路面排水方式对路堤边坡防护的影响研究

道路工程师在选用路堤边坡防护型式时,考虑了路面排水方式的影响,但具体有什么样的影响,却缺乏理论依据和相关研究,为此本文在研究不同路面排水方式下边坡汇流流速的基础上,计算得到了不同情况下边坡水流的流速规律及有关数据,并通过分析这些数据与坡面允许流速的关系,得出如下结论:(1)路面排水方式对圬工防护影响较小,可以忽略;(2)路面排水方式对综合防护有一定的影响,建议路堤高7 0m以下(包括7 0m)路面采用漫流排水,路堤高7 0m以上路面采用集中排水;(3)路面排水方式对植草防护影响较大,路堤高3 0m以下(包括3 0m)路面采用漫流排水,路堤高3 0m以上路面采用集中排水。     

边坡人字形骨架防护骨架尖角设计研究

以广东龙川~怀集高速公路骨架防护工程为依托,探讨雨水在边坡上的运动规律。通过对人字形骨架内坡面薄层水流流速和边坡排水能力进行计算,对比分析不同尖角的人字形骨架的排水能力和工程量,得出如下结论:(1)土质草皮边坡汇水计算时,由于土体的渗透和草皮阻流的影响,入渗率λ的确定较复杂,可将(I-λ)项简化为ψqp,t,以简化计算;(2)在顺坡向间距和横向间距一定的情况下,人字形骨架的排水槽排水能力随尖角减小而增大,90°、75°、60°尖角人字形骨架排水能力变化量为9%~14%;(3)在顺坡向间距和横向间距一定的情况下,人字形骨架的工程量随骨架尖角的减小而增加,90°、75°、60°尖角人字形骨架工程量变化量为10%~25%;(4)在其他条件满足的情况下,人字形骨架尖角宜取较大值,人字形骨架尖角选取建议采用90°,在土质较好的边坡和半岩质边坡,可适当增大尖角。     

基于径流长度的道路S型曲线超高段分析

以高速公路单路拱S型曲线为研究对象,对3组不同车道数和7种不同纵坡工况下的±2%超高渐变段的水流路径长度进行分析。得到的主要结论:纵坡由0.5%增加到6%,水流路径长度平均增大2.83倍,纵坡越大,水流路径越长;当纵坡大于4%时,水流路径几乎都超过了限定值。以水流路径长度为控制指标,对不同车道数S型曲线平缓超高路段给出了最大纵坡修正建议。     

公路边坡防护的设计探讨

通过确定不同雨强及路面宽度条件下截水骨架综合防护措施的泄水槽宽度、间距以及骨架坡长等技术参数对于坡面流速的影响分析，得出在不同参数条件下雨水流速的变化及对冲刷效果的影响，以为边坡防护设计提供技术依据。     

降雨入渗对边坡暂态饱和区分布特征的影响

针对降雨入渗形成的边坡内部暂态饱和区的形成与分布受多种因素影响的状况,开展了降雨条件下暂态饱和区形成条件及多因素影响下暂态饱和区分布的研究。基于有限元数值模拟方法,开展一维渗流及二维渗流过程计算,得到了暂态饱和区的形成条件及多因素影响下的分布特征。研究结果表明:一维渗流条件下,暂态饱和区生成速度和扩展范围受到降雨强度与降雨时间共同控制,暂态饱和区形成的根本原因是土体表面入渗流速大于土体内部湿润锋出渗流速;降雨条件下,暂态饱和区形成的速度为边坡下部大于边坡上部,降雨停止后,随着雨水的持续下渗,坡面已饱和区域体积含水率随着雨水的下渗逐渐降低,消散速度为边坡上部快于下部;降雨强度、初始边坡表面吸力、边坡土体类型对暂态饱和区形成时间、分布深度将产生一定的影响,且影响程度大于坡比对暂态饱和区的影响;在边坡初始表面吸力相同的条件下,降雨强度越大边坡表面孔隙水压力上升速度越快,在降雨强度相同的条件下,初始表面吸力越大边坡表面孔隙水压力上升速度越快,边坡表面孔隙水压力受坡比影响较小。     

