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公路路基排水设计以及施工问题研究

新闻时间:2018-08-17 文章来源: 文章作者:ztcjjt

随着我国经济的发展,作为主要运输方式的公路运输业有了较快的发展,主要是由于公路工程整体造价相对较低且灵活性非常高,对于当前经济的发展具有重大的促进作用。路基是整个公路路面的主要承载部分,如果该部分结构长期在水中浸泡,必然会导致路面断裂或者松散,此时会大大降低公路的使用寿命,同时对后期的养护和维修都将带来巨大的阻力。如何有效防止路基被浸泡,最直接的办法则是设计合理的排水系统。

1 公路路基排水设计的内容

路基的排水性能,将直接影响整体公路的稳定性及使用周期,从使用周期角度进行分析,通过设计合理的排水系统,有效将积水排出路基之外,防止路面受到雨水的长期浸泡而破坏了整体路基结构,从而降低了公路的使用周期。从稳定性角度分析,有效防止农田排水以及地下水对于公路的浸泡,避免其对公路路面正常的使用。要充分保证以上两种因素则需在公路主体结构外侧设置路边沟、横坡、排水管、碎石引导水沟等结构,这些结构的主要作用则是将积水排出路面[1]。或者提高管径,以有效的提升排水量。为了能快速、高效的排出积水,在进行路面结构的设计时,不能将路边沟作为农业用水的渠道。

(3)充分利用地质环境进行路基设计。对于排水量需求比较大的区域,可以通过多种排水设施共同作用的方式进行,地面排水系统与路基排水系统结合在一起,扩大排水量;将路基排水的管路与涵洞结合在一起,保证排水系统能够符合实际的需要;平面排水、纵向排水方式相结合的方法,快速进行分流,保证水分及时排出。如果施工区域的土质非常疏松且地质环境比较差,通过科学措施进行合理设计,保证路基的稳定性符合标准要求。如果路基的坡度比较大,应该对整个排水系统进行必要的修筑。

(4)路基排水系统的设置不能破坏周边区域的环境。不能破坏公路所在区域的自然水分分布情况,严防水土的流失。公路建设过程中应该对资源进行合理的规划和分配,提高资源利用率,同时保证建设过程不能对整个周边的自然环境造成重大的影响[2]

2 公路路基排水设计的原则

(1)充分考虑施工所在区域的具体环境,充分利用其地形、地貌,比如农田分布、地下水的布置等等,根据实际情况选择最佳的施工方案,集中进行水体的排放,及时将水分疏散,合理布置整个结构形式,从而保证整个路面结构的完整性和准确性。

(2)设计之初应该全面的进行整合与分析,利用当地的自然资源以及资源的分布。如果农田过于集中且其排放量较大时,应该根据实际流量不断的加大排水管路的数量

3 排水方案的设计需因地制宜

3.1 不同坡度区域的排水设计

普通的路段可以根据坡度的高低,设置两种不同的排水方式。针对坡度较低的区域,可以采用分散漫流的方式,即将混凝土的结构作为整体公路的路缘石,坡面上的水分可以及时的排到路边,防止积水对于路基结构的浸泡;针对坡度较高的区域,需要在路面结构中进行设置,避免利用填筑沟进行排水。为了保障排水的最大限度,在方案设计时,需根据坡度的具体数据,同时结合当地全年的最大降水量进行分析,选择恰当的设计方案,保证沟渠的排水能力能够符合工程的实际需要,排水坡度最大设计满度如表1所示。

表1 排水坡度最大设计满度

坡度区域 最大设计充满度路缘石 0.55路基结构 0.65沟渠 0.70

3.2 软土路基排水系统的设计

如果施工区域土质为软土时,由于其自身的结构,容易造成整体工程的稳定性不足,在实际施工中,这种情况非常常见。需选择合理的设计方案,保证路基排水性能,及时的将积水引流到排水沟中,避免积水长时间对路基结构的浸泡,从而造成整个路基稳定性和强度的下降。在实际应用中,使用最多的结构模式则是隔水层、排水层、渗水层三种结构相结合的方式,切实提高整个系统的防水性能,保障路面不会存在积水的现象[3]

