摘要:排水設(shè)計對道路有著十分重要的影響,在雨季時,良好的排水設(shè)計能夠及時將道路上的積水排干,有效地保護路面和路基。反之,如果道路的排水設(shè)計不過關(guān),那么就會導(dǎo)致道路在雨季時雨水不能夠及時地排除出去,從而影響道路的行車安全,并且對道路路面和路基都產(chǎn)生一定的負面影響。
關(guān)鍵詞:排水失效;道路路面;道路路基
  前言
  道路排水系統(tǒng)設(shè)計是道路設(shè)計中的一個重要組成部分,對道路也有著十分重要的意義。針對這一問題,本文將分析道路排水系統(tǒng)的組成,重點探討排水失效可能對道路路面和路基產(chǎn)生的影響和探討如何提高道路的排水功能,避免道路出現(xiàn)排水失效的狀況。
  1道路排水系統(tǒng)的組成
  道路排水系統(tǒng)由地面排水設(shè)備和地下排水設(shè)備兩部分組成。
  1.1地面排水設(shè)備
  地面排水設(shè)備主要由急流槽、跌水、排水溝和邊溝組成,在必要的時候,還會設(shè)計渡槽、積水池和倒虹吸。這些排水設(shè)備分別分布在路基的不同地方,具有的排水工程也不相同。
  在陡坡地段,水流的速度非常快,水流對道路的沖刷作用非常大,所以在路基上必須設(shè)置急流槽和跌水。急流槽和跌水的原料為水泥混凝土或者漿砌塊石,結(jié)構(gòu)必須耐久和穩(wěn)固,這樣才能夠抵抗水流的沖刷作用。
  排水溝是用來引水的,它將路基范圍之內(nèi)的各種水源進行匯集,然后將水流引到路基范圍之外的地方或者橋涵。
  邊溝采用的是標準的橫斷面形式,它的排水量不是很大,它將水排到路旁的自然水溝或者低洼的地方。
  當水流受到設(shè)計標高限制、需要橫跨路基時,就要采取渡槽和倒虹吸的形式,使得溝槽和管道在路基的上部和底部架空跨越。
  在排水比較困難的地方,可以設(shè)立積水池,將地表的水排除到積水池中。
  1.2地下排水設(shè)備
  地下排水設(shè)備比較常見的有滲井、盲溝和滲溝,這種方式是指以滲流的形式將路面上的積水匯集到水坑,使得積水排除到路基范圍之外的地方。
  當這兩種主要的排水方式設(shè)計存在一定的缺陷時,道路在雨季就很可能出現(xiàn)排水困難、路面積水比較嚴重的情況。
  2排水失效可能對道路路面產(chǎn)生的影響
  排水失效對路面有著非常大的影響,我們經(jīng)常看見,一些道路在雨天經(jīng)常出現(xiàn)翻漿和坑槽等現(xiàn)象,這些都是由于長期的積水作用造成的。下面我們就來分析積水作用會對路面產(chǎn)生哪些影響,積水對路面是怎樣造成影響的。
  2.1影響路面的行車安全
  當排水失效時,路面會囤積大量的積水,在道路表面會形成一層水膜,一有車輛經(jīng)過,就會產(chǎn)生水霧,從而模糊駕駛員的視線,給駕駛員的安全駕駛帶來一些阻礙。
  如果氣溫較低,那么水膜就會結(jié)冰,冰比較光滑,當車輛駛過時,汽車輪胎與地面之間的摩擦力會變小,所以導(dǎo)致汽車輪胎容易打滑,從而大大地提高了車禍的發(fā)生率。當?shù)缆飞系乃Y(jié)成冰時,駕駛員會降低行車速度,這就會導(dǎo)致城市出現(xiàn)堵車現(xiàn)象嚴重,給駕駛員和乘客的心理造成一定的不耐煩。
  2.2影響路面的質(zhì)量
  當路面由于施工不過關(guān)的因素留有一些縫隙時,路面的積水會通過縫隙滲透到道路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如果道路的瀝青混合料長時間受到自由水的浸泡,那么就會使得碎石和瀝青之間的粘附性降低。
