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浅谈山区高速路基排水工程

2019-11-28杨佳娜李亚璠

建材发展导向 2019年3期
关键词:边沟挖方排水沟

杨佳娜 李亚璠

(云南省交通规划设计研究院有限公司,云南 昆明 650041)

在山区高速公路工程施工过程中,路基排水工程设置不合理、排水系统设计不完善是导致山区高速公路路基出现水毁的关键原因,需要结合公路路基工程的实际情况对路基排水技术进行分析。路基排水要结合当地水文条件和道路等级等具体情况,注意就地取材,以防为主,既要稳固适用,又必须讲究经济效益。路基排水要注意防止附近山坡的水土流失,尽量不破坏天然水系,不轻易合并自然沟溪和改变水流性质,尽量选择有利地质条件布设人工沟渠,减少排水沟渠的防护与加固工程。各种路基排水沟渠的设置,应注意与农田水利相配合,必要时可适当地增设涵洞或加大涵洞的孔径,以防止农业用水影响路基稳定,并做到路基排水有利于农业。

1 工程概况

某高速公路位于云南省临沧市云县、临翔区境内。该高速公路的施工长度为59.50433km,路基宽度为25.5m,允许车辆最高行驶速度为80km/h。该项目地处云南省西南部,沿线生态环境脆弱,为保护和减轻对环境的负面影响,设计上对沿线自然景观与生态环境保护等做了特殊要求,为了保证山区高速公路路基施工质量,需要结合工程的实际情况进行路基排水设计。

2 分析山区高速公路路基排水病害的原因和种类

2.1 排水病害原因

经过调查高速公路的详细情况发现,造成排水设施病害的原因主要有两点:(1)排水设施自身存在缺陷,比如材料不合格、沟渠地基没有按照设计的要求进行设计或者是排水设施设计的不科学等等;(2)外部原因,主要有人类活动、降雨情况、地下水、地貌以及地形等造成的影响。

2.2 排水设施病害的种类

山区高速公路路基排水设施病害的种类主要有四点:(1)边沟病害有破坏沟渠加固面、盖板断裂、溢流冲刷以及沟渠淤泥等;(2)排水沟病害有出水口冲刷、破坏沟渠加固面、溢流冲刷以及沟渠淤积等;(3)截水沟病害有溢流冲刷、基础失稳、沟渠冲刷以及沟渠淤积等;(4)急流槽病害有出水口冲刷和溢流冲刷等[2]。

3 山区高速公路路基排水

3.1 路面表面排水

路面表面排水是将路面表面汇集的雨水加以拦截和引导,排除路基范围之外,以防影响路基稳定。设置路拱,让路面的水由横坡向左右两边排出,再通过路基边坡、急流槽等流入两侧的排水沟中,土路肩采用C20混凝土硬化。在面层底部设置下封层,避免聚集水下渗。为及时将路面面层聚积的水排出,采用塑料排水管或碎石排水层将路面内部的聚集水引出路基以外。

3.2 坡面排水

3.2.1 填方路基坡脚排水

C20现浇混凝土排水沟施工工艺简单,沿线材料丰富,综合造价低。适用于一般填方路段坡脚排水,基本尺寸为:排水沟底宽60cm,沟深60cm,壁厚30cm。采用C20现浇混凝土;挡墙、护肩、护脚路段采用L型C20现浇混凝土排水沟,底宽60cm,沟深60cm,壁厚30cm,L形排水沟一侧接其背坡;分离式路基中央分隔带排水沟采用矩形C20现浇混凝土明沟,底宽60cm,沟深60cm,壁厚30cm。

3.2.2 挖方路基排水

(1) 盖板边沟

优点是清淤方便,造价较低,用于一般路堑边坡。一般挖方地段采用设计尺寸50×80cm盖板边沟,设置中央分隔带横向排水管的挖方地段采用50×100cm盖板边沟,边沟沟身采用C20现浇混凝土,盖板采用C30预制钢筋混凝土。若在地下水较为丰富的挖方地段,盖板边沟底部设置60×60cm碎石盲沟,四面包裹反滤织物(土工布)。若挖方坡口存在地势起伏的地形,则在低处设置急流槽作为泄水口,将水排到挖方边沟。

