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公路路基排水設計以及施工問題研究
隨著我國經濟的發展,作為主要運輸方式的公路運輸業有了較快的發展,主要是由于公路工程整體造價相對較低且靈活性非常高,對于當前經濟的發展具有重大的促進作用。路基是整個公路路面的主要承載部分,如果該部分結構長期在水中浸泡,必然會導致路面斷裂或者松散,此時會大大降低公路的使用壽命,同時對后期的養護和維修都將帶來巨大的阻力。如何有效防止路基被浸泡,最直接的辦法則是設計合理的排水系統。
1 公路路基排水設計的內容
路基的排水性能,將直接影響整體公路的穩定性及使用周期,從使用周期角度進行分析,通過設計合理的排水系統,有效將積水排出路基之外,防止路面受到雨水的長期浸泡而破壞了整體路基結構,從而降低了公路的使用周期。從穩定性角度分析,有效防止農田排水以及地下水對于公路的浸泡,避免其對公路路面正常的使用。要充分保證以上兩種因素則需在公路主體結構外側設置路邊溝、橫坡、排水管、碎石引導水溝等結構,這些結構的主要作用則是將積水排出路面[1]?;蛘咛岣吖軓?,以有效的提升排水量。為了能快速、高效的排出積水,在進行路面結構的設計時,不能將路邊溝作為農業用水的渠道。
(3)充分利用地質環境進行路基設計。對于排水量需求比較大的區域,可以通過多種排水設施共同作用的方式進行,地面排水系統與路基排水系統結合在一起,擴大排水量;將路基排水的管路與涵洞結合在一起,保證排水系統能夠符合實際的需要;平面排水、縱向排水方式相結合的方法,快速進行分流,保證水分及時排出。如果施工區域的土質非常疏松且地質環境比較差,通過科學措施進行合理設計,保證路基的穩定性符合標準要求。如果路基的坡度比較大,應該對整個排水系統進行必要的修筑。
(4)路基排水系統的設置不能破壞周邊區域的環境。不能破壞公路所在區域的自然水分分布情況,嚴防水土的流失。公路建設過程中應該對資源進行合理的規劃和分配,提高資源利用率,同時保證建設過程不能對整個周邊的自然環境造成重大的影響[2]。
2 公路路基排水設計的原則
(1)充分考慮施工所在區域的具體環境,充分利用其地形、地貌,比如農田分布、地下水的布置等等,根據實際情況選擇最佳的施工方案,集中進行水體的排放,及時將水分疏散,合理布置整個結構形式,從而保證整個路面結構的完整性和準確性。
(2)設計之初應該全面的進行整合與分析,利用當地的自然資源以及資源的分布。如果農田過于集中且其排放量較大時,應該根據實際流量不斷的加大排水管路的數量
3 排水方案的設計需因地制宜
3.1 不同坡度區域的排水設計
普通的路段可以根據坡度的高低,設置兩種不同的排水方式。針對坡度較低的區域,可以采用分散漫流的方式,即將混凝土的結構作為整體公路的路緣石,坡面上的水分可以及時的排到路邊,防止積水對于路基結構的浸泡;針對坡度較高的區域,需要在路面結構中進行設置,避免利用填筑溝進行排水。為了保障排水的最大限度,在方案設計時,需根據坡度的具體數據,同時結合當地全年的最大降水量進行分析,選擇恰當的設計方案,保證溝渠的排水能力能夠符合工程的實際需要,排水坡度最大設計滿度如表1所示。
表1 排水坡度最大設計滿度
坡度區域 最大設計充滿度路緣石 0.55路基結構 0.65溝渠 0.70
3.2 軟土路基排水系統的設計
如果施工區域土質為軟土時,由于其自身的結構,容易造成整體工程的穩定性不足,在實際施工中,這種情況非常常見。需選擇合理的設計方案,保證路基排水性能,及時的將積水引流到排水溝中,避免積水長時間對路基結構的浸泡,從而造成整個路基穩定性和強度的下降。在實際應用中,使用最多的結構模式則是隔水層、排水層、滲水層三種結構相結合的方式,切實提高整個系統的防水性能,保障路面不會存在積水的現象[3]。
