賀 小 平
(山西平陽路橋有限公司,山西 臨汾 041000)
作為現(xiàn)代化公路交通的重要交通樞紐之一,高速公路在國家的經(jīng)濟發(fā)展中起著重要的推動作用。因此,高速公路的安全、耐久,是在施工中首要考慮的問題。而高速公路的路面防排水施工策略則是其主要的保護措施,一旦處理不好或者施工中存在問題,會直接影響到高速公路的使用年限和質(zhì)量。
隨著社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展,我國的科技水平和施工水平也在不斷的提高,而隨著高速公路建設(shè)的發(fā)展,在施工過程中仍然存在著一系列的問題。在高速公路的施工過程中,排水系統(tǒng)不完善,會造成高速公路路面的嚴重積水,從而破壞路面的穩(wěn)固性,給人們的出行帶來嚴重的安全隱患。
高速公路的修建都是依據(jù)施工地段的地勢而建的,會存在著很多彎道。而高速公路的彎道區(qū)域往往是路面積水的重災區(qū),在雨水天氣時,雨水會沉積在高速公路的彎道內(nèi)側(cè),造成嚴重的積水,如果長期發(fā)生這種問題,會對高速公路路面造成侵蝕,影響高速公路的路面穩(wěn)定性。
在高速公路的修建過程中,首先進行的是路面地基的施工,在進行水泥碎石穩(wěn)定的施工過程中,路面中央分隔帶會形成溝槽,在遇到雨水天氣時,會形成積水,高速公路路面長期受到雨水的侵蝕,會導致路面出現(xiàn)不同程度的破損,形成很多的不穩(wěn)定因素,從而對高速公路路面的施工造成影響。
在高速公路的路面施工過程中,首先要對瀝青路面進行清理,在清理的過程中,會對側(cè)向和豎向排水系統(tǒng)造成嚴重的損壞,影響高速公路路面的排水能力,長期的雨水沉積會造成路面的腐蝕和損壞。
在高速公路的路面施工過程中,中央分隔帶的積水量和最大降水量是影響施工排水工作的主要因素。針對我國目前的高速公路中央分隔帶的修建,基本的排水長度為180 m,而且出于美觀性考慮,通常會在中央隔離帶上種植各種美觀性植物,這就很容易造成隔離帶積水。
要想解決這種現(xiàn)狀,必須采用專業(yè)的防排水系統(tǒng)(如圖1所示)。
1)首先要將高速公路中央分隔帶的底部封閉處理,并且使用滲土布鋪設(shè)。
2)同時,在中央分隔帶的兩側(cè)設(shè)置排水管道,使分隔帶底部的積水能夠通過管道排出。更要注意的是,中央分隔帶的排水管道要根據(jù)實際的情況,運用曼寧公式測算出管道的實際泄水能力,來保證中央分隔帶積水的快速有效排出(見表1)。
表1 管道泄水能力
跌水與急流槽是人工排水溝渠的主要形式,通常用于陡坡地段,是山區(qū)高速公路最為常見的排水系統(tǒng)。由于山地的坡面過于陡峭,水流湍急,沖刷力過大很容易造成跌水與急流槽的損壞,因此,跌水與急流槽的建造結(jié)構(gòu)必須保證其穩(wěn)固性和耐用性。
2.2.1跌水的設(shè)置
1)跌水主要分單級和雙級。高速公路路坡面的水位落差過大,在排水時要考慮如何消能和改變水流的方向,因此,在高速公路的溝邊排水時采用單級跌水。
2)對于坡度較大,坡面較長的地段,為了能夠盡可能的減緩水流速度,充分消能,需要采用多級跌水。多級跌水的長度和寬度要根據(jù)坡面的實際情況做出改變。
2.2.2急流槽的設(shè)置
急流槽更多的應用于路堤或者路塹上從坡頂豎向排水。急流槽的縱坡相較于跌水的平局縱坡更陡,且急流槽的主體縱坡要根據(jù)實際的地形建造,比例可達1∶1.5。急流槽的建造材料多選用砌石或者混凝土結(jié)構(gòu),如果臨時需求也可就地取材,采用竹木結(jié)構(gòu)。由于坡面水流湍急,沖擊力大,急流槽的建造基礎(chǔ)必須穩(wěn)固,急流槽的端部和槽身在修筑時,一定要在槽底設(shè)置耳墻,耳墻的距離必須是等距的,一般保持在2 m~5 m之間,當急流槽槽身過長時,要進行分段建造,每段長度大概保持在5 m~10 m,每段急流槽之間要預留伸縮縫,并用防水材料填充。
