浅议低路堤公路地表排水设施

110防洪排水城市道桥与防洪2011年9月第9期浅议低路堤公路地表排水设施董敏（上海工程勘察设计有限公司，上海200042）摘要：低路堤作为一种重要的路堤形式，它的地表排水设施有它自身的特点与要求。该文在对国内已建公路低路堤地表排水设施及其排水效果进行调研的基础上，找出了我国公路低路堤地表排水设计中存在的一些问题。根据平原区公路低路堤特点和各种排水方式的适用场合，提出了适用于平原区低路堤的地表防排水设施选取和布设原则。关键词：低路堤；地表排水；平原地区中图分类号：U417.3文献标识码：B文章编号：1009-7716（2011）09-0110-04的水分通过横向排水管排引出道路。设横向出水0前言管时，只有在路基高度大于渗沟或集水井加横向随着用地紧张情况日益突出，低路堤的理念排水管坡度所需的纵向高度时，才能使水分顺利在我国受到越来越多的重视。目前国内已建公路自流排至边沟或其他沟渠。以高速公路中央分隔低路堤大多沿用了同济大学张强、陈雨人的设计带下设50cm纵向渗沟为例，设路面坡度取2%，理念，即在满足最小填土高度的前提下，尽量减少横向排水管坡度取4%，路基宽度35m，则满足中下穿通道的数量而通过增设辅道及支线上跨桥来央分隔带自流排水需要的路基边坡高度最小值沟通高速公路两侧，从而将传统设计思路中的填为：50+（3500/2）×（4%-2%）=85（cm），若设计中土高度大幅降低。其主要着眼于建设生态道路，在公路路基高度小于85cm，公路中央分隔带的排满足路面使用性能的前提下，尽量降低路基高度，水问题就变得突出，需予以特别的考虑。由此可使其低于常规偏保守的路基高度，即为低路堤。见，路基高度降低将会对中央分隔带汇水设施的本文通过系统的调研和分析，明确我国现有横向出水产生不利影响。平原区公路低路堤地表排水的主要设施及其排水平原地区人口众多，村庄稠密，路网发达，为效果，通过低路堤公路地表排水状况概述、排水特解决横向交通必须设置一些人行、车行通道。通道点分析、排水设施的选择与布置三大方面进行研的设置通常会人为抬高路基；要想降低路基高度，究，深入分析低路堤特征对公路地表排水设施设同时满足通道净空要求，就必须降低通道底标高，计的影响，为平原区公路低路堤的地表防排水设从而形成大量的下挖通道。下挖通道必然影响通施的进一步具体方案及其设计计算方法提供理论道的排水问题，不仅导致通道表面自流排水不畅，基础和依据。主线地表水也极易倒灌进通道。因此，对低路堤而言，与通道相接处的地表排水需要予以特别的考1低路堤对地表排水的影响及要求虑和设计，避免对通道排水造成影响。1.1对地表排水方式的影响1.2对设施景观设计的影响路堤的高度对公路路面表面排水形式的选择公路路基高度降低改变了以往公路在地面上有重要的影响。当路堤较高时，为减少占地及节约高高隆起的现象，缓边坡的设置也有利于植草护土方，路基边坡通常高且陡，采用分散漫流式容易坡方式的选用，使公路与周围地形地貌、自然景观冲刷边坡，造成边坡失稳，路面排水多采用集中排能够更好地融合。基于此，低路堤对地表排水设施放式；而路堤较低时，路基边坡相应放缓，坡面长的景观性提出了更高的要求，排水设计中也应尽度减小，降雨对坡面的冲刷作用减缓，路面表面排量避免采用各种破坏公路沿线自然景观的沟渠，水更方便采用分散漫流的方式。如大、宽、深的石砌或混凝土预制梯形边沟，而应为排除中央分隔带内下渗、或超高路段上半尽量选用一些能够与公路沿线自然景观协调的排幅路面汇集的雨水，中央分隔带内常常需要设置水设施。纵向排水渗沟和集水沟，并间隔一定距离将聚集由于路堤高度降低，边坡可相应放缓，路面表面水对边坡的冲刷大大减轻，设计中，很多已建公收稿日期：2011-07-28路在低路堤段采用了横向漫流的路面排水方式，作者简介：董敏（1967-），男，上海人，高级工程师，从事道桥工程勘察设计工作。使路面表面水沿路拱横坡，自然流向道路两侧，沿 2011年9月第9期城市道桥与防洪防洪排水111边坡漫流后进入设置于边坡底的边沟排除。在竖向排水沟的设置上，盐通高速公路采用了在排水形式的选择上，各地根据自身情况进暗埋的PE塑料排水管排出路肩排水沟内汇集的路行了不同的选择，并无统一的标准。沪宁高速公路面水的做法，暗埋在边坡内的排水管直接通至边沟提出，路面排水应根据路线纵坡大小不同分别采或其他蓄水池，功能相当于急流槽，但不必在边坡上[3]用分散漫流式和集中截流式两种形式。当路线纵设沟，确保了边坡的生态防护，景观效果较好。