高速公路路基排水设施调查与病害分析.docx

高速公路路基排水设施调查与病害分析 王永会摘要：水是影响高速公路使用寿命与性能的一个重要因素，地表水和地下水都会对高速公路的正常使用带来一定的危害。南方地区夏季降雨具有历时短、降雨强的特点，降雨量约占全年降雨量的4050%，当地表水过多且持续降水过长的时候，不合理的排水设施会出现冲刷破坏等一系列的水毁破坏，雨水一部分会随着路面排水和路基排水设施排出，还有一部分会通过路面渗入高速公路路基，对路基造成不同程度的破坏。因此，研究高速公路路基排水设施调查与病害分析有至关重要的意义。关键词：排水设施;调查;病害分析;排水能力提高措施：U417：A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排水设施病害原因分析1.1冲淤破坏当沟渠内的水流不能及时排出，或者排水设施之间的配合不当，高强度的降水会对排水沟渠造成冲刷。调研过程中发现，针对边坡截水沟等需要实地考究的排水设施，欠缺地貌水文调查和水力计算以确定排水设施的截面形式、尺寸和沟底纵坡，沟渠的正常排水和防冲刷能力难以保证。沟渠高度与位置设置不合理，不能与其它排水设施形成统一的排水系统，各种排水沟渠的长度过大，易形成水流冲刷。急流槽在进行设计时消能设计不完善，导致急流槽积水流速过大，对周边路基与冲沟造成冲刷破坏。排水设施的修筑会破坏原地的自然平衡，周边坡面土体易在降水时失稳，植被也容易被破坏，较多的泥沙与植被随降水排入沟渠中，最终造成沟渠淤塞。后期的养护清淤工作对排水设施能否正常工作也会起到关键作用，沟渠内部与周边不能及时清理，泥沙与植被容易在沟渠堆积严重，水流不通时造成沟渠堵塞。树叶与垃圾会阻塞边沟泄水孔，降雨量较大时，雨水容易漫流至公路表面，形成安全隐患。冲淤破坏是高速公路排水设施的常见病害，导致其病害的原因颇多，对其进行总结为防冲防淤研究打下基础。1.2进出水口堵塞排水设施进出水口相当于机器运作的开关，进出水口一旦出现堵塞等病害会停滞整体排水系统的运转。排水系统对汇水进行汇流后，雨水将集中经过排水设施流出，此时破坏强度较大。路域内的排水设施一般都会经过详细的计算与验证并且符合规范设计，达到标准排水清淤与稳定的自净能力，路面与路基排水往往较为正常。但是路域外的沟渠与外界的进出水口衔接处往往受到忽视，因此进出水口较大可能出现堵塞等水毁病害，导致汇水排出滞缓。当泄水孔严重堵塞时，路面汇水将排泄不畅，造成积水渗入路面，调研过程发现边沟盖板泄水孔存在大面积的堵塞，其原因除了后期的养护清理之外还有其孔径的参数设计原因。过水涵洞两侧被木柴堆积造成桥涵进出水口堵塞，遇到強降水时将造成径流浸泡冲刷周围路基。2基排水设施排水能力提高措施2.1路基防排水路基防排水需形成一个完善的排水体系，主要的设施包括截水沟、盲沟、涵洞、边沟、排水沟、渗井等，其目的是为了降低地面水渗透到路基内部结构层，将地面水及时排出，提高路基的稳固性。排水设计时要结合实际情况，在设计边沟时要选择规格合适的梯形边沟，同时要设置渗沟来延伸，加快排水速度，提升排水效果。如果边沟和通道及涵洞交叉时，可以把边沟水引入涵洞或通道，甚至可以结合灌渠进行排水。同时要灵活内部防排水设计，将渗入内部的水通过横向排水槽排入路基边沟。高速公路运营年限久时，容易出现边沟堵塞等问题，带来排水隐患，应开挖和修整堵塞路段的边沟，降低水危害。