  再加上溫度的脹縮作用和道路的負載作用,碎石會與瀝青逐漸地分離,從而使得瀝青混合料變得松散。瀝青混合料中的碎石在剝離之后,會由于道路的負載作用,與道路基層出現(xiàn)撞擊,從而使得道路基層土質(zhì)部分變成稀漿,然后通過裂縫滲透出來,這樣路面就會出現(xiàn)網(wǎng)裂、翻漿、坑槽等現(xiàn)象,導(dǎo)致行車的舒適度降低。
  2.3影響路面的穩(wěn)定性
  由于排水失效,導(dǎo)致大量的積水在道路表面集聚,這些水會在道路表面形成流動水,當滲透到一定的深度之后,流動水會沿著道路的兩側(cè)進入路基的內(nèi)部和路面的結(jié)構(gòu)層。如果長時間使路面和路基浸泡在水中,那么就會使得路面在車輛的負載作用下發(fā)生沉陷,從而導(dǎo)致路面的支撐作用下降、路面的穩(wěn)定性下降。
  3排水失效可能對道路路基產(chǎn)生的影響
  排水失效不僅會對路面產(chǎn)生一定的影響,而且還會對路基產(chǎn)生一定的負面影響。如果路基長期地浸泡在水中,那么路基內(nèi)部的土體就會軟化,從而導(dǎo)致翻漿和塌落現(xiàn)象的發(fā)生。除了這些影響之外,路基還會出現(xiàn)凍脹、滑坡、濕陷等現(xiàn)象,改變路基土層受力情況和土質(zhì)濕度,使得路基的土層內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到影響,從而破壞路基的穩(wěn)定性。
  3.1加劇道路路基的濕陷現(xiàn)象
  路基的內(nèi)部結(jié)構(gòu)在積水的作用下,會削弱路基內(nèi)部土壤的粘結(jié)強度,使得路基內(nèi)部的土壤層聯(lián)結(jié)作用變?nèi),從而使得路基的負載能力降低。在長期的積水作用下,路基土壤中的礦物顆粒會保持一種運動狀態(tài),然后將土壤內(nèi)層結(jié)構(gòu)進行重新排列。
  在這種情況下,路面的負載情況和路基內(nèi)部的聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生一定的變化,土壤的附加壓縮會變大,從而出現(xiàn)濕陷現(xiàn)象。因此積水下滲是導(dǎo)致路基濕陷的主要原因,其主要是通過作用于路基土壤,使其發(fā)生一系列化學(xué)變化和物理變化,而導(dǎo)致路基土層受到破壞的。
  當路基出現(xiàn)濕陷時,路基的土層之間會形成縫切割,所以道路的路基結(jié)構(gòu)會受到一定的影響,穩(wěn)定性也會大大地降低。
  3.2導(dǎo)致路基滑坡
  在地下水和路面積水的雙重作用之下,如果路基處在天然的山坡坡積層上,那么路基的坡積層就會加速活動,從而導(dǎo)致滑坡現(xiàn)象的出現(xiàn)。此外,排水失效還會導(dǎo)致地下水的滲透壓力增大,使得路基的穩(wěn)定性降低。
  3.3導(dǎo)致路基凍脹
  在冬季溫度比較低時,排水失效會使得沒有及時排除的積水進入到道路的內(nèi)部結(jié)構(gòu),導(dǎo)致路基的內(nèi)部出現(xiàn)水分凍結(jié)現(xiàn)象,形成一層冰夾層和冰晶體。當氣溫逐漸回升時,土層里面的冰層會逐漸地融化,使得地基內(nèi)部土壤變得濕潤和軟化,然后與地下水共同作用,導(dǎo)致路基出現(xiàn)深層脹漿,從而導(dǎo)致路基的穩(wěn)定性下降。
  3.4導(dǎo)致路基變形
  地下水和路面的滲水會使得路基中土層含水量發(fā)生改變,導(dǎo)致路基出現(xiàn)變形。如果路堤的構(gòu)成為粉土和粘性土,那么積水對路基的作用就會變得更加明顯。因此,在路基受到積水作用的侵蝕時,土層的含水量將會飽和,土壤的抗剪強度將會降低,穩(wěn)定性也會受到一定的影響。