坡小于0.3%时，路面排水采用分散漫流式，路侧2.2中央分隔带排水采用水泥混凝土的平缘石，使路面水自由流向边为排除分隔带内渗入的水分，许多公路低路坡；当路线纵坡大于等于0.3%时，路面排水采用堤采用了在中央分隔带下设碎石渗沟的做法，如集中截流式，在硬路肩边缘土路肩范围内设置沥山东济青高速公路、沪宁高速公路、盐通高速公青混凝土拦水缘石，汇集路面水，每隔一定距离经路、沪芦高速公路和海文高速公路。渗沟通常由渗[1]泄水口流入边坡排水沟。盐通高速公路则提出水土工布包裹粗砂而成，内设软式透水管，每隔一对边坡易受冲刷路段应采用集中排放方式。定间距设置横向出水管排除雨水。为加快水流汇为防止土路肩被雨水冲刷，苏州绕城高速在集速度，济青高速公路还采用了双渗沟的形式，以采用横向漫流方式的基础上，采取了下沉植草皮增加渗沟宽度，并加密横向排水管，使分隔带内的加固土路肩的绿化防护方法，使雨水顺一系列植雨水能迅速汇集至集水井。物防护通道漫流入绿化林带排水沟或天然河沟排在超高路段上，大部分低路堤公路采用了传统[2]泄，同时增加了公路景观设计的多样性。的方式，如沪宁高速公路，超高侧路面水经横向排水在竖向排水沟的设置上，盐通高速公路采用了管进入边坡竖向排水沟，排入路基边沟。但部分已建暗埋的PE塑料排水管排出路肩排水沟内汇集的路公路低路堤在路侧排水设施的布设、路侧出水形式面水的做法，暗埋在边坡内的排水管直接通至边沟上选取了一些更实用，景观效果更好的方式，例如苏或其他蓄水池，功能相当于急流槽，但不必在边坡上州绕城高速摈弃了传统公路中在分隔带边缘处设边[3]设沟，确保了边坡的生态防护，景观效果较好。沟的做法，将路侧排水沟内置在中央分隔带中，与中央分隔带路缘石一起预制，在路缘石上每隔100cm2平原区公路低路堤地表排水状况调研设置长约70cm的泄水孔，排水沟上加盖板，方便其2.1路面表面排水上覆土绿化，通过泄水孔进入排水沟中的雨水收集由于路堤高度降低，边坡可相应放缓，路面表后经横向排水管排出。泄水孔和暗沟的设置有效地面水对边坡的冲刷大大减轻，设计中，很多已建公解决了中央分隔带与左侧路缘带间路缘带明边沟行路在低路堤段采用了横向漫流的路面排水方式，车视角效果差，存在驾驶安全隐患的问题，如图1所使路面表面水沿路拱横坡，自然流向道路两侧，沿示。此外苏州绕城高速在横向排水管的设置上进行边坡漫流后进入设置于边坡底的边沟排除。了有益的探索，对集水井中汇集的雨水，采用暗埋在在排水形式的选择上，各地根据自身情况进边坡内的排水管使其流出道路。横向排水管采用较行了不同的选择，并无统一的标准。沪宁高速公路大的坡度和弯管，与边沟直接相通，从而取消了边坡提出，路面排水应根据路线纵坡大小不同分别采上的急流槽，隐蔽不影响景观，又起到良好的排水作用分散漫流式和集中截流式两种形式。当路线纵用，如图2所示。坡小于0.3%时，路面排水采用分散漫流式，路侧采用水泥混凝土的平缘石，使路面水自由流向边坡；当路线纵坡大于等于0.3%时，路面排水采用集中截流式，在硬路肩边缘土路肩范围内设置沥青混凝土拦水缘石，汇集路面水，每隔一定距离经[1]泄水口流入边坡排水沟。盐通高速公路则提出对边坡易受冲刷路段应采用集中排放方式。为防止土路肩被雨水冲刷，苏州绕城高速在采用横向漫流方式的基础上，采取了下沉植草皮加固土路肩的绿化防护方法，使雨水顺一系列植物防护通道漫流入绿化林带排水沟或天然河沟排泄，同时增加了公路景观设计的多样性[2]。图1苏州绕城高速路缘带内置排水沟示意图 112防洪排水城市道桥与防洪2011年9月第9期区公路低路堤仍按规范规定，根据降雨强度和公路等级确定路面横坡值，当公路纵坡平缓且所在地区降雨量大时，适当增大横坡度。3.2排水方式优先考虑分散漫流解放军理工大学李志刚博士后通过理论分析和现场试验研究后指出：在江苏省的自然气候条件下，对公路中常用的1：1.5边坡坡度，路堤高度在3.0m以下时，采用分散漫流方式对植草防护的边坡基本不产生冲刷。可见，一般的公路低路堤在边坡易于植草的情况下，路面表面水均可漫流排除。只有在降雨量较大，夏季暴雨集中的地区，图2苏州绕城高速横向排水管布置示意图或由于用地限制，导致边坡坡度较陡，地表径流将对植草边坡产生冲刷时，采用集中排水。2.3坡面排水因此，平原区公路低路堤，尤其在纵坡平缓的由于涉及用地、道路安全等各方面的因素，通路段，应首先考虑采用分散漫流方式。由于用地限常在用地允许的情况下，各地在公路建设时均偏制或边坡防护能力不足必须集中排放路面水时，向于缓边坡设计，公路低路堤为缓边坡的实现提须注意路侧排水沟沟底最小纵坡。供了更大的可能性。坡面排水主要设施为设于路3.3分隔带与路面结构间必须设置防水层堤坡脚的边沟。在边沟的设置上，大部分公路低路为防止中央分隔带下渗水侧向进入路面结构堤仍采用了传统的石砌或混凝土预制边沟，横断层内部，无论是否设置内部排水设施，分隔带与路面形式多为矩形或梯形，底宽60~80cm，两侧坡面结构之间均应设置有效的防水层。