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高等级沥青路面排水问题浅析
2019年04月16日    阅读量:470    新闻来源:中国沥青网 sinoasphalt.com  |  投稿

摘要:针对高等级沥青路面排水的重要性,结合陕西黄延高速高等级混凝土路面的路面排水设计,总结探索高等级沥青路面的排水的设计和施工。


关键词:高等级沥青路面;排水;设计;施工

路面积水不能及时排除,就会在路面表面形成水膜,使车轮与路面之间形成一层垫水层降低路面的抗滑性,高速路上的行车速度较快,遇到突发状况不能及时停车而且车辆行驶时溅射的水幕严重遮挡司机的视线,大大降低了行车的安全性,造成雨天行驶事故频繁发生。

(1)水在沥青路面聚集后通过面层渗入到基层,由于车辆的不断行驶碾压造成水冲刷基层表面导致基层表面颗粒松软离析脱落形成灰浆,灰浆被行车挤压后反映到沥青面层,形成裂纹和坑洞中国沥青网sinoasphalt.com。由于裂纹和坑洞存在降水更容易透入,形成恶心循环,最终导致路面损坏。


(2)水停留在沥青混凝土的空隙中,在大量行车作用下沥青剥落在表层形成坑洞。


(3)水进入沥青面层后,导致沥青混合料内的相互粘结力减弱,在车载作用下沥青的强度会逐渐减弱直至完全松散,在车辆行车荷载下形成车辙。

路面排水不仅要减少从面层渗入到基层顶的水,还应该考虑排出路面结构层内部的水。

路面表面排水是为了迅速把降落在路面和路肩上的降水排走,以免造成路面积水而影响行车安全,防止水损坏路面。一般高速公路都是通过路面横向坡度向两侧排流,避免行车道范围内出现积水。按设计不同可分为超高段路面排水和非超高段路面排水。


(1)超高段路面排水

可分为漫流或集水的方式进行。漫流是把中央分隔带硬化,水从中央分隔带漫流入另半幅路面,通过排水设施排出。但此方法中央分隔带需要硬化,中分带内无法进行绿化并且大量降水汇入非超高段严重影响行车安全,一般不采用此种方法。


集水方式可分为路缘带集水和中央分隔带集水。路缘带集水是在中央分隔带路缘石外侧设置独立的排水系统,即在超高段中分带路缘石外侧设置集水槽,并通过每隔一段间距设置窨井使水通过窨井,由与窨井相连接的横向排水管排、边坡急流槽排入路基以外的排水沟中。横向排水管坡度不小于3%,保证水能迅速流出。对于挖方路段调整集水槽底部标高,保证其槽底纵坡不小于0. 3%的前提下将水引至设置有急流槽和横向排水管的地方排出。此种排水方式的优点是留下了足够的绿化空间,且不与地下管线干扰。在超高段下侧会设置拦水带,降水由横、纵坡经拦水带汇集后沿固定距离设置的急流槽流入路基边沟或排水沟。如陕西黄延高速公路就是采用此种方式。如图1、图2 所示。



中央分隔带集水是将路缘带上的集水槽移至中央分隔带内,集水侧路缘石设泄水孔方便路面水排入集水槽内。集水槽上安装预制混凝土盖板,其上种植土种草绿化。其优点是看着美观大方,中分带与行车道分离,在清淤和维修时不会影响交通,而且安全。


(2)非超高段路面排水


高等级沥青路面的横、纵坡方面要求较高,坡度较大,特别是山区的山坳地段高路堤更加突出,如按照一般公路让水随横坡自行流出,在高填方顶处的雨水就会集中冲刷填方边坡,造成边坡水毁,甚至冲毁路基。故一般在硬路肩上铺设路边石并设置沥青砂拦水带,拦水带与路面连接成整体,采用机械铺筑完成,整体线型直顺美观,然后间隔一定的距离做泄水口和急流槽让积水由急流槽流入路基排水沟或边沟。泄水口的开口形式一般设置成喇叭口形,对排水效果好。喇叭口在平坡或缓坡段上做成对称式,较陡的路段做成不对称式。另对于填方段来说一般要做带肋拱形护坡,拱肋和拱圈做成槽状以利于排水;对于挖方段采用拱形护坡或护面墙。当填挖高度较小时,于边坡铺设草皮即可,保护边坡不被冲刷。

