|
中国交通技术咨询网
路桥技术 Teachres

高速公路路基路面排水设计

日期: 2016-10-14
浏览次数: 11

   摘 要:高速公路与当代人们的出行息息相关,如何保证其质量、延长其使用寿命成为了我们关注的问题。对高速公路来说,其排水系统是对路面使用寿命和路基稳定性有显著影响的方面。因此,要想保证其质量、延长使用寿命,必须重视其排水设计,降低水对路基路面的侵蚀破坏。

   高速公路路基路面病害种类繁多,其成因多种多样。其中,最主要的一项就是地下水和地表水的侵蚀造成的路基沉陷坍塌,这不仅降低了路基和路面的承载力,也在很大程度上减少了路面使用寿命、降低了路基的稳定性。因此,排水设计就成了重中之重。 
  
  1路基排水及其排水系统的分类 
  按照不同的水源,对路面路基造成影响的水流主要是地下水和地表水这两类。 
  地下水的来源主要有以下几个。 
  (1)地面下的第一个隔水层上的含水层里的潜水。(2)在可溶性岩层裂缝中的和溶洞里的岩溶水。(3)从地面渗下来的还没到达局部透水层或者隔水层的流水。(4)沿着基岩的上部的裂隙流动的裂隙水。(5)位于裂隙的发育破碎沉积岩里的层间裂隙水。 
  地表水的来源主要有:(1)沿水道流来的横贯路基的河流、溪流。(2)雨雪降落到路面路基上而形成的地表径流。(3)由上方的地面回流到此的径流。 
  
  2水对路面的破坏机理 
  高速公路路面的造成损害的主要是地表水。地表水通过沥青的中央分隔带、空隙、缝隙等进入路面的内部结构,其内部各结构层的材料由于水的浸泡,增大变形、强度降低、承载力也明显下降,因而无法承受车辆荷载的作用,从而导致路面的早期损害。除此之外,在温度缩胀和荷载的反复作用之下,在其内部形成高动力的水流,这会对路面的混合料产生冲刷从而导致沥青膜逐渐剥落,因而路面的强度会逐渐降低,直至松散、破坏。造成这种损害的原因主要有三点:(1)沥青的粘结力不够。(2)路面的结构层的防水、排水措施不足。(3)路面的结构空隙太大。 
  
  3路基路面排水设计的基本原则 
  设计之前要充分考察当地的地质情况,设计方案要适应当地情况,将路基排水和涵洞排水结合起来,把排水沟的纵向设置与平面设置结合起来,把地下排水和地表排水结合起来,在此基础上以达到设计合理的目标。 
  排水设计与高速公路所处的地段的地理地质情况关系重大,因而要在充分研究之后才能进行规划设计,不仅要制定合理的对策以治理当地的水患,还要利用地形特点,利用有利地形来达到降低投入的效果。 
  路基在设计的时候要充分考虑当地的水文和山坡的状况。在尽量减少对当地自然状况破坏的前提下,争取选择最有利的地形来设置人工排水沟渠。在保证质量的同时又减少开支。 
  当地农田的灌溉问题也应该在考虑的范围之内。在必要的情况下,可以加设一些涵管,争取让公路排水不影响农田灌溉。若遇到边沟必须用来作灌溉渠道的情况,那么一定要将边沟的断面加固、加大,从而防止水流对路基产生破坏。但这种情况,一般我们要尽量避免。 
  
