路基路面排水设计分析

路基路面排水设计分析（共9篇）

路基路面排水设计分析 篇1

引言

随着人们生活水平的不断提高, 人们对于自身驾驶环境的安全越来越重视。因此, 人们开始广泛关注二级公路路基路面排水设计的合理性以及安全性。在二级公路铺设的过程中, 必须将工作的重点落实到路面排水设计过程中, 增加排水设计的水平, 从而能够有效的增加路基路面排水的效率, 消除公路安全隐患, 与此同时, 还增加了公路的使用时间, 某种程度上对其有一定的保护作用。

1 二级公路路基路面排水设计的主要工作

二级公路路基路面排水设计对于增强路基结构的安全性以及道路使用的时间, 都具有非常重要的意义。通常来说, 二级公路路基路面排水设计主要的工作内容有:①必须充分研究降低地下水以及农田排灌水的应用, 其对公路路基的使用寿命以及硬度的影响, 这就是人们常说的路基排水;②必须研究如何把路面的积水快速排放到道路的两边, 尽可能降低持续的降雨对路基以及路面带来了不利影响, 减少由于路面排水堵塞或者雨水大量下渗, 从而对路面造成严重破坏的, 严重缩短道路的使用寿命的现象, 也就是人们常说的第二类排水。路基排水使用的措施通常是:在路基的底层铺垫一块隔水垫层, 从而增加路基的高度;第二类排水通常使用的措施是:使用路面边缘的斜坡、路边的沟道以及路边的引流槽将路面的积水快速的排放到路面两边;增加泄水孔, 从而快速排出桥面的积水;通过排水管道、各种盲沟以及沥青封层等, 把积水引至他处。

2 二级公路路基路面排水设计所要遵守的规定

二级公路路基路面排水设计除了必须考虑气候状况、地势、土质、周边环境等相关因素以外, 还必须与路基路面排水联系在一起, 进行全面的研究。一般来说, 路基排水的重要种类包括:路基边坡排水、地面排水以及地底排水。设计的过程中, 一定要分析地下水对于排水设计以及路基各项指标的影响, 一定情况下还需要将路基下面的流动的地下水完全隔离出去, 或者将其引至不会影响路基的区域。对于地表水, 则需要通过排水设施将其快速排出路面。一般来说, 二级公路路基路面排水设计必须按照下面两道规定进行设计:

2.1 路面排水设计遵循的原则

为了有效降低持续的降雨以及降雪导致路面出现积水从而对路面产生影响的程度, 必须增加一定的路面横坡, 由于重力势能的作用, 路面的积水会沿着横坡迅速流入到道路两边, 尽可能降低路面出现积水的现象。通常来说, 如果路面在设计之初采用纵坡平缓的方式, 那么在路面就很难聚集水, 在路堤相对低的区域, 假使路边纵坡的坡面没有遭受大量雨水的冲击, 就能够通过横向漫流的方将路面的积水引至他处。假使路面底部具有非常多的路堤并且缺乏一定的保护措施, 那么其很大几率会地表水的冲击。如果出现这种现象, 就需要在路面的边缘增加拦水带, 从而能够将路面积水集中于一处经过引流槽引至他处, 并且拦水带的高度绝对不可以超过右侧行车道的中心线。

2.2 路基排水设计遵循的原则

在开水设计的时候, 一定要仔细讨论分析施工路段的地貌特征以及周边水源状况。施工路段还必须对整个排水系统实施详细的设计, 合理分配各种排水通道的位置, 从而使其都能发挥真正的功效。对于部分排水十分困难以及地质状况十分恶劣的路段, 必须和路基的防护措施结合起来, 对整体进行整改规划, 从而使得排水设计更加科学、更加有效。除此之外, 路基排水设计还必须将天然地理环境的利用最大化, 具体情况具体分析, 具体情况具体对策, 统筹兼顾, 进行周全的设计。并且路基排水设计必须考虑对周边环境的影响, 路面排出的水不能对当地的环境造成破坏, 尤其是导致当地出现严重的水土流失现象, 因此, 在设计的时候绝对不允许破坏该区域内的天然水系以及改变水流的性质。尽量将当地的农田水利与各种排水通道结合起来, 避免大量的占用土地资源。一般来说, 尽量避免把边坡当作流通管道, 如若“逼不得已”, 必须扩大路边沟道的范围, 与此同时, 使用一定的固定措施, 避免水流冲击路基, 对路基造成伤害, 从而影响道路的使用寿命以及质量。

3 二级公路路基路面排水设计具体措施

3.1 路面排水设计的具体操作

按照路面纵坡的分布, 通常来说, 路面纵向排水主要的形式包括集中截流式以及分散漫流式。当纵坡的坡度不大于整体路段坡度的0.3%时, 一般使用分散漫流式进行路面排水。其详细的操作是:①路面必须使用密度相对较大的沥青混凝土进行铺设, 这样能够阻止地表的水下渗到公路的内部, 从而对沥青造成严重的破坏。②路缘石一般使用平缘石, 并且平缘石的成分必须是水泥混凝土, 这样才可以确保路面的积水能够通过引流槽顺利排出至道路两侧。③为了避免雨水一直冲击土路肩, 土路肩必须加固一层5cm水泥混凝土土块, 将坡的方向设计成向外倾斜且坡度约为整体坡度的4%。

3.2 公路内部排水设计的具体措施

目前来说, 我国二级公路一般都是由沥青混凝土铺设而成, 而沥青混凝土长期遭受风吹日晒, 风吹雨淋, 会逐渐产生裂缝以及间隙, 这时候如果遭遇强降水, 就会导致大量的雨水通过裂缝或者间隙下渗到公路的内部。因此, 必须对公路内部进行排水设计, 具体操作方法如下:①在路基的上部加设乳化沥青下封层, 之后在土路肩水泥混凝土土块下方垫上厚厚的由碎石块组成的盲沟, 接着必须在盲沟的下端设置一层隔土薄膜, 最后使用路拱横坡把雨水引至土路肩中, 最后通过盲沟把雨水排出路面。②设计路面周边排水体系:随着路面的周围布置透水性十分良好的盲沟以及平行出水管等组成的系统。接着加设沥青封层、土路肩垂直盲沟以及引流槽, 从而有效的将积水严重的路面上的水引至道路两旁, 确保道路通行的安全性。因为下渗到沥青内部的水量存在一定的限度, 所以还需要考虑加设其余的排水方法。③路面构造层的防水体系:通过密度相对较高的改性沥青来铺设公路, 从而增加道路构造的密度。与此同时, 还需要在水稳定碎石层顶部增加一道防水层来有效的降低雨水下渗的速度, 确保公路路基的硬度以及使用寿命。

3.3 地下层排水设计的具体措施

地下水的存在给公路路基路面带来的多是不利影响, 地下水可以经过不断渗透, 慢慢侵蚀路基, 导致路基的硬度出现破损, 从而出现裂缝, 更有甚者, 经过长年累月的侵蚀, 当车辆重量超过路基的荷载, 会直接导致路基出现坍塌, 造成严重的交通事故, 对人们的出行带来严重的不便。所以, 必须仔细设计地下层排水系统, 使用盲渗沟来有效组织地下水侵蚀路基, 并且能够将地下水引入正确的渠道。

在二级公路路基路面施工过程中, 施工人员往往忽视了路基施工技术的重要作用, 从而导致路基施工存在严重的隐患, 从而降低了二级公路使用寿命以及施工的质量, 所以, 在公路路基正式施工的时候, 全部施工过程必须严格遵守相关规章制度来施工, 根据不同地区路基施工工程来使用最适宜的施工方法。并且, 二级公路路基路面排水设计必须十分认真, 不仅如此, 二级公路路基路面排水设计中还需要加设排水设计的部分, 特殊情况下, 还需要在全球定位系统的帮助下对公路实施设计, 从而最大程度上增加设计的精确度以及科学合理性;这样才可以确保二级公路路基路面排水的效率, 保证公路路基路面的质量, 间接带动交通事业的稳步发展, 逐渐增加其社会信誉以及经济效益, 增加其在市场中的竞争力, 从而提高我国的综合国力。

