浅谈公路排水系统
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摘要:公路排水系统对于公路路基的稳定性及路面的使用寿命有着显著的影响。公路路基的强度与稳定性与水的关系十分密切。本文简单的阐述了公路排水系统的施工。
关键词:公路;排水;施工
1. 前言
公路排水系统对于公路路基的稳定性及路面的使用寿命有着显著的影响。公路路基的强度与稳定性与水的关系十分密切。公路上地面水对路基产生冲刷和渗透,冲刷可能导致路基整体稳定性受损害,形成水毁现象。渗入路基土体的水分,使土体过湿而降低路基强度;而地下水对路基的危害轻者能使路基湿软,降低路基强度;重者会引起冻胀、翻浆或边坡滑塌,甚至整个路基沿倾斜基底滑动。
2. 公路排水系统的分类
根据水源的不同,影响路基的水流可分为地面水和地下水两大类。地面水主要有以下来源:(1)沿水道由远而近流来的河、溪水流。而地下水主要有以下来源:(2)从路基上方地面汇流进入路基工作区内的径流;(3)大气降水形成的地表径流;(1)从地面渗入地下尚未达到局部隔水层或透水层的上层之流水;(2)在地面以下第一个隔水层以上的含水层中的潜水;(3)沿基岩上部裂隙中流动的裂隙水;(4)在裂隙发育破碎沉积层中的层间裂隙水;与此相适应的路基排水设施,则可分地面排水设施和地下排水设施。地面排水设施主要有边沟、截水沟、跌水与急流槽、栏水带、蒸发地等设施。地下排水设施主要有排水沟、暗沟(管)、渗沟、渗井、检查井等。
3. 公路路基地面排水设施的施工技术
1.边沟设置于挖方地段和填土高度小于沟深度的填方地段。路堤靠山一侧的坡脚应设置不渗水的边沟。平曲线处边沟施工时,沟底纵坡应与曲线前后沟底纵坡平顺衔接,不允许曲线内侧有积水或外溢现象发生。曲线外侧边沟应适当加深,其增加值等于超高值。土质地段当沟底纵坡大于3%时应采取加固措施。
2.截水沟设置时主要考虑位置。在无弃土堆的情况下,截水沟的边缘离开挖方路基坡顶的距离视土质而定,以不影响边坡稳定为原则:路基上方有弃土堆时,截水沟应离开弃土堆脚1―5m,弃土堆坡脚离开路基挖方坡顶不应小于10m,弃土堆顶部应设2%倾向截水沟的横坡;山坡上路堤的截水沟离开路堤坡脚至少2m,并用挖截水沟的土填在路堤与截水沟之间,修筑向沟倾斜坡度为2%的护坡道或土台,使路堤内侧地面水流入截水沟排出。
截水沟长度超过500m时应选择适当的地点设出水口,将水引至山坡侧的自然沟中或桥涵进水口,截水沟必须有牢靠的出水口,必要时须设置排水沟、跌水或急流槽。截水沟的出水口须与其他排水设施平顺衔接。
3.排水沟的施工应符合下列规定:
(1)排水沟的线形要求平顺,尽可能采用直线形,转弯处宜做弧线,其半径不宜小于10m,排水沟长度根据实际需要而定,通常不宜超过500m;
(2)排水沟沿路线布设时,应离路基尽可能远一些,距路基坡脚不宜小于3―4m。当水流的流速大于容许冲刷流速时,沟底、沟壁应采用排水沟表面加固措施。
4.跌水与急流槽的施工应符合下列规定:
(1)跌水与急流槽必须用浆砌垮工结构,跌水的台阶高度可根据地形、地质等条件决定。多级台阶的各级高度可以不同,其高度与长度之比应与原地面坡度相适应。
(2)急流槽的纵坡不宜超过l:1.5,同时应与天然地面坡度相配合。当急流槽较长时,槽底可用几个纵坡,一般是上段较陡,向下逐渐放缓。
(3)当急流槽很长时,应分段砌筑,每段不宜超过10m,接头用防水材料填塞,密实无空隙。
5.拦水带的施工应符合下列规定:为避免高路堤边坡被路面水冲毁可在路肩上设拦水带,将水流拦截至挖方边沟或在适当地点设急流槽引离路基。
6.蒸发池的施工应符合下列规定:
(1)用取土坑作蒸发池时与路基坡脚间的距离不应小于5―10m。面积较大的蒸发池至路堤坡脚的距离不得小于20m,坑内水面应低于路基边缘至少0.6m。
(2)蒸发池的容量不宜超过200―300m3,蓄水深度不应大于1.5―2.0m。池周围可用土埂围护,防止其他水流入池中。
(3)蒸发池的设置不应使附近地区泥沼化及影响当地环境卫生。
4. 路基地下水排水设施的施工要点
排水沟或暗沟采用混凝土浇筑或浆砌片石砌筑时,应在沟壁与含水量地层接触面的高度处,设置一排或多排向沟中倾斜的渗水孔。沟壁外侧应填以粗粒透水材料或土工合成材料作反滤层。沿沟槽每隔10―15m或当沟槽通过软硬岩层分界处时应设置伸缩缝或沉降缝。
渗沟有填石渗沟、管式渗沟和洞式渗沟三种形式。填石渗沟只宜用于渗流不长的地段,且纵坡不能小于l%,通常为矩形或梯形,其埋置深度,应满足渗水材料的顶部(封闭层以下)不得低于原有地下水位的要求。当排除层间水时,渗沟低部应埋于最下面的不透水层上。在冰冻地区,渗沟埋深不得小于当地最小冻结深度;管式渗沟适用于地下水引水较长、流量较大的地区。当管式渗沟长度为100～300m时,其末端宜设横向泄水管分段排除地下水;洞式渗沟适用于地下水流量较大的地段。三种渗沟均应设置排水层(或管、洞),反滤层和封闭层。
5. 结语
排水是公路建设的重要内容之一,应根据公路等级、降雨强度、地下水、地形、地质、土类、材料来源等情况综合考虑,合理布局,因地制宜地选择经济、合理、美观、实用的工程措施,确保排水工程的质量和使用效果。本文结合公路施工的实际情况和经验,提出了切实可行的排水解决办法,希望能为公路建设服务。
参考文献:
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