小型礦山道路設(shè)計(jì)及施工探究

丁天元

四川省煤炭設(shè)計(jì)研究院 四川 成都 610091

前言

小型礦山是我國(guó)采礦行業(yè)中的重要組成部分,而礦山場(chǎng)區(qū)道路則是影響礦山產(chǎn)業(yè)效益與安全的直接因素。就實(shí)際情況來(lái)看,小型礦山道路的設(shè)計(jì)和施工的質(zhì)量會(huì)直接影響到場(chǎng)區(qū)運(yùn)輸安全和運(yùn)輸車輛的使用周期。因此,為了有效提升小型礦山的經(jīng)濟(jì)效益,保障運(yùn)輸車輛的安全、穩(wěn)定行駛,必須合理設(shè)計(jì)礦山場(chǎng)區(qū)道路及進(jìn)行高效施工。

一、路基與路面

(一)路基。在進(jìn)行路基的分類時(shí),從施工工藝上來(lái)看,依據(jù)地形條件和斷面形式,可以將其劃分為挖方路基、填挖配合路基和路基橫斷面。設(shè)計(jì)路基時(shí),需要綜合考慮寬度、路面、邊坡等諸多方面的因素。一般情況下,路基的寬度是由路面和路肩寬構(gòu)成的,運(yùn)輸車輛的尺寸影響著路面的寬度。不僅如此,還需要將車輛的行駛速度作為考慮因素之一。路面的橫斷面可以有很多種形狀,通常,槽型和鐮刀型是比較常見的。路面中心線的設(shè)計(jì)需要高出兩邊的路拱,這樣有利于很好的排放出路面上積存的雨水。在設(shè)計(jì)坡度時(shí),首先需要考慮到車輛運(yùn)行的穩(wěn)定性。通常情況下,路面還會(huì)對(duì)于路肩的橫破,同時(shí),因?yàn)槟戏降貐^(qū)雨水較多,所以應(yīng)該對(duì)坡度進(jìn)行合理的調(diào)整。在進(jìn)行對(duì)路基邊坡的設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)該將礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境和水文條件等作為考量的主要因素,不僅如此,這還與施工材料及方法有著很大的聯(lián)系。路基邊坡和路塹邊坡的比例應(yīng)合理。在進(jìn)行對(duì)排水縱坡的設(shè)計(jì)時(shí),需要綜合考慮地形、地勢(shì)等多方面的因素,同時(shí),還應(yīng)該采用有效的方法,像是路邊溝、埋設(shè)水管等,合理的設(shè)置縱坡的角度。

(二)路面。小型礦山道路路面,依據(jù)道路運(yùn)輸車輛和工作狀況的差異性,路面被分成了柔性路面和剛性路面。碎石、沙土等材料是構(gòu)成柔性路面的主要材料[1]。這種路面變形的可能性很大,而且,因?yàn)檐嚵髁康牟粩嘣龆?變形程度會(huì)不斷加深,最終造成對(duì)路面的嚴(yán)重破壞。而剛性路面一般是采用水泥砼砼和瀝青鋪筑而成,雖然需要花費(fèi)很長(zhǎng)的施工周期,但是剛性非常好,能夠承載較大的車流量,并且s使用周期長(zhǎng)。就路面結(jié)構(gòu)來(lái)看,可以將其分為兩種,分別是單層路面和多層路面。單層路面上的鋪墊只有一個(gè),而多層路面上至少有三層鋪墊,并且每一層材料的變形量逐漸遞減,厚度逐漸遞增。由于涉及需要滿足性價(jià)比高的原則,所以在進(jìn)行對(duì)路面類型的選擇時(shí),需要優(yōu)先考慮經(jīng)濟(jì)性和便利性,與此同時(shí),還需要考慮到道路所能夠承載的運(yùn)行車輛和使用時(shí)長(zhǎng)等方面的情況,最終選出最佳的路面類型。

二、道路平面

(一)曲線半徑。道路的曲線半徑會(huì)受到運(yùn)輸汽車結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的影響。在掌握車輛轉(zhuǎn)彎半徑的最小值后,還應(yīng)該了解到汽車的軸距和速度以及路面橫坡等的參數(shù)。道路最小曲線與最小轉(zhuǎn)彎半徑相比,前者半徑較大。另外,再設(shè)計(jì)曲線半徑時(shí),還需要考慮到汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)出現(xiàn)的離心力以及下滑平衡原理。

(二)曲線段超高。汽車在彎道上形式時(shí),過程中會(huì)存在離心力,因?yàn)槠囀艿诫x心力的影響,所以它會(huì)像彎路的外側(cè)傾斜?；谶@一情況,設(shè)計(jì)曲線外側(cè)時(shí),就需要進(jìn)行對(duì)其的加高。通常情況下,道路的平直路段和橫斷面傾斜的關(guān)系是雙向的。某一路段存在平直路段和曲線路段相連接的情況時(shí),其橫斷面傾斜程度會(huì)變化,從原來(lái)的雙向傾斜變化成為單向傾斜。這一現(xiàn)象主要體現(xiàn)在路段外側(cè)的不斷變向超高。在轉(zhuǎn)彎時(shí),路面水平面和單向坡面的內(nèi)測(cè)會(huì)出現(xiàn)夾角。一般情況下,這一夾角的處于2%～6%,不會(huì)超過10%。

