分析山區(qū)公路路基路面排水設(shè)計(jì)

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1、分析山區(qū)公路路基路面排水設(shè)計(jì)【】做好山區(qū)公路路面排水設(shè)計(jì)工作非常重要，不僅關(guān)系到公路的質(zhì)量，同時(shí)也關(guān)系到山區(qū)公路的使用安全?，F(xiàn)階段，山區(qū)公路路基路面的病害有多種，形成病害的因素也很多，但水的作用是主要因素之一，因此，在路基路面的設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)中，必須十分重視路基路面的排水工程，降低水對道路的危害。本文對高速公路排水設(shè)計(jì)的理念及方法進(jìn)行探討，僅供大家借鑒參考。【關(guān)鍵詞】山區(qū)公路；路面路基；排水設(shè)計(jì)引言山區(qū)公路的使用壽命與公路路基路面的公路排水設(shè)計(jì)有著密切的關(guān)系。公路排水設(shè)計(jì)應(yīng)包括以下兩個(gè)方面：一是要考慮如何減少地下水，灌溉和排水對路基的穩(wěn)定和強(qiáng)

2、度的影響，通常被稱為第一排水；二是考慮如何迅速排出路基路面的水，減少降雨對路基，路面質(zhì)量的影響，減少路面不良排水或道路路基的地表水下滲，防止路面結(jié)構(gòu)和性能的損害，即排水第二型。1.山區(qū)公路路基路面排水設(shè)計(jì)的基本要求1.1路基路面排水設(shè)計(jì)目的與要求山區(qū)公路路基路面排水設(shè)計(jì)的目的是把路界范圍內(nèi)的地表水有效地匯集并迅速排除出路界，同時(shí)把路界外可能流入的地表水?dāng)r截在路界范圍外，以減少地表水對路基和路面的危害以及對行車安全的不利。并將公路地下水引排到公路的下側(cè)方，避免公路路基和路面結(jié)構(gòu)遭受到地表水和地下水的浸濕、沖刷等破壞。路基路面排水設(shè)計(jì)的要求是將路基

3、范圍內(nèi)的土基濕度降低到一定的限度內(nèi)，保持路基常年處于干燥狀態(tài)，確保路基及路面具有足夠的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。2.路面排水設(shè)計(jì)降落在路表面的水，將通過各種途徑進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)，如路面接縫或裂縫滲水、路肩滲水、邊坡滲水等，另外，當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí)，地下水將通過毛細(xì)作用進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)下部，中央分隔帶及道路兩側(cè)有臨時(shí)滯水時(shí)，水分也有可能進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部。有研究表明，即使是全厚式密實(shí)型瀝青路面也不可能完全避免水分進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部。一般情況下，進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)的自由水，可由路基下部及兩側(cè)路肩的鋪面結(jié)構(gòu)滲流排除，但當(dāng)下基層為滲透性系數(shù)≤10-3m/s的低透水材料時(shí)，每排除

4、0.1m3的自由水需1天以上的時(shí)間。而當(dāng)路基土的滲透系數(shù)≤10-5m/s時(shí)，路基土則可視為不透水材料，在有水分進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)的情況下，路面結(jié)構(gòu)似乎被置于被封閉的水中。路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的水分會(huì)浸濕各結(jié)構(gòu)層材料和路基土，使整個(gè)路面結(jié)構(gòu)體系強(qiáng)度下降，變形增加。路面結(jié)構(gòu)的層間結(jié)合處易出現(xiàn)空隙，進(jìn)入該空隙的自由水，在行車荷載的作用下，將產(chǎn)生壓力達(dá)69KPa，流速達(dá)0.15～0.90m/s的高壓高速水流。在此高壓水流的反復(fù)沖刷作用下，基層材料中的細(xì)料將在路面的裂縫或接縫處，形成細(xì)料漿，這些細(xì)料漿在高速行車的作用下，被逐漸擠出裂縫或接縫，進(jìn)而形成唧泥現(xiàn)象。水泥

