王曹伟
山西宏博勘察设计咨询有限公司 山西吕梁 033000
随着经济的发展,我国道路建设的不断完善,公路已成为人民出行联系的主要的交通方式,是加强本地区与外界的重要生命经济线,决定着一个地区的经济的发展情况,由于公路的重要性,因此对公路的施工质量也随着其重要性的攀升而逐渐加重,这就要求相关公路设计人员不仅需要有雄厚的专业知识,更需要注重细节问题的品质,提升公路路面的排水设计情况,是提升公路质量的重要一方面,反之,一旦出现公路路面排水设计情况考虑不周详,很容易造成路基路面被水破坏,加上长时间载荷等问题的影响,会严重影响到公路路面的平整性,由于路面的不平整给行车安全带来很大的隐患,与此同时,公路修建时配之以良好的排水设计,不仅能降低基层水分的含量,还能很好地维持基层路基路面的稳定性,因此加强交通领域的排水工作的设计,对交通道路的发展具有十分重要的意义。
道路路基容易受到地面水的冲刷和渗透的作用,在强度冲沙的背景下极容易导致路基整体稳定性受到影响,造成水毁现象,而路基在渗透水的作用会增大土体湿度,从而造成降低路基强度,另外地下水则会造成路基湿软,造成路基强度降低,情况严重会造成一部分地区地面的冻胀、翻浆或者边坡滑塌的现象,因此路基排水的一个重要作用就是保证路基范围之内的土基的湿度控制在一个较低规模的范围之内,这样能让路基处于干燥状态之中,来确保路基拥有足够的强度以及稳定性[1]。
路基的排水设计具有很强的科学性以及系统性,因此在进行排水设计时需要遵循一定的原则来确保排水设计的科学合理。
(1)排水设计中的一个重要的物质因素就是排水设施,排水设施要做到因地制宜、全面规划、合理布局、综合治理、实效经济等,需要充分利用好现有地形以及已有水系,通常情况下,排水设施采用地上地下双排水沟、沟渠在长度上遵循适短不适长的原则,这样才能做到不让水流过于集中,起到及时分散、就近分流的作用。
(2)各种路基排水沟渠应做到农田和水利相配合,在特殊情况下,可以适当的增设涵管或者增大涵管的口径,这样能很好地避免农业用水影响到公路路基的稳定,路基的边沟在通常情况下禁止用来做农田灌溉渠道,如若必须合并在一起使用时,应加大边沟断面,并巩固边沟,这样能防止水流对路基的损害[2]。
(3)进行公路排水设计之前需要对所在地的土质以及水源等情况做一个深入的调查,在一些重点路段需要对排水进行重点规划,根据考察的实际情况采用多种设备方式进行排水,通过路基排水和桥涵设置相结合,地面排水和地下排水相搭配,实现路基路面的综合设计和分期修建,面对排水困难和地质不良的路段,要做到与路基巩固的牢稳结合,从而进行特殊设计。
(4)路基排水时需要根据当地的水文条件以及道路等级等情况来进行深入的设计,设计的过程中做到就地取材和以防为主的原则,在把握好这个原则的基础上做到不但巩固使用而且经济实惠。
(5)减少水对路面的破坏作用,良好的排水设计系统是防止水进入路面结构的前提条件,雨水的及时排出,不仅防止其进入路面结构对路面起到破坏作用而且其也会减少路面对雨水的承载能力。
路基排水构造设计种类很多,目前常用的构造方法有边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽、倒虹吸与渡水槽、蒸发池等。
(1)边沟。边沟的位置大多位于路肩外侧或者坡脚外侧,其在方向上多与路中线平行,这样设置的作用是用来汇集和排出路基范围之内和流向路基的少量地面少,取土坑时往往选择在平坦路面的填方路段,其经常与路基排水设计进行综合考虑,充分发挥边沟的排水作用,边沟在排水量上面往往不是很大,很多时候不需要进行水文和水力计算,往往是根据沿线的具体条件来选择标准的横断面,边沟在距离上应该紧挨路基,在设计上需要做到不允许其他排水沟渠的水流引入,更不能把边沟和其他沟渠进行合并,边沟在设计上不能使用过长,使用时尽量让沟内水倒入低洼地方或者路旁的自然水沟[3]。
(2)截水沟。截水沟俗名天沟,其位置往往选在路基边坡坡顶以外的地方,其位置往往选在边坡坡顶之或坡路堤上方的适当的地点,这样设置的作用是可以用来拦截并排除从路面上方流向路基地面,减轻边沟的所承担的水流负担,最大限度地保障填方坡脚和挖方边坡不受到水流冲挡力作用,截水沟的位置应尽量保持与地面水流方向垂直,从而能提高截水沟的效能和缩小截水沟的长度,截水沟应该保留水的充足,从而保障水的不断流,在特殊情况时,水流可以采用自然沟帮扶的方式引入,同时可以配以急流槽或者涵洞等方式将水流引入指定的地点
(3)排水沟。排水沟设置的主要作用是用来引水,其能将路基范围之内的各种水源中的水流,引至桥涵或者路基范围之外的指定地点,当路段受到多个沟渠或者水道影响时,为保护路基不受水的侵害,可以通过设置排水沟的方式加以保护,这样才能达到调节水流或者维修水道的作用,排水沟在样式上采用梯形模式,在尺寸大小方面,应该经过水利水文计算而定,其位置的选择需要根据当地地形等。
(4)跌水与急流槽。其是路基地面排水沟的一种特殊形式,选用的标准为攀高地带,其在结构设置上需要稳固耐久,在材料选择上通常采用切片石或者水泥混凝土混制而成的砖块,并且具有相应的巩固措施。
公路作为我国重要的交通运输工具,维护好公路的使用寿命,不仅是广大人民群众的出行需要,同时也是发展地方经济的前提条件,而延长公路使用寿命最重要的方面是提升公路的排水设计,本文对公路排水设计方面的探讨和研究来助力于我国公路的健康平稳高质量的发展。