山区公路排水设施

山区公路排水设施（精选7篇）

山区公路排水设施 篇1

近年来, 我国经济飞速发展的同时, 也常有暴雨、泥石流等自然灾害发生, 国家和人民的生命财产遭到了破坏。在面对这些自然灾害时, 山区公路排水系统如果非常完善, 能够有效减少生命和财产损失。除此之外, 山区公路的排水能力还直接影响了山区人民的生活质量和经济发展水平。因此, 对于山区公路排水系统设计的研究和探索是必不可少的。路基路面排水系统是一种综合排水系统, 对于治理山区公路排水问题有着重要的意义。

1 山区公路的路基路面排水设计方式探索

1.1 坡面排水

坡面排水是山区公路路基路面排水系统的主要构成部分之一, 一般包括截水沟、挖方边沟、填方排水沟、急流槽、跌水及外排沟等排水设施。坡面排水系统通常情况下将排水设施与桥梁、涵洞等设施相结合, 将坡面上的水汇集起来, 排放到天然河道、沟渠中。在设计坡面排水系统之前, 应该采用科学的计算方法预估坡面泄水量, 并以此为依据结合当地的地质条件判断和确定坡面排水设施的形状、大小和材料。对于雨量较大、地质形态较为复杂的山区, 应该事先做好充分的考察, 充分考虑一切可能为公路造成损坏的因素, 同时还要避免路基的建造给山体泄洪系统造成负担。

1.2 路面排水

路面排水系统一般情况下包括路面表面排水系统、中央分隔带排水系统、路面结构内部排水系统等三种。路面排水系统主要是利用路面的纵横坡度使降落在路面的雨水慢慢流向坡面排水系统后排入到自然河道和沟渠中。一般路基横坡坡度为2%, 纵坡坡度不小于0.3%。但是由于山区公路本身的特殊性, 除了路面自身的坡度外, 还需设置拦水带, 将路面上的水汇集后经由排水沟进行排放。高等级公路中央分隔带排水系统的主要作用是防止因雨水降落后下渗导致的路面基层被破坏, 通常在中央分隔带设置能够对雨水进行引流的渗水沟, 同时埋设部分管线, 把雨水从路基中引出去, 排放到自然河道和沟渠中。路面结构内部排水主要是将留在路面结构内部的水排出去, 防止已经经由路面下渗的水进一步下渗, 从而有效提高路基的持久性和耐用性。一般在采用碎石填筑、设置软式透水管、设置乳化沥青封层等方式达到以上目的。

1.3 地下排水

地下水排水系统的主要作用是防止地下水通过毛细作用浸润路基, 避免路基因此而出现软化甚至坍塌的现象, 能够有效保障路面结构的安全。通过设置引水管、引水洞、封闭坡顶渗水通道等方式维持挖方边坡的稳定和安全。与此同时, 还要在公路两侧的路肩处设置管式渗沟, 阻断地下水向路基渗透的通道。除此之外, 对于地下水位高的位置还应换填砂砾、碎石等渗水效果好的建筑材料, 防治积水过多带来的压力破坏路基。还应在挡土墙后综合采用碎石渗沟、包裹复合工布、设置与泄水口相连的软式渗透管等方式将水排出。

2 对山区公路排水系统设计的一些建议

2.1 对山区公路排水系统常见的问题进行深入的调查和研究

山区的地势、地形、地质等均较为复杂, 建造山区公路本身就存在着很多困难之处, 再加上山区往往自然灾害频发, 山区公路排水系统存在着很多问题。因此, 一定要对排水系统的问题进行深入的调查和研究, 及时发现问题, 并找出问题的根本和症结所在, 对症下药。要重视对路面、桥梁、涵洞等重要位置的检查, 采用科学的方法和手段对调查结果进行合理的分析, 并对其进行总结, 为以后山区公路排水系统的建设提供科学的理论依据。同时, 应当根据调查和研究的结果对因排水系统不完善造成的公路损坏现象进行预防, 根据前期调查情况进行设计和预估, 并对施工过程进行严格把关和全程跟踪监督, 确保施工按照设计方案进行。这样一来, 山区公路排水系统的稳定性将大大提升。

2.2 对山区公路排水系统进行科学细致的设计

由于山区环境复杂多变, 公路建设及后期的维护和保养等均有很大难度, 因此需要在设计阶段充分考虑好应对各种问题的解决方案。经过前期的深入调查和研究后, 应对山区的总体地形和环境有一个宏观的把握, 初步选定路线和建造材料。同时要细致入微地将所有可能对公路造成影响的因素考虑进来, 综合分析各方面因素, 在不破坏自然生态环境的基础上设计好最佳的山区公路排水系统。这样做有利于减少在后期维护和保养上的投入, 延长公路的使用时间, 保障公路的安全性。

2.3 对山区公路排水系统进行定期检查, 不断完善排水系统

公路在长期的使用中可能会出现排水系统老化的现象, 更有可能因排水系统不够完善而造成难以及时有效地处理积水等问题。而这种情况下, 一旦遇到暴雨等恶劣天气, 很可能会因排水不畅导致公路被毁坏, 从而带来巨大的经济损失。因此, 需要定期对山区公路的排水系统进行检查, 及时发现其中存在的问题和安全隐患。除了定期检查外, 还要不断地完善排水系统, 与时俱进, 将新材料、新工艺及新的研究成果巧妙地应用到已经建成的山区公路排水系统中去, 提高排水系统的排水能力。还应对山区的气候、水位等自然因素进行跟踪监测, 并根据自然环境的变化改善排水系统。对于出现了水毁现象的公路, 应结合水毁原因的调查结果对排水系统进行维修和完善。对山区公路排水系统进行定期检查, 不断完善排水系统有利于山区公路的正常使用, 提高公路的稳定性, 保障国家和人民的生命财产安全。

结束语

总而言之, 在建设山区公路的排水系统时, 要做足前期准备, 对地势、地形、地质构造、周边环境、气候等自然环境进行深入的考察和研究, 选择好建设的方案和材料, 制定详细的设计方案, 并严格按照设计方案施工建造。在建造完毕并投入使用后, 还要做好后期的观察、维护、完善等工作, 保障排水系统能够有效地运行。山区的公路建设难度较大, 干扰因素众多, 自然灾害频发, 对山区公路排水系统的排水能力提出了较高的要求。只有科学合理地进行规划, 做好前期、中期、后期的各项工作, 及时解决遇到的各种问题, 才能最大限度地发挥山区公路的服务作用和运输能力。从而使山区公路真正成为安全、稳定、可靠的“生命线”, 更好的为社会、为人民服务, 创造更多的物质财富, 为人民造福。

参考文献

[1]刘哲峰.山区公路路基路面排水效果检测及设计[J].交通世界:工程技术, 2015 (6) :108-109.

[2]董书奎.山区高速公路排水设计常见问题分析[J].吉林建筑工程学院学报, 2014, 31 (2) :37-40.

[3]曾令梅.山区公路排水系统存在的问题及防治[J].交通世界旬刊, 2016 (6) .

