农村公路排水设计中存在的问题及对策浅析

2021-11-30 14:29
科技经济导刊 2021年20期
关键词:边沟村镇农村公路

丁 恺

(甘肃省交通科学研究院集团有限公司 ,甘肃 兰州 730000)

农村公路基础设施作为全国公路网的进一步延伸,在改革开放后为国家的经济和社会发展提供了很大的助力,在目前全面推进乡村振兴加快农业农村现代化战略快速推进的同时,乡村道路的提质升级也是加快战略实现的重要一环。本文以参与甘肃省内农村公路建设时的一点体会为切入点对农村公路排水设计中存在的问题进行分析。总体来说目前农村公路存在两个方向的极端,一是片面追求数量的同时却随意降低指标,道路质量安全难以保证;二是盲目追求高标准,导致财政负担增大,并且对沿线环境产生严重破坏。排水设施作为道路工程的重要组成部分,在设计过程中要引起足够的重视。

1.水的来源

根据《公路排水设计规范》(JTGB01-2012)的相关规定,农村公路的排水主要为路界内的地表水和地下排水、路线横向的排水以及穿越村镇的排水。

甘肃省地形狭长,东南方向是秦岭,东北侧是内蒙古高原和黄土高原,西南侧是青藏高原,西北方向是戈壁沙漠,地貌复杂多样,气候类型更是复杂。在地形和气候条件的相互作用下,对道路产生不良影响的水的主要来源也不尽相同。

甘肃省总体上西北部地区干旱少雨,但东南部地区气候湿润多雨,地表径流在雨量集中的季节会对包括农村公路在内的各等级道路产生不同的破坏,但相对于农村公路,其他等级的道路在建设时对排水系统的重视程度要高,因此在每年雨季来临时,低等级的农村公路经常会发生“晴通雨阻”的现象,沿线老百姓回家路上“畅返不畅”。

由于农村公路等级相对较低,穿越村镇及农田路段的部分也较多,而许多村镇路段由于排水不良或者排水设施被淤积堵塞,导致路基长时间浸泡在水中,路基湿软导致病害严重;穿越农田的路段由于基本农田用地限制或前期设计不重视,导致排水系统不完善或根本没有相应排水设施,灌溉水、地表水或地下水可能同时对路基产生不良的影响。

2.存在的问题分析

2.1 心理上的不重视

由于长期以来我国西北地区干旱少雨的思想在人们心中已经接近固化,因此许多项目中对较高等级道路的排水设施尚都视为可有可无的附属设施,导致一些等级较低甚至无等级的农村公路在建设中不重视排水设施的完善,但随着近年来西部地区环境的改善,降雨量也逐年增多,从而导致许多之前建成的甚至部分还在建设中的道路在雨季时病害频发,使道路的使用寿命骤减,甚至是年年修年年断,老百姓回家“畅返不畅”。

2.2 无针对性的设计

由于资金投入、设计经验等方面的限制和影响,排水系统的设计中常常存在两个极端,要么从起点到终点全线拉通的过度设置,要么就是浅尝辄止象征性地进行无意义的设置,在后期施工过程或使用过程中经常出现与现场实际严重不符的情况。根据道路沿线降雨量的大小,不同自然环境下的排水应有其独特性。在路基排水设计中,不能千篇一律地采用相同的设计方案。应根据设计区域的实际情况,充分考虑地形、地质、地下水条件、农田水利分配等因素有针对性地进行分段设计,以避免因路基被淹没或坡脚长时间被水浸从而产生路基病害的危险。

2.3 与灌溉渠等水利设施混用

由于各种各样的因素,在甘肃地区部分农村公路的排水系统与灌溉渠常常存在混用的状况,使用过程中导致排水不畅甚至排水系统被破坏的问题,严重影响村民出行。因此,过村镇路段宜选择盖板边沟、暗埋式边沟等形式,实现路宅分离。一般路段的道路排水系统必须独立存在,以避免与其他排水系统的相互干扰或者混用的情况。在设计阶段,应充分考虑汇水面积和泄洪能力,考虑道路纵坡坡度的要求,结合沿线区域的水文地质条件,尽量利用原始的天然排水沟渠,合理设置独立的排水系统。避免与灌溉渠等水利设施的混用,即可以有效保护水环境不受污染,也可有效控制道路路基附近的水土流失问题[2]。

3.对策研究

排水设施作为道路工程中重要的组成部分,首先必须意识到排水系统的设计在甘肃省内农村公路设计中的重要程度,认识到完善的排水系统是与农村公路能否正常使用紧密相关的,而绝非简单的附属设施。排水系统从设计开始就应与村镇现有或正在规划的排水系统和雨污系统做好衔接。

