研究公路改擴建過程中排水系統(tǒng)的重要性

徐 凱

(中交二公局東萌工程有限公司，陜西 西安 710000)

道路排水系統(tǒng)建設的目的是及時匯聚公路積水、居民生活污水以及工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢水，通過排水管道排出城市，從而避免積水對于道路的正常使用所產(chǎn)生的不良影響。道路交通系統(tǒng)的質(zhì)量離不開排水系統(tǒng)，在公路改擴建的過程當中，應該充分尊重實際情況，對原有的排水系統(tǒng)進行重新設計，防止因為內(nèi)部排水不當而導致的公路積水。通過對排水系統(tǒng)的布置和完善，進而解決公路改建擴建工程當中面對的困難。

1 重新設計更改工程排水系統(tǒng)的必要性

進入新時代，我國社會經(jīng)濟得到快速發(fā)展，相比較于傳統(tǒng)的交通道路，現(xiàn)如今的公路基礎設施已經(jīng)得到翻天覆地的變化，之前所修筑的交通道路已經(jīng)難以與現(xiàn)在的交通需求相符合。除此之外，由于長年累月的道路使用以及維護不當，導致原有的交通道路急需改建擴建。在改建擴建公路工程當中，工程施工的重點內(nèi)容是確保道路結(jié)構(gòu)內(nèi)部與路基位置不會遭受到積水干擾，亦或者是將公路結(jié)構(gòu)內(nèi)部位置與路基位置的積水排出。之前興建的大多數(shù)公路尚未形成較為完善的排水系統(tǒng)，從而造成了比較嚴重的道路損壞。在擴建改建道路以及維修道路的時候，工程人員必須要提高公路維護能力，確保排水系統(tǒng)高效運行。除此之外，還應該對原有道路中存在的排水系統(tǒng)進行修補，實現(xiàn)排水系統(tǒng)的完善性和科學性。

積水對于道路的危害是不言而喻的，目前在公路上存在的問題絕大部分與積水有關(guān)。道路上的積水進入道路內(nèi)部的途徑總體分成四類：第一，積水通過路面進行下滲，當大氣降水落到公路上時，絕大部分的雨水沿著路面流出道路，進入路兩邊的綠化帶之中，剩余一部分水則會通過路面上的縫隙進入到道路結(jié)構(gòu)內(nèi)部。第二，公路的地下水。倘若修建道路的位置具有較高水位的地下水，那么地下水便會通過其毛細作用滲透到公路的內(nèi)部之中。第三，國道和省道修建的里程很高，鋪設的范圍較廣，公路兩側(cè)位置的積水下滲，這部分積水會滲入到道路的內(nèi)部位置，而其下滲的原理基本類似于路面積水下滲與地下水滲透。第四，中央分隔帶水下滲。由于技術(shù)水平的不完善，導致修筑的中央分隔帶防水設施不能有效運作，甚至出現(xiàn)失效的現(xiàn)象，導致路面上的積水通過路面下滲到道路結(jié)構(gòu)當中或者是路基當中。當公路結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)積水，在大量的車流量負荷之下以及自然環(huán)境影響之下，便會影響到城市道路結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能，嚴重情況下會致使城市公路發(fā)生使用功能衰竭等情況。在城市交通公路擴建和修建環(huán)節(jié)中，想要確保公路系統(tǒng)的穩(wěn)定性能，不得不注重提升整個公路排水系統(tǒng)的運行能力，提高公路使用性能。

2 改建與擴展公路工程中排水系統(tǒng)建設面臨的難點

就目前城市公路擴改建中，排水系統(tǒng)建設是極具特殊性的。在設計的過程當中，必須要充分考慮設計方案的科學性與合理性?；诶煤途S修原有道路排水系統(tǒng)，系統(tǒng)性分析當?shù)氐乩憝h(huán)境與氣候環(huán)境，確保設計完成的公路排水系統(tǒng)更加具有科學化水平，達到公路排水系統(tǒng)更加完善的目的，杜絕出現(xiàn)公路結(jié)構(gòu)失穩(wěn)現(xiàn)象出現(xiàn)。在一般情況下，設計道路表面排水系統(tǒng)相對而言比較容易，重點與難點在于如何選擇地下排水系統(tǒng)以及道路內(nèi)部排水系統(tǒng)，這兩種排水系統(tǒng)具有相對復雜的結(jié)構(gòu)，且維修的難度很高，在設計排水系統(tǒng)時，必須要嚴格遵照現(xiàn)場的實際情況展開，從而可以有效地避免因為勘察不完善和數(shù)據(jù)信息不完整而導致的設計方向錯誤或環(huán)節(jié)缺失對道路改建擴建造成的不良影響?？梢娫跀U建改建公路工程當中，建立完善的排水系統(tǒng)具有舉足輕重的地位。