山区公路路基排水技术研究 篇2

路基是公路工程十分重要的组成部分, 既是路线的主体, 又是路面的基础。因为路基设计和施工质量高低会直接影响到整个工程的使用质量, 路基的稳定性高低会关系到公路未来的使用寿命, 因此进行公路建设时, 一定要保证路基的建设质量, 确保路基具有一定的稳定性和强度。在地面水和地下水的作用下, 会导致路基的强度受到影响, 因此要想控制好路基的强度, 以保障路基具有足够的水温稳定性, 就需要做好排水设施。

就目前我国公路的发展情况来看, 因为水的侵蚀作用, 造成路基路面结构损坏的情况越来越多, 再加上山区的地形比较特殊, 地质比较复杂等因素的影响, 一旦对水处理不好很容易出现大水冲毁路面的情况。

国道G106线是北京通往广州的交通大动脉, 在清远境内路线全长约85.6 km。G106线清远段北起英德与韶关翁源县官渡镇交界, 南至佛冈与广州从化交界, 经过英德和佛冈两个县市, 路线设计采用一级公路80 km/h的设计速度标准, 路面采用水泥混凝土。其中英德段K2318+800起, 至K2343+903.8止, 长25.1038 km, 佛冈段从K2343+903.8起, 至K2404+452止, 长60.548 2 km。

本文将结合国道G106线清远段路面改造工程的排水设施设计实例, 对山区公路的路基排水技术进行研究分析。

1 山区地质水文特点及影响

在山区进行公路建设施工的过程中, 由于会长时间、大范围的暴露在自然环境当中, 再加上山区的自然环境一般相对恶劣, 所以会经常受到暴雨、台风等自然现象的影响, 如果公路的排水设施没有按照相关标准进行设计和施工, 路基路面结构就会很容易出现损坏的现象, 将会严重影响公路的正常使用。

此外, 地下水、地表水对路基也存在一定的影响, 地下水通过对路基的渗入, 会引起土体湿度的变化和应力的改变, 随着时间的推移会使得路基土出现浸没以及路基沿山坡滑动等问题, 比较常见的危害有:浸没、路基沿山坡滑动、冻胀、路基土含水量增大等。另外降落在路面上的地表水, 有一部分可能会沿着路面缝隙, 流入到路基内部。当路基有水渗入之后, 会使得整个压实的土体变成比较松散多孔的土体, 使得原本强度比较高的土体, 强度骤降, 影响路基整体质量。

降雨同样也会对公路产生一定的影响, 其中降雨对公路边坡的影响主要体现在两个方面:其一是降雨之后形成的地表径流会对公路边坡有一定的冲刷作用, 其二就是降水会直接对边坡的稳定性有一定的影响。

2 山区公路路基排水设施病害类型及原因

山区公路所处的自然环境本来相对复杂, 所以排水设施出现病害的概率也会比较大, 引起排水设施病害的因素也会多种多样, 同时病害的形式也会

国道G106线清远段在进行路面改造前, 一般情况下公路排水设施的病害主要是由外部影响因素引起, 这些外部因素包括地形、地貌、降雨、人类不合理的活动以及地下水、地表水等。

2.1 排水设施的主要病害类型

笔者在国道G106线清远段进行路面改造前的现场调查中发现, 排水设施病害类型有很多, 总的来讲病害的类型主要有以下几种:边沟的主要病害有:沟渠淤积、盖板断裂;沟渠加固面遭到破坏、溢流冲刷等;排水沟的主要病害则有溢流冲刷、沟渠淤积、出水口冲刷、沟渠加固面遭到破坏;急流槽的主要病害则有出水口遭到冲刷、溢流冲刷等;另外截水沟主要的病害通常有溢流冲刷、基础失稳、沟渠冲刷、沟渠淤积等病害。

2.2 排水设施病害原因分析

(1) 沟渠冲刷的原因。沟渠没有进行加固处理, 或者是及时加固仍然没有达到防冲刷的要求;沟渠的连续长度过长, 使得下游的流速要明显大于上游流速, 很容易产生沟渠冲问题。

(2) 沟渠淤积的原因分析。发生淤积的原因主要有4个方面:水流的流速比防御流速小;边沟的出水口间距比较大, 泥沙在输送过程中容易堆积;挖方路段碎落台的宽度不够, 使得风化无物很容易在边沟内堆积;挖放坡面的土体在雨水冲刷的作用下, 容易滑落并堆积在载水沟。

(3) 沟渠基础失稳。载水沟靠破外侧土体比较松散, 降雨的时候会很容易出现滑坡现象, 引起外侧坍塌;沟渠渗水引起基底土体的沉陷。

(4) 沟渠溢流冲刷原因。设计的过水断面过小, 达不到泄水的要求;在坡面沟渠转弯地方, 由于离心力作用, 水流溢出沟渠引起冲刷;沟渠有淤积, 使得水流溢出沟渠引起冲刷。

(5) 边沟盖板断裂。由于车辆在公路行驶过程中碾压到盖板, 或者是车辆临时停放在边沟盖板上。

(6) 出水口冲刷的原因。出水口没有设置消能设施, 随着冲刷的不断发展, 沟渠内会被冲刷程一个冲刷坑;急流槽如果是直接进入到天然沟渠也会产生冲刷坑。

(7) 沟渠加固面遭到破坏。浆砌片石沟渠的勾缝不够饱满、抹面不够密实;预制板边沟在接缝处有缝隙、接缝脱落。

3 国道G106线清远段路面改造工程设计考虑因素

在对山区公路路基进行排水设计时, 设计人员一定要严格按照相关的规范要求, 保证所做的设计能够适合公路的实际等级需求。国道G106线清远段路面改造工程, 在边沟清淤, 修复损坏边沟和新增排水设施等具体分项设计过程中, 考虑了以下几个方面的内容:数据的调查与采集、布设对应的排水设施、水文分析、水力计算、结构设计、冲刷防护等。

3.1 数据的调查与采集

参照相关的文献, 对公路周边环境进行调查, 收集相关数据, 如果需要的话, 再进行测量、勘探等。设计前必须进行实地考察, 明确水源与地质条件, 全面规划排水系统, 注意协调排水与桥涵布置、地上排水与地下排水、各种排水沟渠的平面布置与竖向布置, 做到全面治理, 分期修建。对于排水困难和不良地段, 还应考虑与路基的防护、加固相结合, 并实行特殊设计。

3.2 布设对应的排水设施

根据公路排水的具体功能要求, 选取适当的排水设施;排水设计应着眼宏观, 从细部入手, 做到大水必排, 小水必疏, 使路界范围内的水均能有效排出;重点考虑地理条件中的不利条件, 如地下水、裂隙水的排除, 布置好排水设施, 形成完善的排水系统, 做到及早考虑, 防患于未然。

(1) 地表排水设施的构造及布置

为了确保路基边坡的稳固, 设置排水设施是非常必要的, 在进行地表排水设施建设的时候, 应按照设计流量进行排水沟渠施工, 并且应保证排水沟渠的沟顶在设计水位以上0.2米。通常情况下渠底应等宽, 应确保沟渠内水流不会产生淤积问题, 且不会产生严重的水流冲刷。对于渠中流速小于淤积流速的情况, 应进行沟渠纵坡加大, 反之则应减小纵坡或者采取相应的加固措施。

(2) 路基地下排水设施的构造与布置

在进行道路路基施工时, 除了做好地表排水设施外, 合理安排地下排水设施建设也非常重要。对于路基施工来说, 会存在一些土体上层水、层间水等地下水, 当地下水位高到影响路基施工时, 就会造成路基路面施工强度与稳定性受影响。通常情况下, 施工中常采用设置暗沟、渗沟与检查井等方式来进行地下水的收集与排除。由于下排水设施埋设与地下, 出现问题不容易发现与维修, 在路基建成之后地下排水设施不容易检查, 因此在构造与布置时要充分做好设计, 确保路基地下排水设施的安全、稳定运行。

3.3 通过水文分析与水力计算进行结构设计

根据汇水区的各种水文、气象、气候资料, 分析当地水文特征, 计算各个排水设施需要排泄的水流量。根据各种排水设施的设计流量, 对水力进行计算, 确定设施的断面尺寸与形式, 并且还需要对水流流速进行冲淤检验。根据上述各种数据和计算结果, 比如水文地质条件、防护要求等, 选择各项排水设施的材料, 并且对其结构进行设计。排水设计要因地制宜、综合治理, 充分利用有利地形和自然水系, 并与路面排水、路基防护、地基治理和其它治理措施互相协调, 形成良好的排水系统。收集现有资料, 进行总体规划。

