1、对于路面排水的几点思考摘要:随着我国交通事业的进一步发展,道路建设得到了迅速的发展。在道路建设发展的同时,由于种种原因及各方面因素的制约,没到暴雨季节,道路上就会出现严重的积水现象,路面存在积滞水严重影响道路行车安全及舒畅。若降雨形成的路面水不能及时的排除,形成的路面水膜会使车轮产生液面滑移,高速行驶的车辆在车尾形成的水雾会影响后面车辆驾驶员的视线而引起交通事故。同时路面长期积水会浸润路基,降低路基土的强度,甚至造成路基整体破坏。沥青混凝土路面由于排水不畅,会产生沉陷、开裂、松散及坑槽等,随着水分自裂缝不断浸入路面面层,沥青黏附性减小,并阻断沥青和集料的相互黏结,进一步破坏结构的整体性:水泥混
2、凝土路面在水分的作用下,会在接缝处形成唧泥,造成基层湿软,强度下降:混凝土板在行车荷载的作用下产生不均匀沉陷,造成断板、错台、开裂等,最终导致路面早期破坏。因此,要求合理的安排道路线形饿排水设施,迅速及时地排除路面积水,保证道路路基路面具有足够的强度和稳定性,延长道路使用寿命,保证道路行车安全。 关键词:道路线形;排水;平面线形;纵面线形;行车安全 中图分类号:TU992.03 文献标识码: A 文章编号: 一、道路线形设计组成的因素 1、线形设计时除考虑规划红线外,应综合考虑原有的建筑、道路桥梁及其他构筑物等对新路布线的影响。在不降低道路的技术标准的前提下对上述情况尽可能采取避让、利用及改造
3、等手法使设计工程量降至最低。 2、道路作为城市景观中的一部分,又受到地形、地物排水和地质条件等各项因素的制约。因此,在布线时应强调使所选路线地形地势相协调。既使它融于自然,又要设法利用自然,同时还要尽量解决自然中的不利因素。 3、线形设计时还应考虑道路路线内部平面及纵、横断面问的协调。它们之间的合理组合是保证道路符合技术标准的重要方面,使之能达到行车快捷、安全、舒适、便于集散的目的。 二、道路线形设计中道路排水的问题分析 1、道路平面线形 道路平面设计包括直线、圆曲线、缓和曲线等元素。平面设计的不合理,会造成驾驶员精神紧张,行车操作困难,容易诱发交通事故。因此,道路平面线形必须与沿线地形相适应
4、,与周围环境相协凋,灵活运用线形要素以适合地形,从而满足平面线形直捷、连续和均衡的特点,给人以良好的视觉和心理感受,确保行车安全。 (1)在纵坡平缓时,平面线形为主,降落在路面上的雨水,应通过路面横向坡度向两侧拍刘,避免行车道路面积范围内出现积水。路拱横坡的确定既要保证排水通常又要保证行车安全,其路拱坡度一般依据路面类型和当地自然条件而定。高等级公路中,沥青混凝土路面横坡一般不应为 2%邹游,当为软土路基,路基完工后沉降交大,采用过度路面时,路面横坡应适当加大到 3%。当为纵坡小或超高缓和段的扭曲路面事,最小合成坡度不小于 0.5%。 (2)在超高路段,内侧半幅路面排水同于一般路段。对于超高外
5、侧半幅路面,在超高内侧中央分隔带路缘带外设置纵向排水沟,每隔一定距离设置集水井和泄水口,并通过横向排水管将水排出路界外。但是在设有中央分隔带的高等级公路上,为了排水需要,平面线形应优先考虑采用不设超高的平曲线半径。 2、道路纵断面线形 道路纵断面设计包括纵坡、坡长、竖曲线半径等元素。国内外的许多研究表明,道路纵坡对道路安全的影响非常大,许多研究学者认为事故率与坡度呈指数或线性的单调上升关系,随着坡度的增加事故率上升,且当坡度超过一定值时,事故率急剧上升。纵面线形应平顺、圆滑、视觉连续,并与地形相适应,与周围环境相协调。连续上坡路段的纵坡没计,除上坡方向应符合平均纵坡、不同纵坡最大坡长规定的技术