(2) 埋入式边沟

适合气候条件适宜植物生长的云南,更符合环保要求,便于景观绿化,但造价较高施工复杂。适用于汇水面积较大挖方路段边沟排水,沟身采用C20现浇混凝土,盖板采用C30预制钢筋混凝土,该现浇混凝土边沟每隔10m设置一道变形缝,缝宽2m,缝间采用沥青麻絮填充,边沟盖板应该由高向低(沟底标高方向)进行覆盖,再盖盖板前应彻底清扫沟底,以免堵塞影响使用。

3.2.3 急流槽

对于一些特殊的地段的坡面来说,如果是纵坡很大的凹型竖曲线底部位置或者是超高横坡很大的弯道内侧位置,因其地表水相对比较集中,需要设置急流槽,一般设置间距为40m。急流槽采用C25现浇砼,其位置根据边坡防护确定,避免与边坡主骨架重合,急流槽进口与平台排水沟连接,急流槽槽底和槽壁应做成粗糙表面,并可在进口出口镶嵌卵石,粒径不宜过大。

3.2.4 集水井

边沟和超高路段排水沟中的地表水汇集到集水井中,把杂质、泥沙等沉淀在井底是排水沟和边沟避免堵塞。集水井将坡面汇水、地表水汇集起来,再通过集水井的横向排水管将水排入两侧水沟。

3.2.5 截水沟

挖方边坡碎落台或填方边坡护坡道上设置平台截水沟,截水沟采用深0.4m,沟宽0.4m,沟壁0.3cm,采用C20现浇混凝土浇筑。

挖方路段边坡坡口上5m以外设置梯形截水沟,以防止路面汇水面积大,坡面被冲刷,C20混凝土现浇,出口与排水沟连接或引入天然沟中。

3.3 地下排水

3.3.1 盲沟

尺寸40x40cm。盲沟四周用土工布包裹,盲沟内填筑碎石或砾石,保证排水的空隙度。

3.3.2 渗沟

(1)中央分隔带渗沟

中央分隔带填土绿化,美化路容,为避免绿化带雨水下渗危及路基稳定,在中央分隔带内设置一道25×20cm的纵向碎石渗沟,渗沟除顶面外包裹防渗土工布,顶面铺设滤水土工布,渗沟底部设置一根Φ80mm的纵向中空塑料滤水管,每隔50~100m设置一道Φ110mm的HDPE横向塑料排水管,横向排水管纵坡为2%,且凹形竖曲线底部必需设置横向排水管,横向排水管出口采用铁丝网封口,横向排水管出口引入填方边坡急流槽或挖方边沟下方的碎石盲沟。

对于分离式路基,当左右幅间距<3m时必须设置渐变段,并按整体式路基中央分隔带排水;当左右幅间距大于3m小于10m时,则使用中央分隔带碟形沟,较大时,采用明沟排水;当左右幅间距较小,不宜设置排水明沟时,则优先选用埋入式盖板水沟进行排水。

(2)超高路段排水

超高路段除设置中央分隔带渗沟外,还在中央分隔带曲线外侧设置30×30cm的C25混凝土预制纵向矩形集水沟以便汇集超高路段外侧的路面积水,每隔75m设置一处集水井(凹形竖曲线底部必需设置集水井,集水井与纵向排水沟间应紧密砌筑,严防漏水),并通过Φ400mm钢筋混凝土 (C30)横向排水管引入填方边坡急流槽或挖方边沟跌水井。

4 结语

综上所述,在山区高速公路路基排水工程施工时,如果公路路基的排水能力差,会直接影响高速公路的使用年限。所以,在进行山区高速路基排水施工时,需要采取相应的措施提升路基的稳定性。

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