4 结束语

如今, 随着中国科学技术水平的不断进步, 逐渐带动了中国公路以及道路施工技术的发展, 规模较大的道路工程已经不再是难以跨越的障碍。对于二级公路路基路面排水设计来说, 其在我国道路设计中有着举足轻重的重要地位, 不仅影响着道路路基路面的运行时间, 而且能够改变道路路基路面的安全性, 所以, 必须得到道路相关建设部门的重点关注, 这样才可以确保道路施工的质量, 从而增加道路企业的社会效益以及经济效益, 带动道路建筑企业的可持续发展。

摘要：在我国二级公路路基路面的铺设过程中, 合理进行排水设计以及完善施工工作, 可以有效的将积压的路面水及时从路基中排放出去, 尽可能增加了路基的使用时间, 加强了路基硬度, 确保路基不会出现破损从而引发交通事故, 这对我国二级公路路基的铺设具有重大的意义, 增加了道路施工的质量, 减少了道路交通事故发生的次数, 与此同时, 推动了我国经济的稳步前进。下面本文将概括性的描述我国二级公路路基路面排水设计的内容。

关键词：二级公路,路面排水设计,设计原则

参考文献

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路基路面排水设计分析 篇2

公路路基路面排水施工对公路整体建设的质量有着十分重要的价值和意义，路基是公路最为重要的组成部分。我国对于公路的建设有着严格的要求，其中十分重要的一项就是公路路基的建设质量。公路路基路面的排水施工能够减少雨水和地下水对于公路路基和路面的侵蚀，能够提升公路的整体承载力，尤其是对于我国多雨、多雪的地区来说，排水施工的意义十分重大，直接关系到公路的承载力和公路的整体使用寿命。

1.2 公路路基路面常见的排水设施

我国公路路基路面常见的排水设施主要分为两大类，一类是公路路基排水工程的地下水工程防御建设设施，另一类是公路路基的地表水和雨水防御建设设施。这两种主要的设施类型书根据不同的水侵蚀而分的，其中地下水排水设施主要包括排水沟、渠道、拦截沟等，主要的功能是对公路路基下的地下水进行导流和排除。地表水防御设施主要包括明渠、排水渠道、蒸发地等，主要的功能是对雨水和地表水进行拦截、导流和排除。通过这两种常见的排水设施，能够减少水对于公路路基和路面的损害。

1.3 公路路基排水设计应遵循的原则

我国对于公路路基排水设计以及相关技术有着明确的规定和原则，主要有以下四个方面：对公路建设地点的生态环境和地理环境进行综合的考察工作，即使是一条公路的建设，也应当针对于公路不同路段的建设进行排水设计工作，整体设计应当具有针对性;在公路路基排水设计的过程中应当注重对于当地生态环境的保护，减少对于当地农业、生态以及当地居民日常生活的影响;在整体设计的过程中应当尽量减少对路基排水设施建设的投入，降低整体的建设成本;在进行路基排水设计的过程总应当加强对防范工作和治理工作的重视，减少水对排水设施的损害，因此在建设的过程中应当提升建设标准。

2 公路路基地下水排水设施的施工要点

2.1 明沟和排水沟槽的建设

明沟和排水槽的建设是公路路基地下水排水设施建设的重要组成部分，在建设的过程中应对公路建设地的地理情况，尤其是地下水情况进行严格地检查和分析。在具体的操作过程中操作人员应担对明沟和排水槽的偏坡进行加固，防止地下水的侵蚀，同时在建设的过程中应当加强对于混凝土等高强度抗腐蚀材料的运用。

2.2 暗沟的建设要点

在进行暗沟建设的过程中，应当着重考虑建设所使用材料的品质，主要是建筑材料的渗水性和透水性，应当在建设的过程中选用高质量的材料进行建设工作，只有这样暗沟才能够发挥自身应有的作用，暗沟才能够对地下水起到拦截的作用，同时能够降低地下水的整体高度，减少地下水对于公路路基的影响，保证公路路基的干燥性，提升路基的承载力和使用寿命。

2.3 渗沟的建设要点

渗沟是公路路基地下水施工的重要内容，同时也是整体施工难度较大的部分。渗沟主要包括填石渗沟、管式渗沟和洞式渗沟三种类型，不同的类型对于地下水的防治有着不同的效果，同时自身使用的范围和特点并不相同。因此，工人在进行渗沟的建设过程中，应当注重对于不同种类渗沟的使用，应当保持地下水的流向和渗沟的布置相互交叉，在建设过程中既要保证整体建设和维修的方便性，也要减少周围泥沙对于渗沟建设的影响。

2.4 对渗沟进行定期的检测

路基路面排水设计分析 篇3

关键词:高速公路排水设计路基

1 高速公路排水设计概述

高速公路排水设计对于高速公路路基的稳定性及路面的使用寿命有着显著的影响。高速公路排水设计应包含以下两个方面的内容:其一是要考虑如何减少地下水、农田排灌水对路基稳定性及强度的影响,一般称之为第一类排水;其二是要考虑如何将路表水迅速排出路基之外,最大限度地减少雨水对路基、路面质量的影响,减少因路表水排水不畅或路表水下渗对路基、路面结构和使用性能产生的损害,这称为第二类排水。

第一类排水设计通常采用适当提高路基最小填土高度或在路基底部设置隔水垫层等办法。施工期间一般都考虑在施工前开挖临时排水边沟,排除施工期地表水并降低地下水,同时在路基底部掺加低剂量石灰处理,设置40cm厚的稳定层等。采用这一系列措施可起到事半功倍的效果。

第二类排水设计一般包括:①通过路面横坡、边沟、边沟急流槽等,将路表水迅速排出路基以外;②设计中央分隔带纵向碎石盲沟、软式透水管及横向排水管,将施工期进入中央分隔带的雨水及运营期中央分隔带的下渗水迅速排出路基之外;③设计泄水孔以迅速排除桥面水;④设计中采用沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟或排水管,将渗入路面面层的水引出路基之外。

综上所述,笔者结合高速公路在设计以及施工中出现的问题谈一点自己的体会。

2 高速公路边沟排水设计

边沟设计在高速公路排水设计中占有很大的比重,设计人员都给予高度重视,但在设计过程中往往会忽视一些施工中的问题,如边沟的尺寸不考虑具体情况,死搬硬套有关规范、规定;又如施工单位大都未能按有关设计要求将原地表土、河塘清淤土等弃土运送至取土坑内用于复垦还田,而是弃放于路线两侧河塘中,造成部分河塘无法将路基水排入。另外由于沿线农田为分户承包,当地乡镇为了减少地方矛盾的产生,常常要求增加、改移和调整小型构造物设置位置。还有一点就是设计中没有充分考虑利用高速公路施工中超宽填土土方等。

2.1边沟尺寸选定 边沟的排水能力主要取决于以下几个设计参数:边沟底流水坡度、边沟截面尺寸、形状、边沟的表面粗糙程度。

依据江苏省高速公路设计及公路排水设计规范要求,高速公路的边沟一般采用边坡为1:1的梯形明沟,因此,可采用《公路设计手册路基》中梯形断面沟渠的水力计算公式计算梯形排水边沟的排水能力:

Q=WC

式中:Q——流量;W——边沟断面面积;C——流速(谢才)系数;R——水力半径;i——边沟沟底纵坡。

根据高速公路所处地理位置,采用当地历史最大小时降雨量,以流入边沟的水不溢出边沟为限,并假设高速公路的路基平均填土高度为3.5m,由此,汇水带宽约为23m,则可依据不同的边沟沟底坡度、不同的边沟底宽(或边沟截面积)的排水能力,计算出所能承受的路面排水最大长度。高速公路一般每公里设置三道涵洞,即300m左右有一道涵洞,也就是说路面排水长度一般在100m～200m之间。

