甘肅某縣道路硬化工程及排水問題探討

李成霞

摘?要：由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，現(xiàn)有道路已不能滿足人們出行和車輛的增長(zhǎng)，而且由于長(zhǎng)時(shí)間的超載，道路出現(xiàn)了嚴(yán)重破壞。通過調(diào)查根據(jù)甘肅某縣道路使用情況及地質(zhì)情況、氣候、水文等情況，確定適合該縣的道路等級(jí)，并根據(jù)規(guī)范確定出各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，在原道路四級(jí)的基礎(chǔ)上該設(shè)計(jì)成三級(jí)道路，設(shè)計(jì)速度為30公里/小時(shí)，雙車道，土路肩寬度取0.5m;會(huì)車視距取60m、停車視距取30m，超車視距最小值為150m;圓曲線最小65m、最大半徑9000m;緩和曲線最小長(zhǎng)度為25m;平曲線最小長(zhǎng)度為67.2m;緩和坡段的縱坡應(yīng)不大于3%;凸型曲線半徑最小值為2400m、凹形豎曲線半徑最小值為2000。采用多種排水方式排除路面路基中的水分，保護(hù)道路防治水害。

關(guān)鍵詞：道路;經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo);排水

中圖分類號(hào)：U41?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展，某縣的經(jīng)濟(jì)水平也得到了很大提高，私家車和公共車數(shù)量與日俱增，行車?yán)щy，甚至無法通行。某縣原路線平面線性很差、縱面起伏不平，平縱面指標(biāo)達(dá)不到三級(jí)公路技術(shù)指標(biāo)，路基寬度6-8m，路基坑槽大。每逢下雨，公路無排水設(shè)施以至于路基濕滑，路面積水現(xiàn)象非常嚴(yán)重，超載車輛增多，在本無排水設(shè)施的情況下加速瀝青路面“老化”，導(dǎo)致路基產(chǎn)生沉陷、翻漿，路面發(fā)生損壞，出現(xiàn)龜裂、推移、擁包等病害。全線無安全防護(hù)措施，存在很多安全隱患。鑒于此，本研究將會(huì)帶動(dòng)沿線村鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，為沿線及周邊群眾的生產(chǎn)、生活及出行將帶來極大的便利，有力保障沿線的物資運(yùn)輸，加快區(qū)域內(nèi)新農(nóng)村建設(shè)步伐，促進(jìn)甘肅某縣整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高沿線村鎮(zhèn)整體形象，同時(shí)也對(duì)完善某縣公路路網(wǎng)結(jié)構(gòu)、提高路網(wǎng)服務(wù)水平、加快路網(wǎng)整體效能有著十分重要的作用。

1 工程概況

（1）地貌，根據(jù)參考文獻(xiàn)[1]，該工程屬甘東黃土山地區(qū)（Ⅲ3），典型的黃土塬梁峁地貌類型，沿線地形起伏，溝壑縱橫。[2]

（2）地質(zhì)情況，根據(jù)甘肅大地構(gòu)造單元?jiǎng)澐衷摴こ痰靥幤钸B山褶皺系中間隆起帶，是古中國(guó)地臺(tái)解體后的殘塊，前震旦及震旦紀(jì)變質(zhì)雜巖所組成。[2]沿線地層比較單一，從老至新有上第三系（N）泥巖及砂質(zhì)泥巖、第四系（Q）黃土及黃土狀土。

（3）氣候，沿線地區(qū)氣候?qū)儆跍貛Т箨懶詺夂颍昶骄鶞囟?.4℃，月平均氣溫以7月最高，達(dá)18℃;1月最低為-6.8℃;每年第一次出現(xiàn)月降水量大于10mm的時(shí)間為4月下旬至5月上旬，5～9月大于10mm的降水次數(shù)僅占同期雨日的17%，有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的降水量稀少;[2]80%以上的時(shí)間是吹風(fēng)天氣，以東南風(fēng)頻率為最多。