施工过程中度为1∶0.5或1∶1，深60~100cm。也有部分公确保隔水材料的完整、不被刺破，保持土工材料接路主要从生态、安全和实用角度出发，在低路堤段合部的连续和不透水。当公路所在地区雨季降雨对边沟的形式进行了改进，尽量避免采用传统的强度较大时，应联合采用几种防水设施，例如石黄全圬工铺砌的厚、大尺寸边沟，而更多地引进园林高速公路在翻修时，对中分带布置了严格的防水设计手法，采用各种视觉上十分美观的绿化带排措施。首先将路面缘石开挖，开挖深度根据路面结水沟，例如浅碟形边沟及暗边沟的设计运用。构整体厚度，挖至水泥、石灰稳定土底基层下，在2.4我国公路低路堤地表排水设计中存在的问题开挖部位内侧及底部用水泥砂浆（M10）密实地抹调查发现，目前公路设计部门并没有对公路面2cm，再刷涂热沥青（90号基质沥青），铺防渗低路堤地面排水给予足够的重视，根据低路堤的土工膜，最后基坑回填并恢复植被绿化，彻底防止特点进行分析和设计，而是通常或者直接按照旧水分渗入路面结构层内部。防水结构如图3所示。有工程经验进行排水工程设计，或者片面追求生态景观效果而忽略了公路排水设施的功能。主要存在以下几个方面的问题：（1）设施选择不合理，导致排水能力不够，或者不满足公路景观和行车安全要求，从而导致路基湿软，路面破坏；（2）施工质量难控制导致排水系统无法达到预期效果，重则导致功能丧失，路面反成蓄水结构；（3）对排水设计不进行计算或计算随意、不准确，导致投资浪费，影响美观，或暴雨期沟渠内水流漫溢。因此，对低路堤地表排水不能忽视，还需要有更仔细图3中央分隔带防水断面图的考虑。3.4尽量避免碎石渗沟的设置3结合低路堤考虑排水设施的选择与布置由于低路堤存在渗沟横向出水困难等问题，3.1横坡度选择应尽量避免碎石渗沟的设置。理论上，对进入中分综合考虑排水、行车安全等各方面因素，平原带内的大量雨水，可设置碎石渗沟进行纵向的汇 2011年9月第9期城市道桥与防洪防洪排水113集，排出路面，并在中分带与路面之间的界面设置防水设施。但调查中发现，许多在中分带设置了碎石渗沟的公路，在夏季持续降雨后，沥青路面仍然出现了严重的裂缝和唧浆。其主要原因，是渗沟内透水管纵坡缓和，或渗沟横向出水管堵塞，导致渗沟横纵图4浅碟形边沟示意图向排水不通畅；而作为防水层的沥青土工布耐久性较差，在中分带绿化和管线施工时受到破坏，雨季的持续强降水造成中央分隔带大量积水无法排除，横向渗入路面结构，使路面结构发生水损害。可见，中央分隔带内部排水措施的采用不仅大大增加公路的投资和施工的难度，在排水构筑物排水不通畅时，反而会使分隔带成为蓄水结构，加剧水对路基路面的影响。碎石渗沟的设置，应结合中分图5暗边沟汇水示意图带宽度、当地降雨量、工程投资等综合分析考虑。堤边坡，应优先采用植物防护的方式。若所在地区气候干旱、降雨量较小，渗入中央砂性土和粉性土是水稳定性差、容易被冲刷分隔带内的水分能尽快自由蒸发，对公路影响较且不易植草的两种土质，路基填料为砂性土和粉小，应避免使用渗沟。此时分隔带可设为凸式，使性土的公路，当路面表面采用分散漫流排水时，植大部分雨水流向路面，也可以采用凹式，通过下挖草防护效果较差，将使坡面受到冲刷。对此类边加大分隔带纵向坡度，使降落在分隔带内的雨水坡，可根据路面表面排水方式选用铺草皮、植草砖横向汇集后沿道路纵坡流至道路低点，排至进水或其他圬工加植物综合防护的方式，保证边坡防口或桥涵水道中。护的同时加强公路的生态景观效果；也可先在其当所在地区降雨量较大且分隔带表面未设铺上铺一层厚约10~20cm的粘性土作护坡封层，然面封闭时，根据水力分析确定是否采用渗沟。后再铺草皮，既起到护坡作用，又能较好地隔离地3.5推荐采用生态效果良好的边沟形式表水，防止降水渗入路基影响路基土强度。推荐美国公路中常用的浅碟形边沟（见图4）、填碎石边沟及暗边沟（见图5）。相对于传统的4结语矩形和梯形边沟，这几种边沟形式具有线形流畅、低路堤是一种重要路堤形式，路堤的降低影视觉效果好、利于道路安全的优点。植草防护的土响了路表排水型式，同时对中央分隔带汇水设施质浅碟形边沟使车辆即使飞出路面也能得到较好的横向出水和通道处地表水的排除产生了不利影的缓冲防护；暗边沟则摈弃了传统明沟的做法，将响，对景观性提出了更高的要求。本文通过调研，边沟内置于地下，使公路两侧看不到汇集后的水了解了现存低路堤道路地表排水的现状，提出了流，边坡到周围地面的延伸自然而顺畅，可以完全我国公路低路堤地表排水设计中的问题，从而进植草防护，景观效果极佳。因此，在低路堤边沟设一步考虑了排水设施适应低路堤的选择与布置。置时，可结合实际采用这几种形式的边沟。3.6低路堤边坡推荐采用植草防护参考文献对粘性土路基而言，通常采用植物防护已经[1]赵佳军.