对路基排水进行综合设计时, 必须认真分析工程现场实际的水文、地质情况, 并通过进行野外调查与钻探实验, 做好详细的数据收集与整理, 根据资料进行总体规划, 制定施工方案, 逐段逐项进行细部设计计算, 并进行效益分析和经济核算。

对于排水系统中各沟渠排引方向及出水口位置的具体布置, 可按下列步骤进行:

(1) 进行山区路基施工时, 在横向与纵向排水沟渠间的山坡上, 根据现场实际的面积与地形情况, 来确定支沟与排水沟渠的设置, 以构成排水网络。

(2) 为了确保路基的干燥, 在路基的两侧设置排水沟、边沟等, 根据选定的桥涵位置, 将排水沟渠与桥涵连接, 确保排水顺畅。

(3) 地下排水系统是否设置需要综合的进行考虑和设计, 对于一些特殊施工路段, 要根据实际情况进行设计施工, 对于一些地质条件较为复杂、病害频发地段, 应根据实际情况设计独立的排水系统, 保证路基工程安全。

3.4 冲刷防护

考虑到沟渠渠道以及它的出水口可能会对地面有冲刷、淤积和侵蚀等危害, 还需要采取对应的措施做好冲刷防护。路基排水要选择有利地质条件设置人工沟渠, 减少排水沟渠的防护与加固工程。

4 结语

综上所述, 通过上文对山区水文特点影响的分析研究, 结合了国道G106线清远段的实例, 分析了排水设施病害的主要类型和原因, 探究如何更好的对山区公路路基进行排水设计。山区公路路基排水设计需要密切结合综合评价的相关原理, 建立健全地表排水设备以及地下排水设施的合理性评价方法。

参考文献

[1]耿建宇.公路路基拓宽改建力学行为及典型工程对策研究[D].西南交通大学, 2013.

[2]姚凯.山区公路路基排水技术研究[J].中国管理信息化, 2015, 09:128-129.

[3]蒋艳, 刘晓东.平原公路排水问题探讨[J].交通节能与环保, 2013, 03:90-92.

[4]卢国权.路基排水技术在山区公路中的运用[J].工程建设与设计, 2015, 06:111-113.

公路路基排水设施与施工 篇3

关键词：公路路基,排水设施,施工

一般公路路基排水分地面排水和地下排水两种。

1 地面排水设施布置原则

(1) 在路堤天然护道外, 可以设置单侧或双侧排水沟, 也可用取土坑排水。

(2) 路堑应在路肩两侧设置侧沟。

(3) 路堑顶边缘以外, 需设置单侧或双侧截水沟。

(4) 路基外侧水必须引入河道或桥涵内排至路基以外。

2 路基地面排水设施及施工要点

路基地面排水可采用边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽、拦水带、蒸发池等设施, 下面就对各个设施的设置部位及要求做简单的概述。

2.1 边沟

(1) 边沟设置:填土高度小于边沟深度的填方地段和挖方地段均应设置边沟, 以利于将雨水及路面水排出路基以外。路堤较低的坡脚处应设置边沟。边沟应分段设置出水口, 出水口要保证将水引出路基以外, 根据当地气象水文情况, 出水口设置必须保证水能及时排出路基以外。

(2) 施工要求:曲线外侧边沟应适当加深, 其增加值等于超高值。平曲线处边沟施工时, 沟底纵坡应与曲线前后沟底纵坡平顺衔接, 不允许曲线内侧有积水或外溢现象发生。土质边沟地段当沟底纵坡大于4%时应采取措施进行加固;采用浆砌片石对边沟进行铺砌, 片石应符合规范要求, 砌缝砂浆应饱满, 沟身不漏水;若沟底采用抹面时, 抹面应平整压光。

2.2 截水沟

(1) 截水沟设置:在无弃土堆的情况下, 截水沟的边缘离开挖方路基坡顶的距离根据土质情况而定, 原则上不要影响边坡稳定。对于一般土质应距路基坡顶不小于5 m, 对于湿陷性黄土地区不应小于10 m, 同时应进行加固, 以防渗漏。截水沟中挖出的土, 应该堆在路堑与截水沟之间, 并整修成T形, 并进行夯实, 顶面应做成1.5%～2%倾向截水沟的横坡。路基上方有弃土堆时, 截水沟应离开弃土堆脚2～6 m, 弃土堆坡脚离开路基挖方坡顶不应小于5 m, 弃土堆顶部应设1.5%～2%倾向截水沟的横坡。山坡上路堤的截水沟离开路堤坡脚至少2.0～5.0 m, 并将挖出的截水沟的土填在路堤与截水沟之间, 修筑向沟倾斜坡度为1.5%～2%的护坡道, 使路堤内侧地面水流人截水沟排出。

(2) 施工要求:截水沟长度超过一定的距离时应选择适当的地点设出水口, 将水引至自然沟中或桥涵进水口, 截水沟必须有固定的出水口, 必要时须设置排水沟、跌水或急流槽。截水沟的出水口必须与其他排水设施平顺衔接。为防止水流下渗和冲刷, 截水沟应进行严密的防渗和加固, 地质不良地段和土质松软、透水性较大或裂隙较多的岩石路段, 对沟底纵坡较大的土质截水沟及截水沟的出水口, 均应采用加固措施防止渗漏和冲刷沟壁。

2.3 排水沟

(1) 排水沟的线形要求平顺, 尽可能采用直线形, 转弯处宜做成弧线, 其半径不宜小于10 m, 排水沟长度根据实际需要而定。

(2) 排水沟沿路线布设时, 应离路基尽可能远一些, 距路基坡脚不宜小于3～4 m。当水流的流速大于容许冲刷流速时, 沟底、沟壁, 应采取表面加固措施。

2.4 跌水与急流槽

(1) 跌水与急流槽必须采用浆砌结构或混凝土结构, 跌水的台阶高度可根据地形、地质等条件决定, 多级台阶的各级高度可以不同, 其高度与长度应之比与原地面坡度相适应。

(2) 急流槽的纵坡不宜超过1∶1.5, 同时应与天然地面坡度相配合。当急流槽较长时, 槽底可用几个纵坡, 一般是上段较陡, 向下逐渐放缓。

(3) 当急流槽很长时, 就分段砌筑, 每段不宜超过10 m, 接头用防水材料填塞, 密实无空隙。

(4) 急流槽的砌筑应使自然水流与涵洞进、出口之间形成一个过渡段, 基础应嵌入地面以下, 基底要求砌筑光滑平台并设置端护墙。路堤边坡急流槽的修筑, 应能为水流入排水沟提供一个顺畅通道, 路缘石开口及流水进入路堤边坡急流槽的过渡段应连接圆顺。

2.5 蒸发池

路面上的水无法引出路基以外时, 可以在路基就近设蒸发池, 当用取土坑作蒸发池时, 与路基坡脚间的距离不应小于5～10 m。面积较大的蒸发池至路堤坡脚的距离不得小于20 m, 坑内水面应低于路基边缘至少1 m。坑底部应做成两侧边缘向中部倾斜0.5%～1%的横坡。取土坑出人口应与所连接的排水沟或排水通道平顺连接。

2.6 拦水缘石

为避免高路堤边坡被路面水冲刷, 要在路肩上设拦水缘石, 将水流拦截至排水沟或在拦水带开口处设急流槽引离路基, 与高路堤急流槽连接处应设喇叭口。设拦水缘石路段的路肩宜适当加固。