6、指标外,还应考虑下坡方向的行驶安全性。道路纵坡对排水的影响: (1)为了保证挖方地段,设置边沟的地天方地段和横向排水不畅的纵向排水,防止积水渗入路基而影响其稳定,规定各级公路的长路堑段以及其他横向排水不畅的路段,均应采用不小于 0.3%的纵坡。当道路纵坡小于 0.3时,路面雨水流速缓慢,路面雨水迟滞现象较为严重,雨水不能顺利地流向低处,此时,雨水主要依靠路面每一个雨水口进行排放,每一个雨水口承担路面汇水面积内的雨水流量,一般不会形成超越流量,但整个路面上有一层水膜,会对行车产生不利。 (2)当道路纵坡介于 0.3 2之间时,路面雨水顺纵坡流向下游,在路面横坡不大的情况下,实际水面宽度大于雨水口
7、宽度,一部分雨水被雨水口截流,另一部分雨水顺流而下,在下游低洼处汇集,形成超越水量,在这种情况下,雨水口就需要采用更有效的截流形式,并在路面低洼处进行特殊设计,以便及时排放路面雨水。 (3)在路面纵坡大于 2的较大坡道上,路面雨水水流将处于急流状态。部分水流会跃过雨水口而形成跳越,使道路坡道上的雨水口进水能力大大降低,超越水量将会加大,此时,路面低洼地段在暴雨期间将会出现较大的汇水量,若在该低洼地段,路面没有足够的雨水排泄能力,将会出现积水现象。 (4)道路在平曲线路段,若纵向有纵坡又有超高时,则最大坡度在纵坡和超高横坡所合成的方向上,这时最大的坡度称为合成坡度。为了保证路面排水,合成坡度的最
8、小值不宜小于 0.5%,特别是在超高过渡段,合成坡度不宜设计为 0%,当合成坡度小于 0.5%时,应采取综合排水措施,以保证排水通畅。在平纵线形设计,一般合成坡度的最大值规定为 10%左右,如条件可能,一般合成坡度不宜大于 8%。 (5)另外在高速公路和一级公路纵坡及坡长的选用应充分考虑车辆运行质量的要求。对高速公路即使纵坡为 2%,其坡长也不宜过长;二级、三级、四级公路当连续纵坡大于 5%时,应在不大于规定的长度处设置缓和坡段。缓和坡段的纵坡不大于 3%,其长度应符合最小坡长的要求。为了既满足纵面线形设计的要求,又满足满水要求,则将纵面线形要求的坡度与排水要求的纵坡坡度结合地形进行调节,定出
9、纵面坡度。 3、道路平纵组合线形 道路线形是平、纵结合的有机整体,平面、纵断面线形不是孤立的,因而在设计中除了平纵指标满足规定值外,更要注意平纵面的组合设计。平、纵曲线组合的不合理可能会影响司机的视线,甚至会错误地诱导前方公路的方向。设计时应为驾驶员提示前方路线的情况,确保路边状况清晰。路旁景观对驾驶员理解前方路况有深刻影响,设计应充分利用自然或人造景观。对平、纵线形的非常规组合,应采用模型进行检查.以获得从驾驶员角度看到的公路视觉效果。可用计算机绘制静态和动态的公路及其三维透视图来检查公路的视觉效果,确保道路与地形的协调。平纵面线形的组合设计是线形设计的最后阶段,是保证道路成为连续圆滑、顺适