沪宁高速公路路基路面排术设计[J].公路，1996，(2):基本能满足公路分散漫流时对边坡防护的要求。10-13.大部分公路低路堤边坡坡度均缓于1：1.5，雨水[2]杜长军.苏州绕城公路西北段的排水设计[J].公路，2004，(4):对边坡的冲刷作用会进一步减弱，边坡采用全植29-33.物防护，既达到了防护效果又起到了良好的绿化[3]张健康,卜勇,王城.盐通高速公路路肩排水系统的设计与施工[J].公路交通科技,2006，(10):114-116.美化道路的作用。在经济上，植物防护的成本要低[4]JTGD20-2006，公路路线设计规范[S].于砌石防护；在景观方面，植物防护的景观效果要[5]祝遵凌,芦建国.路基边坡植草临界坡长的研究[J].公路,2008，优于圬工防护。因此，对粘性土质路基的公路低路(10):243-245. designflowdeterminationofsystem,systemchoiceandsprinklercollocationinthedesignofautomaticsprinklersystemoflargeundergroundgarageaccordingtotheengineeringcases.Keywords:busparkinglot,automaticsprinklersystem,designflow,nozzlecollocationElementaryDiscussiononSurfaceDrainageFacilitiesofLowEmbankmentHighway!!!!!DongMin（110）Abstract:Asanimportantformofembankment,lowembankmenthasitsowncharacteristicsandrequirementsonsurfacedrainagefacilities.Inthispaper,problemsthatexistinthedesignofsurfacedrainageofChineselowembankmenthighwaysareindicatedonthebasisofresearchworktocivilbuiltlowembankmenthighwaysandthedrainagefacilities.Furthermore,theselectionandplacementprinciplesofsurfacedrainagefacilitiesinlowembankmenthighwaysareproposedaccordingtothecharacteristicsoflowembankmentinplainandappliedoccasionsofallkindsofdrainagemethods.Keywords:lowembankment,surfacedrainage,plainMANAGEMENT&CONSTRUCITONPrefabricationFieldofExpresswayinMountainousArea!!!!!!!!!!!!!!!LiXiaorong（114）Abstract:T-beamprefabricationistheimportantcontrolworkinthebridgeconstruction.ThestandardizedconstructionofbeamprefabricationfieldisincreasinglygrownupwiththeenhancementofexpresswaymanagementlevelinChina.However,thecomplicatedterrainofexpresswayandthenarrowfieldinamountainousareadirectlyrestricttheconstructionofbeamfield.Atpresent,thebeamfieldofexpresswayismainlyconstructedontheroadbedaccordingtothefieldconditionsofthemountainousarea,whichnotonlysavestheland,butalsoisconvenienttoerectbeamtoachievethegoodeffects.ThearticleintroduceshowtoconstructthebeamfieldonroadbedindetailbyChengqingExpresswayPrefabricationField