如果某高速公路路段交通量急速增长或者长期处于高流量状态，超出了原防排水承受能力的限度，导致淤泥堆积、排水堵塞或通道排水受到影响等情况，引发严重的积水问题，则必须全面考虑该路段的交通量因素及原有设计防排水能力，对路面破损区域进行治理，改造原有的防排水设施。例如挖除施工规格更大的路基边沟，以提高排水效果;针对地形复杂的丘陵地区，应在路基下部放一层排水垫层或在路基表面铺设稳定性强的水泥碎石;边沟横断面的形式设计应因地制宜，石质地面使用矩形断面，土质地面使用浆砌片梯形断面，机械化或矮路施工使用三角形断面，防积雪则使用流线型。如果边沟流量不大，则可以套用标准的断面形式，如果边沟流量较大，则需要根据计算水的流量而确定;如果某段公路路面的水不容易排出公路范围，可以在路基附近设计蒸发池进行排水。2.2路面防排水路面防排水设计主要针对自然降水进行设计。自然降水会导致路面聚集大量雨水，不仅会损坏路基结构，也容易使路面形成水雾或车辆打滑，造成安全隐患。路面防排水设施主要由路肩坡度、路拱横坡、拦水带构成，主要目的是通过排水设施收集路面积水，并将路面积水快速排出路面范围，保障路面干燥，提高路面养护效果。其中，路面横坡的作用是引流路面积水，通过边坡急流槽引入路基边沟排出;路肩坡度设置有纵坡和横坡两种形式，要根据实际情况选择类型和确定坡度，在设计的同时要避免被水流冲刷和渗透;拦水带设置在路肩外侧和路面外侧边缘，目的是将路面与路肩表面水引入拦水带中，通过泄水口、边沟、急流槽排出。设置时要确保各设施的排流量符合设计要求，但是如果路面平整度差的路段采用集中截流的方式，容易导致沉陷部位积水。尤其要注意排水设施的老化问题，比如雨篦子容易损坏，长时间运行公路或高流量路段要定期修补雨篦子，确保排水功能有效。2.3路表排水施工设置（1）分散漫流排水方式在路堤较低、汇水量不大且路线纵坡平缓的路段以及设置了骨架护坡的较高路堤段落，可以采用横向分散漫流的排水方式排除地表水。当路面采用横向分散漫流方式排除路表水时，不仅要对土路肩进行加固，还要对坡面进行加固，以减少积水对土路肩与坡面交界处的冲刷。路堑段的地表水通过横向排流方式汇集于路侧边沟中。（2）集中排水系统方式对边坡未做防护的高填方路段，或者坡面采用了防护工程但仍然受到冲刷的路段，应采用集中排水系统排除路面积水。高速公路通常采用现浇沥青砂拦水带汇集路表水。拦水带泄水口的间距一般为2550m，高速公路泄水口通常设在路线纵断凹曲线底部、路基填挖交界处、与构造物连接处等路段，应对凹形竖曲线的底部泄水口进行加密设置。2.4合理利用临时排水沟施工单位在进行路基土石方施工前，必须按照土石方施工的质量要求和顺序，在路基用地范围内开挖临时性的排水沟。如果控制条件相对较好，则可以将临时排水工程与永久性排水系统合并施工。结束语综上所述，在高速公路建设过程中需要做好排水系统的施工，结合高速公路的使用性能和寿命，设置完善的排水系统，并加强路基路面排水施工技术的应用与管理，减少地下水、路面积水对路基路面的负面影响，避免出现排水不畅的现象，提高路基路面的坚固性、稳定性和安全性，使其满足高速公路车辆的运行需求。参考文献：1汪成峰.高速公路路基路面排水设计探析J.工程建设与设计，2017（16）：48-49，62.2欧阳宁，邹静蓉，李涛，张治强.湖南省干线公路排水现状及其改善方案探究J.公路工程，2016，41（04）：130-134.3中华人民共和国交通部.JTJ018-12，公路排水设计规范S.北京：人民交通出版社，2012. -全文完-