（4）水文，該縣大部分為黃土覆蓋，黃土層分布連續(xù)，厚度大，是主要的孔隙含水地層，由于黃土高原溝谷深切、地形破碎，干旱少雨，導(dǎo)致地下水的分布具有明顯的差異，含水層具有較大的區(qū)域性分布和小面積斷續(xù)分布的特點(diǎn)。[3]

2 工程技術(shù)概要

2.1 道路等級(jí)

通過調(diào)查大量當(dāng)?shù)氐馁Y料知，原道路等級(jí)為四級(jí)公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，屬于地方公路，隨著近年來交通量呈線性增長(zhǎng)，道路破損嚴(yán)重，不能滿足交通需求。為保障居民安全出行與提升當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，急需在原有道路上進(jìn)行改建拓寬，提升道路等級(jí)，滿足行駛要求。公路交通資料見表1。

以交通量年平均增長(zhǎng)率5%、初定設(shè)計(jì)年限15年，則年平均日交通量根據(jù)參考文獻(xiàn)[4]由公式（1）計(jì)算：

AADT=ADT×（1+γ）n-1（1）

式中：AADT——年平均設(shè)計(jì)交通量（?pcu/d?）;

ADT——起始年平均日交通量（?pcu/d?）;

γ?——年平均增長(zhǎng)率（%）;

n——預(yù)測(cè)年限（年）。

設(shè)計(jì)年限為15年的年平均日交通量由公式（1）計(jì)算：

AADT?=∑kiADT×（1+γ）n-1?（2）

根據(jù)公式（1）可得折算交通量如表2所示。

由表2可知，初始年平均日交通量為2653（輛/日），基本滿足三級(jí)公路設(shè)計(jì)交通量的設(shè)計(jì)要求，參照三級(jí)公路能適應(yīng)的年平均日交通量確定道路等級(jí)。

服務(wù)水平是用路者在不同的交通流狀況下，根據(jù)速度、舒適性、經(jīng)濟(jì)性等方面的服務(wù)程度，確定公路服務(wù)水平是非常必要的。[5，6]目前在我國(guó)整個(gè)道路網(wǎng)建設(shè)中，三級(jí)公路所起的主要作用是發(fā)展城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)、社區(qū)文化，為這些活動(dòng)提供近距離乘坐和運(yùn)輸作用，設(shè)計(jì)速度較低的三級(jí)公路服務(wù)水平僅用延誤率作為評(píng)價(jià)服務(wù)水平的主要參數(shù)，依據(jù)參考文獻(xiàn)[7]判定道路的服務(wù)水平為四級(jí)。

2.2 經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

依據(jù)參考文獻(xiàn)[7]規(guī)定設(shè)計(jì)速度、路基和車道寬度、土路肩寬度、停車視距、會(huì)車視距和超車視距、直線最小長(zhǎng)度、圓曲線最小和最大半徑、緩和曲線最小長(zhǎng)度、平曲線最小長(zhǎng)度，最大縱坡、最小縱坡、平均縱坡和最大合成坡度、豎曲線最小半徑和最小長(zhǎng)度，結(jié)果見表3。各級(jí)公路右側(cè)路肩寬度規(guī)定，當(dāng)采用雙車道時(shí)可確定土路肩寬度取0.5m，路基設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖如下圖所示。

3 排水方面問題

公路排水系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)以保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和行車安全為目的。公路排水系統(tǒng)對(duì)道路來說，非常重要，道路中的水是由許多原因產(chǎn)生的，比如水文、地質(zhì)等。不同的道路等級(jí)需要不同的排水系統(tǒng)，發(fā)揮不同的功能。路基的排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，要根據(jù)設(shè)計(jì)公路的平面、縱斷面和橫斷面的實(shí)際情況，然后結(jié)合該公路沿線的地形地貌和地質(zhì)條件，因地制宜的設(shè)計(jì)合適的排水設(shè)施，讓每個(gè)設(shè)施銜接得到配合，從而形成排水網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，把水及時(shí)排除掉。排水系統(tǒng)應(yīng)與主體工程及自然環(huán)境相適應(yīng)。設(shè)計(jì)應(yīng)注重各種排水設(shè)施的功能和相互之間的銜接，如排水溝要和公路沿線自然的水系及橋梁、涵洞等排水結(jié)構(gòu)密切配合相互協(xié)調(diào)，防、排結(jié)合，形成完善的排水系統(tǒng)。公路排水設(shè)計(jì)應(yīng)避免沖毀農(nóng)田及水利設(shè)施。

