山區(qū)公路路面積水處理分析
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前言
受地理條件的影響，山區(qū)公路的超高邊坡與彎道數(shù)量相對比較多。當發(fā)生降雨與冰雪等相關惡劣天氣時，路面很容易出現(xiàn)積水問題，從而影響到山區(qū)公路行車安全，這也是山區(qū)公路比較常見的一種路面病害。
1工程介紹
某公路工程是典型的山區(qū)公路，在2011年11月正式通車運營，公路全線為69.35km，其中橋梁隧道占比35%以上。自從山區(qū)公路通車后，公路路基表現(xiàn)較為穩(wěn)定，但是在每年的汛期，路面發(fā)生了各種積水問題，在很大程度上威脅著行車安全。為保證山區(qū)公路的安全、穩(wěn)定運行，公路養(yǎng)護技術工作人員需要全方位排查積水路面，其中積水路段達到了10處，共有1160m。經(jīng)過翻閱山區(qū)公路設計圖紙與維修記錄，并結合現(xiàn)場實地調(diào)查結果，深入分析了山區(qū)公路路面積水形成的主要原因，其中超高邊坡逕流與積水占據(jù)路面積水達到了91.02%，所以探索其形成原因，然后制定科學、可行的路面積水處理措施，對保護山區(qū)公路安全運行尤為關鍵。
2山區(qū)公路路面積水形成主要原因
2.1降雨量較大
經(jīng)過與當?shù)貧庀蟛块T的溝通、交流，整理出了該山區(qū)公路近3年5月至10月的降雨量狀況，其中達到中雨級別以上的年均降雨天數(shù)為21.6d，已經(jīng)嚴重超過了標準2.4d［1］。
2.2中央隔離帶未設排水設施
該山區(qū)公路工程項目，因為受到地形條件的影響，所以超高設計的路段相對偏多。經(jīng)過查看設計圖紙與現(xiàn)場實地調(diào)查，其中超高路段的積水點未在超高一側(cè)路面設置排水設施。
2.3急流槽口設置不科學
隨機選擇該山區(qū)公路積水路段中的三個點，然后完成急流槽口的進水量測試。本次測試采用的是模擬降雨，具體為中雨、大雨以及暴雨，以24h為基準，降雨量分別為10～25、25～50、50mm以上，測試時間為6min/次，相關測試結果見經(jīng)過測試結果分析可知，硬路肩順著合成坡度方向的水流，進入到急流槽口的水量低于標準60%，由此表明該山區(qū)公路急流槽口設計不科學。與此同時，在測試結束之后的首個中雨天氣，公路養(yǎng)護工作人員到現(xiàn)場進行了核實，所得結論與測試結果相同，從而進一步證實了急流槽口設計不科學。
2.4排水系統(tǒng)不順暢
該山區(qū)公路的沿線排水設施相對比較多。雖然在公路養(yǎng)護工作中十分重視排水系統(tǒng)的疏通、維修，但是很難做到全面，從而造成路面出現(xiàn)積水問題［1］。
3山區(qū)公路路面積水處理措施
在分析山區(qū)公路路面積水形成主要原因后，提出了增設急流槽技術與中央分隔帶排水設施等相關措施，以此增強山區(qū)公路路面排水能力［2］。具體措施是順著中央分隔帶的方向，選擇超車道內(nèi)側(cè)建立縱向排水溝，且每間隔100m建立一條橫向式排水溝，把路面中的積水匯入至經(jīng)過改造或者是增設的急流槽口之中，實現(xiàn)積水的有效排出。本文著重分析與研究了縱向式排水溝的結構與材料選用。
3．1縱向式排水溝的結構方式
縱向式排水溝的結構方式主要包含三種，具體見圖1。綜合考慮技術性、經(jīng)濟性以及安全性等相關要素，最終決定選擇暗管型縱向式排水溝。
3．2排水溝材料選用
