高等公路路面排水设计分析

2014-10-21 09:29陈迪鹏
科技创新与应用 2014年31期
关键词:设计

陈迪鹏

摘 要:现如今高速公路在城市中已经非常多见,其中路面的排水设计是影响公路使用寿命长短的主要因素,如果排水设计不够科学很容易导致公路出现病害的问题,因此必须将排水系统设计重视起来,降低因为排水故障而造成的损失。文章对设计公路路面排水的任务以及原则做了简单的分析,重点阐述了如何设计公路路面排水,希望能对我国的公路建设起到一些帮助。

关键词:高等公路;路面排水;设计

公路的排水设计是公路路面设计的一个重要内容,其目的是为了及时将积水排出路面,将路面的湿度控制在一定范围之内,针对现阶段对高速公路路面质量的要求,我们一定要积极找出排水系统中存在的问题,对排水系统进行改造,发挥出最大的排水效果,增强公路的使用寿命。

1 公路路面排水的任务和原则

1.1 公路路面排水的任务

设计公路路面排水的主要任务就是为了将公路上的湿度降低,使公路常年处于干燥的状态,保证公路具有足够的强度和稳定性,避免积水的产生,延长公路的使用寿命,防止公路受到积水的危害。

1.2 公路路面排水设计的原则

1.2.1 设计要合理,充分结合当地的实际情况来进行布局,尽量不要占用农田,要与当地的排灌系统相协调,在需要时可以适当的增设涵管或者增大涵管的孔径;重视环境保护,预防水土流失。

1.2.2 设计之前要进行充分的调查,对地形、气候等情况进行研究,综合规划排水系统,要将路基的排水与桥涵布置相配合,形成完善的排水系统。

1.2.3 要将当地的临时排水设施与将要建设的永久性排水设施完美的结合起来,一方面要稳固适用,另一方面要降低成本,要施工、维修的工作能够顺利的开展。

1.2.4 对于一些较为特殊的公路,如黄土、滑坡、膨胀土等,排水的设计要结合工程中的其他处治措施进行专门的设计。

2 高等公路路面排水设计

2.1 路面排水

路面排水能够分为两种方式,分别为分散排水和集中排水两种。

2.1.1 分散排水:这种排水方式是通过加固土路肩,利用漫流的办法来排水,在工程造价允许的情况下,不建议使用这种方式;分散排水的优点是排水工作比较及时、对交通也不影响,同时也能降低水对路面的危害;缺点是要有相应的坡面防护与之相适应,这就会增加防护的工程造价。

2.1.2 集中排水:在肩外侧边缘安置拦水埂或混凝土的拦水带,通过路面路拱横坡和纵坡将水集中到拦水带与路肩形成的三角形过水断面内,之后通过边坡急流槽集中排出;这种方法的缺点是如果水量较多、泄水口间距较长时,水就会滞留,影响公路的正常运行,也会对路面造成一定的损坏;解决这个缺点的办法是适当减小泄水口间距,对于降雨量较大的地区可以加大路拱横坡的坡度。

2.2 路基排水

路基上积水的排放主要是通过桥梁及涵洞将边沟、排水沟内的水排离路基范围内,设计流量决定了边沟和排水沟的尺寸。

2.2.1 边沟:通常设计为长方形,能够降低开挖的面积。

2.2.2 排水沟:通常设计为梯形,位于填方路基的两侧;如果经过城镇段就将排水沟设计为长方形,减少占地的宽度。

2.2.3 截水沟:设置与路线外侧有汇水路段,结合边沟或者排水沟将水排至桥涵构造物中,也可以直接融入沟渠中。

一些地面纵向坡度较大的路段,为了防止水流将排水沟冲坏,可以将此路段的排水沟改为设有消力作用的边沟急流槽;当路线经过水塘或鱼塘的路段时,排水沟设置于护坡道内,要注意的是与无护坡道路段排水沟的衔接;当经过地下有泉眼的路段,要设置横向盲沟,将水引入边沟或排水沟。