在进整体排水系统设计时应根据项目沿线的地形、地质、气象、水文等自然条件综合考虑,做到排水、防洪、疏导相结合,与沿线路基防护、桥涵及农田排灌系统相协调,形成有效的排水系统。在排水系统的设计中,首先要以当地实际情况为出发点进行综合考虑,达到经济、适用的原则。在利用老路的路段应尽量利用既有边沟、排水沟、自然沟渠,对改线或者新建段,排水系统应根据地形、地质条件进行优化选择,以减少工程的投资,只在排水较为困难和有不良地质的路段进行必要的加固设计。

在资金受限的情况下可通过合理选择断面形式、选择砌筑材料及施工工艺来降低造价,在排水系统得到完善的同时也保障了道路的运营质量。其次要在满足排水需要的前提下充分考虑到通行安全及后期养护条件,宜采用宽、浅的排水设施形式。

农村公路排水设施设计时要以行车安全为目的,对于路基较窄的农村公路,建议尺寸尽量小,以宽浅为宜,有条件地区可因地制宜采用浅碟形卵石边沟、浅碟形植草边沟、三角形边沟、梯形边沟等形式,排水沟一般采用梯形、U型断面。在采用小于较为平缓的路线纵坡时,为利于排水,其边沟应进行相应的排水纵向设计。

在通过村镇路段时两侧排水设施排水不畅的问题严重影响村民出行,村镇路段宜选择盖板边沟、暗埋式边沟等形式,也可采用雨水井法解决穿越村镇路段的排水问题(雨水井法为常见的城市道路排水设施,但造价高、养护困难),条件允许的地区在土质路肩可以埋植管式集中排水,可迅速排出路面的积水,保证路面耐久性,这一做法在“四好农村路”典型示范县实施后取得了较好的效果。实现路宅分离,通畅、环保的排水设施也是美丽新农村的重要组成部分。

在填方边坡较高、原地面纵坡较陡及坡脚高差较大的路段,排水设施间的衔接可采用设置急流槽等方式,将边沟、排水沟汇水引排至桥涵或自然沟谷中。急流槽一般可采用现浇混凝土进行现浇,在冲沟或陡坎等地形受限的路段也可采用地埋式塑料管作为急流槽,为防止由于落差大引起的冲刷破坏,端头需设消力装置。

在一些特殊地质情况、特殊气象条件、路基填土较低、地表水和地下水较丰富的路段,应采取防护、截留、拦挡、引排等相结合的方式对可能引起路基路面破坏的水进行处理。建议在设计时适当提高路基高度,采用砂砾石等透水性较好、水稳性较好的材料作为路基填料,同时在地下水位较高的段落可合理采用盲沟、排水垫层、隔水层等措施,防止路基路面发生冻胀和翻浆病害。

在排水系统设计时应本着就地取材的原则,充分和就近利用当地材料,多雨且材料丰富的省内东南部地区,可采用浆砌片块石、浆砌附近河道内的卵石、现浇混凝土或者采用预制混凝土块等方式。少雨但可能瞬时降雨量较大的省内西北部地区也可采用土质的边沟,土质边沟可选用砂砾石、石渣、粒径均匀且小卵石等当地材料加固。有条件的地区也可采用一次成型的混凝土滑膜施工,可提高美观和整体性。

在进行涵洞设计时应同时满足路基日常排水及洪汛期泄洪的要求,灌溉涵应充分考虑水利灌溉系统、自然水系排灌等灌溉的系统衔接,不得混用。在局部排水存在困难的路段,应增设涵洞等横向过路的排水设施进行疏导,为保持通畅和便于后期养护清理,孔径不应过小。

为保证从项目建设开始就注重对道路排水系统的设置,必须要明确排水工程、防护工程、应与主体工程三同时,即同时设计、同时施工、同时投入生产和管理。

在道路工程建设完成后,应当加强日常养护工作,保证排水设施的通畅性和完整性,同时做好与村组的合作,如遇洪涝期间,应做好气象观测、应急预案和预防工作,及时与气象部门、应急管理部门保持沟通,及时了解气象信息,以便提早做出计划安排,采取应急疏导措施。应提前发现问题并解决,不能在等待道路完全冲毁,中断交通后再进行补救。在灾后及时对完好的排水设施进行修缮,对损坏的部分进行维修加固,对前期没有考虑到的情况进行排查并查缺补漏,进一步完善道路的排水系统,保障沿线老百姓出行通畅。

4.结语

作为提升老百姓幸福感最直接和有效的措施之一,我们更应该在设计等环节对道路使用的安全性、可靠性、通畅性、便利性进行重点考虑。而排水设施作为农村公路建设工程的一个重要组成部分,设计水平的高低和排水设施的完善与否会直接影响道路的整体质量,甚至直接影响到沿线村庄的经济和生活。所以,农村公路建设中建设部门和有关单位必须重视并且认真地做好设计工作,采取科学有效的措施,有效提高工程质量,从而取得显著的社会经济效益。

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