首先，選用格柵蓋板材料，其主要分為鑄鐵與預制混凝土。其中鑄鐵的特征是價格比較高，具有良好的強度，容易生銹，泄水口占比超過了50%，施工時需要進行預埋螺栓;而預制混凝土的特征是具有良好的強度，易于更換，價格相對適中，泄水口占比低于26%，且施工便捷、簡單。通過對兩種材料的綜合對比，決定選擇預制混凝土格柵蓋板。其次，選用暗管材料，其主要分為PVC管、PE管以及混凝土預制管。相關具體特征如下:①PVC管，具有良好的抗腐蝕性能，質(zhì)地堅硬，有利于粘接，安裝施工十分簡單［3］，其性能可以滿足基本要求，但由于抗沖擊性能比較差，對此適用于縱向式排水溝;②PE管，撓曲性能與伸縮性能比較強，而且耐老化，安裝施工簡單，其適用于橫向式排水溝;③預制混凝土管，具備良好的強度，而柔性比較差，價格偏高，安裝施工復雜，所以建議選用。通過綜合對比，橫向式排水溝選用PE管、縱向式排水溝選用PVC管。
4山區(qū)公路路面積水處理施工
4.1縱向式排水溝施工
1)開鑿基坑。順著中央隔離帶的方向，選擇超車道內(nèi)側(cè)進行放線，然后通過切割機切割50cm寬度;鑿除的深度為57cm，即面層鑿深為17cm，而水穩(wěn)層鑿深為40cm;最后進行清理［4］。2)混凝土墊層澆筑。在基坑的內(nèi)部完成防滲土工布的有效鋪設，緊接著進行混凝土墊層澆筑(C25混凝土，澆筑厚度10cm)。3)安裝PVC管與預留排水口。選擇直徑為20cm、長度為4m的PVC管，以50cm的間隔距離布設于基坑之內(nèi);間隔位置需要預留出50cm×50cm×70cm的排水口，并對PVC管進行固定。針對排水口模板的制作，其長度、寬度以及高度建議為40、25、37cm。4)混凝土澆筑。選擇C25混凝土進行澆筑，并預留出瀝青混凝土面的厚度。5)安裝蓋板。在混凝土達到終凝之后，緊接著進行蓋板的安裝，同時完成蓋板兩側(cè)混凝土的有效澆筑。6)鋪筑瀝青混凝土。選擇坑槽修補形式，鋪筑厚度為4cm的瀝青混凝土面層。
4.2橫向式排水溝施工
1)開挖基坑。與行車的方向垂直進行基坑開挖，其寬度為70cm、深度在60cm以上，同時保證基坑的坡度和路面的橫坡一致性。2)安裝PE管。把直徑為30cm的PE管布設于基坑之中，以2m的間隔距離加以固定，避免混凝土澆筑過程中PE管出現(xiàn)位移。3)澆筑混凝土。選擇C25水泥混凝土進行現(xiàn)澆，同時頂部需要預留出瀝青混凝土面層的厚度。4)鋪筑瀝青混凝土。選擇坑槽修補方式，鋪筑寬度為4cm的瀝青混凝土面層。
4.3改造或是增設急流槽
所有的橫向式排水溝都需要建立急流槽，把水流引入到路基的外側(cè)。1)增大急流槽的排水口。針對現(xiàn)有的急流槽口，需要開挖深度為60cm、寬度為60cm、長度為100cm的排水口。2)澆筑混凝土。進行基底C25混凝土現(xiàn)澆，其中底部的厚度為20cm，側(cè)壁的厚度為10cm，坡度為2%，以保證能夠順暢排水。在混凝土澆筑過程中需要預埋螺栓，從而增強格柵蓋板的穩(wěn)固性。3)安裝蓋板。將蓋板置于預留位置，然后選擇預埋螺栓進行有效固定。
5總結
本文在分析與研究山區(qū)公路路面積水形成主要原因后，提出了增設急流槽、中央分隔帶排水設施等相關措施。通過實踐表明，本文提出的措施增強了路面排水能力，解決了路面積水問題。
參考文獻:
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［4］蘇春華，裴強，黃衛(wèi)明．高速公路路面水損害問題及排水設計研究［J］．山東交通科技，2018，40(5):53－55．
作者：郭睿君 單位：山西路橋第六工程有限公司