通过分析、计算确定,高速公路边沟采用50cm的梯形边沟即可满足路基排水需要。

2.2边沟设计的原则 ①一般路段的路基边沟设计原则:以填筑式边沟为主,尽量减少路基边沟積水现象的发生。这主要是吸取已建成的高速公路中的教训:a部分路段在汛期内路基水不能及时排除。b地方群众干扰路基水排入灌溉涵洞内。②路基边沟纵坡的要求:根据交通部部颁《公路路基排水设计规范》要求,采用浆砌片石修筑的边沟为满足排水需要,边沟纵坡应不小于0.12%,由于本项目位于丘陵岗区和冲积平原区,原地形既有较大起伏又有部分平坦地段,本着既要解决路基排水问题,又要经济合理的原则,确定路基排水边沟沟底纵坡一般情况下不小于0.15%。③对于边沟水进入涵洞及跨越通道等情况的处理:沿线设置的涵洞有排涵、灌涵和灌排两用涵。对于需排入排涵的边沟,其边沟底标高不低于涵洞中心的标高;需排入灌涵的边沟,其沟底标高不低于涵顶标高;而对于灌排两用的涵洞应按灌涵要求设置,特殊情况时可适当降低。为防止冲刷涵洞,原则上采用边沟急流槽连接边沟和涵洞洞口。一般情况下边沟尽量少穿越通道,当排水需通过通道排入涵洞时,应优先采用边沟盖板涵,特殊情况下可采用边沟倒虹吸穿越通道。④对边沟标高及纵坡方向的问题:根据路线纵断面和沿线自然地形情况综合确定,通常以沿线自然地形为主确定排水方向。边沟底标高控制应以该段路肩边缘最低点标高以下大于1.7m为宜,原因是考虑到路线中央分隔带横向排水管不能因边沟积水而引起倒灌。对于个别特殊路段不能满足1.7m要求的,可放宽至1.4～1.5m,若另一侧边沟较低时应优先采用单侧布设横向排水管。⑤对于挖方段边沟:考虑到中央分隔带横向排水管排水要求,边沟底标高不低于路肩标高1.2m,同时要求边沟纵坡不小于0.5%。施工期要求各施工单位必须首先在挖方段边坡顶开挖截水沟以防止路基外侧水进入路基,并且应做好挖方段本身临时排水沟的设置工作。

3 高速公路中央分隔带排水设计

高速公路中央分隔带排水设计主要为排除中央分隔带内积水,可分为施工期间和道路营运期下渗水的排除。

施工期间排水量取决于最大瞬时降雨量及中央分隔带的汇水面积。一般情况下,由于高速公路中央分隔带内设置有通讯、监控用管线的人手孔,因此,中央分隔带排水长度应为两个人手孔之间的间距,一般路段的最大间距为180m。

假定当地历年最大瞬时降雨量为28.8mm/10min,根据本次设计中央分隔带宽为2m,计算出中央分隔带施工期需要的最大排水能力为:

Q=Aγ=2×180×28.8

式中:A——中央分隔带汇水面积;γ——最大瞬时降雨量

横向排水管的排水能力按长管自由出流的流量计算公式进行计算:

式中:K——流量模数,与管道断面形状、尺寸和粗糙度有关;H——水头高度;L——横向排水管长度。

由以往高速公路设计经验可知,高速公路横向排水管长为15m左右,横向排水管坡度为2%,采用以上公式计算出施工期最大瞬时降雨量时所需要的横向排水管管径为255mm。如果按有关排水设计规范要求50m设置一道横向排水管,即排水长度缩短为50m,则需要的横向排水管管径为75mm。

但在实际施工过程中存在许多问题,如中央分隔带是在基层施工后进行开挖施工的,开挖的边沟表面粗糙,沥青不易粘结牢固,不能形成均匀、无破损的防渗层。土工布因有接缝,不能形成整体而达到完全不透水的程度。因此,当盲沟积水时侧面仍将无法阻止水渗入路基。

由于施工质量不易控制,造成横向排水管标高误差或产生淤塞,从而使上游横向排水管排水不畅,大量的水流向最低处,而最低处的横向排水管由于设计时包裹无纺土工布或产生淤塞,使排水能力严重不足,从而导致下游中央分隔带积水严重,有的下雨后几天中央分隔带仍有积水,使路基长时间浸泡,影响了路基、路面的强度。

由于通讯、监控管线人手孔的设(下转第9页)(上接第13页)置阻断了中央分隔带排水,造成中央分隔带积水或积水渗入人手孔。

为了解决这些问题,采用以下办法处理:对于设计底坡小于0.3%的,采用锯齿形纵向矩形碎石盲沟,并于盲沟底部设置软式透水管和每隔30～50m设置集水槽汇集中央分隔带雨水或渗水;根据以上计算,中央分隔带每隔30～50m设置一道横向排水管,将盲沟中的水排出路基以外;在中央分隔带内设置2cm厚水泥砂浆层、沥青防渗层及土工布防渗层,防止中央分隔带中水从侧面向路基渗透。

4 高速公路路面渗水的排水设计

沿路面边缘设置由透水性填料集水沟、横向出水管和过滤织物(土工布)组成的路面边缘排水系统。

通过设置沥青封层、土路肩纵横向碎石盲沟和排水管,将渗入路面面层的水引出路基之外。由于通过沥青面层下渗的水量有限,考虑到排水路径的限制,因此,设计中采用每10m左右设置一道Ф5cm横向排水管以确保路面下渗水的排除。

参考文献:

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高速公路路基路面排水设计 篇4

1 路基排水及其排水系统的分类

按照不同的水源, 对路面路基造成影响的水流主要是地下水和地表水这两类。

地下水的来源主要有以下几个。

(1) 地面下的第一个隔水层上的含水层里的潜水。 (2) 在可溶性岩层裂缝中的和溶洞里的岩溶水。 (3) 从地面渗下来的还没到达局部透水层或者隔水层的流水。 (4) 沿着基岩的上部的裂隙流动的裂隙水。 (5) 位于裂隙的发育破碎沉积岩里的层间裂隙水。

地表水的来源主要有: (1) 沿水道流来的横贯路基的河流、溪流。 (2) 雨雪降落到路面路基上而形成的地表径流。 (3) 由上方的地面回流到此的径流。

2 水对路面的破坏机理

高速公路路面的造成损害的主要是地表水。地表水通过沥青的中央分隔带、空隙、缝隙等进入路面的内部结构, 其内部各结构层的材料由于水的浸泡, 增大变形、强度降低、承载力也明显下降, 因而无法承受车辆荷载的作用, 从而导致路面的早期损害。除此之外, 在温度缩胀和荷载的反复作用之下, 在其内部形成高动力的水流, 这会对路面的混合料产生冲刷从而导致沥青膜逐渐剥落, 因而路面的强度会逐渐降低, 直至松散、破坏。造成这种损害的原因主要有三点: (1) 沥青的粘结力不够。 (2) 路面的结构层的防水、排水措施不足。 (3) 路面的结构空隙太大。

3 路基路面排水设计的基本原则

设计之前要充分考察当地的地质情况, 设计方案要适应当地情况, 将路基排水和涵洞排水结合起来, 把排水沟的纵向设置与平面设置结合起来, 把地下排水和地表排水结合起来, 在此基础上以达到设计合理的目标。

排水设计与高速公路所处的地段的地理地质情况关系重大, 因而要在充分研究之后才能进行规划设计, 不仅要制定合理的对策以治理当地的水患, 还要利用地形特点利用有利地形来达到降低投入的效果。