3 路基地下排水设施及施工要点

3.1 地下排水设施类型

对路基有危害的地下水, 应根据地下水类型, 含水层埋藏深度, 底层的渗透系数等条件, 选用明沟、排水槽、渗水暗沟、渗水隧道、渗井、渗管等。

3.2 各种类型地下排水设施的施工

(1) 当地下水埋藏浅或无固定含水层时, 可采用明沟、排水槽、渗水暗沟等;地下水埋藏较深或为固定含水层时, 可采用渗水隧道、渗井、渗管等。

(2) 渗水暗沟的纵坡一般不宜大于0.5%, 也不宜小于0.2%, 而且要有防淤措施。渗水暗沟、渗水隧道的断面尺寸, 应根据埋藏深度、施工和维修条件确定, 一般宽度不宜小于1.2 m。渗水暗沟的排水孔应在冰冻线以下0.5 m, 截水的渗水暗沟的基底应埋入隔水层不少于0.5 m, 支撑渗沟的基底应设置在含水层以下坚实的土层上。

(3) 渗沟和渗水隧道的截水部分可采取砂砾石, 土工纤维做反滤层。砂砾石反滤层的层数、厚度和颗粒级配的要求, 根据坑壁土质和反滤层材料计算确定。砂砾石应筛选清洗, 其中颗粒小于0.15 mm的含量不大于5%。无砂混凝土块板反滤层的厚度可采用10～20 cm, 当坑壁土质为粘性土或粉细纱时, 在无砂混凝土块板外侧, 应加设10～20 cm厚的中粗砂或土工纤维反滤层。

(4) 渗水暗沟每隔30 m, 渗水隧道每隔120 m和平面转折及纵坡变坡点处, 应设置检查井。

参考文献

[1]姚祖康.公路排水设计手册[M].北京:人民交通出版社, 2002.

[2]淡至明.公路排水系统设计参数研究[J].中国公路学报, 2006.

山区旅游公路服务设施规模设置 篇4

关键词：山区,旅游公路,服务设施,规模设置

1 国外高速公路服务设施规模确定方法

目前, 国内外关于服务设施规模的研究主要集中在高速公路方面, 尤以日本做得比较细致和全面。根据《日本高速公路设计要领》的规定, 在确定高速公路服务区规模时, 首先, 应根据主线交通量与服务区的利用率计算停车车位数, 如图1所示。然后, 根据停车车位数计算与停车车位数有关的餐厅、休息区、加油站、公共厕所等其他设施的规模;对于受其它条件影响较大的方面, 如绿化用地等不应只单独考虑停车位进行计算, 而应考虑用地与发展等方面的需求。这些组成要素合在一起, 就决定了总体规模。

停车车位数=设计交通量×驶入率×高峰率/周转率

2 服务设施驶入率计算模型的改进

服务设施的规模是以交通量和停车车位数为中心加以确定的, 因此, 确定停车车位数是服务设施设置规模中最重要的指标。基本计算公式如下:

停车车位数=设计交通量×驶入率×高峰率/周转率。

目前, 国内外一般都采用这一公式进行停车车位数的计算。然而, 此公式直接用于旅游公路会存在一定的问题。主要是由于旅游公路并未全封闭, 与沿线公路交叉接入较多, 因此, 进入旅游公路的交通量在不同路段是不相同的, 所以不能简单地用公路的设计交通量来取代每个服务区的交通量进行停车车位数的计算。其次, 用单一的驶入率值并不恰当, 从前述的影响驶入率的因素就可以看出, 不同地点其驶入率存在很大的差异, 如在公路起始或者结束点附近, 服务设施的驶入率就会比其他地点少很多。

通过基于OD矩阵的推算, 就可以得到经过各处服务设施的交通量。因此, 停车车位数计算模型的关键是驶入率的确定, 其与服务设施的密度、人的生理心理需求、车辆的运行特性等因素都有关系。

由于影响车辆进入服务设施的因素较多, 为了简化模型, 从保障交通安全的角度, 只考虑驶入率与驾驶疲劳之间的关系, 即认为驾驶员是否进入服务设施停车休息只与驾驶时间相关。因此, 建立连续驾驶时间与驶入率之间的关系模型就成为关键。

图2是调查到达某一服务设施内的车辆连续驾驶时间的统计直方图, 可以通过卡方检验证明其服从正态分布。

通过上述分析, 可以认为到达服务设施停车车辆的连续驾驶时间也服从正态分布, 即

${\rm T}{}_k\in {\rm N}(\mu ,\sigma {}^2).(1)$

在确定了连续驾驶时间的分布之后, 就需要考虑连续驾驶时间与驶入率的关系。

根据国内外相关学者关于驾驶时间与驾驶疲劳之间的关系研究, 连续驾驶时间在2 h以内, 驾驶员不会感觉太疲劳, 随着驾驶时间的增长, 疲劳程度也会逐渐增加, 驾驶员进入服务设施休息的概率也会大大增加, 如图3所示。由于我国公路服务设施投入运营的时间还不长, 相应的统计资料仍不完善, 只能根据一些有限的资料进行分析、比较和论证。因此, 也可以认为连续驾驶时间与驶入率成正比关系。驶入率的基本关系可以表示为

$\lambda {}_k=e{}^{\frac{{\rm T}{}_k}{{\rm T}{}_c}\ln 2}-1.(2)$

式中:λk为驶入率;Tc为临界驾驶时间值。

则驶入率的数学期望可以表示为

$\overline{\lambda }{}_k={\displaystyle {\int }_{-\infty }^{+\infty }(}e{}^{\frac{{\rm T}{}_k}{{\rm T}{}_c}\ln 2}-1)f({\rm T}{}_k)\text{d}{\rm T}{}_k.(3)$

式中:$\overline{\lambda }$k为驶入率的均值;f (·) 为正态分布概论密度函数。

3 停车车位数的确定

停车场的停车车位数, 是计算其它设施规模的基础, 也是左右总体规模的重要因素。

由于停车位数的多少直接取决于各种车型的驶入率, 而各种车型的驶入率并不相同, 因此, 本文选取旅游公路中常见的代表车型, 即小客车、大客车、大货车分别计算停车位数。第k个服务设施的规模计算公式为

$\begin{array}{l}{\rm P}{}_{k\text{小}}=\beta \alpha {}_{k\text{小}}A\times \overline{\lambda }{}_{k\text{小}}G{}_{k\text{小}}/{\rm Z}{}_{k\text{小}}‚(4)\\ {\rm P}{}_{k\text{大}}=\beta \alpha {}_{k\text{大}}A\times \overline{\lambda }{}_{k\text{大}}G{}_{k\text{大}}/{\rm Z}{}_{k\text{大}}‚(5)\\ {\rm P}{}_{k\text{货}}=\beta \alpha {}_{k\text{货}}A\times \overline{\lambda }{}_{k\text{货}}G{}_{k\text{货}}/{\rm Z}{}_{k\text{货}}‚(6)\\ {\rm P}{}_k={\rm P}{}_{k\text{小}}+{\rm P}{}_{k\text{大}}+{\rm P}{}_{k\text{货}}‚(7)\end{array}$

$A=\frac{Q{}_k}{2}\times \frac{1}{\alpha {}_{\text{小}}+2\alpha {}_{\text{大}}+2\alpha {}_{\text{货}}}$. (8)

