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行業新聞

西北地區混凝土路面在排水設計

本站     2021-1-27 14:54:48    

排水設計是公路混凝土路面設計中的重要組成部分.本文闡述了西北地區混凝土路面在排水設計中存在的問題,并就這些問題提出相應的解決對策以提高公路的防排水性能.

關鍵詞:混凝土路面 排水設計 問題及對策

中圖分類號:U416 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2011)08(a)-0116-01

隨著社會經濟的不斷發展,我國的公路建設取得了可喜的發展,尤其是西部公路建設.但隨之也出現了種種公路病害,危害路基工程.其中水是危害公路的主要自然因素,也是瀝青混凝土路面早期損壞的主要原因之一.混凝土路面所出現的各種病害,如坑槽、松散、剝落、龜裂等均與水的侵蝕有關.因此,如何避免地下水和地表水進入路面結構,并有效地將進入路面結構的水分盡快排出,已成為混凝土路面結構設計過程中的主要內容.

1. 西北地區混凝土路面在排水設計中存在的問題
路面排水系統:福州路面排水系統(1)路表排水設計中的問題.降落在路面表面和路肩表面的降水若不能迅速排走,一方面會造成路面積水滯留,雨天行車時形成霧障而影響行車安全,另一方面會因路表積水時間過長而加速瀝青混凝土面層的損壞.從目前的狀況來看,降落在地面的水大部分沿路面的橫向和縱向坡度流向路肩和路基外,還有相當一部分水通過裂縫、接縫、路面混合料的孔隙滲入路面結構內部.而相當多的公路在論文范文分隔帶的排水設計中,論文范文分隔帶與路基接觸的周邊未做防水、排水處理,這樣論文范文分隔帶區域勢必形成滯水帶,最終將這些水分滲透到路基土層內部,對路基造成嚴重危害.

(2)路基排水設計中的問題.在公路運營的實際狀況中,邊溝與截水溝出現的問題最為常見.許多邊溝在長度、坡低坡度及斷面的尺寸中設計不符合要求,導致降水不能及時排除路面,過多的水分滲入路基,長期浸泡引起路基沉陷,使路基失去穩定性和使用性能.

(3)抗滑表層和下面層設計中的問題.公路設計人員在瀝青混凝土路面結構設計中,往往將中面層設計為Ⅰ型密級瀝青混凝土,如AC—20Ⅰ型等,而下面層則設計為空隙率較大的Ⅱ型瀝青混凝土,如AC—25Ⅱ或AC—30Ⅱ型,他們將采用*—13型或*—16型為抗滑表層.但事實上,為了滿足構造深度這一指標,施工方在抗滑表層的施工過程中,往往減少壓實遍數,降低碾壓溫度以追求表面平整度,從而使其實際空隙率增大.因此,只要遇到降雨,抗滑表層內部往往積水較多,同時,由于路面開裂及表面水少量的滲入,使得不少水分滯留在混合料的空隙中,這樣,下面層基往往泡在水中.這樣,常期的積水浸泡使得集料之間的黏結力喪失,久而久之,則會出現坑槽、松散等現象破壞路面.

2. 排水不暢對路基、路面的危害
路面病害都不同程度地與地表水和地下水侵蝕有關,水的作用加劇路基和路面結構的損害,縮短了它們的使用壽命.(1)自由水滲入路基,使無粘結粒狀材料和地基土的強度降低,承載力下降,(2)由于移動車輛產生高動力壓力,也會引起基層的細顆粒產生唧泥,出現脫空、錯臺、開裂等現象,(3)自由水滲入混凝土路面基層內,使基層強度降低,承載力下降,(4)對冰凍地區,排水不暢將會使路面發生凍脹破壞,(5)路面排水不暢使行駛中的車輛明顯感到滑移,影響司機行車安全[1].

3. 完善公路排水采取的對策
3.1 邊溝排水的結構型式
從我國目前的狀況來看,高等級公路切方路段普遍采用60cm寬深的梯形邊溝,為防止邊溝水的倒灌滲入路面結構層,公路在施工的過程中,可采用在邊溝下設置矩形滲溝或加深邊溝.

3.2 路面結構層內部排水對策
一般而言,路面結構層排水系統分路面邊緣排水系統和路面排水層排水系統.如果將滲入路面結構層內的水分,先沿路面結構層的層間間隙或層內空隙橫向滲流入由透水性材料組成的路肩縱向集水溝,再集中排出路外,這種排水系統稱為路面邊緣排水系統.為提高公路的防排水性能,在公路施工的過程中,可根據道路的實際情況,來確定路面邊緣排水系統和路面排水層排水系統[1].

3.3 地下水的排水對策
對地下水的排水,一般采用盲滲溝的滲透方式.具體做法是將地下水匯集于溝內,并將水排到指定地點.實踐證明盲滲溝能疏干表層土體,截斷及引排地下水,降低地下水位,增加坡面穩定性,并能防止地下細顆粒土壤被沖移動作用.為此,可在地下水位高而路基填土又受限制的地方,在施工的過程中可沿兩側設置盲滲溝來降低地下水位,達到防排水的功能[2].

3.4 提高瀝青混合料抗滲性能的對策
水損害路面的一個原因還與瀝青混合料抗滲性能不高有關.許多道路在施工的過程中,瀝青混凝土面層厚度與最大粒徑不匹配,導致路面出現松散的現象.因此,應將路面抗滲性能作為一個重要的指標來控制,尤其是瀝青混合料應從原材料的選擇、配合比的確定到施工中攤鋪與碾壓的控制,從而提高路面的耐久性能.(1)提高瀝青性能的方法.提高瀝青的抗滲性首先要提高瀝青黏附性.那么在施工的過程中,可采用改性瀝青、摻加抗剝離劑,并在礦粉中摻加適量的水泥或磨細生石灰粉,這對提高瀝青混合料水穩定性都將會起到明顯作用.(2)選擇適當級配范圍的方法.在施工的過程中,設計人員往往從選擇適當級配上考慮,提高瀝青用量及提高4.75mm~9.5mm規格集料的用量,這樣做都將會提高混合料的抗滲性,但還有一個因素要考慮進來,那就是應考慮其高溫穩定性能指標能否達到要求,這一點至關重要.

3.5 防止下封層的滲水對策
公路施工人員都知道,下封層的主要作用是防止進入瀝青混凝土路面的水分下滲到基層中.就目前的狀況來看,下封層一般采用層鋪法施工的單層式瀝青表面處置,這種方法可以阻止一部分水分下滲,且方便快捷、施工容易,但卻不能有效地阻止水分下滲.那么比較有效的做法是采用拌和法砂粒式瀝青混凝土,或在灑布透層瀝青后,在基層頂面鋪設有紡土工布.為進一步修正基層的平整度,可用輕型光輪壓路機來回碾壓直至下面的瀝青泛至土工布表面,這樣做的目的是有效阻止面層或透水基層中的水分侵入到基層中,真正起到防水作用.

總之,公路排水設計是公路設計的重要內容之一,公路的排水設計對路基的穩定性及路面的使用壽命具有顯著的影響.為此,設計人員在設計過程中,要綜合考慮各種影響設計的因素,如公路等級、降雨強度、地下水情況、地形地質、施工現狀等,力求設計符合實際情況,這樣才能確保公路的穩定性和行車安全,達到經濟、合理、高效的目的.

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