郝振德
(甘肅省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院股份有限公司, 甘肅 蘭州 730030)
我國(guó)公路事業(yè)發(fā)展迅速,從1990年到2018間,我國(guó)的公路總里程數(shù)就從102.83萬(wàn)千米,增長(zhǎng)到477.35 萬(wàn)千米,增長(zhǎng)迅猛,漲幅4 倍多。對(duì)于市政道路而言,也是發(fā)展極為迅猛,1990 年到2018 年間,從9.5 萬(wàn)千米長(zhǎng)到48 萬(wàn)千米,漲幅5 倍多。現(xiàn)階段來(lái)看,大城市都基本完成了道路改造,以往的破舊的道路被寬闊的大馬路所取締。在這樣的背景下,人們生產(chǎn)生活對(duì)道路的質(zhì)量也不斷增高,特別是在雨水泛濫的城市,對(duì)道路路基排水設(shè)計(jì)要求很高。因此,本文著手對(duì)路基排水設(shè)計(jì)進(jìn)行研究,并提出相關(guān)創(chuàng)新性設(shè)計(jì)策略。
世界上沒(méi)有完美的事物,對(duì)于排水系統(tǒng)亦是如此。在現(xiàn)實(shí)多重因素的影響下,路基排水系統(tǒng)的薄弱的一面,終將會(huì)展露出來(lái),影響到排水系統(tǒng)功能的正常發(fā)揮,對(duì)人們的生產(chǎn)生活造成影響。在這些因素中,水作為自然中最常見的因素,是影響排水系統(tǒng)的關(guān)鍵因素。
根據(jù)水所處的位置,可以分為地下水與地表水。地下水,顧名思義,就是地球表面以下的水,屬于重力水。而地表水,則主要是河流水以及降雨形成的水。因?yàn)?,我?guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)很多都屬于降水充沛的區(qū)域,例如,長(zhǎng)江中下游平原以及我國(guó)東部的沿海地區(qū),常年雨水豐富,有些地方降水量高達(dá)2000mm,不僅造成了地表容易積水,也造成了地下水位較高。在這樣的背景下,這些發(fā)達(dá)地區(qū)的縱橫交錯(cuò)的道路就容易受到水的侵蝕,影響到道路路基的質(zhì)量,對(duì)其穩(wěn)定性產(chǎn)生不利的影響。在極端的情況下,強(qiáng)力雨水的沖刷,會(huì)直接造成地表路基的坍塌,妨礙到交通出行,影響到正常經(jīng)濟(jì)生活的開展,因此,加強(qiáng)對(duì)道路路基排水設(shè)計(jì)的研究,有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。
水是至柔之物,針對(duì)水的問(wèn)題的處理。應(yīng)當(dāng)以疏通為主,而不是采取圍堵的策略。因此,在道路路基排水的工作中,要合理疏通,解決積水問(wèn)題。針對(duì)地表水,應(yīng)當(dāng)通過(guò)多種方式去有效地引流。而對(duì)于地下水則應(yīng)當(dāng)防排結(jié)合,通過(guò)地下支渠等方式,去降低地下水位,防止地下水水位過(guò)高,侵蝕到道路路基。
在路基排水設(shè)計(jì)的工作中,要基于當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,例如氣候、道路布局、環(huán)境保護(hù)等因素科學(xué)合理地設(shè)計(jì)路基排水系統(tǒng)。防止設(shè)計(jì)出來(lái)的排水系統(tǒng)與現(xiàn)實(shí)因素產(chǎn)生沖突,從而影響到排水系統(tǒng)的功能發(fā)揮。在具體的工作開展前,要建立一支調(diào)查團(tuán)隊(duì),去深入了解當(dāng)?shù)氐乃智闆r,根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣髋c降水情況,去進(jìn)行全面地道路路基排水設(shè)計(jì)。除了考慮自然的因素以外,還要秉承經(jīng)濟(jì)性的原則,制定多種方案,綜合考慮,選擇性價(jià)比最高的方案,在不影響排水系統(tǒng)功能發(fā)揮的前提下,降低項(xiàng)目成本。
道路路基排水的相關(guān)設(shè)施組成上,市區(qū)與市郊是不同的。整體來(lái)看,市郊的排水設(shè)施,主要由邊溝、排水溝等組成,而市區(qū)的則是由管道、偏溝等組成。在市區(qū)的排水系統(tǒng)里,排水主要是利用坡面,將積水引入到偏溝中,然后通過(guò)漏水口,排進(jìn)管道,進(jìn)入城市地下管道,然后再流入河流等水系。需要注意的是,地表水不能進(jìn)入居民飲用水源,因?yàn)橹苯舆M(jìn)入的話會(huì)造成污染,對(duì)人們的生命安全造成威脅。而在市郊的排水系統(tǒng),排水是通過(guò)將水排入道路兩旁的邊溝,然后經(jīng)由邊溝,進(jìn)入河流等水系。在邊溝的設(shè)計(jì)上,一般是將其安置在陡坡一側(cè),或者道路兩旁,形狀上則較為多變,有L 形、U 形等,要基于所在地的地形情況,具體考慮。而排水溝的則要設(shè)置在路基以外。為了減緩水流速度,防止水流速度過(guò)快,沖刷強(qiáng)度過(guò)大,可以基于實(shí)際情況,設(shè)置溝槽,通常是呈階梯狀。如果水位差過(guò)大,還可以建設(shè)急流槽減緩水流的沖擊。