椰纤维网边坡防护降雨冲刷试验研究

通过降雨冲刷和面流冲刷室内模型试验模拟研究不同直径、不同间距下椰纤维网生态防护边坡的表面降雨冲刷形态特征及面流冲刷规律,分析椰纤维网生态防护边坡在降雨作用下的坡面冲刷规律。结果表明,椰纤维网防护能降低边坡的降雨冲刷,减少细沟形成与扩展;椰纤维网能增加坡面抗冲刷能力,在其防护下,泥砂冲刷总量比裸坡减少40%以上,坡面水流速度降低20%以上;椰纤维网网孔距离越小,坡面冲刷量及坡面水流速度均越小。     

压路机驱动类型对纵坡路段沥青路面碾压的影响

本文根据压路机驱动类型的不同,通过对压路机在水平路面与纵坡路段沥青路面碾压时的受力分析,得出压路机驱动方式在纵坡路段沥青路面上、下坡碾压时对路面的影响和差别,并提出了纵坡路段沥青路面碾压的合理建议。对于单一驱动轮情况,建议在水平或小纵坡情况下(如纵坡小于2%),驱动轮在前从动轮在后;当纵坡较大时,从动轮在前驱动轮在后。对于双轮驱动情况,建议当纵坡不大或水平路段(如纵坡小于2%),宜采用前轮驱动,或短时间双轮驱动;而在较大纵坡路段,应采用双轮驱动(下坡双轮制动)。     

长大纵坡路段沥青路面车辙规律和影响因素

为了探明长大纵坡路段车辙的分布特征及影响因素,改善沥青路面的抗车辙性能,以铜黄高速公路为依托,调查了该公路的日平均交通量和长大纵坡路段的车辙病害。首先,通过测量不同长大纵坡路段的车辙深度,分析了车辙沿深度方向的分布特点;其次,通过开挖典型车辙断面,分析了车辙在路面结构层内的分布规律;再次,钻取了典型车辙病害路段的圆柱形路面芯样(芯样直径150 mm),并结合圆柱形试件车辙试验(CSWTT)结果,揭示了长大纵坡路段沥青路面车辙的分布规律和产生机理;最后,分析了纵坡坡度与坡长、行车速度、温度、沥青混合料材料特性等因素对长大纵坡路段车辙的影响,同时提出了改善沥青路面长大纵坡路段抗车辙性能的建议。结果表明:长大纵坡路段沥青路面的车辙主要分布于中、下面层;长大纵坡路段的车辙主要由压密变形和剪切流动变形组成,前者来自于行车荷载的碾压,后者则是由沥青混合料在多因素(重载、高温、慢速等)耦合作用下的抗剪切能力不足引起,且后者对车辙产生的贡献率更大;当其他条件相同时,坡长对车辙的贡献率高于坡度,当纵坡坡长较长(超过或接近临界坡长),坡度较大(3%)时,则车速降低最快,相应地,长大纵坡路段沥青路面车辙最为严重。     

浅谈城市道路最小纵坡设计与锯齿形偏沟的运用

在地势平坦的城市中,受各种因素的影响,道路纵坡时常出现小于最小排水坡度的情况。通过规范对城市道路最小纵坡的要求,分析设置最小纵坡的原因及其合理性,阐述了在地势平坦的城市道路设计中最小纵坡的应用及不能满足最小纵坡(最小排水坡度)时锯齿形偏沟的使用方法及注意事项,解决城市道路路面排水与线形美观的矛盾,以利于路面雨水快速排除。     

透水混凝土路面对雨水径流的影响研究

基于"海绵城市"理念的透水路面能有效延迟地表径流的出现时间并降低径流总量,起到缓解城市洪涝灾害的作用。为了研究透水混凝土路面对雨水径流的影响,从透水混凝土路面渗水能力的理论研究入手,首先对透水路面的渗透系数进行了分析,然后以某新建道路为例,就透水混凝土路面对地表雨水径流的延迟时间和径流量削减情况进行试验研究。研究成果表明:第一,透水路面的渗透系数与混凝土有效空隙率(ne)的5. 3961次方呈正比;第二,当降雨总量小于路面渗透能力时,雨量越大,路面对地表径流的延迟时间越长,削减效果也越好;当降雨量超过其渗透能力时,雨水只能以地表径流的形式排出道路系统;第三,降雨持续时间为30、60和120 min时,透水混凝土路面对地表径流总量的削减率分别超过60%、55%和40%,可见,透水混凝土对降低路面地表雨水径流总量具有显著的效果。