（1）邊溝排水，需要將邊溝安排在開挖路基路肩外邊緣，也可以安放在坡腳外邊緣處，與道路中心線看似平行，利于縮短流水路線，快速匯集和排除路基范圍內(nèi)和流向路基的少量地面水。邊溝不宜過長(zhǎng)，邊溝出水口的間距，一般地區(qū)不宜超過500m，多雨地區(qū)不宜超過300m，三角形和蝶形邊溝不宜超過200m。[8]根據(jù)調(diào)查資料結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦魏蜆蛄骸⒑吹奈恢茫厹铣鏊陂g距設(shè)為400m。

（2）排水溝排水，排水溝是通過引水的方法，將存在道路基層中的水分，排到遠(yuǎn)離道路的位置為止。排水溝的線形要求平順，盡可能采用直線形，轉(zhuǎn)彎處宜做成弧線，其半徑不宜小于10m，排水溝長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際需要而定。[9]

排水溝沿路線布設(shè)時(shí)，應(yīng)離路基盡可能遠(yuǎn)一些，距路基坡腳不宜小于3～4m。針對(duì)降雨量豐富、易積水地區(qū)，應(yīng)對(duì)溝底、溝壁采取加固措施。

（3）涵洞排水設(shè)計(jì)，涵洞主要是為了排泄地面水流而設(shè)置的橫穿路基的小型排水構(gòu)造物，其布置應(yīng)結(jié)合地形、地物、地質(zhì)等條件沿路合理布置，用來排水的涵洞應(yīng)盡量與水流方向一致，與路線方向垂直，避免布置不當(dāng)引起的壅水、渦流、下游沖刷過大等現(xiàn)象。[8]

（4）路拱、路肩排水，路拱橫坡主要是便于路面內(nèi)側(cè)的積水能夠快速排出，以至于不影響路拱的強(qiáng)度，而行車道的路拱橫坡經(jīng)常選取2%～3%。路肩排水就是在降雨的時(shí)候?qū)⒙访娣e水迅速排出，以降低雨水對(duì)路基造成損壞，達(dá)到保護(hù)路基的效果。按經(jīng)驗(yàn)來說，現(xiàn)在路肩排水在設(shè)計(jì)時(shí)采用橫向分散的方法比較好。[10]

4 結(jié)論

根據(jù)甘肅某縣的地貌、地質(zhì)情況、氣候、水文、地震等情況確定某縣的道路等級(jí)和主要的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，初始年平均日交通量為2653（輛/日），基本滿足三級(jí)公路設(shè)計(jì)交通量的設(shè)計(jì)要求;設(shè)計(jì)速度采用設(shè)計(jì)速度為30公里/小時(shí);路基寬度和車道寬度分別為 7.5米（雙車道）、3.25米;各級(jí)公路右側(cè)路肩寬度規(guī)定，當(dāng)采用雙車道時(shí)可確定土路肩寬度取0.5m;會(huì)車視距取60m、停車視距取30m，超車視距最小值為150m，極限走位100m;圓曲線最小、最大半徑分別為65米和9000米;緩和曲線最小長(zhǎng)度為25m;平曲線最小長(zhǎng)度為JD1處，平曲線最小長(zhǎng)度為67.2米;緩和坡段的縱坡應(yīng)不大于3%，其長(zhǎng)度應(yīng)符合縱坡最小長(zhǎng)度的規(guī)定及100m;凸型曲線半徑最小值為2400m，在變坡點(diǎn)5處，凹形豎曲線半徑最小值為2000，在變坡點(diǎn)8處。

為保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和行車安全，該道路硬化工程的排水采用了四種排水形式，分別是邊溝排水、排水溝排水、涵洞排水和路拱、路肩排水，多種形式結(jié)合排除路面和路基中的水分，不至于積水，影響交通暢通，破壞路面和路基。

參考文獻(xiàn)：

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