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    水对路基路面的强度与稳定性有着很大的影响因此在高等级公路施工过程中排水系统的设计显得至关重要。本文简要介绍了高等级公路路基路面排水设计的任务、原则以及排水系统的性能指标并介绍了具体的排水设计方法。 关键字路基路面排水系统设计 中图分类号611文献标识码文章编号 水是影响路基路面强度和稳定性的一个重要因素各种地面水和地下水除对路基有严重的危害外对路面也有非常不利的影响。降落在路面表面的水会通过路面裂缝、接缝或面层空隙下渗到路面结构内部使路面结构层强度降低而导致路面的整体破坏路表面出现剥落、松散、坑槽等情况严重影响路面的使用情况。在路基路面设计过程中应对路基路面排水工程给予高度重视。 1路基路面排水的主要任务和原则 地表排水设计的主要任务是把降落在路界范围内的表面水有效地汇集并迅速排出路界同时把路界外可能流入的地表水拦截在路界范围外以减少地表水对路基和路面的危害以及对行车安全的不利。排水主要遵循的原则有 1排水设施应因地制宜全面规划合理布局并充分利用地形和自然水系做到水流不过于集中排放能及时疏散就近分流。 2排水系统应自成体系注意与农田水利相配合与灌溉沟渠互不干扰防止冲毁农田或危害其他水利设施的同时也要防范农业用水影响路基稳定。 3设计前应进行调查查明水源考虑排水设施与桥涵布置的配合地下排水与地面排水的配合。 4在满足排水主功能的前提下应节约用地选择排水设施的形式应与周围自然景观相协调营造道路与自然和谐的环境。 2排水系统的主要性能指标 21路面渗水量 目前国内与国外计算路面渗水量的方法主要有三种 1 西达格林法 西达格林法是美国采用的一种渗水量测量方法该方法通过在路肩处设置出水口测量渗入路面结构内的自由水向外排流的量。如果设计渗水率可用重现期1年、历时1小时的降水强度乘以一系数该系数对沥青混凝土路面为033~050对水泥混凝土路面为050~067即 033~050沥青路面21 050~067水泥路面22 2雷奇威法 雷奇威法将裂缝渗水率每厘米缝每小时的渗水量用于路面设计渗水量的计算单位面积的渗水量可用下式表示 23 式中裂缝渗水率为纵向裂缝数为路面渗水宽度为横向裂缝或接缝长度为横向裂缝或接缝间距为未开裂路面表面的渗水率数值上等于路面的渗透系数。 3国内规范法 我国于1998年3月1日实施的《公路排水设计规范》指出了路面渗水量的计算公式 =水泥混凝土路面24 沥青路面25 式中——纵向每延米路面结构表面水的渗入量/• ——每延米水泥混凝土路面接缝或裂缝的表面水设计渗入率/• ——每平方米沥青路面的表面水设计渗入率/• ——单向坡度路面的宽度 ——水泥混凝土路面的横缝间距即板长 ——长度范围内纵向接缝和裂缝的条数包括路面路肩之间的接缝 ——长度范围内横向接缝和裂缝的条数。 22排水基层的力学强度 由于排水基层需要承受路面结构的压力所以排水基层需要足够的力学强度指标。根据我国的《公路路面基层施工技术规范》规定了强度指标采用7天浸水无侧限抗压强度需要满足的值。对于高级高速公路水泥碎石基层规定强度标准。取值范围为35~5之间。 3路基路面排水设计 31路基排水 1地表排水 边沟设计是目前解决地表排水的主要方式边沟不仅能够起到地表排水作用还能够提升行车的安全。通常边沟与路线纵坡保持一致并不小于3%采用浅碟形断面。在天高大于60时路基两侧均设置梯形排水沟底宽60深度为60。 在挖方地段雨水通过路堑边坡的坡面导入平台沟再由平台沟导入边沟边沟中的水最终引至附近天然排水系统达到排水的目的。 2 地下排水 相对于地表水地下水对于高级公路的路基路面的影响大得多地下水会使路基变得湿软降低路基的强度严重影响路基的使用。通常地下排水的方法是在地下水位比较高或土基含水量较大的挖方路段的边沟下设置碎石盲沟以保证床处于较好的水文条件下盲沟的尺寸与地下水位和含水量有关通常的尺寸为60×60。 32路面排水 1中央分隔带排水 水下渗流入路面结构会严重影响公路的稳定性。解决的方法是在中央分隔带下面设置纵向排水碎石渗沟。为了确保雨水不会浸入路面结构内部还需从中央分隔带缘石下开始沿着路面结构边缘和排水渗沟外侧包裹一层防虑土工布。渗沟内汇集的水通过纵向排水管及横向塑料排水管排除。中央分隔带结构图如图1。 图1中央分隔带大样图 2硬路肩排水 高级公路的沥青路面层和土路肩也会渗入雨水特别是硬路肩和土路肩的结合部位。在沥青面层下设置防水封层可防止雨水从沥青面层下渗至基层同时防水封层上的水也需要及时的排出在土路肩缘石底下设置了无砂混凝土渗沟并与土路肩下的碎石渗沟相连接可以有效地排出水。 图2土路肩排水大样图 3 超高排水 传统的高级公路超高排水是通过在中央分隔带侧每隔30~40设置集水井来实现这种方式在雨水量较大时存在弊端往往无法有效地排除雨水影响路面的安全。为了有所改进通常在超高段外侧路面雨水通过设于中央分隔带外边的带篦子盖板明沟收集再通过集水井和横向排水管排出路基。 图3超高排水大样图 4路面排水 路面排水对于高速公路的安全具有重要意义。高速公路表面排水通常采用散排的形式。在挖方路段及填土高度小于3的填方路段降落到路面上的雨水通过路面横坡排向两侧挖方路段雨水汇入边沟填方路段雨水在边坡上横向漫坡排除。 4总结 随着经济的发展高级公路越来越多如何进一步提高公路的质量增强公路的排水能力是一个重要的课题。设置路基路面排水系统能够将积滞在路面结构内的水分迅速地排出路基、路面结构外有利于改善道路的使用性能提高路面的使用寿命。 参考文献 1关颖雯对高等级公路路基路面排水工程设计的探讨山西建筑20087 2吴东强高等级公路沥青路面结构内部排水系统设计与应用研究湖南大学硕士论文湖南湖南大学200711 3张荣敦鲁军瑛郑建晓公路路面表面水排除方法的探讨山西建筑20073323 4邓学钧路基路面工程北京人民交通出版社2005181203 5陈海霞水泥混凝土路面水毁及对策山西建筑20073329299300 注文章内所有公式及图表请以形式查看。

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