式中:pk为停车车位总数, 位;Pk小、Pk大、Pk货为小客车、大客车、大货车的停车车位数, 位;Qk/2为服务设施k路段的单侧预测交通量, 辆/日, 标准小客车;β为假日服务系数, 为从平均日交通量求一年365d中第35顺位左右交通量的系数;αk小、αk大、αk货为小型车、大客车、大货车占车辆总数的比例, %;$\overline{\lambda }$k小、$\overline{\lambda }$k大、$\overline{\lambda }$k货为小型车、大客车、大货车的平均驶入率;λk为驶入车辆数主线交通量, 辆/日;Gk小、Gk大、Gk货为小型车、大客车、大货车的高峰停留率;G为高峰小时停留车辆数/停留车辆数;Zk小、Zk大、Zk货为小型车、大客车、大货车的周转率;A为各种车型与标准小客车的折算系数。

通过调查证明, 假日服务系数β与交通量有密切关系, 而与路线、地区特性等没有显著的关系, 其取值如表1所示。

4 山区旅游公路服务设施规模确定方法

服务设施的总体规模应由各组成要素的规模相加在一起组成, 各组成要素的规模原则上是根据停车车位数确定, 兼顾考虑服务设施的使用频率。

确定总体规模时, 首先要确定规划年度, 一般以公路开通10年后的主线交通量为基础推算停车车位数, 根据停车位数就可以计算出停车场的面积, 通过找到停车场面积与服务设施整体规模的数量关系, 然后据此推算停车场、餐厅、公厕等其他设施的规模, 就可以定量计算出服务设施整体规模的大小。具体计算公式如下:

总体规模=停车场面积+区内道路面积+建筑物占地面积+绿化面积+加宽车道面积+其他。

4.1 停车场面积的计算

停车场的面积与停车位数和驶入的车型有直接关系, 不同车型所需的停车面积各不相同。旅游公路的行驶车型主要有小客车、大客车、大货车和小货车, 各种车型尺寸之间相差很大, 如表2所示。因此, 合理地确定各种车型的停车位数和停车面积至关重要。

在计算停车位面积时, 主要根据车辆的长度来划分, 所以在确定了各种车辆的高峰驶入率之后, 就需要根据停车长度划分停车位, 常用的停车位有小型车、大型车、超长车三种, 有了各种车型的停车位数量, 知道其对应的停车位面积, 累加之后即可求得停车场的面积。

4.2 服务设施规模的确定

关于停车场面积占多少比例比较合适, 目前还没有统一的定论, 参考日本对于各部分设施所占比例的规定, 本着经济和环保的原则, 通过对内蒙古S203线旅游公路服务设施的调查, 根据《公路工程技术标准》 (JTG B01-2003) 中的相关建议, 本文认为各种设施占地面积的各部分构成比例如表3所示比较合适。

表3中, 停车场所占面积最大, 约为30%, 这主要考虑到山区旅游公路车型中大客车和大货车占有较大比例, 以提供足够的停车空间;各种建筑面积, 主要包括服务设施中休息区、观景台及厕所等建筑面积, 所占比例约为25%, 主要考虑经济性和适用性得出;其次是园地绿化面积, 约占20%, 主要考虑山区旅游公路沿线自然风光和植被较多, 可适当降低人工绿化面积;其它面积约占5%, 主要考虑为一些服务设施和临时活动用。

由此可以得到服务设施用地规模的近似计算公式:服务设施规模≈停车场面积×3。

5 结束语

通过内蒙古S203线安全改善工程对两处服务设施的改造经验来看, 上述确定服务设施规模的方法较为合理, 比较适合山区旅游公路经济、环保、安全的建设特点。不过应该指出的是, 在实际应用过程中, 服务设施最后规模的确定还需要根据当地地形、地物等条件综合确定。

参考文献

[1]中华人民共和国交通部.JTG B01-2003公路工程技术标准[S].北京:人民交通出版社, 2004.

[2]日本道路公团.日本高速公路设计要领[M].交通部工程管理司译制组, 译.西安:陕西旅游出版社, 1991.

[3]张开冉.机动车驾驶员疲劳问题研究[D].成都:西南交通大学, 2002.

[4]Jana Marie Price, Ph.D.Circadian and Environmental Effects on the Ti ming and Duration of Truck Drivers’Breaks at Public Rest Areas and Private Truck Stops in Connecticut[D].University of Connecticut, 2000.

[5]张文成.高速公路服务区规划研究[D].西安:长安大学, 2006.

[6]席建锋, 李江, 王肇飞, 等.中小交通量旅游公路休息区设计研究[J].昆明理工大学学报, 2007, 32 (1) :85-90.

山区公路排水设施 篇5

山区农村公路交通事故烈度大,事故一旦发生必将造成巨大的经济损失。因此,对于这些事故隐患突出的山区农村公路危险路段,应及早进行交通安全评价和风险分析,并建立起山区农村公路交通安全评价体系,对山区农村公路进行线形安全度模型的研究,为山区农村公路的建设及管理提供交通安全评价依据[1]。

1 建立山区农村公路道路设施安全度模型的步骤

1.1 确立评价指标与评价系数

通过对重庆万州、长寿、武隆山区农村公路交通事故特点及事故多发路段的调研统计分析得出:第一,山区农村交通事故多以翻车为主,且大于6米的路堤高度路段占事故多发路段的75%。第二,急弯路段和交叉口均占事故多发路段比例的11%,是引发碰撞事故的主要路段。并综合考虑各种引发交通事故的因素,选择路堤高度、弯道半径、支路口和纵坡坡度四个方面作为主要评价指标。

由于各评价指标对事故严重程度的影响不同,因此需要对各评价指标进行两两比较来确定指标之间的相对分值。例如:将路堤高度与弯道半径进行比较,在评价系数中路堤高度比弯道半径的得分更大,即弯道半径为1分时,路堤高度为2分。路堤高度、弯道半径、支路口以及纵坡坡度四个评价指标的相对评价系数为:0.4、0.2、0.2、0.2。具体评价系数如表1所列[2]。

1.2 评价指标分值确定

1) 路侧评价分值。

(1)确定路堤高度、长度及其百分比。

长度百分比(Ai)=( 路堤高度hi对应的长度/评价单元长度)×100%。式中:i=1,2,3,4,5,6,分别对应路堤高度为4、4～6、6～10、10～15、15～20 m以及大于等于20 m 6种情况。

(2) 计算不同路侧防护情况下评价分值。

计:L安=10×∑AiBij

式中:L安为路侧评价分值;Ai为不同路堤高度(i=1,2,3,4,5,6)范围的长度百分比;Bij为对应于不同路堤高度范围下不同防护类型的基本分值,按表2选取。

2) 弯道评价分值。

(1) 确定弯道评价分值的基数为100。

(2) 确定弯道半径分值W1。见表3、表4。如果没有弯道,则W1= 60。

(3) 确定弯道视距分值W2。在100分的评价分值中,视距占40。若评价单元中存在一处视距不良点则减去10分,以此类推,直至为0。

(4) 确定弯道评价分值W安。弯道评价分值计算:W安=W1+W2。

3)支路评价分值计算。

(1) 确定支路评价分值的基数。

设定支路评价分值基数为100,其中视距占60分,接入角度占40分。

(2) 确定支路视距评价分值Z1。

根据评价单元支路口接入个数及视距不良点情况,查表5得到支路视距评价分值Z1。如果不存在支路接入口,则Z1=60。

(3) 确定支路接入角度评价分值Z2。

接入角度实际按30分计算,支路接入角度总分为30分,若存在一个支路口接入角度小于60°则减去15分,以此类推,直至为0。如果不存在支路接入问题,则Z2 = 40。