運用路面排水設(shè)施與高速公路路肩結(jié)合進行排水,是高速公路路面的主要排水方式,能夠保證高速公路路面的存水量始終保持在合理范圍之內(nèi)。高速公路路面排水主要采用的都是透水性非常好的材料,使積水能夠有效的滲透到路基下的排水系統(tǒng),從而減少路面積水的沉積。但是這樣的設(shè)置會存在一個很明顯的缺陷,由于高速公路路面采用的是瀝青鋪設(shè),而瀝青的滲水性是非常差的,會嚴重影響到路面排水系統(tǒng)的正常工作,因此,在鋪設(shè)高速公路時,路基要采用滲水性非常高的砂石層。
根據(jù)以往的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)可知,高速公路在路基部分施工完成之后,要立即將排水管進行預埋處理,并且要采用橫向排水管,且預埋深度要不小于15 cm。橫向排水管道的預埋位置要根據(jù)實際的路基施工情況,以及施工路段的地理環(huán)境和地質(zhì)環(huán)境的不同,采用不同的預埋處理方法。
1)在高速公路直線路段,橫向排水管的預埋距離應該在200 m;
2)在高速公路的彎道內(nèi)側(cè)預埋橫向排水管時,橫向排水管要相對密集一些,間距應該在100 m;
3)在高速公路長坡路段預埋橫向排水管時,鋪設(shè)的順序要從高到低,并且鋪設(shè)間距保持在150 m。
另外,需要注意的是,要在相鄰的橫向排水管之間設(shè)置跌水井,規(guī)格一般在30 m×30 m×20 m,并用碎石將其填滿,且用鋼筋片將井口封閉,能夠有效的消耗落差較大的水流沖擊。
在高速公路路面的施工過程中,在中央分隔帶兩側(cè)輔助碎石底基層鋪設(shè)完成時,都會用砂漿對其進行封閉,砂漿的厚度一般就在3 cm左右。在對高速公路進行穩(wěn)固建設(shè)時,通常會采用槽鋼支模的方式對兩側(cè)路基進行固定,這樣會破壞已經(jīng)進行封閉的砂漿,而鋼釬在拔出時會有很多的孔洞產(chǎn)生,遇到雨水天氣,雨水會順著孔洞流入底基層,造成高速公路地基積水,對路基造成損害。因此,在穩(wěn)固施工完成之后,要對底基層進行二次封漿,以免出現(xiàn)上述情況。
在高速公路的施工過程中,因地理環(huán)境、地質(zhì)環(huán)境以及施工路段實際情況的不同,同一種施工技術(shù)會發(fā)生很大的改變。因此,在設(shè)計高速公路施工方案的同時要充分考慮以上幾點關(guān)鍵因素,且通過科學的設(shè)計方法,設(shè)置一些符合實際情況的排水設(shè)施。
例如,高速公路的施工過程中,彎道的積水程度是最嚴重的,在施工時就可以考慮在彎道的外側(cè)鋪設(shè)底基層,這樣,在遇到強降水天氣時,積水就可以順著彎道流出,極大程度上的減少了積水的沉積,從而達到排水的目的。
在高速公路建設(shè)完成之后,要做好其后期的養(yǎng)護工作和巡查工作。在雨水天氣過后,要及時對高速公路容易積水的地方進行巡查,并且檢查高速公路的排水情況是否順暢,一旦發(fā)現(xiàn)有積水情況要及時進行疏導。在巡查高速公路排水情況的過程中,不僅要檢查排水管道,還要定期對跌水井進行檢查和疏導,以免跌水井因雜物而導致堵塞,從而失去排水的功能。
高速公路施工建設(shè)中排水工作是高速公路的耐久性的重要保障,良好的排水系統(tǒng),能夠有效的減少路面積水情況的發(fā)生,避免高速公路路面因積水造成損壞,同時延長高速公路的使用壽命。本文通過對高速公路整個施工過程中排水設(shè)施的施工進行了分析,并針對各個排水系統(tǒng)和設(shè)施進行了深入的研究,并提出了一些有建設(shè)性的排水策略,希望以此能夠改善高速公路的排水情況。