小型矿山道路设计及施工探究

丁天元

四川省煤炭设计研究院 四川 成都 610091

前言

小型矿山是我国采矿行业中的重要组成部分,而矿山场区道路则是影响矿山产业效益与安全的直接因素。就实际情况来看,小型矿山道路的设计和施工的质量会直接影响到场区运输安全和运输车辆的使用周期。因此,为了有效提升小型矿山的经济效益,保障运输车辆的安全、稳定行驶,必须合理设计矿山场区道路及进行高效施工。

一、路基与路面

(一)路基。在进行路基的分类时,从施工工艺上来看,依据地形条件和断面形式,可以将其划分为挖方路基、填挖配合路基和路基横断面。设计路基时,需要综合考虑宽度、路面、边坡等诸多方面的因素。一般情况下,路基的宽度是由路面和路肩宽构成的,运输车辆的尺寸影响着路面的宽度。不仅如此,还需要将车辆的行驶速度作为考虑因素之一。路面的横断面可以有很多种形状,通常,槽型和镰刀型是比较常见的。路面中心线的设计需要高出两边的路拱,这样有利于很好的排放出路面上积存的雨水。在设计坡度时,首先需要考虑到车辆运行的稳定性。通常情况下,路面还会对于路肩的横破,同时,因为南方地区雨水较多,所以应该对坡度进行合理的调整。在进行对路基边坡的设计时,应该将矿区地质环境和水文条件等作为考量的主要因素,不仅如此,这还与施工材料及方法有着很大的联系。路基边坡和路堑边坡的比例应合理。在进行对排水纵坡的设计时,需要综合考虑地形、地势等多方面的因素,同时,还应该采用有效的方法,像是路边沟、埋设水管等,合理的设置纵坡的角度。

(二)路面。小型矿山道路路面,依据道路运输车辆和工作状况的差异性,路面被分成了柔性路面和刚性路面。碎石、沙土等材料是构成柔性路面的主要材料[1]。这种路面变形的可能性很大,而且,因为车流量的不断增多,变形程度会不断加深,最终造成对路面的严重破坏。而刚性路面一般是采用水泥砼砼和沥青铺筑而成,虽然需要花费很长的施工周期,但是刚性非常好,能够承载较大的车流量,并且s使用周期长。就路面结构来看,可以将其分为两种,分别是单层路面和多层路面。单层路面上的铺垫只有一个,而多层路面上至少有三层铺垫,并且每一层材料的变形量逐渐递减,厚度逐渐递增。由于涉及需要满足性价比高的原则,所以在进行对路面类型的选择时,需要优先考虑经济性和便利性,与此同时,还需要考虑到道路所能够承载的运行车辆和使用时长等方面的情况,最终选出最佳的路面类型。

二、道路平面

(一)曲线半径。道路的曲线半径会受到运输汽车结构特点的影响。在掌握车辆转弯半径的最小值后,还应该了解到汽车的轴距和速度以及路面横坡等的参数。道路最小曲线与最小转弯半径相比,前者半径较大。另外,再设计曲线半径时,还需要考虑到汽车转弯时出现的离心力以及下滑平衡原理。

(二)曲线段超高。汽车在弯道上形式时,过程中会存在离心力,因为汽车受到离心力的影响,所以它会像弯路的外侧倾斜。基于这一情况,设计曲线外侧时,就需要进行对其的加高。通常情况下,道路的平直路段和横断面倾斜的关系是双向的。某一路段存在平直路段和曲线路段相连接的情况时,其横断面倾斜程度会变化,从原来的双向倾斜变化成为单向倾斜。这一现象主要体现在路段外侧的不断变向超高。在转弯时,路面水平面和单向坡面的内测会出现夹角。一般情况下,这一夹角的处于2%～6%,不会超过10%。

(三)曲线段加宽。在曲线路段上行驶时,汽车车轮运行的曲线半径存在差异。此时,需要对车轮转弯半径的差异做出充分的考虑,以此来合理有效的处理曲线段路面。首先进行对曲线段的缓和,然后再逐渐加宽路面,最终出现圆曲线部分。在这一过程中,如果路面的加宽程度高于一米,则同时需要加宽路基。

三、道路定线施工

在设计小型矿山道路的过程中,应该充分的考察现场环境,然后再进行定线工作,并针对线路的相关参数展开施工工作[2]。在道路施工中,道路曲线段外侧超高和内侧加宽的问题需要控制好,并对线路连接处和视距等方面的问题进行整体的考虑。然后以此为前提,进行对相关施工技术的应用。另外,还需要先对矿山的分布情况和稳定程度进行充分的掌握和全面的考虑,然后再进行对矿山道路线路的确定。特别是要进行对沟口出入点和标高的严格控制,因为这样可以为矿石卸载点位置与标高的持平提供保障。在小型矿山道路设计中,确定线位时,可以根据由上到下的顺序,然后再将相关数据作为参考依据,由此认真的计算和设计道路。特别是对于有着密集路段的道路,一定要对其各方面的因素进行综合的考虑。

四、道路的养护

小型矿山道路的养护工作主要涉及到路基、路面和道路建筑物等多个方面。正因为养护工作内容涉及面广,所以就更需要将其落实到位,以此来保障道路的安全性和顺畅性。就路基排水和排水沟来看,其需要一直保持着整洁的状态。如果路面上存在着洒落物,则需要进行及时的处理。针对砾石道路,要想增强其防滑性,可以将一些碎石细粒铺洒在上面。在冬天这一气候较为寒冷的季节里,为了避免高海拔路面出现结冰的情况,可以使用化学方法,以此来为车辆的安全运行提供有效保障。

当路面出现破损问题时,应该对其进行及时的维修,通常情况下,主要有大修、中修和小修这三种维修类型。当道路受到严重破坏时,或者是道路结构受到影响时,则可以使用大修方式,这一维修方式可以恢复路基,并且能够修复路面上被磨损的地方；而中修则主要体现在对排水沟的处理和加固路肩等方面；小修主要应用于路基、路面等方面的紧急修补工作中。

通常情况下,矿山都会存在粉尘污染问题,小型矿山也一样,会影响车辆行驶安全,还会造成对汽车发动机的磨损[3]。面对这一问题,可以将水洒在道路上,以此来发挥水吸附粉尘的作用,这样能够起到一定的缓解粉尘污染的效果。

就路面来看,积水会对其造成较为严重的破坏,同时,因为南方雨季较多,所以道路的养护难度会大大增加。进行路面的排水工作,主要是及时的排除道路结构中积存的雨水。对这一情况,可以利用防水剂,然后将其之作成为水溶剂。这样一来,便可以将水溶剂放入洒水车中进行对路面的喷洒,从而有效结合溶液和路基建筑材料。在这一情况下,土壤会因为溶液的作用,出现化学反应。此时,因为土壤处于疏水状态,所以其吸水性会得到大大的削弱。这样一来,路基的扛水泡能力便会得到大大的提升。

总结

总而言之,在小型矿山道路的设计和施工时,一定强调对道路刚性和安全性的提升,从而为运行车辆的安全性和稳定性提供可靠保障,促使运输效率的有效提升。根据车流量、降水量以及路面情况等多方面因素的变化,还需要不断的调整设计及施工计划,以此来保证矿山道路施工的有效进行,促使小型矿山场区道路越来越顺畅和安全,并节约土地,进而使我国的矿产行业可以得到可持续性的发展。