談瀝青公路路基路面排水設(shè)計
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摘要:對于瀝青公路的路面與路基部位而言，完善公路排水基礎(chǔ)設(shè)施具有顯著的必要性。本文旨在探討瀝青公路的路面結(jié)構(gòu)與路基結(jié)構(gòu)排水設(shè)計要點(diǎn)，結(jié)合瀝青公路的工程施工實例，改進(jìn)現(xiàn)有的公路排水設(shè)計技術(shù)手段，增強(qiáng)公路排水性能。
關(guān)鍵詞:瀝青公路;路基路面;排水設(shè)計
1瀝青公路路基路面排水設(shè)計的工程實例
某瀝青公路路面寬度設(shè)計為19．7m，公路路基寬設(shè)計為23．1m，為雙向行車車道的基本結(jié)構(gòu)布局方式，其中的公路基層部位主要包含9．2cm厚度的瀝青碎石層，而公路面層主要由瀝青與混凝土的混合材料構(gòu)成，其中瀝青層厚為12．3cm。為了充分保證瀝青公路達(dá)到較好的結(jié)構(gòu)排水性能，工程設(shè)計人員在路面與路基相結(jié)合的特殊部位嵌入級配鋼筋的堅固結(jié)構(gòu)作為支撐，鋼筋支撐部位的瀝青公路防水結(jié)構(gòu)關(guān)鍵在于合理控制鋼筋支撐結(jié)構(gòu)的寬度與長度，對此分別控制在7．7、7．2mm。
2瀝青公路路基路面排水結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計基本思路
瀝青公路路基路面排水結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計需要先理清基本思路，如該公路路基寬設(shè)計為23．1m，結(jié)合該地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行設(shè)計，保障9．2cm厚的瀝青碎石層能夠有效排水，具體可以分為以下要點(diǎn)。1)區(qū)域的工程地質(zhì)特性直接決定了工程路面排水與路基排水的布置模式，該工程在建設(shè)中，首先確定了建設(shè)區(qū)域的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征，工程設(shè)計人員根據(jù)區(qū)域特征實現(xiàn)排水系統(tǒng)的科學(xué)選擇與設(shè)計。2)具有良好水穩(wěn)性的瀝青公路建設(shè)施工材料可以保證公路排水性的全面優(yōu)化目標(biāo)得以實現(xiàn)［1］。該工程在建設(shè)中根據(jù)9．2cm厚度的瀝青碎石層選擇水穩(wěn)性較好的瀝青路基與路面建筑材料，針對瀝青公路的路基與路面全面實施優(yōu)化設(shè)計，并在此基礎(chǔ)上合理設(shè)計路面結(jié)構(gòu)中的同步碎石封層、加鋪路面斷層以及改性瀝青混凝土層。3)針對主體路面建筑結(jié)構(gòu)，該工程的負(fù)責(zé)人員有必要嚴(yán)格開展路面工程養(yǎng)護(hù)，結(jié)合運(yùn)用灑水養(yǎng)護(hù)及其他的路面施工養(yǎng)護(hù)手段來延長混凝土的路面安全運(yùn)行壽命，增強(qiáng)針對混凝土路面的工程建設(shè)安全保障，延緩瀝青公路出現(xiàn)滲水安全隱患的時間節(jié)點(diǎn)。4)瀝青公路路基路面排水設(shè)計需要靈活布置公路排水結(jié)構(gòu)，如該工程設(shè)計人員針對公路的排水結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效布置與選擇，結(jié)合因地制宜的工程設(shè)計總體思路來優(yōu)化分配公路排水的工程設(shè)計資源，以此使該工程的公路排水工程運(yùn)行效果最大化［2］。