10、、美观的空间线形的总要过程,也是真正事项安全、迅速和舒适营运的重要保障。 (1)要选择能够得到适当合成坡度的线性组合。为了保证路面排水,有道路横坡和纵坡组合成的合成坡度,最好不宜过大,一般合成坡度的最大值规定为 10%左右,如条件可能,一般合成坡度不宜大于 8%。 但是合成坡度过小也不好,合成坡度的最小值不宜小于 0.5%,特别是在超高过渡段,合成坡度不宜设计为 0%,当合成坡度小于 0.5%时,应采取综合排水措施,以保证排水通畅。合成坡度过大的平面线形与纵断面线形的组合,在纵坡陡的地方,必然插入了小半径的平曲线,车辆行驶容易产生错误,特别是在冬季结冰期更危险。反之,如果合成坡度过小,排水就不
11、能迅速进行,由于不能迅速排出路面上的积水,不仅影响到行车的安全性,而且极大地阻碍了汽车的高速运行。 (2)在凸形曲线的顶部或凹形竖曲线的底部,要避免设置反向曲线的变曲点。在前者情况下,线形失去了视线诱导的效果,在道路上行驶的车辆,好像向“空中”突入的状态一样,给驾驶员以一种不安的感觉。而且要到接近坡顶点处,才知道线形开始想相反的方向弯曲,这种情况下操纵方向盘是非常危险的事情。其次,在凹形竖曲线的底部有变曲点,排水上就是一个问题。在变曲点的前后,道路看起来就是扭曲的视觉上也有缺陷,所以在平面线和竖曲线重合的设计上,这两种情况应该避免。 图 1 排水不良的线形组合 (3)当平曲线与竖曲线与地形配合
12、协调,且几乎相互重合时,视觉效果最为愉悦。为安全起见,平曲线应稍长于竖曲线。竖曲线与直线重合是上述情况的一种变化形式,也是可以接受的。但当直线较短、坡度平缓,而超高渐变段位于凹型曲线时,应对该路段的排水和积水情况进行检查。 图 2 短直线与凹竖曲线组合 (4)另外,平竖曲线组合时,竖曲线宜包含在平曲线之内,且平曲线应稍长于竖曲线。避免竖曲线顶、底插入小半径平曲线,一个平曲线内应避免纵面线形反复凸凹公路布线应能提供视野的多样性,利用最佳的风景特征引人人胜,避免单调;在满足技术标准的前提下,线形应“适应地形” ,不大挖大填,力求公路与周围风景融合成一体。平曲线和竖曲线要尽量重合,且平曲线与竖曲线大
13、小要保持均衡。尽量选择能得到适当合成坡度的线形组合;当平曲线与竖曲线半径值都较小时,宜错开布设.或者增大一方的指标值。避免在凸形竖曲线的顶部、凹形竖曲线的底部插人小半径平曲线或出现反向曲线的变曲点。在同一个平曲线内.应避免纵断面线形的反复凹凸。 三、小结 道路平面线形和纵面线形的组合设计,就是要得到一个既能满足汽车行驶安全、舒适的要求,能使工程造价及运营费用经济,能在驾驶员视觉和心理状态方面引起良好反映,同时道路与沿线周围环境和景观相协调的道路立体线形,从而达到安全、舒适、快速和经济的目的。 道路排水是道路安全中一个非常重要的课题,迅速及时的排除路面上的积水对道路使用性能有重要作用,另外对行车安全也起着十分重要的作用。道路线形设计是道路完成的第一个阶段,在设计线形中,将线形与地形相结合,并在完成线形设计中,考虑道路路面排水的各种要求,避免各种不利排水的各种线形组合,从而保证线形流畅,路面积水得到迅速及时的排除,保证行车的安全。另外除了在道路设计上力求更科学合理外,设计时还要使道路更加人性化,更多地考虑使用者的感受,更多地体现“以人为本”的道路设计新理念,让道路的使用者更加安全舒适,最大程度的减少交通事故的发生。 参考文献: 1、主编:黄选佳城市道路积水成因及市政道路线性排水工程A建筑与工程; 2、主编:戴旭东城市道路线形设计中的问题M路桥