  4路基路面排水设计的设计目标 
  通过有效的排水设施,及时地将水排出,以降低湿度,保持路基的干燥,保证路面和路基安全、稳定。 
  
  5高速公路的排水设计 
  5.1 路肩的排水设计 
  路肩排水就是在降雨的时候将路面积水迅速排出,以降低雨水对路基造成损坏,达到保护路基的效果。按经验来说,现在路肩排水在设计时采用横向分散的方法比较好。即利用公路的边坡设置一道拱状的护坡,将其与路肩的排水设施相结合,拱眉也就成了拦水设施,把拦下的水引到排水槽。此法极好地利用了公路的拱眉,不仅高效的完成了排水的任务,还节省了路肩排水的工作量。 
  5.2 边沟的排水设计 
  边沟的排水设计在整个高速公路的排水设计中占很大比重,因此需要引起高度重视。 
  边沟在设置的时候应该注意将其设在填土高度低于沟深的填方地段或者挖方地段。在高速公路靠山一侧的坡脚处设置的边沟应为不渗水的边沟。设计形式方面,一般为将地面水汇集起来并排除而采用与路中线平行的形式。尺寸方面要看当地历史最大降雨量,根据最大降雨量来确定,并且要确定边沟里的水不会溢出来。边沟不宜太长,多雨的地区一般长度在300m以内,其他的一般都为500m左右。总体来说,边沟的排水量不算大,所以一般也不需要进行其水文和水利的计算,只要选择标准横断面的形式即可。边沟的出水口若存在排水困难的路段,应对其进行特殊的设计,以保证其排水顺畅。 
  5.3 中央分隔带的排水设计 
  中央分隔带排水设计的主要作用是其在施工和运营期间的内部积水。中央分隔带内的积水也是对路面造成损害的不可忽视的一个原因。 
  中央分隔带里会设置监控管线和通讯的人手孔,人手孔的间距应该就是分隔带的排水长度,一般在180m之内。分隔带的排水力应该要根据分隔带宽度与当地历史最大降雨量计算。在北方的一些干旱地区,可以不必设置专门的排水设施,只铺设一层防水土工布即可。在南方多雨的地区,除此之外还要隔一段距离设置一个集水槽,还有纵向排水的碎石盲沟。 
  5.4 路面渗水的排水设计 
  路面渗水的排水设计,需要设置好排水系统。排水系统一般包括横向出水管、集水沟和土工布。为保证路基坚固,免受路面渗水损害,必须要利用排水管道、路肩碎石以及沥青封层来将水引出路基。为保证充分排水,还要铺设横向出水管,一般10m左右的间距为宜。 
  
  6高速公路排水设计中的问题 
  6.1 中央分隔带 
  由于受到人孔的阻碍,中央分隔带位置的积水无法排除而流入了人孔,使其积水。 
  由于施工质量不过关而造成横向水管出现排水不畅现象,从而导致积水大量流向了低处,使得低处的中央分隔带长时间积水并且无法排除。 
  施工时由于开挖的表面比较粗糙,所以降低了沥青的粘性,从而造成了防渗层的破损或者不均匀。由于土工布存在接缝,因而在铺设的时候就会在接缝的位置出现漏水现象,从而使得在侧面无法排水时,积水就会渗到路基里面,从而影响其使用寿命。 
  6.2 边沟排水 
  底坡的尺寸大小决定了地沟的排水量。就目前来看,多数的高速公路底坡都是采用的统一标准,即在同一条路线上用相同的底坡宽度。这样就造成了一些问题。在山区极容易出现边沟尺寸过大,排水能力大量剩余的现象,不仅影响美观,也造成了浪费;而在一些降水较多的地区,又会由于断面过小,使得公路排水不及时,造成公路积水,从而影响高速公路使用寿命的问题。 
  
  7结语 
  总而言之,排水是高速公路建设的一项重要内容,而排水设计又是高速公路设计的一项重要组成,它对路面使用寿命和路基的稳定有重大影响。应该在掌握设计的原则和目标的前提下,综合考虑公路等级、地形地质、降雨强度、地下水等情况,制定经济合理同时又高效的排水设计方案。只有这样,才能保证高速公路排水顺畅、质量可靠,延长其使用的寿命。 
  
  参考文献 
  [1] 王亚森.高速公路防护排水设计要点分析[J].科技与生活,2011(8):219. 
  [2] 刘勇.浅析高速公路路基排水施工技术[J].大陆桥视野,2011(4):119. 