(4) 确定支路评价分值Z安。

支路评价分值计算:Z安=Z1+Z2。

4)纵坡评价分值。

(1) Ai=ii对应路段长度/500评价单元长度×100%(i=1,2,3,4,5)。

式中:i=1,2,3,4,5分别对应纵坡坡度为2%～4%、4%～6%、6%～8%、8%～10%、大于10%5种情况。

(2) 确定不同情况下纵坡坡度对应的评价分值Cm,见表6。

(3) 不良线形评价分值修正。

纵坡的安全性除考虑纵坡大小以及是否设置减速设施外,还应该考虑陡坡路段末端接入急弯的情况。若存在陡坡末端接急弯,则在评价分值Cm的基础上乘以修正系数值F(修正系数F=0.7)。

(4) 确定纵坡评价分值P安。

P=∑FAiCm。式中:i,m=1,2,3,4,5。为方便计算,将其转化为百分制下的纵坡评价分值,即P安=10×∑FAiCm。

1.3 评价路段安全等级划分

(1)评价单元安全度计算

Si=0.4×L安+0.2×W安+0.2×Z安+0.2×P安

式中:L安、W安、Z安、P安分别为按照上述指标评价后所得的评价分值。

(2) 农村公路安全度计算。

农村公路安全度计算以评价单元安全度计算结果为基础,按照下式进行计算:

$S=\frac{{\displaystyle \sum _{i=1}^n{L}^{\prime }}{}_{i}S{}_i}{{\displaystyle \sum _{i=1}^{n}L}{}_i}$

式中:Li为各评价单元的长度;Si为各评价单元的评价分值。

(3)改造方案经济性对比。根据以下公式对改造方案进行经济性对比。

$E{}_n=\frac{{\rm M}{}_n}{S{}_n-S{}_0}(i=1,2,3,\cdots ,n)$

式中: En为不同安保改造方案的单位安全度费用;Mn为不同改造方案危险路段安保改造总费用;S0为危险路段改造前的安全度;Sn为不同改造方案实施后的路段安全度。

根据计算出的En按照由小到大的顺序依次排列,最小的En即为经济最优方案。

2 山区农村公路交通安全评价应用实例

2.1 路段实际情况介绍

歌乐山镇至西永一条新建农村公路全长3.049 km,设计车速40 km/h,选取一段评价路段进行安全评价,该路段评价路段包括弯道3处,其中弯道最小半径为16 m;弯道视距不良2处,路侧路堤高度范围在10～30 m以上,最大纵坡6%,无支路接入。

2.2 改造前路段安全度计算

1) 路侧评价分值。

根据该路段实测的路堤高度及对应路侧安保设施设置情况,查找表2中的对应分值Bij。对不同路堤高度范围对应的道路长度百分比Ai进行计算,按如下公式:

Ai=hi对应道路长度/500

由此可以得到:A4 =176.5/500=0.353

A5 =83.5/500=0.167

A6 =240/500=0.48

路侧评价分值L=∑AiBij=0.353×2+0.167×1+0.48×0=0.873

将其转化为百分制下的路侧评价分值

L安=10∑AiBij =8.73

2) 弯道评价分值。

该路段设计车速为40 km/h,存在3个弯道,最小半径为16 m,弯道视距不良2处。弯道半径分值的计算应根据上述数据,查找表3中对应的弯道半径分值W1,其中半径大小按最小半径计算。

弯道视距分值计算是在弯道视距总分40的基础上,按每处视距不良减去10分进行计算。由于该路段存在2处弯道视距不良,其弯道视距分值W2=20。

该路段的弯道评价分值=弯道半径分值+弯道视距分值,即W安=10+20=30。

3) 支路评价分值。

该路段不存在支路接入情况,因此支路评价分值为满分,即Z安=100

4) 纵坡评价分值。

Ai=hi对应道路长度/500 (i=1,2,3,4,5,6)。

由此可以得到:A1 =152/500=0.304

A2 =348/500=0.696

由于该路段不存在陡坡接急弯的情况,因此不进行修正。

纵坡评价分值P =∑FnAiCm=0.304*10+0.696×6=7.216

将其转化为百分制下的纵坡评价分值,即P安=10∑FnAiCm=72.16。

5) 改造前路段安全度。

歌乐山镇至西永路段改造前的安全度分值:

S前 =0.4×L安+0.2×W安+0.2×Z安+0.2×P安=0.4×8.73+0.2×30+0.2×100+0.2×72.16=43.924

根据表8对路段安全级别的划分,可知该评价路段的安全等级为Ⅳ级。但该评价路段存在一定的高路堤路段和视距不良点,需要在高路侧设置波形护栏、警示桩等防护,并对视距不良点进行清除。

2.3 路段改造后的安全度计算

1) 路侧评价分值。

根据该路段改造后的路侧安保设施设置情况,查找表2中的对应分值Bij,对不同路堤高度范围对应的道路长度百分比Ai进行计算,其对应长度百分比见表2。

改造后的路侧评价分值

L=∑AiBij=0.085×3+0.268×8+0.167×7+0.266×1+0.214×7=5.332

将其转化为百分制下的路侧评价分值

L安=10∑AiBij =53.32

2) 弯道评价分值。

改造后,该路段的车速为40 km/h,无视距不良点,弯道仍为3个,最小半径16 m。因此,根据改造后的数据情况,查找表3中对应的弯道半径分值W1,其中半径大小按最小半径计算。同时,其改造后的弯道视距分值W2=40。

该路段改造后的弯道评价分值W安=弯半径分值W1+弯道视距分值W2,即W安=10+40=50。

3) 支路评价分值。

该路段不存在支路接入情况,因此支路评价分值为满分,即Z安=100。

4) 纵坡评价分值。

表6中的对应分值Cm。

Ai=ii对应道路长度/500

由此可以得到:A1 =152/500=0.304

A2 =348/500=0.696

由于该路段不存在陡坡接急弯的情况,因此不进行修正。

纵坡评价分值

P =∑FnAiCm=0.304×10+0.696×8=8.608

将其转化为百分制下的纵坡评价分值,即

P安=10∑FnAiCm=86.08

(5)改造后路段安全度。

S后 =0.4×L安+0.2×W安+

0.2×Z安+0.2×P安=68.544

根据表8对路段安全级别的划分,可知该评价路段改造后的安全等级提升为Ⅲ级。

3 结束语

确定了山区农村公路交通安全评价指标与评价系数。

确定了对山区农村公路交通安全评价指标分值。

通过对山区农村公路交通安全度的计算完成对山区农村公路安全等级的划分。

通过对用建立的安全度模型评价一段新建山区农村公路改造前后的安全等级的比较,验证了安全模型的实用性。

参考文献

[1]余娟.基于车路耦合的山区道路安全度模型及应用研究[D].重庆:重庆交通大学,2009.

[2]周科.基于道路因素的交通安全评价系统[D].重庆:重庆交通大学,2009.

[3]任晓佳.农村公路交通安全评价研究[D].长沙:长沙理工大学,2009.

[4]岳晓晗.长下坡路段交通安全与评价[D].西安:长安大学,2009.