路基在设计的时候要充分考虑当地的水文和山坡的状况。在尽量减少对当地自然状况破坏的前提下, 争取选择最有利的地形来设置人工排水沟渠。在保证质量的同时又减少开支。

当地农田的灌溉问题也应该在考虑的范围之内。在必要的情况下, 可以加设一些涵管, 争取让公路排水不影响农田灌溉。若遇到边沟必须用来作灌溉渠道的情况, 那么一定要将边沟的断面加固、加大, 从而防止水流对路基产生破坏。但这种情况, 一般我们要尽量避免。

4 路基路面排水设计的设计目标

通过有效的排水设施, 及时地将水排出, 以降低湿度, 保持路基的干燥, 保证路面和路基安全、稳定。

5 高速公路的排水设计

5.1 路肩的排水设计

路肩排水就是在降雨的时候将路面积水迅速排出, 以降低雨水对路基造成损坏, 达到保护路基的效果。按经验来说, 现在路肩排水在设计时采用横向分散的方法比较好。即利用公路的边坡设置一道拱状的护坡, 将其与路肩的排水设施相结合, 拱眉也就成了拦水设施, 把拦下的水引到排水槽。此法极好地利用了公路的拱眉, 不仅高效的完成了排水的任务, 还节省了路肩排水的工作量。

5.2 边沟的排水设计

边沟的排水设计在整个高速公路的排水设计中占很大比重, 因此需要引起高度重视。

边沟在设置的时候应该注意将其设在填土高度低于沟深的填方地段或者挖方地段。在高速公路靠山一侧的坡脚处设置的边沟应为不渗水的边沟。设计形式方面, 一般为将地面水汇集起来并排除而采用与路中线平行的形式。尺寸方面要看当地历史最大降雨量, 根据最大降雨量来确定, 并且要确定边沟里的水不会溢出来。边沟不宜太长, 多雨的地区一般长度在300m以内, 其他的一般都为500m左右。总体来说, 边沟的排水量不算大, 所以一般也不需要进行其水文和水利的计算, 只要选择标准横断面的形式即可。边沟的出水口若存在排水困难的路段, 应对其进行特殊的设计, 以保证其排水顺畅。

5.3 中央分隔带的排水设计

中央分隔带排水设计的主要作用是其在施工和运营期间的内部积水。中央分隔带内的积水也是对路面造成损害的不可忽视的一个原因。

中央分隔带里会设置监控管线和通讯的人手孔, 人手孔的间距应该就是分隔带的排水长度, 一般在180m之内。分隔带的排水力应该要根据分隔带宽度与当地历史最大降雨量计算。在北方的一些干旱地区, 可以不必设置专门的排水设施, 只铺设一层防水土工布即可。在南方多雨的地区, 除此之外还要隔一段距离设置一个集水槽, 还有纵向排水的碎石盲沟。

5.4 路面渗水的排水设计

路面渗水的排水设计, 需要设置好排水系统。排水系统一般包括横向出水管、集水沟和土工布。为保证路基坚固, 免受路面渗水损害, 必须要利用排水管道、路肩碎石以及沥青封层来将水引出路基。为保证充分排水, 还要铺设横向出水管, 一般10m左右的间距为宜。

6 高速公路排水设计中的问题

6.1 中央分隔带

由于受到人孔的阻碍, 中央分隔带位置的积水无法排除而流入了人孔, 使其积水。

由于施工质量不过关而造成横向水管出现排水不畅现象, 从而导致积水大量流向了低处, 使得低处的中央分隔带长时间积水并且无法排除。

施工时由于开挖的表面比较粗糙, 所以降低了沥青的粘性, 从而造成了防渗层的破损或者不均匀。由于土工布存在接缝, 因而在铺设的时候就会在接缝的位置出现漏水现象, 从而使得在侧面无法排水时, 积水就会渗到路基里面, 从而影响其使用寿命。

6.2 边沟排水

底坡的尺寸大小决定了地沟的排水量。就目前来看, 多数的高速公路底坡都是采用的统一标准, 即在同一条路线上用相同的底坡宽度。这样就造成了一些问题。在山区极容易出现边沟尺寸过大, 排水能力大量剩余的现象, 不仅影响美观, 也造成了浪费;而在一些降水较多的地区, 又会由于断面过小, 使得公路排水不及时, 造成公路积水, 从而影响高速公路使用寿命的问题。

7 结语

总而言之, 排水是高速公路建设的一项重要内容, 而排水设计又是高速公路设计的一项重要组成, 它对路面使用寿命和路基的稳定有重大影响。应该在掌握设计的原则和目标的前提下, 综合考虑公路等级、地形地质、降雨强度、地下水等情况, 制定经济合理同时又高效的排水设计方案。只有这样, 才能保证高速公路排水顺畅、质量可靠, 延长其使用的寿命。

参考文献

[1]王亚森.高速公路防护排水设计要点分析[J].科技与生活, 2011 (8) :219.

浅谈公路路基路面的排水设计 篇5

路基水的来源有地面水和地下水。地面水有雨、雪和江河湖水。地下水有泉水、毛细水和间隙水等。它们都会使路基湿软, 降低承载力, 造成滑坡坍方或冻害翻浆等破坏。

路基排水的目的是减少路基的湿度, 保证路基常年处于干燥或中湿状态, 确保路基路面的结构稳定。考虑排水的原则首先要查清水源, 结合农田水利进行全面规划, 排除隐患。沟渠宜短不宜长, 及时疏散, 就近分流。要充分利用地形, 避免挖深沟, 减少水土流失。设计要注意就地取材, 结构应经济实用, 并作出优化选择。

1 排水系统设计

路基排水设计, 必须先进行总体规划和综合设计, 将针对某一水源和满足某项要求而设置的各种排水设施 (沟渠、管道、桥涵等) 组成统一完整的排水系统, 做到有的放矢、相互协调、布置恰当、水流顺畅, 使各处的流水都有归宿和去向, 以提高效果和降低造价, 全面完成排水任务。

初置路基排水系统时, 应联系路线的平纵面和横断面、沿线的地形、地质、气候和水文等情况进行综合考虑。首先, 查明所遇到的各种水的来源, 并分析研究它们对路基的危害程度。然后, 根据轻重缓急, 因地制宜分别布置不同的排水设施, 把危及路基的水流有效地排除掉。同时, 要顾及每一排水设施可能起的作用, 以及在位置和构造等方面的要求, 使它们发挥预期的功效。

路基排水沟渠的布置应与桥涵位置相配合。在设置桥涵时, 应考虑到路基排水的需要, 使各处排水沟渠的水流能尽快地排泄出去, 必要时可增设涵洞。同样, 在布置路基排水沟渠时, 也应根据桥涵布置的情况, 确定各沟渠诽引的方向及出水口的位置。

路基排水, 还应与当地农田排灌和水土保持工作相结合。路线通过时破坏原有的农田排灌系统, 应采取相应的措施, 如设置涵洞、渡水槽或倒虹吸等, 以保证农田正常排灌的需要。路基边沟不宜作为农田排灌渠道。对路基上侧山坡的地面水, 也可结合水土保持措施, 采取分散径流、降低流速、节节拦蓄的方针, 使“泥不下山, 水不出沟”, 既有利于农业生产, 又保证路基的稳固。

另外, 路基排水系统的设计应注意各种排水设施之间的联系及进出水口的处理, 以形成一个有机的整体, 保证水流的通畅。

路基排水系统的布置, 一般利用路线平面图按下列步骤进行:

(1) 在路线平面图上绘出必要的路堑坡顶线和路堤坡脚线, 标明路侧弃土堆和取土坑的位置等。 (2) 在路基的上侧山坡上设置截水沟拦截地表径流。为提高截流效果, 减少工程造价, 截水沟宜大体沿等高线布置。 (3) 在路基两侧按需要设置边沟或利用取土坑汇集并排除道路表面的水, 以使路基经常保持干燥。 (4) 将截水沟、边沟等水流, 用排水沟引排到指定的低地、河沟或桥涵等处。排水沟应力求短捷, 离路基尽可能远些, 并与其他排水通道联接顺畅。 (5) 选定桥涵的位置, 使这些沟渠同桥涵联成排水网路。对穿过路基的河沟桥涵, 不要轻易改沟并涵。 (6) 若有地下水危害路基, 应设置地下排水设施, 并与地面排水系统协调配合。