(三)曲線段加寬。在曲線路段上行駛時(shí),汽車車輪運(yùn)行的曲線半徑存在差異。此時(shí),需要對(duì)車輪轉(zhuǎn)彎半徑的差異做出充分的考慮,以此來(lái)合理有效的處理曲線段路面。首先進(jìn)行對(duì)曲線段的緩和,然后再逐漸加寬路面,最終出現(xiàn)圓曲線部分。在這一過程中,如果路面的加寬程度高于一米,則同時(shí)需要加寬路基。

三、道路定線施工

在設(shè)計(jì)小型礦山道路的過程中,應(yīng)該充分的考察現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,然后再進(jìn)行定線工作,并針對(duì)線路的相關(guān)參數(shù)展開施工工作[2]。在道路施工中,道路曲線段外側(cè)超高和內(nèi)側(cè)加寬的問題需要控制好,并對(duì)線路連接處和視距等方面的問題進(jìn)行整體的考慮。然后以此為前提,進(jìn)行對(duì)相關(guān)施工技術(shù)的應(yīng)用。另外,還需要先對(duì)礦山的分布情況和穩(wěn)定程度進(jìn)行充分的掌握和全面的考慮,然后再進(jìn)行對(duì)礦山道路線路的確定。特別是要進(jìn)行對(duì)溝口出入點(diǎn)和標(biāo)高的嚴(yán)格控制,因?yàn)檫@樣可以為礦石卸載點(diǎn)位置與標(biāo)高的持平提供保障。在小型礦山道路設(shè)計(jì)中,確定線位時(shí),可以根據(jù)由上到下的順序,然后再將相關(guān)數(shù)據(jù)作為參考依據(jù),由此認(rèn)真的計(jì)算和設(shè)計(jì)道路。特別是對(duì)于有著密集路段的道路,一定要對(duì)其各方面的因素進(jìn)行綜合的考慮。

四、道路的養(yǎng)護(hù)

小型礦山道路的養(yǎng)護(hù)工作主要涉及到路基、路面和道路建筑物等多個(gè)方面。正因?yàn)轲B(yǎng)護(hù)工作內(nèi)容涉及面廣,所以就更需要將其落實(shí)到位,以此來(lái)保障道路的安全性和順暢性。就路基排水和排水溝來(lái)看,其需要一直保持著整潔的狀態(tài)。如果路面上存在著灑落物,則需要進(jìn)行及時(shí)的處理。針對(duì)礫石道路,要想增強(qiáng)其防滑性,可以將一些碎石細(xì)粒鋪灑在上面。在冬天這一氣候較為寒冷的季節(jié)里,為了避免高海拔路面出現(xiàn)結(jié)冰的情況,可以使用化學(xué)方法,以此來(lái)為車輛的安全運(yùn)行提供有效保障。

當(dāng)路面出現(xiàn)破損問題時(shí),應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的維修,通常情況下,主要有大修、中修和小修這三種維修類型。當(dāng)?shù)缆肥艿絿?yán)重破壞時(shí),或者是道路結(jié)構(gòu)受到影響時(shí),則可以使用大修方式,這一維修方式可以恢復(fù)路基,并且能夠修復(fù)路面上被磨損的地方；而中修則主要體現(xiàn)在對(duì)排水溝的處理和加固路肩等方面；小修主要應(yīng)用于路基、路面等方面的緊急修補(bǔ)工作中。

通常情況下,礦山都會(huì)存在粉塵污染問題,小型礦山也一樣,會(huì)影響車輛行駛安全,還會(huì)造成對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損[3]。面對(duì)這一問題,可以將水灑在道路上,以此來(lái)發(fā)揮水吸附粉塵的作用,這樣能夠起到一定的緩解粉塵污染的效果。

就路面來(lái)看,積水會(huì)對(duì)其造成較為嚴(yán)重的破壞,同時(shí),因?yàn)槟戏接昙据^多,所以道路的養(yǎng)護(hù)難度會(huì)大大增加。進(jìn)行路面的排水工作,主要是及時(shí)的排除道路結(jié)構(gòu)中積存的雨水。對(duì)這一情況,可以利用防水劑,然后將其之作成為水溶劑。這樣一來(lái),便可以將水溶劑放入灑水車中進(jìn)行對(duì)路面的噴灑,從而有效結(jié)合溶液和路基建筑材料。在這一情況下,土壤會(huì)因?yàn)槿芤旱淖饔?出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)。此時(shí),因?yàn)橥寥捞幱谑杷疇顟B(tài),所以其吸水性會(huì)得到大大的削弱。這樣一來(lái),路基的扛水泡能力便會(huì)得到大大的提升。

總結(jié)

總而言之,在小型礦山道路的設(shè)計(jì)和施工時(shí),一定強(qiáng)調(diào)對(duì)道路剛性和安全性的提升,從而為運(yùn)行車輛的安全性和穩(wěn)定性提供可靠保障,促使運(yùn)輸效率的有效提升。根據(jù)車流量、降水量以及路面情況等多方面因素的變化,還需要不斷的調(diào)整設(shè)計(jì)及施工計(jì)劃,以此來(lái)保證礦山道路施工的有效進(jìn)行,促使小型礦山場(chǎng)區(qū)道路越來(lái)越順暢和安全,并節(jié)約土地,進(jìn)而使我國(guó)的礦產(chǎn)行業(yè)可以得到可持續(xù)性的發(fā)展。