3.3 地下水位較淺時的路基排水系統的設計
如果施工中遇到了該種結構形式,需保證整個路基具有較高的隔水性能,同時應該采取必要的保護性措施,避免由于路基受到長時間的浸泡。同時可以對鋪筑層進行必要的處理,避免其積水出現上升的情況,保證路基具有較強的穩定性。
4 路基施工時排水系統的設置
4.1 拐彎路段的排水系統設置
路基施工時,拐彎處的排水溝設置是較為常見的一種結構形式,必須要保證排水溝順暢,不能出現淤堵的情況。然而拐彎處需特別注意,由于急轉彎不能有效的將積水排出,故而設置排水溝時,不能出現急轉彎的情況,否則將直接導致積水持續存在于路基處,對路基形成長時間的浸泡,大大降低整個路基的穩定性和強度。在該部分的結構中需要設置直徑在10m半徑的圓弧,長度應該在500m左右,這樣才能夠確保整個路面排水的順暢性,能夠將積水及時排出,防止出現大面積的積水。
4.2 路塹邊的排水設計
針對路塹邊的區域,路基常常會受到來自于山林或者是高處流水的沖擊影響,截水溝是保證路基排水作用的關鍵結構。截水溝的設置需要根據施工所在區域的具體環境進行設置,一般需考慮其深度、寬度方面的具體情況。為了有效防止山林或者高山方面對路基沖擊和浸泡,防止積水對路基的壓力,提高路面整體使用壽命。
4.3 土質的選擇問題分析
滲溝和滲水需要選擇砂礫石作為其基礎原材料,反濾層一般使用的是土工纖維作為主要結構形式,其層次和厚度需要根據實際情況進行設定,而厚度在0.15mm以下的砂礫石應該在整體構成部分的5%以下,鋼筋混凝土的過濾層應該保持在25cm以下,如果土壤結構比較松散,應該在其外部放置一層防水層,從而提高整個排水效果[4]。
4.4 其他路段路基施工問題分析
路基在施工過程中可能會面對多種多樣的問題,需要進行合理的規劃和科學的設計。進行全面統一規劃,首先應該制定一個全程的計劃和安排,將所有的機械設備都運輸到施工現場,不能隨便將施工區域擴大,造成人員極度分散,導致施工效率的下降以及人工的浪費,進而增加成本。進行便道施工時,應該在施工開始前就要完成,如果施工過程在雨季,需確定好土場具體的位置,集中取土,保證工程的正常施工,大量工程材料需存放在指定料場,同時需進行遮蓋,防止受潮,從而影響使用效果。施工時,需分階段進行施工,逐級完成。在工程的后續管理中,對剛剛成型并且被雨淋過的施工區域,嚴禁一切車輛在該路面上通行[5]。
5 結論
公路工程中,水是影響工程質量的關鍵因素,主要是由于在水的作用下,對路基進行浸泡和侵蝕,造成了整個工程的強度和穩定性急劇下降。在實際施工中,要根據施工具體環境合理的配置相應的排水設施,充分利用現有的資源。合理、科學的設置排水系統,統一安排所有的工程量,及時的將積水排出路基外,從根本上提升公路路基的穩定性,保障公路整體質量。
參考文獻:
[1] 張梅玲. 簡析公路中路基路面設計安全性檢查問題[J]. 工程建設與設計,2017(4):89-90.
[2] 祝澤林. 加強公路路基施工質量控制的重要性及應對策略[J]. 黑龍江交通科技,2016(12):57-58.
[3] 趙恒. 山區公路路基拱形骨架護坡有效施工技術的探討[J]. 黑龍江交通科技,2016(12):156.
[4] 常麗麗,劉璐. 公路路基路面設計中的軟基處理問題[J].黑龍江交通科技,2016(12):92.
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