路基地面排水设施中边沟的形式及施工要求的探析

路基地面排水的任务是及时排出地表径流,将路基范围内的土基湿度降低到一定的范围内,保持路基常年处于干燥和中湿状态,确保路基路面具有足够的强度与稳定性。常用的路基地面排水设施有边沟、截水沟、排水沟、跌水、急流槽、倒虹吸、渡水槽、蒸发池等。

1、路基地面排水一般原则和要求

(1)在路基施工前,首先应按照《公路排水设计规范》的原则与要求,校核全线路基地面排水系统的设计是否完备与妥善,确保排水工程的质量和使用效果。

(2)路基施工中,必须首先进行排水工程的施工(包括施工场地附近的临时排水设施),然后再做主体工程。

(3)路基施工时,不应破坏地表植被或堵塞水路,不得破坏农田排灌系统。各类排水设施如有损坏或堵塞应及时维修和清理,保持完好状态,使水流畅通,不产生冲刷和淤积。

(4)施工场地的临时性排水设施应与永久件排水设施相结合,地面排水与地下排水相结合,减少排水工程费用。

(5)特殊地区路基的施工,除应按照一般路基施工要求外,还必须结合本地区路基的特殊性做好路基地面排水的施工

2、边沟的形式及施工要求

路基地面排水设施包括坡面排水沟渠(如边沟、截水沟、排水沟)和特殊排水结构物(如跌水、急流槽、倒虹吸、渡水槽、蒸发池等)。各种沟渠和结构物的形式与作用是不相同的,因此应按照《公路排水设计规范》、公路等级、地形、所需排泄的设计流量以及路线设计综合考虑,合理布设。

2.1 边沟的形式

边沟常见的横断面形式有梯形、矩形、流线形、三角形四种。无论采用何种横断面形式的边沟,均应保证能通过全部设计流量。边沟的横断面形式及尺寸的选用取决于公路等级,边沟设计流量、设置位置和地质情况,可按《公路排水设计规范》中有关条款及计算方法确定。

有些国家和地区,为保证交通安全,边沟尽量选用较小尺寸,能保证通过设计排水流量即可。一般底宽为0.5m,深度不超过50cm,边坡为1:1.5,如边坡土质稳定可适当增大坡度。

2.1.1 梯形边沟

适用于土质边沟,排水量大,边坡稳定性好;长度一般小于500m,多雨地区不宜超过300m;纵坡与路线保持一致,最小纵坡为0.25%,沟壁铺砌后为0.12%,纵坡大于3%时必须进行边沟防护,主要尺寸为底宽≥0.4m,干旱地区可为0.3m;深度0.4～0.6m,多雨地区或水流汇集地段可适当加宽。

2.1.2 矩形边沟

适用于少占农田,路面宽度受到限制的矮路堤;多采用石砌或混凝土决筑,直立或稍有倾斜;长度一般小于500m,多雨地区不宜超过300m;纵坡与路线保持一致,最小纵坡为0.25%,沟壁铺砌后为0.12%,纵坡大于3%时必须进行边沟防护,主要尺寸为底宽≥0.4m,干旱地区可为0.3m;深度0.4～0.6m,多雨地区或水流汇集地段可适当加宽。

2.1.3 流线形边沟

多用于积雪、积沙路段,美观大方与环境相协调;深度0.4至0.6m,多雨地区或水流汇集地段可适当加宽;长度一般小于500m,多雨地区不宜超过300m;纵坡与路线保持一致,最小纵坡为0.25%,沟壁铺砌后为0.12%,纵坡大于3%时必须进行边沟防护,主要尺寸为底宽≥0.4m,干旱地区可为0.3m;深度0.4～0.6m,多雨地区或水流汇集地段可适当加宽。

2.1.4 三角形边沟

适用于矮路堤,多采用机械化施工,机械化施工可加至1:2～1:3,深度0.4～0.6m,多雨地区或水流汇集地段可适当加宽,长度不宜超过200m。

2.2 施工要求

(1)土质地段边沟当沟底纵坡大于3％,应采用干砌或浆砌片石进行铺砌。

(2)边沟水流流向桥涵进水口处,为避免边沟水对桥涵的冲刷,通常做以下处理:1)在涵洞进口处设置跌水井,并根据地形需要,可在进口前设置急流槽或跌水等构造物,将水引入涵洞。2)在边沟与桥头翼墙或挡土墙之后墙交汇处,应在边沟出水口设置急流槽或跌水,将水引入河道,避免边沟水积聚在桥头或挡土墙后。

(3)路堑与路堤衔接处,由于二者高差大,应在路堑边沟出水口处设置急流槽或排水沟,并延伸至填方坡脚以外,以免边沟水冲向填方坡脚。

(4)边沟水流流至回头弯处,流水已充满边沟断面,流速较大,应顺边沟方向沿山坡开挖排水沟,将水流引入路基范围以外的自然沟,或用急流槽引下山坡,以免增加对回头弯的冲刷。

(5)边沟与通道交叉时,可设纵向涵管通过,也呵将边沟起点设在通道两侧,以减少纵向涵管的数量。

(6)边沟与灌溉涵立交时,通常采用渡槽方式通过,应避免沟底标高与涵底标高相接近,而造成排水断面不足的现象。

(7)当边沟通过集镇路段时,可在边沟顶面加带槽孔的混凝土盖板,或采用纵向油管通过。

2.3 质量要求

(1)严格按照设计及施工规范的要求施工,边沟的位置、断面、尺寸、坡度、标高及使用的材料应符合设计图纸的要求。

(2)土质边坡必须平整、稳定,严禁贴坡;沟底应平顺整齐,不得有松散土和其他杂物,排水畅通。

(3)各类防渗加固设施、浆砌边沟要求坚实稳定,砌体砂浆配比准确．砌缝内砂浆均匀,匀缝密实,砌体抹面个整、光滑、直顺。

(4)采用干砌片石铺砌边沟时,应选用有平整面的片石,各砌缝要用小石子嵌紧,要求咬扣紧密、错缝,无叠砌、贴砌和浮塞。

(5)边沟施工完毕后,应对其施工质量及断面尺寸进行检查、校核,采用轻质木板钉成标准边沟尺寸,可方便而快速地核查边沟各部分尺是否符合标准要求。

3、结语

随着高速公路的进一步发展,人们对环境保护、水土流失等问题的日益重视,希望更多的施工、设计人员投入到公路排水工程的设计和改善中来,通过不断的探索和研究,使公路排水工程更加完善。