       原文地址:http://www.xzbu.com/8/view-2249920.htm



师资力量 / Teacher
发布时间: 2018 - 09 - 27
交通运输部关于印发《公路养护工程管理办法》的通知各省、自治区、直辖市、新疆生产建设兵团交通运输厅(局、委):   为进一步加强和规范公路养护工程管理,提高养护质量和效益,部对《公路养护工程管理办法》(交公路发〔2001〕327号)进行了修订,现印发给你们,请认真遵照执行。交通运输部 2018年3月2日  (此件公开发布)公路养护工程管理办法第一章 总 则  第一条 为加强和规范公路养护工程管理,提高养护质量与效益,根据《中华人民共和国公路法》《公路安全保护条例》《收费公路管理条例》等法律、行政法规,制定本办法。   第二条 本办法所规定的公路养护工程是指在一段时间内集中实施并按照项目进行管理的公路养护作业,不包括日常养护和公路改扩建工作。   第三条 本办法适用于国道、省道的养护工程管理工作。县道、乡道、村道和专用公路的养护工程管理可参照执行。   第四条 养护工程应当遵循决策科学、管理规范、技术先进、优质高效、绿色安全的原则。   第五条 养护工程管理工作实行统一领导、分级负责。   交通运输部负责全国养护工程管理工作的指导和监督。   地方各级交通运输主管部门或公路管理机构,依据省级人民政府确定的对国道和省道的管理职责,主管本行政区域内的养护工程管理工作。   第六条 公路经营管理单位和从事公路养护作业的单位应当根据交通运输主管部门或公路管理机构提出的养护管理目标,按照标准规范、有关规定及本办法要求组织实施养护工程,并接受其指导和监督。   第七条 各级交通运输主管部门、公路管理机构和公路经营管理单位应当筹措必要的资金用于养护工程,确保公路保持良好技术状况。   非收费公路养护工程资金以财政保障为主,主要通过各级财政资金解决。收费公路养护工程资金主要从车辆通行费中解决。   第八条 养护工程资金使用范围包括公路技术状况检测与评定、养护决策咨询、养护...
发布时间: 2017 - 04 - 27
【摘要】桥梁桥面的施工质量,是保证桥梁安全和平稳的前提条件。桥面铺装层作为桥梁系的一部分,相对于桥梁其他部分它直接承受行车荷载、梁体变形和环境因素的作用。桥面铺装层施工质量的好坏直接影响桥梁使用的耐久性和行车的舒适性、安全性。本文主要就桥梁桥面铺装病害及防治措施进行了分析,以供参考。 中国论文网 http://www.xzbu.com/1/view-6894584.htm  【关键词】桥梁;桥面铺装;病害;控制措施   1、桥面铺装的破坏形式   沥青混凝土桥面铺装与正常路面和水泥混凝土桥面铺装相比,损坏形式有所不同。主要有:①铺装层内部产生较大的剪应力,引起不确定破坏面的剪切变形,或者由于铺装层与桥面板层间结合面粘结力差,抗水平剪切能力较弱,在水平方向上产生相对位移发生剪切破坏,产生推移、拥包等病害;②因温度变化并伴随桥面板或梁结构的大挠度而产生的裂隙,在车辆荷载及渗入的水的作用下产生面层松散和坑槽破坏。   设防水层的水泥混凝土桥桥面沥青混凝土铺装在行车荷载作用下的破坏形式一般为剪切破坏,常表现为拥包和推移现象。剪切破坏有两种情况:一是桥面钢筋混凝土模量远大于沥青混凝土和防水层的模量,加之沥青混凝土层厚度较薄,沥青层内产生较大的剪应力而引起的无确定破坏面的剪切变形;二是防水层与沥青混凝土面层和桥面层间粘结力不足而发生剪切破坏。   2、桥面铺装层病害分析   2.1 结构理论与设计。桥梁的结构理论中对桥面铺装层的计算分析论述几近于零,现行规范中只给定了厚度的推荐值,工程界一直在备等级公路中运用了几十年。桥冲击桥结构的变铺装是一个受力复杂的动力体系,各种形式的主梁及铺装本身的构造均影响其应力的分布。粱设计的箱粱骨架钢筋在实际受力状态下难以像T梁主筋那样发挥应有的作用。所以设计的假设状态与箱梁的实际受力状态不一致。...
发布时间: 2017 - 04 - 27