3.3 地下水位较浅时的路基排水系统的设计

如果施工中遇到了该种结构形式,需保证整个路基具有较高的隔水性能,同时应该采取必要的保护性措施,避免由于路基受到长时间的浸泡。同时可以对铺筑层进行必要的处理,避免其积水出现上升的情况,保证路基具有较强的稳定性。

4 路基施工时排水系统的设置

4.1 拐弯路段的排水系统设置

路基施工时,拐弯处的排水沟设置是较为常见的一种结构形式,必须要保证排水沟顺畅,不能出现淤堵的情况。然而拐弯处需特别注意,由于急转弯不能有效的将积水排出,故而设置排水沟时,不能出现急转弯的情况,否则将直接导致积水持续存在于路基处,对路基形成长时间的浸泡,大大降低整个路基的稳定性和强度。在该部分的结构中需要设置直径在10m半径的圆弧,长度应该在500m左右,这样才能够确保整个路面排水的顺畅性,能够将积水及时排出,防止出现大面积的积水。

4.2 路堑边的排水设计

针对路堑边的区域,路基常常会受到来自于山林或者是高处流水的冲击影响,截水沟是保证路基排水作用的关键结构。截水沟的设置需要根据施工所在区域的具体环境进行设置,一般需考虑其深度、宽度方面的具体情况。为了有效防止山林或者高山方面对路基冲击和浸泡,防止积水对路基的压力,提高路面整体使用寿命。

4.3 土质的选择问题分析

渗沟和渗水需要选择砂砾石作为其基础原材料,反滤层一般使用的是土工纤维作为主要结构形式,其层次和厚度需要根据实际情况进行设定,而厚度在0.15mm以下的砂砾石应该在整体构成部分的5%以下,钢筋混凝土的过滤层应该保持在25cm以下,如果土壤结构比较松散,应该在其外部放置一层防水层,从而提高整个排水效果[4]

4.4 其他路段路基施工问题分析

路基在施工过程中可能会面对多种多样的问题,需要进行合理的规划和科学的设计。进行全面统一规划,首先应该制定一个全程的计划和安排,将所有的机械设备都运输到施工现场,不能随便将施工区域扩大,造成人员极度分散,导致施工效率的下降以及人工的浪费,进而增加成本。进行便道施工时,应该在施工开始前就要完成,如果施工过程在雨季,需确定好土场具体的位置,集中取土,保证工程的正常施工,大量工程材料需存放在指定料场,同时需进行遮盖,防止受潮,从而影响使用效果。施工时,需分阶段进行施工,逐级完成。在工程的后续管理中,对刚刚成型并且被雨淋过的施工区域,严禁一切车辆在该路面上通行[5]

5 结论

公路工程中,水是影响工程质量的关键因素,主要是由于在水的作用下,对路基进行浸泡和侵蚀,造成了整个工程的强度和稳定性急剧下降。在实际施工中,要根据施工具体环境合理的配置相应的排水设施,充分利用现有的资源。合理、科学的设置排水系统,统一安排所有的工程量,及时的将积水排出路基外,从根本上提升公路路基的稳定性,保障公路整体质量。

参考文献:

[1] 张梅玲. 简析公路中路基路面设计安全性检查问题[J]. 工程建设与设计,2017(4):89-90.

[2] 祝泽林. 加强公路路基施工质量控制的重要性及应对策略[J]. 黑龙江交通科技,2016(12):57-58.

[3] 赵恒. 山区公路路基拱形骨架护坡有效施工技术的探讨[J]. 黑龙江交通科技,2016(12):156.

[4] 常丽丽,刘璐. 公路路基路面设计中的软基处理问题[J].黑龙江交通科技,2016(12):92.

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