路基排水设计, 应区别一般路段和特殊路段。在一般路段, 水流的危害较小, 排水设计可简单些。此时, 仅须拟定一些原则和有关规定, 并分别在纵横断面图上和工程数量表上注明, 交由施工单位具体掌握。而对地质和水文条件复杂或者已产生严重路基病害的路段, 则应单独进行排水设计。在平面图上具体布置排水系统, 确定各种排水设施的平面位置、排水方向、断面构造、进出水口、纵坡等。

2 地面排水设施

2.1 边沟、截水沟与排水沟。

挖方路段及高度小于边沟深度的路堤应设置边沟。边沟一般为梯形断面, 内侧边坡为1:1.0~1:1.5, 外侧边坡与挖方边坡相同。边沟的宽度和深度一般为0.4m, 高速公路和一级公路不小于0.6m。边沟纵坡宜与路线纵坡一致, 并不小于0.3%, 以利排水畅通.边沟有可能产生冲刷时应进行防护。

截水沟用以汇集并排除路基边坡上侧的地表径流。挖方路基截水沟应设在坡顶5m以外, 填方路堤上侧的截水沟距填方坡脚的距离不应小于2m。截水沟宽度和深度不宜小于0.5m, 梯形断面边坡常用1:1.0~1:1.5, 沟底纵坡不应小于0.3%。边沟和截水沟布置如图1所示。

排水沟是将边沟、截水沟和路基附近积水引排于路基之外。沟渠构造与截水沟相同。排水沟应与各种水沟连接顺畅, 其长度不宜超过500m。

2.2 跌水与激流槽。

水流通过陡坡地段时 (坡度大于10%、水头高差大于1m) 可设置跌水与急流槽。跌水和急流槽应用浆砌片石或水泥混凝土预制块砌筑。其断面为矩形, 槽底做成粗糙面, 跃水的台阶高度可采用0.3~0.6m。跌水与急流槽的出口应设置消力池, 以减小水流速度, 防止对底部的冲刷。

2.3 虹吸管。

虹吸管 (涵) 是引水渠道横穿公路而保持水头高度的一种设施。它是有压管道, 必须保证不透水。虹吸管 (涵) 直径由水力计算决定, 一般为40~100cm。

3 地下水排水设施

地下排水是排除土体的上层滞水或潜水。地下排水设施有盲沟、渗沟和渗井。盲沟分纵向盲沟和横向盲沟两种。纵向盲沟可布置成单列或双列式, 设在边沟底下, 横向盲沟则与路线垂直, 截除顺线路下流的地下水并排除路堤存水, 降低地下水位。纵横向盲沟纵坡不小于1%。出水口处加大纵坡, 并高出地表排水沟常水位0.2m。盲沟构造为矩形, 中部用粗骨料 (卵石) , 沟底为20~30cm厚的夯实不远水层, 盲沟顶面可反贴草皮。

渗沟的排水量比盲沟大得多, 常采用预制神水管。水泥混凝土圆管的最小直径不宜小于20cm, 带孔塑料渗水管直径宜为15cm。管的渗水孔径为1.5~2.0m。反滤层应选用颗粒大小均匀的砂石材料, 分层填筑, 相邻层颗粒直径比不宜小于1:4, 层厚不宜小于15m.砂石粒粒径小于0.15mm颗粒含量应小于5%。沟底纵坡应大于1%。

摘要：路基变形和破坏的主要原因是受水的影响。因此为保证路基的强度与稳定性, 在路基路面设计、施工和养护中, 必须重视路基路面的排水工程。

关键词：公路,路基路面,排水设计

参考文献

浅析高速公路路基路面排水设计 篇6

1.1 路基的常见病害

有以下几种:(1)路基沉陷:一是路基本身的压缩沉降,二是由于路基下部天然地面承载力不足,在路基自重的作用下引起沉陷或向两侧挤出而造成的。(2)边坡滑塌:由于流动水冲刷、施工不当、路堤边坡坡度过陡或边坡坡脚被冲刷淘空,或填土层次安排不当。(3)碎落和崩坍:由于边坡风化岩层表面在大气温度与湿度的交替作用,以及雨水冲刷和动力作用,使表层岩石或大块岩石从坡面上落下。(4)路基沿山体滑动:在较陡的山坡填筑路基,路基底被水浸湿,形成滑动面,坡脚又未进行必要的支撑,在路基自重和行车荷载作用下,整个路基沿倾斜的原地面向下滑动。

1.2 路基排水分类

根据水源的不同,影响路基的水流可分为地面水和地下水两大类。与此相适应的路基排水设施,则可分地面排水设施和地下排水设施。地面排水设施可采用边沟、截水沟、跌水与急流槽、栏水带、蒸发地等设施。地下排水设施有排水沟、暗沟(管)、渗沟、渗井、检查井等。

2 路基排水设计

2.1 地面排水设计

路基地面排水主要是通过全线贯通的边沟来进行的,一般采用0.6m×0.6m的梯形边沟,边坡1:1,以25em厚的7.5号浆砌片石铺砌,边沟纵坡一般不小于0.3%,坡长小于300m,边沟水均应引离路基,排入原有水系中的河流、排水渠及取土坑内,但不排入鱼塘内,当边沟与涵洞、通道发生交叉时,一般将边沟水直接排入涵洞,或在灌溉涵、通道处让路基边沟向两侧排走或设边沟倒虹吸涵通过。在挖方地段,还应设置0.4m×0.4m的梯形平台截水沟,并在坡顶外侧设0.6m×0.6m的矩形地面截水沟,以排除坡面水。截水沟均以25cm厚的7.5号浆砌片石铺砌。

2.2 路面排水设计

路面排水的任务是迅速排除路面范围内的降水,减少水从路面渗入,使之不冲刷路基边坡。路拱横坡应≥2%。雨水排出路面有两种方式。第一种是集中排水,在硬路肩外侧设置水泥混凝土预制块或现浇沥青混凝土的拦水带,以其与硬路肩路面构成三角形的集水槽流水,每隔20-50m间距设一泄水口与路堤边坡急流槽衔接将雨水排到坡脚排水沟中。设超高路段的排水通过设在中央带的圆形开口排水沟或雨水井进行排除。第二种是分散排水,路线纵坡小于0.3%的长路段,除了硬化路肩和加固路基边坡外,在经过地下水位较高的绿洲地带,也要防止边坡上部的植草向上生长挡住横向排水出路造成路表积水,改进的方法是硬化路肩,设置路肩排水沟,增大沟坡排水。

2.3 地下排水设计

路基地下排水仍多用暗沟、盲沟、渗沟、渗井等,其特点是以渗透力式排水,当水流量较大,多采用带渗水管的渗沟。传统的砂砾料反滤层多改用有反滤功能的土工织物,几年研制的带有钢圈、滤布和加强合成纤维组成的加劲软式透水管直径8-30cm,很适用于地下排水。

3 中央分隔带排水设计

3.1 无超高段中央分隔带排水设计

当分隔带宽度小于3m、表面采用铺面封闭式时,铺面采用与两侧路面相同的双向横坡,降水通过横坡流向两侧路面,主要适用于降雨量不大,并且对绿化要求相对较低的路段。当分隔带宽度大于3m、表面微凹且无铺面封闭的分隔带内表面排水式时:横断面呈向内微凹的形式,降水通过横坡汇集在分隔带的低凹处,并利用纵向坡度排向进水口或桥涵水道中,主要适用于降雨量较大,并且对绿化要求相对较低的路段,当降雨量大、水流速度超过地面土的最大允许流速时,还应在过水断面内做好防冲刷处理。当分隔带宽度为3m、表面凸起且无铺面封闭式时:降水一部分形成表面径流通过横坡流向行车道,由路表面排水设施排走;另外一部分降水除被带内植物吸收一部分外,其余向下渗入分隔带土体内,通过设置在其中的纵向碎石排水盲沟汇集,并通过一定间距的横向排水管将水排引出路基。此方案适用于降雨量适中、对绿化有较高要求的路段。因此应考虑项目区内年平均降雨量适中及建设生态绿色公路的目的,来采用相应方式。