山区公路排水设施 篇6

甘肃省已经实行高速公路管养分离, 并且由甘肃省公路局总体管理, 各公路总段具体负责养护区间内公路的管理体制。根据笔者的实际工作内容和经验, 下面将对高速公路排水设施的养护维修进行具体的分析和探讨。

2 公路排水设施的重要性

众所周知, 公路建设按其部位不同分为路基、路面、桥梁、涵洞等, 很多人错误认为公路排水设施作为附属部位作用不大, 其实不然。

水对公路基础部位的路基工程影响非常大, 路基填筑与压实中, 只有达到或者接近最佳含水量时, 才能获得最佳的密实度;如果渗入路基的水分过多, 就会危害路基, 相应产生很多病害, 常见如路基翻浆、路基沉陷、护坡垮塌等。历数路基的各种病害, 发现就其规模、范围、成因、类型等, 水往往是最主要的决定因素之一, 可见公路排水设施的重要程度。

设置排水设施的目的是:排除降落在路界内的地表径流, 并将公路上侧方的地表水和地下水引排到公路的下侧方, 避免公路路基和路面结构遭受地表水和地下水的浸湿、冲刷等破坏作用。

3 公路排水设施的目的和类别

3.1 排水设施的工作目的

(1) 就路基工作区而言, 排水设施能够将路基的含水量降低到适度的范围内。因为路基含水量过大会引起土质松软、强度降低、边坡坍塌、路基沉陷或滑动以及产生冻害等。

(2) 就路面工作区而言, 排水设施能够排除高速公路路面积水。高速公路路面排水不畅容易形成水膜, 降低路面抗滑性能, 增加行车的危险性, 造成交通事故。

(3) 综合看来, 排水设施包括做好地表水、地下水和路面水的排除工作, 即做好路基与路面排水工程, 以确保路基具有足够的强度及稳定性, 确保行车的安全。

3.2 排水设施的分类

(1) 高速公路排水设施根据其所处的位置和功能不同, 分为路面排水设施与路基排水设施。

(2) 路面排水设施由路肩排水和中央分隔带排水设施所组成。

(3) 路基排水设施分为地表排水设施和地下排水设施。

(4) 其中地表排水设施由边沟、截水沟、排水沟等组成。

(5) 地下排水设施由渗沟、明沟和槽沟、渗井等组成。

系统的了解高速公路排水设施的重要性和功能分类, 有利于在公路养护管理过程中利用先进的技术与管理水平对其进行维修养护, 保障其发挥最大作用力。

4 有关排水设施养护的技术措施和管理措施

4.1 技术措施

4.1.1 检查疏浚, 防汛防堵

公路养护管理单位对于各种排水措施, 在春融前, 特别是在汛期之前, 要全面检查设施, 保证排水设施的通畅和疏浚。降雨量较大时, 应该组织人员上路巡查, 如果有堵塞, 要保证及时排除堵塞, 疏导水流, 保证排水设施的有效使用, 保证水流通畅, 防止水流集中冲坏路基。

4.1.2 重点检查, 及时修复

排水设施运转正常, 在暴雨后、汛期后也需要重点检查, 如果发现有冲刷、损坏的, 需要及时修复加固;如果发现排水设施有堵塞的, 应该及时清除堵塞物。

地下排水设施具有截断、降低、汇集或排除路基范围内的地下水功能的结构物称为地下排水结构物, 如暗沟、渗沟、渗井等。其作用是减小地下水对路基的影响, 保证路基的强度与稳定性。如果发现路基出现翻浆或者沉陷等现象, 应该重点检查地下水设施, 如果堵塞, 及时疏通;如果损坏, 及时修补和加固。

4.1.3 加固设施, 修筑跌水构造物

排水设施中的边沟、截水沟、排水沟等, 应结合地形、地质、纵坡、流速等实际情况, 综合考虑, 修补和加固。对松软土, 当流量较大或纵坡度为1%～2%时, 或黏性较大的土, 当纵坡度为3%～4%时, 可采用片石铺砌加固;在疏松土质上的, 纵坡度大于3%时;或黏性较大的土, 纵坡度大于4%时, 应采用片石或水泥混凝土预制块铺砌加固或设置跌水构造物。

跌水构造物一般修筑在排水落差较大, 距离较短的陡坡或者深沟地段, 以及水流突变处, 为避免其下游的桥涵结构物、自然水道或农田受到冲刷。跌水的构造一般分为进水、台阶和出水口三部分。

4.1.4 检查暗沟, 及时清洗

暗沟是在路基范围内有个别泉眼的泉水外涌情况下修筑的, 对于暗沟应经常进行检查, 如发现堵塞、淤积, 应进行冲洗清除。特别是雨水季节, 应保证暗沟的流水畅通。

4.1.5 保证渗沟通畅

渗沟是保证在地面以下汇集流向路基的地下水排除至路基范围以外, 保证路基干燥。渗沟按照其构造的不同, 可分为填石渗沟、管式渗沟和洞式渗沟。

渗沟如发现沟口长草、堵塞, 应及时进行清理和冲洗。如碎石层淤塞不起排水作用时, 则应翻修, 并剔除其中颗粒较小的砂石, 以保持空隙, 利于排水。如位置不当, 则应根据情况另行修建。

4.2 管理措施

4.2.1 制定养护计划

养护管理单位应该通过日常养护巡查, 采集区域内排水设施的统计数据, 注明易发生的常见问题, 确定不同里程不同道路的病害类型和病害程度, 再结合本单位的人员和技术情况, 有针对性地制定出养护计划。

4.2.2 加强日常养护

养护管理单位和个人应该根据养护计划加强日常养护, 按照“提前, 预防, 补少, 补彻底”的预防性养护原则, 当排水设施出现小问题时及时补修, 尽量杜绝因小失大, 避免因排水不同而导致道路垮塌, 甚至交通意外的情况出现。

4.2.3 注意季节性养护

由于排水设施受水量的季节性变化因素影响, 注意季节性养护, 比如在春暖冰融, 夏秋汛期要特别注意检查排水措施, 有效疏浚。

5 结束语

排水设施在公路建设和运行过程中, 特别对于质量要求极为严格的高速公路非常重要。无论是设计单位, 还是建设和养护管理单位, 无一例外都要提高重视程度。作为养护单位, 对于高速公路的排水设施, 应该按照本论述中的养护技术措施和养护管理措施, 以预防性养护为主, 确保排水设施的正常使用, 从而延缓公路的使用寿命, 达到事半功倍的效果。

摘要：中国高速公路虽然起步较发达国家晚, 但是发展却是惊人的迅速。“十二五”期间, 伴随甘肃省交通厅“中心辐射, 东西推进, 区域带动, 全面提升”的发展新战略的全面实施, 到2015年, 全省公路总里程将达到1.3×105km, 其中高速公路就有3.6×103km, 面对新方向和新目标, 如何建设好、养护好这些公路, 如何保障已通车公路的安全通畅, 也是给公路养护管理部门提出的一项新挑战。主要针对高速公路排水设施的重要性和养护工作进行探讨, 并从养护技术和养护管理两个方面提出一些具体建议。

关键词：排水设施,技术措施,管理措施

参考文献

[1]殷世平.加速高速公路养护管理的探讨[J].甘肃公路, 2008 (11) .

[2]张莉.石黄高速公路路基路面排水现状与养护措施[J].路基工程, 2009 (04) .

