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摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,高速公路工程建设越来越多。目前国家开始大力建设高速公路,完善交通运输网,为人民群众的日常生活提供便利。但是高速公路的排水系统施工过程中,还是存在很多施工质量问题,如果没有得到及时解决,会导致施工成本与难度加大,工期被延长,还会对整体工程造成安全隐患,影响高速公路工程的质量。
关键词:高速公路;路基;路面;排水系统;施工质量
引言
随着我国经济的快速发展,高速公路路网建设也日趋完善,而排水系统不畅导致路面局部破损、路基不均匀沉陷等病害日益增多,严重影响道路的正常运营。本文通过对高速公路排水系统病害的成因、影响进行分析,在此基础上提出相应的施工措施,并结合公路排水施工技术在实际工程中的应用,保障道路行车安全和使用寿命。
1公路路基路面排水施工应遵循的原则
(1)合理规划、合理布局,与当地排灌系统协调;注重环境保护,防止水源污染。(2)根据公路等级、沿线地形、地质、水文、气象等条件以及桥涵设置情况综合考虑,注意各种排水设施、排水构筑物之间的联系,使全线形成完善的排水系统。(3)考虑施工场地的临时性排水设施,尽可能使之与永久性排水设施结合起来,各项排水设施和构筑物的设计均应考虑便于施工、检查和养护维修。(4)降落在路面上的雨水应通过横向坡度向两侧排流,避免路面出现积水。(5)设置拦水带汇集路面表面水时,拦水带过水断面内的水面不得漫过右侧行车道外边缘。(6)设计降雨重现期:路面和路肩表面排水为5年,路界内坡面排水为15年。
2积水对高速公路的影响
(1)水对高速公路路面的影响。高速公路的路面强度、湿度等因素会因路面积水而发生改变。由于积水的浸泡使得路面强度变弱,而路面干燥后路面强度并不会立即恢复,导致路面摩擦系数大幅减少,会降低路面抗滑性能,路面安全系数随之降低,车辆制动能力迅速下降,容易引发交通事故。另外,公路上的车辆行驶速度越快,对同样积水的路面,高速行驶的车辆更容易与路面形成水膜,从而引起溜滑现象。路面随着使用年限的增加会出现一些病害,例如纵横向裂缝、坑槽、松散。一旦路面积水不能及时排除,部分积水会沿着缝隙渗入路面结构层中,使得路面结构的实用性能遭到破坏。不仅降低了路面使用年限,还增加了公路后期养护成本。(2)水对高速公路路基的有害影响。积水对高速公路路基的影响主要表现为地下水对路基的危害。由于地下水流的不断侵蚀,造成路基填料被水流冲刷或者路基中的胶结物质被水流冲刷,引发路基坍塌、不均匀沉陷和路堑挖方边坡出现塌方等危害,严重影响车辆行驶的安全性。如果土基比较松软且水文条件较差,高速行驶下的车辆荷载作用不仅会使路基产生沉陷变形,甚至产生翻浆现象。路基翻浆主要是指地下水位较高的情况时,冬季水集聚到一起引发路基冻胀,在春季融化时造成路基湿软,从而形成的一种弹簧状态。这种状态随着行车反复作用,会发生泥浆被挤压到路面的现象,造成交通阻断或行车事故。导致路基翻浆的水源主要分为:地下水、地表水和土体水等。
3公路路基路面排水施工关键技术
3.1路堑边坡排水系统
高速公路的排水系统建设,要在路堑设置截水沟与平台沟,截水沟能够在雨季顺利截断坡顶来水,避免路基路面大量积水;而平台沟能将路基边坡的雨水收集起来,避免积水大面积蔓延。一般高速公路两边都会开挖边沟,用来收集路面的排水和路基坡面的雨水,经由边沟顺利排出,不会对路面路基造成太大影响。
3.2路基地下排水施工设置
在公路路基地下排水施工之前,应对该项目所在地区进行工程地质和水文地质勘查,查明地下水的水力坡度、流向和流速。若遇到泉眼等情况,需了解泉水出露的位置、流量和动态变化。
当地下水影响到路基整体稳定性或路基强度时,应选用适宜的排水设施拦截、引排地下水,从而达到降低路基地下水位或疏干路基内地下水的目的。(1)在有地下水的挖方路基或路基填挖交界地段,当地下水埋藏浅时宜采用渗沟。渗沟的渗水部分应采用粒径<2.36mm透水性细粒料充填,回填料外层需设置反滤层。(2)当路基地下范围内有泉眼时,宜设置暗沟将地下水引排到路堤坡脚外或路堑边沟内。暗沟应采用矩形断面,基础和墙身应采用M10浆砌片石或水泥混凝土材料砌筑,盖板采用混凝土预制。(3)当坡面有集中地下积水时,可采用仰斜式排水孔,孔内设置直径50~100mm的透水管,管外包裹土工布作为反滤层。
3.3路面内部排水施工设置
造成路面结构内的积水原因有很多,例如自然降水、路基冻融水和路基土的透水性不佳等产生的自由水积滞。如果不能及时排除积水,会对路面结构产生不利影响。当路表积水渗入到路面结构较多时,应在面层下面设置排水基层,且基层下应同时设置不透水层来阻止自由水的继续下渗。排水基层的宽度可以在整个路基宽度范围内,也可仅在基层边缘设置边缘排水系统。
3.4下挖型通道排水
下挖型通道排水设计要保证车辆通行,防止积水长时间影响交通。通过对渗井、蒸发池排水和雨棚防水方案进行比选,结合不征地改扩建工程特点,提出了考虑路段加宽后在新的路基边坡边沟内增设蒸发池来治理通道积水,或将部分原边沟改造为蒸发池,即采用大断面长矩形散排蒸发池的治理方案。蒸发池与边沟排水功能分离,在通道口设置集水井,通过地下排水管涵连通蒸发池。
3.5隧道洞口路面排水系统
高速隧道路段一般都是采用横向路面截水沟的施工设计,在路面两边开挖截水沟,使路面水能够被顺利引入边沟中。
3.6路基临时排水
为避免积聚水对路基产生破坏,需按规范采取临时措施,严禁在雨季施工,并按如下方案实施:(1)施工前应做好施工组织工作,保持施工便道晴雨畅通。(2)修建临时排水设施,保证雨季作业的场地不被洪水淹没并能及时排除地面水。(3)填筑路堤前,应在填方坡脚以外挖掘排水沟,保持场地不积水,如原地面松软,应采取换填等措施。(4)含水量过大无法晾干的土不得用作施工填料。(5)路堤应分层填筑。每一层的表面,应做成2%~4%的排水横坡,当天填筑的土层应当天完成压实。(6)当天填筑未完成压实的路段,若雨水降临,需采用油布遮挡。
结语
综上所述,文章对高速公路的排水系统施工质量控制进行详细分析,通过加强路基路面的排水施工监管,运用科学合理的施工设计方案,以此保证排水系统的质量问题。高速公路关系着庞大的交通运输网,为社会经济发展带来了不可估量的高效利益。为了国家经济实力的提升,公路施工单位要不断完善路基路面的排水系统,延长高速公路使用寿命,为人民群众的安全出行保驾护航。
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