3瀝青公路路基路面排水設(shè)計的具體技術(shù)要點(diǎn)
瀝青公路暴露于自然環(huán)境下，因此，存在公路污水的可能性。路面表層的雨水如未能及時排放，那么存積時間較長的公路表層雨水將會緩慢滲入瀝青公路基層，導(dǎo)致瀝青公路遭受程度較為明顯的浸水損壞。因此，設(shè)計人員針對公路排水結(jié)構(gòu)，對瀝青公路工程進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計，基本宗旨為設(shè)置瀝青公路的表層部位坡度(包括瀝青公路的橫向結(jié)構(gòu)坡度與縱向結(jié)構(gòu)坡度)，運(yùn)用水膜的防護(hù)作用力來避免雨水滯留的后果產(chǎn)生［3］。
3．1布置瀝青公路的中央分隔帶
公路分隔帶本身具有阻隔外部雨水浸入公路表層以下的重要功能，對于瀝青公路，較為典型的就是中央的公路分隔帶。設(shè)計術(shù)人員針對公路分隔帶主要側(cè)重于選擇凹陷型或者凸起型的兩種不封閉公路分隔帶，通過設(shè)置封閉狀的瀝青鋪面層用于形成公路中間部位的分隔帶，充分考慮了瀝青碎石層9．2cm的厚度，遵循因地制宜的思路來合理控制公路分隔帶的厚度。如在實際建設(shè)中發(fā)現(xiàn)瀝青公路超出3m的公路路基寬度，那么最好將凹陷型的公路分隔帶布置在容易浸入水分的公路表面區(qū)域部位，確保合理完成排水滲溝的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。功能層的混凝土復(fù)合式瀝青路面斷層結(jié)構(gòu)有助于避免雨水緩慢滲透至路面深部的位置，因而客觀上具有阻隔雨水滲入的重要功效。工程各個路面區(qū)域的斷層部位都可以減緩雨水對路面表層造成的沖刷影響，應(yīng)用混凝土復(fù)合式瀝青路面斷層結(jié)構(gòu)對于路面表層部位的抗滑特性與耐磨損特性予以明顯的優(yōu)化，以此抵抗車轍碾壓導(dǎo)致的路面磨損。路面斷層屬于瀝青公路表層路面不可缺少的關(guān)鍵保護(hù)層，尤其是對于瀝青混凝土的高速路，設(shè)計人員對于混合型的混凝土路面斷層在鋪設(shè)處理的前提下，做到合理把握路面斷層在各個部位的鋪設(shè)施工厚度，進(jìn)而達(dá)到嚴(yán)格控制路面斷層安全性能的目標(biāo)。此外，設(shè)計人員針對路面斷層結(jié)構(gòu)最好控制在7cm以內(nèi)的層次厚度，嚴(yán)格防控水分浸入瀝青混凝土的現(xiàn)象產(chǎn)生，因此，施工人員對于瀝青混凝土的路面表層部位予以充分的保護(hù)，通過設(shè)置水穩(wěn)碎石路面封層的做法來達(dá)到瀝青路面表層部位保護(hù)的目標(biāo)。水穩(wěn)碎石封層與碎石基層結(jié)構(gòu)客觀上延長了高速公路的安全行車時間，有助于公路運(yùn)行壽命的延長。同步碎石封層的復(fù)合式路面處理技術(shù)手段能夠全面消除路面深部的反射裂縫，而且對于混凝土以及連續(xù)配筋之間產(chǎn)生的裂縫作用也能予以緩解。
3．2合理運(yùn)用公路邊溝排水設(shè)施
具有梯形結(jié)構(gòu)特征的公路邊坡設(shè)施至少需要保證達(dá)到50cm的邊溝深度與寬度，設(shè)置邊溝專用防水設(shè)施的目的在于避免路面瀝青層受到倒灌雨水產(chǎn)生的損害［4］。設(shè)計人員除了選擇梯形的瀝青公路邊溝以外，還視情況選擇了矩形的瀝青公路邊溝，如該瀝青公路超出50%路段具有較小的公路坡度特征，設(shè)計人員選擇了攔水帶，來阻隔外界雨水，然后運(yùn)用集中排放路面表層存積雨水的技術(shù)手段來進(jìn)行處理。