就海南省道S304的建設而言，抽水試驗的擬合結(jié)構(gòu)表明，公路的含水層滲透系數(shù)有一定的影響。由于受到上層地下水受到公路的影響，是公路建設的區(qū)位地下水位多少出現(xiàn)不同程度的變化，公路對于地下水位具有一定的阻隔作用。在平面上將上層計算劃分成為5個區(qū)域，在預測期內(nèi)，5個區(qū)域的公路建設情況對于平均水位的影響，見表1。

表1 5個區(qū)域公路平均地下水位比較

根據(jù)流量的預測結(jié)果可以得知，公路區(qū)上層區(qū)域在尚未鋪設公路時候，流量明顯較大，這種現(xiàn)象也就說明了鋪設公路時候?qū)е潞畬拥妮斔芰ο陆?，阻隔水運動。在條件相同的情況之下，下層地下水的流量相比較于鋪設公路之前的流量會大幅上漲，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)也從側(cè)面印證了公路與地下水之間的相互影響。

3 改擴建施工的地下排水系統(tǒng)的總體設計方案

3.1 設置能夠在道路內(nèi)部進行排水的基層

在公路排水系統(tǒng)設計建設的時候，首先要針對于排水系統(tǒng)建立起良好的排水基層，確保可以在短時間內(nèi)將公路上的所有積水進行匯聚，通過公路排水系統(tǒng)將匯集的積水、污水等一系列廢水排出，降低對于交通公路的不良影響。通過科學化的排水系統(tǒng)鋪設，可以避免道路結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)失穩(wěn)而產(chǎn)生的地面裂縫，降低積水通過裂縫滲入到地表之下的概率，提高公路積水快速流出的時間，迫使積水按照原計劃的路經(jīng)流淌，發(fā)揮保護公路安全與改善公路使用環(huán)境的作用，適當性的延長城市公路使用時間，確保公路穩(wěn)定性能。在設計公路排水系統(tǒng)的時候，會同時存在多種不同的問題：第一，在對公路進行擴建的時候，需要同時增加兩個排水基層。第二，基于原有的國道和省道公路上鋪設瀝青，在瀝青公路上布設排水基層。將排水基層相互連接，構(gòu)成一個完整的城市積水排水系統(tǒng)。第三，比較原有公路的穩(wěn)定性能與內(nèi)部承載力度，根據(jù)結(jié)果將受到破壞較為嚴重的位置做好強化修補，排除內(nèi)部積水。以施工的目的作為標準，適當性的擴展公路原有的排水基層。建設公路內(nèi)部排水基層的主要目的是確保公路路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，增加結(jié)構(gòu)承載力。

3.2 道路必須重新設立道路中央排水分隔帶或者碎石排水保護墻

通過分析可知，倘若在公路中央位置設計的隔離帶排水性能不達標，或者是完全喪失排水性能，那么路面上的積水便會透過中央排水隔離帶滲入到公路內(nèi)部，破壞混凝土性能，讓路基長時間的浸泡在積水之中，當?shù)乇硭_始聚集，再加上來往車流產(chǎn)生的壓力，必然會嚴重導致城市公路喪失穩(wěn)定性能，帶來安全隱患。這也就提醒工程人員在設計建設城市公路中央隔離帶的時候，要根據(jù)公路周圍地質(zhì)環(huán)境特性重新設計，利用碎石等具有良好排水性能的材料建立起保護墻，將多余的水分清除中央隔離帶之外，提高排水效果。大多數(shù)情況下，在擴建和修建城市公路的時候，需要重新規(guī)劃設計中央隔離帶，建立起碎石排水墻。若是原有的中央隔離帶匱乏良好的排水性能，那么重建或整修的工作將會面臨極大難度，不得不利用碎石排水墻強化排水能力。

3.3 在新建道路的兩側(cè)邊溝建立截水碎石墻

公路兩側(cè)位置因為常年的水流沖擊，會留有較淺的水溝，水溝的積水便會通過地表下滲到路基之中，損傷路基結(jié)構(gòu)。在路基的上部分設計建立起路基截水墻，便可以有效阻擋外部積水滲透到路基位置，而是透過截水墻直接滲透到路基的下一層位置，一直到截水墻以下才可以使得積水完全深入到周圍的土壤中，減少路基受到積水影響。在公路兩側(cè)建立截水墻，能夠在很大程度上避免水分下滲到路基內(nèi)部而影響結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與路面安全性，同時也在很大程度上削減道路路基結(jié)構(gòu)受到損壞而導致公路表面出現(xiàn)裂痕，降低公路使用年限。

4 結(jié) 語

在改建和擴建城市公路的時候，工程人員必須要實地考察，設計出可行性的公路排水方案，將原有公路中的不良排水現(xiàn)象予以彌補和改善，強化公路使用性能與排水性能。除此之外，工程人員可以借鑒國內(nèi)外成功的設計案例，設計出一套與當?shù)氐刭|(zhì)環(huán)境相符合，經(jīng)濟活動相適應的城市公路排水系統(tǒng)，在改建和擴建工程中既保證原有的公路運輸能力提高，又可以強化道路排水能力。