3.2 超高段分隔带排水设计

超高段路面排水设计的重点是超高侧路面水的截排问题,目前超高段路面排水主要有四种方式:(1)中央分隔带设置断口;(2)中央分隔带预留排水孔;(3)中央分隔带内设置排水沟;(4)设置浅碟式中央分隔带。

4 边沟排水设计

4.1 边沟尺寸选定边沟的排水能力主要取决于以下几个设计参数

边沟底流水坡度、边沟截面尺寸、形状、边沟的表面粗糙程度。高速公路的边沟一般采用边坡为1∶1的梯形明沟,因此,可采用《公路设计手册路基》中梯形断面沟渠的水力计算公式计算梯形排水边沟的排水能力:Q=WC式中:Q-流量;W-边沟断面面积;C-流速(谢才)系数;R-水力半径;i-边沟沟底纵坡。

4.2 边沟设计的原则

(1)一般路段的路基边沟设计原则:以填筑式边沟为主,尽量减少路基边沟积水现象的发生。(2)路基边沟纵坡的要求:根据交通部部颁《公路路基排水设计规范》要求,采用浆砌片石修筑的边沟为满足排水需要,边沟纵坡应不小于0.12%,由于本项目位于丘陵岗区和冲积平原区,原地形既有较大起伏又有部分平坦地段,本着既要解决路基排水问题,又要经济合理的原则,确定路基排水边沟沟底纵坡一般情况下不小于0.15%。(3)对于边沟水进入涵洞及跨越通道等情况的处理:沿线设置的涵洞有排涵、灌涵和灌排两用涵。对于需排入排涵的边沟,其边沟底标高不低于涵洞中心的标高;需排入灌涵的边沟,其沟底标高不低于涵顶标高;而对于灌排两用的涵洞应按灌涵要求设置,特殊情况时可适当降低。为防止冲刷涵洞,原则上采用边沟急流槽连接边沟和涵洞洞口。(4)对边沟标高及纵坡方向的问题:根据路线纵断面和沿线自然地形情况综合确定,通常以沿线自然地形为主确定排水方向。边沟底标高控制应以该段路肩边缘最低点标高以下大于1.7m为宜,原因是考虑到路线中央分隔带横向排水管不能因边沟积水而引起倒灌。对于个别特殊路段不能满足1.7m要求的,可放宽至1.4-1.5m,若另一侧边沟较低时应优先采用单侧布设横向排水管。(5)对于挖方段边沟:考虑到中央分隔带横向排水管排水要求,边沟底标高不低于路肩标高1.2m,同时要求边沟纵坡不小于0.5%。施工期要求各施工单位必须首先在挖方段边坡顶开挖截水沟以防止路基外侧水进入路基,并且应做好挖方段本身临时排水沟的设置工作。

摘要：水的作用会加剧路基路面结构的破坏,加快路面使用性能的恶化,缩短道路的使用寿命。文章针对路基路面排水设计等内容进行了探讨。

高速公路路基路面排水勘察设计 篇7

一、路基与边坡的设计

在进行常规的高速公路路基设计中, 设计人员需要通过合理控制路基填挖高度、结合工程所在地的实际情况、采用光面、预爆破技术进行岩质较好的边坡稳定等设计方式, 保证高速公路边坡的整体设计质量。在合理控制路基填挖高度的施工中, 施工人员需要将路基中心填方高度控制在20m以内, 设计人员也需要根据全寿命周期成本设计理念完成高速公路的整体与细节设计;而在结合工程所在地的实际情况的设计中, 设计人员需要结合高速公路所在地的实际地理、气候特点, 对路床、桥台和通道台背路基回填、隧道口路基回填等环节进行较为细化的设计, 这样才能够较好地满足高速公路路基路面的排水需求;而在预爆破技术进行岩质较好的边坡稳定设计中, 这一设计形式能够较好地解决岩体中大量存在的断层、层理、节理、裂隙及夹层等影响高速公路路基质量的地质问题, 保证高速公路的整体质量。

在高速公路边坡的常规设计中, 设计人员需要遵循安全、经济、环保、节地、与自然协调的原则完成具体的边坡设计。具体来说, 设计人员应采用弧形过渡的形式进行填方路堤的路肩、坡脚、坡侧的设计, 这样才能够较好地保证高速公路边坡与自然的融合;而在低路堤、浅挖方路段的边坡设计中, 为了降低交通事故发生几率、促进边坡植被的生长, 设计人员应适当放缓路基边坡坡率, 其中2.5m高度的边坡率可以控制在1:3左右, 而3m以上的则可以控制在1:2左右;而在挖方路堑边坡的设计中, 为了尽可能实现高速公路融入自然环境, 设计人员可以采用放缓挖方高度较小路段的边坡或变平台高度的方法完成具体的设计, 这种设计的要点是灵活自然、因地制宜、顺势而为, 这样才能够较好地实现高速公路边坡设计的自然圆滑。

二、路基排水设计

在我国传统的高速公路路基排水设计中, 其存在着宽、大、深, 且全路段采用单一断面的传统做法, 这就使得传统的路基排水设计不能够结合实际高速公路地形情况灵活选用排水形式, 这样自然就会造成一些路面的排水问题出现, 最终影响高速公路路基的稳定性。针对我国以往高速公路路基排水设计存在的问题, 设计人员需要在具体的路基排水设计中, 根据沿线地形地貌、降雨量、汇水面积、路基填挖高度、泄流能力、环保景观及行车安全等实际情况, 灵活地选择高速公路路基排水形式, 并实现路基排水设施的自然、系统、完善和成网, 这样就能够较好地保证高速公路设计的整体质量。

在对景观要求的低填方、零填零挖及挖方路段进行的路基排水设计中, 设计人员可以选择暗埋式边沟的排水设计形式, 而对于长度70≥m的不设防撞设施路段, 边沟应进行特殊设计;而农田路段的高速公路路基排数设计中, 为了能够尽可能实现对农田的保护, 设计人员可以采用下图所示的矩形边沟进行具体的高速公路路基排水设计, 据笔者调查发现, 这一路基排水设计形式照比以往能够减少每公里2400m2的占地, 这对于我国农业土地资源的保护与高速公路建设资金的节省都能够起到较为出色的作用;而当高速公路经过流、水库、鱼塘等有水源保护区域的路段时, 设计人员应进行矩形边沟的设计以此实现对路面水的截流, 这样就能够有效避免道路污水造成的水源污染。

三、路面排水设计

在高速公路的路面排水设计中, 传统的设计形式是采用透水土工布包裹砂砾铺筑在路面结构边部的设计形式, 这样路面结构内的水渗入砂砾透水层后再通过横向排水管排出到边坡, 就能够在一定程度上实现高速公路的路面排水, 但这种排水设计存在着砂砾层不易压实导致的施工质量不稳定、排水管较易出现堵塞等问题, 这些问题严重影响了高速公路路面排水的整体效果, 为此笔者推荐采用三维复合排水网将渗入路面结构内的水快速引出路面结构外, 以此实现工程难度的降低、路面排水的充分利用, 并有效解决以往设计中存在的排水管易堵塞导致的排水困难问题。为了能够更好地保证高速公路路面设计质量, 解决路面排水问题, 笔者从原材料选择、沥青混合料配合比设计、路面结构组合设计等方面对沥青混凝土路面进行专项设计, 希望这一设计能够有效提高高速公路的整体设计质量。