.Keywords:expresswayinmountainousarea,constructionofT-beamprefabricationfieldReinforcedBeamErectionTechniqueofMiddleSpanofMingzhouBridge!!!!!!!PengJianwei（117）Abstract:NingboMingzhouBridgeisthe450-mmainspanhalfthroughsteelboxbowstringX-archbridge,andisthetop-rankedinthesamebridgeworld.Thereinforcedbeamofthemiddlespanishoistedandconstructedbythelargecablesystemsymmetricallyatsouthandnorthbanks.Thehoistingprocessofreinforcedbeamisinterweavedandeffectedeachotherwiththedismantlementoffasteninganchorcable,erectionofsuspenderandstretchingofbowstringcable.Thearchriblinearityandthearchfeethorizontalthrustmustbemonitoredinthewholehoistingprocess,andtheconstructioninstructionofthenextstageismodifiedaccordingtothereal-timemeasureddata.ThearticleintroducesthedetailconstructionprocessofthedeckhoistingofthereinforcedbeamforthemiddlespanofthemainbridgeofMingzhouBridge,anddiscussesthelinearityadjustmentandcontrolmethodsofthewholebridge.Keywords:cablehoist,erectionofreinforcedbeam,closure,linearityadjustment,NingboCityStudyonTechnologyofSuspendedHigh-frequencyTenderizertoAssistConstructionofCast-in-siteConcreteBoxBeamRoofPlate!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!MaYunfei（120）Abstract:Thearticlesetsforththetechnologyandoperationgistoftenderizertoassisttheconstructionofcast-in-siteconcreteboxbeamroofplateonthebasisofdeeplystudyingtheworkingprincipleofsuspendedhigh-frequencytenderizer.Thearticleanalyzestheengineeringcases.Theresultshowsthattheconstructionspeedofthistechnologyisfast,itseffectisgood,itsperformanceisreliableanditseconomicalbenefitisobvious,whichissignificantandvaluabletofurtherpopularize.Keywords:suspendedhigh-frequencytenderizer,cast-in-siteboxbeam,constructiontechnologyJingaoRoadBridgeMainPierDeepPitEnclosingConstructionTechnology!!!!!!!HuangPing（122）Abstract:Thearticleintroducesthemainspan65-msectionofJingaoRoadBridgecrossingZhaojiagouChannel.Basedonthecharacteristicsofcomplicatedsurroundingenvironmentofthemainpierdeeppitof