除了地表水會(huì)對(duì)道路路基造成影響以外,地下水的威脅亦不容忽視。在道路路基施工前,要做好充分的規(guī)劃,要做好調(diào)研工作,安排專門的調(diào)查小組去對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行水文勘探,根據(jù)土質(zhì)以及地下水的水位線等去綜合考慮要不要設(shè)置相應(yīng)的排水設(shè)施。通常情況下,地下水的排水設(shè)施組成,包括滲井、地下溝渠和滲溝等。滲井的主要應(yīng)用情況是當(dāng)滲溝難以應(yīng)用,含水層較薄的時(shí)候,可以將地下水下滲。地下溝渠一般建設(shè)在邊溝下面,防止地下水位過(guò)高,地下水滲透至路床區(qū)域。而滲溝的作用則是,匯集地下水,然后再將其引入固定地點(diǎn)。
在城市快速發(fā)展的當(dāng)下,道路建設(shè)也在不斷發(fā)展,有些地方因?yàn)榈缆方ㄔO(shè)不合理,所以深受水害的影響。為了對(duì)道路排水進(jìn)行合理的設(shè)計(jì),解決水害問(wèn)題,要因地制宜,根據(jù)當(dāng)?shù)氐耐临|(zhì)、水文等情況去創(chuàng)新化設(shè)計(jì),更好地滿足排水需求。比如,在有些道路的路基下含有較多的潛水,這時(shí)候就可以在路基下設(shè)計(jì)排水墊層,然后再在道路的兩旁設(shè)置排水溝,接著還可以用細(xì)沙進(jìn)行填滿,最后再蓋上防水工布,這樣一來(lái)就可以很好地解決含水層的問(wèn)題。再如,在土質(zhì)屬于風(fēng)化砂的區(qū)域,因?yàn)橥临|(zhì)疏松,缺乏黏性,隔水層的做法就失效了,此時(shí),就可以利用復(fù)合土工膜,碾平石塊,再用當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)化砂,去填滿孔隙處,以此就可以建立起適合當(dāng)?shù)氐母羲畬印?/p>
在路基的底層設(shè)計(jì)上,必須審慎對(duì)待,可以在混凝土層的下面再鋪設(shè)一層水泥或者貧混凝土。在使用貧混凝土作為基層時(shí),要注意與混凝土層連接好,防止脫落,還要防范連接的地方出現(xiàn)裂縫,可以鋪設(shè)一層骨粒料,從而實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接,以防水的大量侵入,影響基層的質(zhì)量。在鋪設(shè)骨粒料層的時(shí)候,要注意有一定的傾斜度,傾斜度可以設(shè)置為2.5%,當(dāng)然具體情況要具體對(duì)待,可做變化,這樣一來(lái)可以很好地將地表水引入暗溝以外。
針對(duì)道路兩旁的邊溝設(shè)計(jì)上,也可以做出相應(yīng)的創(chuàng)新性設(shè)計(jì)。在其寬度設(shè)計(jì)上,可以設(shè)置為在0.3 米到0.5 米,基于實(shí)際情況,可做變更,不要用水泥板蓋住邊溝,這樣一來(lái)可以很好地做到讓雨水實(shí)現(xiàn)自然蒸發(fā),此外也擺脫了要找排水通道的煩惱。除此之外,邊溝的水還可以從側(cè)面排除,防止路床積水。
在路基施工中,材料的應(yīng)用也對(duì)排水功能影響重大。比如,在盲溝的設(shè)置過(guò)程之中,就可以應(yīng)用新型的塑料材質(zhì),這種材質(zhì)是一種合成樹脂熔化而成的,經(jīng)過(guò)堆疊工藝的處理,可以很好地與連接面結(jié)合,是一種很好的多孔排水材料。除此之外,還可以在塑料盲溝的外面再鋪設(shè)一層土工布,以此來(lái)更好地提高排水效能。塑料盲溝因?yàn)槠洳馁|(zhì)的優(yōu)越性,具有很好的抗壓強(qiáng)度,使用壽命較長(zhǎng),其開孔率可高達(dá)95%,因此其滲水效能相當(dāng)好,可以有效地避免積水。最后,因?yàn)樗芰喜馁|(zhì)的可延展性,實(shí)地應(yīng)用效果非常好,可適應(yīng)各種復(fù)雜的土地變形,在施工中十分便利。因此,塑料盲溝在路基排水設(shè)計(jì)中有著顯著的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),有著大規(guī)模應(yīng)用的可行性。最后,材料的運(yùn)用涉及工程成本的問(wèn)題,因此,要基于工程的預(yù)算等實(shí)際情況,選用合適的施工材料,盡可能地降低成本,提高工程效益。
在全球范圍內(nèi),我國(guó)的公路事業(yè)位居前列,但是我國(guó)國(guó)土廣闊,城市化建設(shè)也還在快速發(fā)展中,公路建設(shè)尚未飽和。同時(shí),因?yàn)槟承┑胤剿疄?zāi)頻發(fā),給道路路基造成了嚴(yán)重的不良影響,因此,加強(qiáng)對(duì)道路路基排水設(shè)計(jì)的研究,制定出更多的創(chuàng)新化策略,提高排水效能,已是時(shí)代所需。