1. 材料设计

在这一沥青混凝土路面的专项设计中, 笔者推荐路面上层使用玄武岩、辉绿岩材料, 而下层则使用石灰岩等碱性石料。而在沥青混凝土的选择中, 笔者推荐使用SBS改性沥青进行上、中面层面的施工, 而沥青混凝土面层则需要添加天然湖沥青、岩沥青、聚酯纤维、玄武岩矿物纤维、PR PLASTS抗车辙剂以及高模量改性剂等进行配置, 这样就能够有效提升路面沥青混凝土的使用性能, 保证高速公路整体质量。在上述这些原料进行的沥青混凝土配置中, 由于其独特的材料构成, 这就使得这种高速公路路面设计能够具备较好的环保、降噪行车舒适、延缓和抵抗反射裂缝等优点, 这对于高速公路路基路面排水、环境保护、资源节约型、环境友好型社会的创建都能够起到较好的促进作用。

2. 混合料配合比设计

在这一沥青混凝土路面的专项设计中, 笔者推荐使用Superpave方法设计中下层使用的混合料, 并适当加大成型压力并增加马歇尔击实次数, 这样就能够较好地保证高速公路路面的整体性能。值得注意是, 施工人员必须严格按照《公路沥青路面施工技术规范》进行施工操作;而在基层、底基层路面的设计中, 笔者推荐使用骨架密实型级配、振动成型法施工, 这样就能够与现行的封层施工工法合理匹配, 这对于高速公路路面寿命的延长、基层质量的提升都能够起到较好的促进效果。

3. 路面结构设计

在路面结构的设计中, 笔者推荐设计人员按照各结构层的功能进行设计, 一般填方路段采用18cm沥青混凝土面层+34cm水泥稳定碎石基层+18cm水泥稳定碎石底基层进行设计, 这样就能够较好地保证高速公路路面的整体性能, 而为了保证水泥混凝土桥面与沥青混凝土桥面的黏结, 设计人员需要为桥面设计抛丸处理步骤, 这样才能够保证高速公路路面的整体设计质量。

四、结论

路基路面排水设计分析 篇8

本项目泾流均由降雨产生,路段所经地区年平均泾流深度为1 080 mm,泾流在全年内分配不均匀,一般雨季和汛期占全年泾流量的66%～85%,泾流量系数在0.56%以上。沿线地下水位埋藏较深,一般埋深2.0 m～3.5 m。地下水主要为孔隙水,对混凝土一般无腐蚀性。

水是造成或加速路基、路面损坏的重要原因,鉴于本项目地下水位、路基高度及土质情况的实际考虑,地下水对路基、路面的影响较小,设计中可不予考虑;路基、路面排水设计所考虑的重点应是路界范围内地表水的排出。

1 路界地表排水

1.1 路面表面排水设计

路面表面排水的目的是迅速把降落在路面和路肩表面的水排走,以免因路面积水而影响行车安全。

路面表面排水方案主要有2种:1)分散排水方式,即降水通过路面、路肩的纵横向坡度以横向漫流的方式向路堤坡面分散排放。2)集中排水方式,即降水通过路面、路肩的纵横向坡度,经拦水带汇集在泄水口处,然后通过急流槽汇入排水沟中。在汇水量不大、路堤不高、路线纵坡不大、坡面耐冲刷能力强的情况下,应优先采用横向漫流分散排放的方式。

本项目所处区域基本以山岭重丘地形为主,路堤较高,路线纵坡较大,且该地区4月～9月降雨量大,占全年降雨量的80%。对保障路堤坡面不受冲刷的要求较高。因此本项目采用将路面表面水汇集在拦水带内,通过泄水口和急流槽集中排放的方式。为便于施工,拦水带泄水口做成对称式喇叭口,并在泄水口处设置低凹区,以提高泄水口的泄水量。

1.2 路基排水设计

汇入到排水沟中的降水由路面表面水、坡面水、分隔带水及渗入到路面内部水组成,排水沟排水的作用非常大,要具有足够的排水能力才不致引起路基遭受水的冲刷、侵蚀。因此,选择合适的排水断面、尺寸是路基排水设计的重点。

1)排水沟断面及尺寸。

1)排水沟断面及尺寸。

根据广州公路的建设经验,排水沟一般采用倒梯形,它具有排水能力大、养护方便的特点,故此次排水沟设计仍采用倒梯形,经水力计算选取底宽和深度均为0.6 m的排水沟,内外坡率均为1∶1,排水沟采用M7.5浆砌片石护砌。

2)路界外降水的处理。

为防止路基外地表水的影响,在排水沟外侧边缘设置顶宽0.5 m,高0.5 m的梯形挡水埝,内侧坡率1∶1.5,外侧坡率1∶1。

1.3 中央分隔带排水设计

1.3.1 无超高中央分隔带排水设计

考虑到项目区内年平均降雨量及建设生态绿色公路的目的,本项目采用有条件布置绿化设施的表面无铺面方案。为防止下渗水影响路基、路面结构的稳定性,在基层、底基层边缘及开挖的碎石盲沟底面、侧面铺设防渗土工布,盲沟顶面铺设反滤土工布,防止水携带细粒土的填充,影响盲沟的排水效果。在碎石盲沟中布设纵向透水管收集盲沟中的水,并通过横向排水管将水排到边坡急流槽,流入路基边沟。

1.3.2 超高段分隔带排水设计

排水方式的比较和分析。超高段路面排水设计的重点是超高侧路面水的截排问题,目前超高段路面排水主要有4种方式:1)中央分隔带设置断口;2)中央分隔带预留排水孔;3)中央分隔带内设置排水沟;4)设置浅碟式中央分隔带。

结合项目绿化要求相对较高的实际情况,在充分吸收浅碟式排水方案优点的基础上,将浅碟式排水槽优化为矩形排水槽,同时将槽移至超高外侧分隔带边缘,便于收集路表水,集水井也移至排水槽同侧,从而给绿化留出空间。其排水原理为:通过设置在超高外侧分隔带边缘的混凝土纵向排水槽将超高一侧的路表水汇集,排入每隔30 m左右设置在纵向排水槽一侧的集水井中,接内径30 cm的钢筋混凝土横向排水管将水排出路基。

2 路面内部防水、排水设计

2.1 沥青路面内部的防水设计

防水设计的重点是提高路基路面的水稳定性,以减少裂缝、坑槽的出现,因此有助于上述的一些做法,均可视为防水设计。1)沥青混凝土级配均采用密实骨架型,减少水的渗入量;2)注意石料的选择,避免不均匀性,提高沥青面层的水稳定性;3)沥青层厚宜与所选级配的最大公称粒径相匹配,减小施工中因离析而产生的不均匀;4)加强压实,防止局部孔隙率过大而引起渗水;5)基层与面层之间设置改性沥青防水层,一方面防止渗水向基层渗透,另一方面即使有渗水可通过防水层光滑的表面向路面两侧排流。

2.2 沥青路面内部的排水设计

2.2.1 路面内部排水类型的选择

目前路面内部排水有2种类型:1)排水基层排水系统;2)路面边缘排水系统。

考虑到对路面本身已采取了一定的防水措施,渗入到路面结构内部的自由水将大为减少,采用排水基层排水系统虽渗流时间短、排水效果好,但代价较高,同时其耐久性尚待进一步研究,综合比较后采用第2)种类型:路面边缘排水系统。

2.2.2 边缘排水设计的主要步骤

1)根据路面类型、单向车道的宽度确定表面水的渗入量;2)根据表面水的渗入量确定集料的渗透系数;3)选择排水管的孔径及出水口间距,确定泄水能力;4)多次比较,使排水管的泄水能力大于表面水的渗入量,否则重新进行第3)步工作,直至满足要求。