在高等级沥青路面中一般都存在中央分隔带,中央分隔带内埋设各种管道,使之与与路基贯通。这必然会给雨水渗入留下通道,这种封闭式渗流会流向纵向路基凹处最低点,遇到桥梁或其他构造物则会在桥台和构造物台背处聚集下渗,造成路基含水量增大,强度降低,严重时会造成路基下沉,缩短路面使用寿命。故应在中央分隔带处设置排水系统。其设施系统由急流槽、窨井、碎石盲沟、横向排水管等组成。设置中央分隔带排水设施应根据分隔带的宽度、绿化和交通安全设施的形式和分隔带的表面处理方式等因素选着为不同的排水方式,针对不同的类型,其排水系统也有不同的特点。

对于直线段中央分隔带,其排水系统的主要作用就是排除中央分隔带之内的表面渗入水。在中央分隔带表面做成相对微凹的横断面行,降落在分隔带内的雨水,一部分通过中分带下渗,一部分随着纵坡流动,最后排入桥涵水道中。中分带内的排水主要有碎石渗沟、渗沟内的集水管和横向排水管组成。渗沟内的纵坡一般与路面纵坡相向,不小于0. 25%防止雨水积留在集水管内。中分带内纵坡较大时雨水会对坡内回填土进行冲刷,故中分带内填土表面进行绿化防护。如陕西黄延高速的中分带排水就采用的此种方式,如图3 所示。

由于高等级沥青路面在超高段一般不允许上侧半幅路面的水横向漫游过下侧半幅路面,特别是高等级沥青路面路幅宽度较宽,水易在下侧半幅聚集,使其水膜增厚,有可能引起高速行驶车辆出现漂滑现象,导致交通事故。


因此,对超高路段的中央分隔带,除应具有一般路段中分带所具有的功能和构造要求外,还应在中分带边缘设置路缘石、集水槽和窨井,使水通过集水槽汇集到窨井内由与窨井连接的横向排水管排出。对此中分带内的集水管在窨井处由三通管与窨井连接,使汇集在集水管内的水由窨井经横排管排出。在陕西黄延高速中每隔40m 会设置窨井,中分带内的积水顺纵坡通过三通管流入窨井,如图4 所示。

中央分隔带排水要特别注意在渗沟上方铺设滤水土工布,防止杂物堵塞集水管进水口,在渗沟下方铺设防渗水土工布,防止水渗入路基。在桥和构造物台背处无法设置排水管道或离台背距离过远,可在台背处进行打孔排水。

作为高速公路的设计和施工,完善的路面排水系统的设计和施工是必不可少的。下面谈几点在路面排水设施在施工过程中需要注意的事项:


(1)横向排水管施工:

①横排基础的横坡坡度要合适,不能小于3%。不然会造成降水无法及时排出;②混凝土的质量和振捣要保证,及时进行覆盖养生;③每道横排完工后都要做通水试验,检测横排能否顺畅通水。


(2)集水槽、窨井施工:

①窨井施工时要注意其立面

泄水孔必须与横向排水管相接,接口处用水泥砂浆密

封,不得堵塞横向排水管出口;②窨井台帽要与集水槽台帽顺接一致;③集水槽的纵坡要合适,引导降水向窨井处汇集;④表面要光滑美观。


(3)急流槽:

①至少在顶部和底部各设置一处抗滑平台;②在路基坡面处与边坡齐平;③与路边石衔接处需要浇筑混凝土,以防路面水倒灌冲刷路肩,衔接混凝土与铺底顺平。


(4)拦水带:

①拦水带线型要顺直美观;②拦水带泄水口要做成喇叭口有利于降水排出。


(5)碎石渗沟:

①沟内集水管要按设计坡度进行放置,管内的渗水能顺坡度流向横排管排出;②与横排相连的三通管连接要紧密无缝隙。

综上所述,影响高速公路质量的多种因素中,水是重要的因素之一。实践证明,如果路面排水系统不完善会导致路面及路基出现病害,缩短路面的使用年限,给日后的维护和保养增加极大的负担,也会给社会和经济造成不良影响。因此对路面排水的设计和施工要根据实际地理和使用情况选择合适的方案,把公路的排水形成一个有机的整体,提高排水效率。


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