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浅谈排水失效对道路路面、路基产生的影响

摘要:排水设计对道路有着十分重要的影响,在雨季时,良好的排水设计能够及时将道路上的积水排干,有效地保护路面和路基。反之,如果道路的排水设计不过关,那么就会导致道路在雨季时雨水不能够及时地排除出去,从而影响道路的行车安全,并且对道路路面和路基都产生一定的负面影响。

关键词:排水失效;道路路面;道路路基
  前言
  道路排水系统设计是道路设计中的一个重要组成部分,对道路也有着十分重要的意义。针对这一问题,本文将分析道路排水系统的组成,重点探讨排水失效可能对道路路面和路基产生的影响和探讨如何提高道路的排水功能,避免道路出现排水失效的状况。
  1道路排水系统的组成
  道路排水系统由地面排水设备和地下排水设备两部分组成。
  1.1地面排水设备
  地面排水设备主要由急流槽、跌水、排水沟和边沟组成,在必要的时候,还会设计渡槽、积水池和倒虹吸。这些排水设备分别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,水流对道路的冲刷作用非常大,所以在路基上必须设置急流槽和跌水。急流槽和跌水的原料为水泥混凝土或者浆砌块石,结构必须耐久和稳固,这样才能够抵抗水流的冲刷作用。
  排水沟是用来引水的,它将路基范围之内的各种水源进行汇集,然后将水流引到路基范围之外的地方或者桥涵。
  边沟采用的是标准的横断面形式,它的排水量不是很大,它将水排到路旁的自然水沟或者低洼的地方。
  当水流受到设计标高限制、需要横跨路基时,就要采取渡槽和倒虹吸的形式,使得沟槽和管道在路基的上部和底部架空跨越。
  在排水比较困难的地方,可以设立积水池,将地表的水排除到积水池中。
  1.2地下排水设备
  地下排水设备比较常见的有渗井、盲沟和渗沟,这种方式是指以渗流的形式将路面上的积水汇集到水坑,使得积水排除到路基范围之外的地方。
  当这两种主要的排水方式设计存在一定的缺陷时,道路在雨季就很可能出现排水困难、路面积水比较严重的情况。
  2排水失效可能对道路路面产生的影响
  排水失效对路面有着非常大的影响,我们经常看见,一些道路在雨天经常出现翻浆和坑槽等现象,这些都是由于长期的积水作用造成的。下面我们就来分析积水作用会对路面产生哪些影响,积水对路面是怎样造成影响的。
  2.1影响路面的行车安全
  当排水失效时,路面会囤积大量的积水,在道路表面会形成一层水膜,一有车辆经过,就会产生水雾,从而模糊驾驶员的视线,给驾驶员的安全驾驶带来一些阻碍。
  如果气温较低,那么水膜就会结冰,冰比较光滑,当车辆驶过时,汽车轮胎与地面之间的摩擦力会变小,所以导致汽车轮胎容易打滑,从而大大地提高了车祸的发生率。当道路上的水结成冰时,驾驶员会降低行车速度,这就会导致城市出现堵车现象严重,给驾驶员和乘客的心理造成一定的不耐烦。
  2.2影响路面的质量
  当路面由于施工不过关的因素留有一些缝隙时,路面的积水会通过缝隙渗透到道路的内部结构。如果道路的沥青混合料长时间受到自由水的浸泡,那么就会使得碎石和沥青之间的粘附性降低。
  再加上温度的胀缩作用和道路的负载作用,碎石会与沥青逐渐地分离,从而使得沥青混合料变得松散。沥青混合料中的碎石在剥离之后,会由于道路的负载作用,与道路基层出现撞击,从而使得道路基层土质部分变成稀浆,然后通过裂缝渗透出来,这样路面就会出现网裂、翻浆、坑槽等现象,导致行车的舒适度降低。
  2.3影响路面的稳定性
  由于排水失效,导致大量的积水在道路表面集聚,这些水会在道路表面形成流动水,当渗透到一定的深度之后,流动水会沿着道路的两侧进入路基的内部和路面的结构层。如果长时间使路面和路基浸泡在水中,那么就会使得路面在车辆的负载作用下发生沉陷,从而导致路面的支撑作用下降、路面的稳定性下降。
  3排水失效可能对道路路基产生的影响
  排水失效不仅会对路面产生一定的影响,而且还会对路基产生一定的负面影响。如果路基长期地浸泡在水中,那么路基内部的土体就会软化,从而导致翻浆和塌落现象的发生。除了这些影响之外,路基还会出现冻胀、滑坡、湿陷等现象,改变路基土层受力情况和土质湿度,使得路基的土层内部结构受到影响,从而破坏路基的稳定性。
  3.1加剧道路路基的湿陷现象
  路基的内部结构在积水的作用下,会削弱路基内部土壤的粘结强度,使得路基内部的土壤层联结作用变弱,从而使得路基的负载能力降低。在长期的积水作用下,路基土壤中的矿物颗粒会保持一种运动状态,然后将土壤内层结构进行重新排列。
  在这种情况下,路面的负载情况和路基内部的联结结构会产生一定的变化,土壤的附加压缩会变大,从而出现湿陷现象。因此积水下渗是导致路基湿陷的主要原因,其主要是通过作用于路基土壤,使其发生一系列化学变化和物理变化,而导致路基土层受到破坏的。
  当路基出现湿陷时,路基的土层之间会形成缝切割,所以道路的路基结构会受到一定的影响,稳定性也会大大地降低。
  3.2导致路基滑坡
  在地下水和路面积水的双重作用之下,如果路基处在天然的山坡坡积层上,那么路基的坡积层就会加速活动,从而导致滑坡现象的出现。此外,排水失效还会导致地下水的渗透压力增大,使得路基的稳定性降低。
  3.3导致路基冻胀
  在冬季温度比较低时,排水失效会使得没有及时排除的积水进入到道路的内部结构,导致路基的内部出现水分冻结现象,形成一层冰夹层和冰晶体。当气温逐渐回升时,土层里面的冰层会逐渐地融化,使得地基内部土壤变得湿润和软化,然后与地下水共同作用,导致路基出现深层胀浆,从而导致路基的稳定性下降。
  3.4导致路基变形
  地下水和路面的渗水会使得路基中土层含水量发生改变,导致路基出现变形。如果路堤的构成为粉土和粘性土,那么积水对路基的作用就会变得更加明显。因此,在路基受到积水作用的侵蚀时,土层的含水量将会饱和,土壤的抗剪强度将会降低,稳定性也会受到一定的影响。

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