3．3對瀝青公路路面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)
1)在瀝青公路養(yǎng)護(hù)中，路面混凝土與瀝青表層部位養(yǎng)護(hù)時間為28d，運(yùn)用專門的混凝土檢測設(shè)施來測試混凝土的路面部位強(qiáng)度，判斷復(fù)合式的混凝土路面能否承受車輛荷載以及機(jī)械作用力導(dǎo)致的影響。2)對于灑水潤濕的混凝土表層路面部位而言，維持7d的灑水養(yǎng)護(hù)與保濕養(yǎng)護(hù)時間，禁止大型設(shè)施或者施工運(yùn)輸車輛碾壓混凝土表層，避免未能達(dá)到堅固程度的混凝土路面產(chǎn)生結(jié)構(gòu)破碎的風(fēng)險。3)在澆筑混凝土施工環(huán)節(jié)中，靈活掌控灌注操作的施工速度，保證連續(xù)完成灌注混凝土的施工操作。
3．4選擇粘結(jié)性能良好的公路工程礦料與瀝青施工材料
瀝青公路的施工材料包括瀝青材料、砂石礦料與混凝土等。因此，設(shè)計人員應(yīng)明確公路礦料、瀝青材料與混凝土施工材料給公路工程帶來的施工質(zhì)量影響，通過實施綜合對比的方式來選擇優(yōu)質(zhì)的工程建筑材料。設(shè)計人員對于瀝青混凝土進(jìn)行選擇時，基本前提在于保證瀝青混凝土材料符合耐久性以及水穩(wěn)性的標(biāo)準(zhǔn)。為了集料與礦料成分具有較好的粘結(jié)性能，設(shè)計人員選擇了礦粉，將水泥添加于瀝青表層，在此過程中可添加抗剝落劑，抗剝落劑要求摻入比例范圍限定在5%以內(nèi)。改性瀝青本身具有更好的粘結(jié)性能，可以防止反射裂縫的出現(xiàn)，對于碎石封層也可保證達(dá)到最基本的堅固性標(biāo)準(zhǔn)，避免路面封層頻繁表現(xiàn)為層間剪切與推移的情況。具有良好整體性與負(fù)荷承載性的連續(xù)級配鋼筋目前已經(jīng)被廣泛運(yùn)用在各種類型的瀝青公路表層與基礎(chǔ)部位施工中，混凝土以及連續(xù)級配鋼筋的混合施工材料往往更加適合運(yùn)用于路況相對復(fù)雜的高速路段面層部位。瀝青公路的工程設(shè)計人員通過布置公路表面隔離層的方式，對于鋪設(shè)與分離改性瀝青層與混凝土層的效果能夠予以明顯的優(yōu)化，增強(qiáng)瀝青混凝土的路面耐磨性與穩(wěn)定性。因此，設(shè)計人員選擇將改性瀝青鋪設(shè)在混凝土路面的特定結(jié)構(gòu)部位，從而達(dá)到粘結(jié)作用力明顯增強(qiáng)的目標(biāo)。
4結(jié)束語
公路工程的設(shè)計技術(shù)人員有必要將公路排水設(shè)計置于首要的工程設(shè)計因素地位，合理運(yùn)用公路排水的系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計手段來增強(qiáng)瀝青公路性能，延長瀝青公路的安全運(yùn)行壽命。在實踐中，工程技術(shù)人員仍然要深入探索與思考瀝青路面與路基結(jié)構(gòu)的排水系統(tǒng)安全性能優(yōu)化設(shè)計要點(diǎn)，緊密結(jié)合公路工程所在區(qū)域的地質(zhì)特性來選擇公路排水系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)優(yōu)化思路與方案。
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作者：楊永朋 單位：山西路橋第八工程有限公司
