公路排水设计中的土工合成材料应用技术

公路排水设计中的土工合成材料应用技术

胡志新

关键词：土工合成材料；公路排水系统；设计；应用

一、引言

在整个公路工程建设过程中，排水工程是非常至关重要的施工环节，其施工质量的好坏将会直接影响到公路结构的安全稳定性。因此，加强对公路排水系统的优化设计是十分有必要的。尤其是当今科学技术飞速发展的前景下，设计人员更要加大对新型节能建筑材料与施工技术的应用，而土工合成材料作作为目前公路排水施工中常见的防水性材料，由于其自身具备的众多优点，受到了我国施工企业的高度重视与喜爱。下面，本文就对公路排水设计中的土工合成材料应用技术进行了初步的探讨分析，并提出一些自身的观点。

二、排水土工合成材料的种类

土工合成材料是一种新型的岩土工程材料，是岩土工程中应用的合成材料的总称。它以人工合成高分子聚合物（如塑料、化纤、合成橡胶等）为原料，制成各种类型的产品，置于土体内部、表面或各层土体之间，发挥加强或保护土体的作用。用于排水的土工合成材料可选用无纺土工织物、排水板、软式透水管、透水硬管和土工复合排水体等。

（1）无纺织物是把纤维做成定向的或随意的排列，然后做成平面织物。无纺土工织物按结构分为长丝无纺土工织物、短纤无纺土工织物、针刺无纺土工织物、热粘无纺土工织物、化粘无纺土工织物。目前应用较多的有针刺法无纺土工织物和热粘型无纺土工织物两种。

（2）软式透水管是以经过防腐处理并外覆聚氯乙烯或其他材料作保护层的弹簧钢丝圈作为骨架，以渗透性土工织物及聚合物纤维编织物为管壁包裹材料组成的一种复合型土工合成管材

（3）透水硬管以高分子聚合物或其他材料制成的多孔管材为排水芯材，外包土工织物作为滤层，组合成的圆形土工复合硬式管状排水体。

（4）土工复合排水体是由两种或两种以上的土工排水材料组合而成的复合排水结构体。目前工程使用较广泛的有排水板、速排笼、三维排水网等。

三、公路排水设施类型

通常情况下，为了保证路面结构的可靠性，施工单位一般都会采用透水性较强的材料来作为基层部分。并且，通过在边缘处设置的纵向、横向排排水管共同组成的基层排水系统。但是，由于排水层中的路径并不是很长，尤其是当水体在透性材料中渗流时，其流速非常快，能够达到理想的排水效果，在我国当前公里排水工程施工中得到了较为广泛的应用。

公路排水设施的应用目的在于迅速排除降落在公路路界内的地表水与渗入路基路面内部的水，防止公路路界外的水进入公路体内或让其按一定要求通过，以防止公路路基路面结构遭受地表水和地下水的侵蚀、冲刷等损坏作用。这些排水设施在实现其功能时，不应造成不适当的壅水或阻水，不应产生冲刷流速，也不应影响公路上车辆的安全运行。公路排水可划分为五种类型，地下排水、中央分隔带排水和边坡防护与支挡结构排水。

四、排水土工合成材料的应用方式

1.在进行挖方路段路基排水施工过程中，施工企业必须切实根据实际的施工条件与环境情况，选择相应的土工合成材料应用技术，并对排除水流量进行认真仔细的测量，从而计算出排水设施具体的尺寸大小。除此之外，还要加强对排水材料的使用数量进行严格的控制。而对于填方区路基排水设计来说，可以不需要考虑流量计算问题，应该尽可能将排水布料铺设在基层结构中合适的位置。

2.在某些施时候，施工单位为了提高公路排水系统的可靠性，设计人员都会在路堤顶部上方，敷设一层土工合成的排水材料，以此来改善温差作用而产生了一系列影响，从而确保路基面层积水的快速排除。并且，这种复合型的排水材料还能够对高含水量问题进行有效的控制。因此，在实际的公路排水工程施工中，施工单位必须高度重视土工合成材料质量问题，充分做好其技术管理措施，一定要保持防水材料在铺设过程中，处于平铺的状态，对坡度进行适当的调整，这样做得的主目的是为了让自由水更好更快的流出公路路基，避免对公路结构造成更大的损坏。而在平面设计方面，设计人员就应该根据施工现场具体的水位位置，通过精细化的计算来得出准确的水位置以后，最终确认排水材料的应用范围。

3.如果采用土工合成材料应用技术来对填挖结合部排水工程进行施工时，施工人员一定要特别注意的问题是，必须将土工合成防水材料敷设在地下水容易出现渗水问题的部分，最好将布置方向朝着渗水方向延长，从而保证排水材料能够与路基中的排水设施更好的结合在一起，达到理想的排水效果。

五、排水土工合成材料的选择

用于排水土工合成材料可选用无纺土工织物、排水板、软式透水管、速排笼、透水硬管和整体式渗沟（塑料盲沟）、大孔径缠绕塑料管和土工复合排水体等。

一般来说，土工合成材料可以在公路排水工程中单独应用，也可以与相关的排水结构共同协调使用，形成一个完整的公路排水系统，有效的排水地下水与地表水中高含量的水分。为此，设计人员在对公路排水结构进行设计时，应该充分考虑到土工合成材料的排水性能，并结合排水结构的实际特点，采用适合的土工合成材料应用技术，使其发挥最大化的使用作用于价值。除此之外，还要对其与其他排水材料的排水能力进行深入的调查分析，最终确定出具体的断面大小。而作为公路排水系统中的土工合成材料，必须具备较高的强度，应当符合国家规定的使用标准要求，无论是在埋设深度，还是荷载选用方面，有着较为明确严格的要求。

六、结束语

综上所述，可以得知，公路建设必将朝着安全、美观，与生态环境协调的方向发展，研究新型路用排水材料，与公路建设的发展方向是一致的，为将来公路排水设计中的美学及环保研究奠定了基础。在道路的排水系统中，结合工程实际，使用土工合成材料，有助于将积滞在路界范围内的水排除道路面和路基结构外，有利于改善道路的使用性能，大大提高其使用寿命，降低道路养护和维修费用，为国家节省投资。

参考文献：

[1]李春晓，郭绍成，高康.土工排水材料在路面和路基排水中应用[J].2005，12：133-136.

[2]李玉辉.土工合成材料在西部公路排水设计中的应用[J].森林工程，2003，7.

[3]刘建华，郭忠印，丁志勇，等.公路排水设计中的土工合成材料应用技术[J].同济大学学报，2006，4.