李廣福
(重慶路威土木工程設計有限公司,重慶 400067)
公路排水設計的目的是為了防止路面以及地下積水侵蝕損害公路的路基和路面。在設計排水系統時,應綜合考慮道路等級、地質、地形、年降雨量、氣候、地下水等因素,保護公路不受到雨水或者積水的沖刷侵蝕,同時避免涌水或者阻水不干擾路面的行車安全。路基路面的排水設計對山區公路的影響很大,公路路基路面的破壞與地下水或者地表水的侵蝕緊密相關。
路基排水設計主要是由設計師負責的,所以,問題大多也在設計師身上。當然,也有一小部分與當地的道路使用情況有關。山區地貌比較特殊,不同于城市環境,大多是山體與河流交錯,本身道路設計就需要設計師有深厚的道路設計經驗和淵博的理論知識,知道哪種地形地勢適合設計哪種實用與安全并重的道路,但是對山區來說,不確定因素太多,多種不確定自然災害,如山體崩塌、泥石流、滑坡等,季節性的差異,如降雨量的多少、河流的最高水位與道路的差距等。還有就是道路建設中的問題,如道路建設材料的選擇及使用等,而這些因素設計師往往考慮不周全。就降水量來說,有的設計師只參考個別月份的降水量并以此為標準去設計道路的高度與排水設施,自然就會出現問題。這就需要設計師深入山區,仔細排查各種因素對道路造成的傷害,實地體驗測量不同季節不同影響因素的差異,然后根據測量數據給出符合當地實際情況的路基排水方案。
山區崎嶇不平,所以會存在各種不同的路段,道路的差異性也比較大,如彎曲程度、路段所在的土壤性質、起伏程度、山體的多少以及高度等各種因素都會對道路建造存在影響,特殊情況需要特殊對待,不能眉毛胡子一把抓。設計師需要實地考察不同路段的差異性,根據測量標準進行不同路段的水準測量、角度測量、距離測量與直線定向、全站儀測量、控制測量、衛星定位測量簡介、地形圖測繪、施工測量方法、道路中線測量、路線縱橫斷面測量、道路施工測量等,測量出不同路段的具體數據,根據測量數據對不同路段進行合乎情理的設計,讓不同路段能夠適應當地地形地勢,讓不同路段都能發揮出它們的作用。
山區公路路基路面的排水設計,需要注重針對坡面結構進行設置。根據公路工程施工的要求,勘察路基地質情況,確定工程開挖的深度,對水流量進行計算,從而獲得山區公路的泄水量大小。再以此為依據確定排水設施的鍛煉形狀和尺寸,使其與公路工程施工設計的要求相符。坡面排水系統的設計應當包括路基邊坡位置的坡面、路面和路界范圍內的地表水排放系統設置,要將坡面的水進行匯集和引導,將其排放到天然的河道內,減少在山區公路工程周圍的滲透。在邊坡開挖時,運用截水溝的設置阻擋水流向下,運用排水溝的設置實現水流的排放。另外,在多雨季節施工時,應當對山區公路的路基是否與山體的排水道相連進行必要的勘察與設計,在考慮工程坡面的排水面積需求的基礎上,可以設置橋梁、涵洞,用來疏通大量集中的水流。
首先,路面排水設計需要對降落的雨水進行必要的排水設計,通過路面的橫坡向兩邊邊坡緩慢流動。在公路工程路基施工的相關規范中,對于路基橫坡和縱坡的坡度固定為2%和0.3%,為了滿足這以標準,在進行路面排水設計時可以采用設置攔水帶的方式,對路面的降水進行匯集和隔離,將其引導至縱向流水槽,再將地面水排除。其次,利用設置中央分隔帶實的方式對路面積水進行排除,利用分隔帶收集降水并且將其通過橫向引流的方式排放到路基結構以外,避免地表水滲透對路基結構造成影響。最后,針對山區公路路面結構內部的排水,一般可以設置軟式透水管或者打孔塑料管,在路面層與穩定碎石基層之間形成阻止地表水繼續滲透的隔離帶,可以減少對路基底層造成的侵蝕作用,提高路基的穩定性。
地下水對路基路面結構造成的影響主要是通過毛細作用實現的,所以對地下水的排水設計,要著重針對地下水位的控制。對于地下水位較高的路段,在進行路基開挖時需要根據工程施工需要設置引水洞和引水管,并且采用封閉坡頂滲水通道的方式,避免地表水滲透到地下,造成地下水位的升高。在工程開挖時,要加強對邊坡穩定性的控制,在兩側路面設置滲溝,將地下水沿著滲溝方向流入到其他部位,保證路基周圍地下的路床處于干燥狀態。在地下水位相對較高的地區施工,需要利用涵洞、擋土墻等構造物的作用對靜水壓力實現一定的阻擋作用,構造物的高度設置一般應當距離沖刷線1m 左右的距離,可以防止地下水的長期沖刷對路基產生的侵蝕作用。
總而言之,山區公路路基路面排水設計的有效性,對道路工程本身的安全性和穩定性有著重要的影響,因此要本著因地制宜的原則,從山區公路工程的實際情況出發,對坡面、路面以及地下水的排水方案進行科學的設計,達到滿足山區公路工程施工需要的排水效果,促進山區公路工程施工質量的提升。