2.2.3 边缘排水设计的主要内容

根据上述步骤,确定边缘排水设计的尺寸见图1。纵向排水选用纵向盲沟,横向排水管选用外径为6 cm的塑料排水管,碎石盲沟的周围除与下面层接触处不设置防渗土工布外,其余均设置防渗土工布。

2.2.4 施工中应注意的问题

1)为保证路肩处的压实度,应在路肩压实度满足要求后再进行盲沟和横向排水设施的开挖,并做好回填和压实;

2)为防止渗入水从防水层与基层的间隙渗入到路肩中,将防渗土工布伸入沥青面层结构内10 cm,并在进行沥青防水层施工的同时与基层粘贴密实。

3 结语

路基、路面排水不畅,往往导致公路的水损害,但由于地域环境、土质、降雨、交通等诸多方面的差异,采用的路基路面排水方案也各有不同。文中结合国道G324公路改建的具体情况,对路基、路面排水系统进行了对比分析和优化设计。

摘要：结合国道G324广州段改建公路实体工程,吸取以往公路建设中的经验、教训,对路基路面排水、分隔带排水、路面内部排水进行了对比分析和优化设计,从而改善行车环境,延长道路使用寿命。

关键词：路基,路面,排水设计,优化设计

参考文献

[1]JTJ 018-97,公路排水设计规范[S].

[2]姚祖康.公路排水设计手册[M].北京:人民交通出版社,2001.

路基路面排水设计分析 篇9

1 土工材料的分类与作用

1.1 土工材料的分类

土工材料是一种合成型材料, 是以橡胶、化纤物、塑料产品为基本原料, 融合以其它聚合物制作成新型的物质。将土工材料放于岩土表层或岩土内部, 使其能够起到增强岩土使用质量的作用。能够被运用于排水系统的土工材料一般包括无纺织物、透水管、三维排水板、复合土工材料等, 其基本形态有网状、膜状、栅状等。

1.2 土工材料的作用

(1) 过滤、隔离的效果。土工材料中的织物材料可以用于将碎石、沙土包裹起来放置于暗沟等地, 避免地基与部分砂土相混淆。也可以直接放置于道路表层或者两层岩土之间, 防止砂土等颗粒状物质流失, 破坏土壤表体, 影响路基的质量。其不仅可以防止砂土流失, 而且透气性能高, 可以使土壤中含有的水汽不被阻挡, 能够自动排出土壤。

(2) 排水、加筋的效果。土工材料中的各种膜状材料能够将土壤中多余的水分逐渐聚集到一起, 一并排出, 可单独作为排水的通道。而网、栅式的材料则可作为支撑物直接埋在土壤中, 起到分散土壤应力的作用, 可用于加固部分不稳定的地基, 增加地基的稳定性。

(3) 防渗、防护的效果。部分土工材料如土工膜等, 由于其自身特性, 可以起到保护重要气体、液体的作用, 避免其产生水土流失现象, 造成不良后果。该种土工材料一般适用于靠近河边、湿度较大的道路中。还有部分材料如土工网等, 可以将其用于路基的边缘部位或者坡段部位以保护路基不受到损害。

2 目前常见的排水形式

排水装备的敷设应当以人为本, 不能妨碍道路的日常使用, 同时还要保持道路具有良好的排水性能。目前常用的排水措施有以下几种。

(1) 地下排水。地下水对路基的影响较为严重, 当地下积水量将会对路基产生不良影响时, 就应当及时采取措施, 对地下的积水进行引导、拦截、排出等措施, 如敷设暗沟、渗沟、排水层等等。

(2) 路界排水。路界部分的排水类型大致可分为两种, 一种是通过截水沟:即在坡度较大的路段挖掘与该路段相平行的沟道, 以拦截地表的积水, 防止其深入路基;二是通过边沟:即在道路的挖方路段以外的地方挖掘出沟道, 将积水引入边沟, 减少渗入地下的积水。

(3) 道路内部排水。进入路面结构内的自由水是造成或加速路面损坏的重要原因。如果自由水渗过路面浸入路基, 无论路面有多厚, 道路都会因失去支承面而四分五裂。为此在道路的内部排水一般采用透水性能好的排水管、出水管以及织物相结合的方式, 将由于路面产生缝隙而导致渗透进路基的水分排出。路基中含有的水分将会沿着透水层之间的缝隙逐渐流向专门的排水渠道, 通过出水管排出路基。

(4) 边坡排水。道路的边缘、坡道地段一般会采用防护措施, 即将织物材料敷设在土层之间, 在排水层上也应敷设一层织物, 以达到防止路表积水渗入地下的目的, 同时还能够减缓通过道路裂缝渗入水分的压力, 便于排出。

3 土工材料在排水中的实际应用

3.1 暗沟与渗沟排水

由于道路往往会通过暗沟和小径流, 在路基施工采用暗沟和渗沟处理, 一般情况下采用将细小的碎石用土工材料进行包裹, 放置于暗沟之中, 以起到过滤排出水分中杂质的目的。也可采用三维排水板来处理, 排水板是以可塑性合成树脂为主要原料, 经过改性, 在热熔状态下形成三维立体网状结构。可克服传统盲沟的缺点, 同时施工方便, 工人劳动强度大大下降, 施工效率高。

3.2 软弱地基排水

对于地基较为软弱、稳定相较差的地段, 宜采用将织物、排水管、排水体或竖直或水平的方法放置于土体中。以水平面放置时, 利用平行放置或者鱼刺型放置方式可以使其覆盖范围遍及整个地基不稳固的地段;纵向放置时, 即可以逐层放置, 也可以隔层放置。当铺设两层以上时, 层与层间采用砂或砂砾层, 以提高基底的透水性。

3.3 路基及路面排水

对于路面及路基部分的排水工作, 要根据实地考察情况来决定, 并设置路面内部排水系统, 将积滞在路面结构内的水分迅速排出到路面和路基结构外, 改善路面的使用性能, 提高其使用寿命。通过采用土工复合排水网可以较好地解决道路的排水问题。在道路系统中直接、连续铺设土工复合排水网, 不仅可以取得良好的排水效果, 还能大大减小基层或底基层的厚度, 提高承载力, 消除不均匀沉降。

3.4 路堤顶部排水

对于路堤的顶部排水, 一般采用复合材料, 既能够减少道路上的水量, 又可以减少自身材料中的含水量。该情况下的材料一般采取水平放置的方式进行铺设, 与此同时还要保证材料的铺设有一定的坡度, 便于水分的排出。

3.5 挡墙结构排水

挡土墙由于台背后的水分无法及时排出, 过大的水压力有可能破坏挡墙结构, 可使用双肋或三维土工复合排水网作为隧道或者挡墙台背平面排水层, 很薄的材料具有很高的导排能力, 施工便捷, 具有较大的优越性。

4 结束语

土工材料由于其自身具有的独特优势, 被广泛运用于道路排水工程中, 有效的增强了排水系统的质量。随着科技的飞速发展, 越来越多的高新材料逐渐出现在人们的视野中。故我国应加强对土工材料研发的重视程度, 积极开发新产品, 以提高土工材料的利用率。本文主要以土工材料为主, 简单说明排水系统对道路的重要性, 以及土工材料的自身优点、运用方式等, 希望能够起到推广土工材料的作用, 为排水工程提供便利。

摘要：随着我国社会经济、科技的不断发展, 道路成为人们生活中不可缺少的运输媒介, 而大量积水的出现会腐蚀路面路基, 影响道路的使用寿命。因此, 能够科学、有效的排除道路上的多余水分是目前国内外所广泛关注的问题。本文主要分析土工材料在道路排水中的作用及其实际应用情况:对土工材料的基本状况、种类以及其在排水过程中的作用进行简要说明;并阐述目前几种常用排水措施;最后, 分析土工材料在道路排水中的运用形式及运用方向。

关键词：土工排水材料,路面,路基,应用

参考文献

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