5、路面的接縫給大氣降水進(jìn)入路面提供了途徑，封閉的路肩，傳統(tǒng)的路槽式構(gòu)造和密實(shí)不透水的基層使?jié)B入的水分聚集在路面結(jié)構(gòu)中，從而出現(xiàn)唧泥現(xiàn)象。唧泥現(xiàn)象使路面板的板底在邊角部位出現(xiàn)脫空現(xiàn)象，形成不均勻支承，使路面板斷裂，進(jìn)而使路面板多處開裂，至完全失去路用性能。堅(jiān)固密實(shí)的基層材料，如無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粒料、穩(wěn)定土及密配粒料等，不僅不透水，而且在有些情況下還不易受到水的侵蝕。路面結(jié)構(gòu)內(nèi)有過多水分時(shí)，在行車荷載的重復(fù)作用下易出現(xiàn)斷裂，而開裂的面板又為大氣降水的進(jìn)入提供了新的途徑。如此循環(huán)過程，加速了水泥路面的損壞，使其出現(xiàn)不同程度的破壞，如唧泥、錯(cuò)臺、板塊斷裂等

6、。瀝青路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部由于排水不暢處于水飽和狀態(tài)時(shí)，基層和底基層內(nèi)將產(chǎn)生較高的孔隙水壓力和高速水流，使路面結(jié)構(gòu)承載能力降低。沖刷導(dǎo)致的唧漿現(xiàn)象加速了裂縫的發(fā)生和發(fā)展，并出現(xiàn)路面結(jié)構(gòu)下陷現(xiàn)象。季節(jié)性冰凍地區(qū)的冰凍期，地下水排水不暢易導(dǎo)致凍融現(xiàn)象的出現(xiàn)。如基層和底基層采用了易凍脹材料，路面結(jié)構(gòu)又由于水的作用而處于飽和狀態(tài)時(shí)，地下水將由于毛細(xì)作用向凍結(jié)區(qū)移動(dòng)，形成冰晶體，冰晶體體積的不斷增大，引起面層的隆起現(xiàn)象，特別是出現(xiàn)不均勻凍脹時(shí)，路面將嚴(yán)重?fù)p壞。春季氣溫上升，凍融作用也將對路面產(chǎn)生不利的影響。這一時(shí)期，冰晶自上而下逐漸融化，路基土處于飽水狀態(tài)，在車

7、輛荷載的作用下，出現(xiàn)翻漿現(xiàn)象，如不能及時(shí)處理，則使路面提早損壞。地下水的存在還將引起土質(zhì)路基內(nèi)土體附加應(yīng)力增加和土體自身抗剪強(qiáng)度的下降，使得土體抗剪強(qiáng)度不足，最終有可能出現(xiàn)路基失穩(wěn)甚至坍塌。路面結(jié)構(gòu)中截留的水分對于路基、路面結(jié)構(gòu)的損害主要表現(xiàn)在如下方面：降低松散粒料和路基土的強(qiáng)度；使水泥路面產(chǎn)生唧泥現(xiàn)象，繼而出現(xiàn)錯(cuò)臺、斷裂和路肩破壞等病害；高速行駛的車輛使積存在層間結(jié)合處的水高速流動(dòng)，產(chǎn)生較高的動(dòng)水壓力，使瀝青路面基層中的細(xì)小顆粒出現(xiàn)唧漿現(xiàn)象，導(dǎo)致整個(gè)路基路面結(jié)構(gòu)承載能力下降；季節(jié)性冰凍地區(qū)冰凍厚度超過路面結(jié)構(gòu)厚度時(shí)，高地下水位處，將造成凍脹和

8、翻漿，引起路面結(jié)構(gòu)破壞：使膨（凍）脹路基產(chǎn)生不均勻膨（凍）脹；水的長期作用，使瀝青和礦料之間失去粘結(jié)作用，降低瀝青的路面耐久性，并出現(xiàn)龜裂。3.常見的