2.3 超高段路面排水

超高段路面的排水可以使用漫流或集水的办法。

2.3.1 漫流排水方式是将中央分隔带固化,水通过中央分隔带进入另半幅路基,通过排水装置排出,这种办法是将中央分隔带硬化,所以绿化工作受到限制,不能安装防眩板,同时雨水流入非超高侧,会对行车造成影响,目前超高段路面排水时很少使用这种方法。

2.3.2 集水方式可以分为两种办法,分别是中央分隔带集水和路缘带集水。

(1)中央分隔带集水:将路缘带上的集水槽移至中央分隔带内,集水槽可以使用钢筋混凝土板,上面进行绿化,集水侧的路缘石上要设有泄水孔,为了将水排出集水槽;中央分隔带排水是在路面结构层下设置纵向盲沟,通过排水管排至边坡激流槽内,要注意的是在中央分隔带底部和路面结构层端部铺一层防渗土,预防水对路面的危害。

(2)路缘带集水:在超高段的内侧路缘带设置集水槽,在集水槽上设置铸铁雨蓖子,来汇集超高侧的路面水,通过集水井和横向排水管排入排水沟,横向排水管管低纵坡控制在296,集水井设于中央分隔带一侧,集水井和集水槽之间使用混凝土板来连接;对于挖方路段要调整集水槽底部标高,在槽底纵坡不小于0.3%的基础上将水引至集水井或排水管,如果挖方较长不能调整时,则将水引入加深的边沟内排出。路缘带集水的优点是有充分的绿化空间,没有同地下的管线产生干扰;缺点是水蓖子影响美观,并且车辆容易压坏水蓖子,容易发生交通事故。

2.4 坡面排水

当填挖较高并且为土质边坡时,雨水对边坡的冲刷较大,因此没有稳固的坡面排水会导致边坡的坍塌。

2.4.1 对于填方来说,要做带肋的拱型护坡,将拱肋设计成槽状,能够方便排水。

2.4.2 對于挖方来说,通常使用拱型护坡或护面墙,后者设置纵向排水沟,通过护面墙内一定间距的边坡急流槽将水排至边沟;如果填挖高度较小时,与边坡坡面铺设草皮即可,将漫流的坡面水排至边沟或排水沟。

2.5 中央分隔带排水

中央分隔带排水的设计主要是为了排除中央分隔带内的积水,可以分为两种方式,分别为施工期间和道路运营期间的排除。施工期间的排水量是由最大降水量和中央分隔带的积水面积决定的,通常情况下,中央分隔带的排水长度是两个入孔之间的距离,一般路段的最大间距为180米,横向排水管为15米左右,横向排水管坡度为2%,因此计算出横向排水管的直径为25.5厘米。

实际的施工中会出现很多问题,如中央分隔带是在基层施工之后进行的,开挖的表面会比较粗糙,沥青粘结的不够牢固,不能有效的形成防渗层;土工布有接缝,不能达到不透水的程度,在盲沟积水时侧面不能防止水的渗入。由于施工的质量不能很好的控制,导致横向排水管会出现淤塞的问题出现,使横向排水管不能正常的排水,影响了路面的强度。

3 结束语

公路路面的排水效果决定了公路的质量以及使用年限,设计排水系统要充分结合当地的实际情况合理布局,与周围的环境因素结合起来做一个整体的考虑,选择最有效的方案,施工之后要对设备经常进行检查和维修,保证排水设备的正常使用,同时要不断进行改进,总体提升我国公路的建设质量。

参考文献

[1]黄开宇.高速公路路面防排水设计探讨[J].中外公路,2003(4):68-70.

[2]何向宁.对公路路基路面排水设计的探讨[J].山西建筑,2009(23):291-292.

[3]彭文红,胡百沐.高速公路路面排水设计研究[J].科技创新与应用,2012(18):147.

[4]张国宁.探讨高速公路路基路面排水设计[J].科技致富向导,2013(36):177+202.

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