摘 要:目前,随着我国现代化建设事业的蓬勃发展,桥梁使用年限的增长,以及交通荷载的增加,桥梁检测已成为重中之中,该技术是一个多学科交叉的系统工作,需要各个环节协调配合才能达到一个有效的效果,本文主要介绍了几种无损检测技术的概念、原理和特点,并通过实例进行无损检测的应用说明,为工程人员提供参考信息。中国论文网 http://www.xzbu.com/8/view-3198511.htm  关键词:检测;桥梁;工程    传统的方法是对公路桥梁随机选点,钻孔取样,在室内对所取样本进行分析和处理,从中获取各种有价值的工程参数。这种方法的局限性表现为以下几个方面:  a)因被测点是操作人员随机选择的,所以检测结果很难具有代表性;  b)由于检测点有限,覆盖面密度较小,使某些存在缺陷的不良区段反而被漏检,从而埋下质量隐患;  c)虽然钻孔取样精度高,但其会对路面造成破坏,且修补时费时费力。  无损检测技术作为快速、直观,且能够显示道桥内部状态的检测设备和技术手段,能够弥补传统方法的不足,它在开展道桥无损检测技术研究、建立科学的评价体系、改善路面设计等方面具有重要的意义,也必将带来道桥改造方案的优化和公路桥梁管养水平的提高。  桥梁的无损检测技术(NDT)有较大的发展空间,包括超声检测、红外检测、声发射、自然电位检测、冲击回波检测、X射线检测、光干涉、脉冲雷达、振动试验分析等。在公路桥梁结构中应用NDT,可以提高新建结构质量的安全性;可以提供结构损伤的标志,例如,污染程度,钢筋混凝土桥梁的氯侵蚀程度;可以记录支座处的声发射,反映了裂纹或过大的摩擦力或从垫层支座正在扩展的裂纹。无损检测的这些结果可以作为结构评估的辅助。  在一些情况下,与侵入检测相比,无损测试更快捷,缩短了测试期间的交通管制时间,从而降低了成本。雷达可以快速扫描潜在的结构空洞,雷达在NDT中的使用证明了NDT的速度和便捷...
发布时间: 2017 - 04 - 27
【摘要】交通情况的复杂让交通事故频发,其中超高车辆与桥梁上部结构的碰撞更是频繁发生,不仅对桥梁结构安全性产生较大威胁,同时对交通运行也有一定影响。目前我国关于对超高车辆-桥梁上部结构碰撞的破坏模式与荷载计算的研究不仅存在数量上的不足,在研究深度上也存在一定不足,为此,本文将研究的重点放在超高车辆-桥梁上部结构碰撞的破坏模式与荷载计算方面,了解超高车辆在撞击到桥梁上部结构的破坏模式与荷载,从而对后期的防护有一定指导意义。 中国论文网 http://www.xzbu.com/1/view-7030491.htm  【关键词】超高车辆-桥梁上部结构碰撞;破坏模式;荷载计算   引言   近几年,我国城市立体交通的发展越来越迅速,导致超高车辆碰撞桥梁上部结构的事故也越来越多。2008年在我国成渝高速公路,一辆超高货车强行通过一座正在建的跨线公路桥时将桥梁的主轴直接撞歪,直接导致前两个月的施工作废,金额损伤近百万元,其中还未包括对社会的影响。不仅是在我国,在发达国家这种超高车辆撞击桥梁上部结构的事件也频频发生。可以看出,导致桥梁损坏的主要原因就是受到超高车辆的撞击。对其破坏模式与荷载计算进行分析,从而对优化桥梁上部结构具有一定重要意义。   1.超高车辆-桥梁上部结构碰撞的破坏模式   (1)破坏类型:通过对超高车辆-桥梁上部结构碰撞的事故调查与有限元仿真分析发现,其出现的破坏模式可以分为两种,一种是局部性破坏,另一种则是整体性破坏。局部性破坏是桥梁上部结构受到局部冲剪作用引起的损坏[1]。如果是钢筋混凝土T梁桥,这种局部破坏的程度将会更加明显,整个碰撞区域不仅会出现开裂、崩落,钢筋屈服,甚至整个腹板―面板交界处的混凝土出现纵向开裂。如果是T型钢梁桥,局部破坏也会十分明显,会产生严重的塑性变形。如果是钢箱梁桥,破坏形式表现为钢材屈服。...
Copyright ©2005 - 2016 中国交通技术咨询网
犀牛云提供企业云服务
地址:中国·北京市丰台区马家堡路55号
电话:010-51165102
传真:010-67524077
邮编:330520
关注我们