山区公路排水设施 篇7

关键词：山区,高速公路,路基,排水技术

1 引言

山区的地质、地形状况相对于平原地区来说较为恶劣, 且其山坡的倾斜角度较大, 这就决定了山区一旦出现高强度的降雨, 就很容易造成地表径流的形成, 对山区高速公路的路基形成很大的冲击, 影响山区高速公路整体的稳定性以及正常的使用寿命。因此, 在山区高速公路的建设过程中, 要注重用科学合理的方法对山区的地形、地质情况作出正确的评判, 从而采取相应的排水技术, 以提高山区高速公路抗水毁的能力。

2 山区环境对高速公路路基的影响

2.1 山区环境特征

我国的山区一般由山峰、河间盆地、丘陵以及山谷组成, 其与平原最大的区别在于, 山区的地形并不在同一个高度, 而是表现为凹凸不平的地形特征, 也即地形出现一定坡度的存在;我国山区的气候环境明显受到地形地势的影响, 一般表现为其降水空间分布的极不均匀, 具有明显的垂直差异性, 基本上表现为降水量随着高度的增加而增多, 高山的降水量明显高于河谷。

2.2 山区环境对高速公路路基的影响

山区环境对高速公路路基的影响主要表现在以下3个方面。

2.2.1 地表水对山区高速公路路基的影响

在山区由于受大气环流以及地形地势的影响, 在降雨集中的季节很容易形成高强度的降雨, 这些雨水落到地面上后, 虽然一部分会随着山地的坡度流出路基层, 但是另一部分的雨水却会顺着路面的裂缝流入到路基内, 对已经压实过的路基土层造成一定的侵蚀作用, 会使土层中的黏膜层发生分解, 使得紧实的土层成为多空、松散的结构层次, 从而造成整体路基的不稳。

2.2.2 地下水对山区高速公路路基的影响

地下水对山区高速公路路基造成的影响主要表现在其对沿河修筑的高速公路路基所造成的影响。河边地下水的含水量较为丰富, 在路基修建的过程中, 一旦防水措施或者是路基的建设高度选择不当, 很容易造成路基建设的不稳定, 进而造成公路边坡的失衡。

2.2.3 降雨对山区高速公路路基的影响

山区在降水强度上一般要受到地形的影响, 其降水强度远大于平原地区的降水强度。高强度的降雨对高速公路路基建设的影响主要表现在以下两个方面:

1) 高强度的降雨易造成雨水对路基的冲刷, 主要表现在降雨形成的地表径流对路基的冲刷作用。在降雨初期时, 由于降雨强度大且急, 这些降落在地面的雨水并未完全被土粒吸收, 而只是停留在地面的表层, 使得地面的土粒成为一种黏糊状, 阻止雨水的下渗, 这些地表表层泥浆状的土壤由于受到雨水的冲击会沿着公路坡度形成向下移动的趋势, 进而影响到路基的稳定性;一旦这些地表土粒处于饱和状态就会造成地表径流的形成, 加大对路基的冲刷及侵蚀, 从而加剧路基的不稳定性。

2) 当降雨形成的地标径流较大时, 这些地表径流对坡面的冲刷力度就会加剧, 严重的就会造成滑坡等现象的出现, 从而影响到路基边坡的稳定性。

3 山区高速公路路基排水的设计

3.1 设计内容

就我国目前山区高速公路路基排水的技术状况来看, 其设计方案主要包括以下几方面的内容。

3.1.1 数据采集

在设计路基排水的方案之前, 首先要对高速公路所在的山区环境进行实地考察, 并进行相关数据的采集, 为方案设计提供一定的数据支持。

3.1.2 铺设排水设施

把采集到的数据及分析结果与路基建设的排水要求结合在一起, 铺设所需的排水设施, 并形成较为完善的排水系统, 进而减少降雨对路基的冲刷力度以及地表、地下水对路基造成的侵蚀作用。

3.1.3 水文分析

根据采集到的数据, 如气象、地形地貌等方面的数据, 对该区域的汇水特征进行分析, 并利用相关的科学计算方法进行排水流量的计算, 从而确定出排水口的位置及构造。

3.1.4 水力计算

在水文分析的基础之上, 依据其所分析计算出的设施排水量确定出相应排水设施的横切面直径, 并就该尺寸下的水流速度进行冲淤检测。

3.1.5 结构设计

在该山区地质地貌、水力、气象等条件下及排水要求之下进行排水设施材料的选择及结构设计。

3.1.6 冲刷防护

在坡度较大的区域或者出水口处采取相应的防护措施, 以减轻雨水对路基的冲刷力度。

3.2 地表排水设计

在对山区高速公路进行地表排水设计时, 一是要充分考虑到公路建设的线路选择;二是要在确定公路建设线路的基础之上对其所建设路段所在区域的地质地貌、气候、水文特征、植被覆盖等情况进行实地考察和相应的数据分析, 并参考类似的排水设施建设, 确定该区域范围内的地表排水设计, 主要表现在对地表流量的计算上, 根据公路建设所在区域的汇水面积、降水强度、水流速度、径流量等进行地表流量的计算;三是要做到合理布局, 也即在结合以上两方面结果的基础上, 做到各铺设沟渠管道的合理布设及彼此之间的相互衔接。

3.3 地下排水设计

地下排水设计主要是针对地下渗入的水量而设计的, 其虽然能够排出的水量较少, 但由于其多为暗沟、渗沟的铺设, 一般对施工技术的要求较高, 且在日后的管理及维护过程中存在较多的困难。

而在地下排水的设计中技术上存在较大困难的是渗沟的设计, 其在设计的过程中, 最重要的是对其流量及反滤层的设计。在设计的过程中要根据具体的区域环境及科学合理的计算方法进行较为精确的方案设计。

4 对山区高速公路路基排水设施的模糊评价

4.1 山区高速公路路基排水设施的模糊评价

山区高速公路路基排水设施的设计和铺设主要是针对自然环境下的各种自然破坏, 如暴雨冲刷、泥石流、滑坡等自然灾害, 其破坏形式多种多样, 破坏因素也有异同。对山区高速公路路基排水设施建立相应的综合评价指标, 不仅有利于各种破坏因素及破坏程度的确定, 同时又可以为进一步的提供防护力度提供一定的经验支持。而因为其各项综合评价指标很难以用具体的数字进行确定, 决定了其评价指标具有一定的模糊性, 一般多用不合理、基本合理、合理三种程度来对各种指标进行表达。

4.2 模糊评价指标的选择要求

1) 所选择的指标要能确切反应出路基排水设施的优劣程度, 即选择与路基排水设施有密切关系的指标。

2) 遵守相应的行业规范, 参考其他类似的路基排水设施评价指标, 选择适合自身的评价指标。

3) 确保各指标之间的无关联性。

4) 确保各项评价指标的可衡量性。

注意区分地表排水设施及地下排水设施评价指标之间的异同, 保持各自之间评价指标的相符性, 不能一概而论。

4.3 合理性分级

1) 不合理性:即排水设施的设计及铺设结构并没有遵循相应的规则, 针对降雨情况, 并不能及时解决地表汇集的多余水量, 排水设施的存在对路基的保护作用并不明显, 甚至是完全不起作用;且在日后的维护及管理过程中, 其方法策略及各项管理维护措施实施并不到位, 既不能维护自身安全性, 也不能有效地防护降雨灾害。

2) 基本合理性:即排水设施的设计及铺设结构虽然偶尔会出现一些小的问题或者一些防护不到位的地方, 但整体上排水较为顺畅, 且在预测的降雨强度下, 基本上能够将汇集水排出去,

3) 合理性:即排水设施的设计及铺设结构合理、各处铺设管道衔接得好、材料选择得当, 其地表及地下排水设计均不仅能保持自身的安全性, 并在日后的维护和管理过程中得到较好的养护;同时在一定的降雨预测下, 针对不同的降雨强度能够对路基起到较好的防护作用, 将多余的地表水与地下水及时而有效地排出去。

5 结语

山区高速公路排水设施设计和铺设的方式是多种多样的, 因此在实际的工作过程中要根据山区具体的环境进行具体问题具体分析, 从而进行合理的排水设施铺设, 以便在日后的运用过程中能够对路基起到较好的防护作用。值得注意的是, 地下排水设计是整个排水设计难度较高的一个环节, 因此在地下排水的设计中, 要注重相关关键技术的引用及技术领域的拓展, 以便找到较为合理的设计方法, 从而使地表、地下排水设计能够共同发挥作用。

参考文献

[1]沈波.山区公路排水系统灾害评价方法及指标体系研究[D].西安:长安大学, 2006.

[2]刘建华.公路排水设计中的土工合成材料应用技术[J].同济大学学报, 2005, 34 (4) :44-48.