道路桥梁排水工程方案设计及应用

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摘要：文章以开春高速TJ05施工段为例，优化排水工程中的排水沟、边沟、截水沟、戴水、4急流槽、盲沟处治技木处理，为道路 桥梁同类排水工程设计提供了一定参考，具有较大的工程实践运用价值。

关键词：道路桥梁：排水工程：方案设计
道路桥梁排水工程方案设计及应用
排水工程是道路桥梁设计与施工中需要考虑的重要内容 之一，良好的排水工程设计能够保证道路桥梁工程施工的顺 利进行，本文结合工程所处的地形地质条件优化排水工程方 案设计。

1.工程概況
中山至阳春高速公路开平至阳春段A2合同段位于广东 省西南部江门和阳春地区，即TJ05施工段，路线总体走向 呈东西走向。

线路全长8.099km。

其中，路基4.091km,隧 道2.828km/4座，桥梁1.18km/5座，涵洞13道。

本工程全线采用六车道高速公路标准，设计速度为120km/h,路基宽度为整体
式34m、分离式17m。

桥涵
设计荷载采用公路一丨级。

其中挖方151万m3，填方
陈龙轩
的补给以大气降水为主。

一般多向附近的河流或低洼地带径 流，并以泉或暗河的形式排泄。

在岩溶地区个别地段以地表 水补给为主，也有的地段地表水与地下水成互补关系，该区 岩溶水埋深较深，且差别较大。

本地区的地下水的水化学类 型以HC03-C a型为主，其次为HC03-CaM g型；矿化度多 小于0.25g/l，总硬度小于16.8德度，pH值一般为6.6~8，地下水及地表水水质较好，多为微腐蚀性。

3.工程数量
3. 1路基工程
路基主要工程量统计如表1所示。

表1路基主要工程量统计表
标段挖土方挖石方填方防护排水改路改沟涵洞(万nf)(万m3)(万m3)(m3)m/处m/处座
T J053926111.74174.4471571683/10703/513
'-V,- % - ^
•*••.« •.•..
•••••_.........
** • *•••>M•• •••图1路基典型断面图174.4万m3。

本工 程共有5座桥梁，总长为1.18km，桥梁上部结构采用25m预应力混凝土简支小箱梁
和40m T梁，先简支后结构连续体系，桥梁基础采用钻孔灌 注桩基础，墩身采用两种结构形式，分别为圆柱墩、实心薄 壁墩。

圆柱墩直径有D130、D140、D160、D1804种断面，薄壁墩有75〇CmX260cm;桩顶设置系梁或承台；盖梁为非预应力盖梁，预应力混凝土25m小箱梁365片，40T梁336片,如图1所示。

2.工程水系地质情况
本标段线路所在区内水系比较发育，河流纵横密布，汇水面积大。

沿路线经过的地表水系主要有漠阳江水系。

区内地下水的补给以大气降水为主。

路线所经地层分为松散堆 积层岩组、半坚硬碎屑岩与碳酸盐岩互层岩组、坚硬碎肩岩 岩组。

松散堆积层岩组承载力低，其不良地质现象主要表现 为不均匀的沉陷，因此，在工程建设中应注意由此而对工程 基础稳定的影响。

碳酸盐岩岩溶发育，碎屑岩易于风化，当位置较高而坡体单薄时，沿其软、硬接触面易产生滑动而影 响工程安全。

坚硬碎屑岩岩组承载力高，地形平缓及较陡区 工程地质条件良好，陡坡区易产生崩塌和滑坡等不良地质现 象，工程建设主要应注意因裂隙发育而引起的崩塌、滑坡等。

线路所在区内水系比较发育，河流纵横密布，汇水面积 大。

沿路线经过的地表水系主要有漠阳江水系。

区内地下水
3.2桥梁工程
桥梁主要工程量统计如表2所示。

4. 项目工程重点与技术难点
边坡防护工程采用了抗滑桩的结构形式，本标段抗滑桩 共计35根，最大埋深24m,最低埋深14m，抗滑桩尺寸为 1.8m X2.4m与2m X3m两种形式，抗滑桩采用人工挖孔施 工工艺，施工存在大的安全、技术风险，是本标段的重难点。

隧道工程地质为III-V级砂岩，其中双悦岭隧道左线1625m,IV-V级围岩占69.5%:双悦岭隧道右线1625m, 1V-V级围岩占69.6%;新龙1号隧道长度383.5m,新龙2 号隧道长度366m,茶园坳隧道长度443m,3个短隧道IV-V 级围岩占100%,隧道施工中存在涌突水等不确定因素。

双 悦岭隧道进口位于陡崖峭壁上，洞口施工场地难以保证。

长 大隧道施工工期长，三车道隧道开挖断面大，隧道施工安全 风险高，围岩较差，且属于小净间距隧道。

防止涌水涌泥和 小净间距隧道施工是本标段重难点。

双悦岭隧道出口段坡率 2.5%，反坡排水段落长度达800m,因此反坡排水是隧道施 工的又一重点。

换填主要采用石渔、砂砾等具有良好的透水性的材料，并且不含机质、粘土块和其它有害物质，碎石最大粒径不大 于100mm,含泥量不大于5%，粉砂不得作为换填材料。

石 渣优先使用挖方路基段挖出的片石料，片石要求有良好的水 稳性、抗风化性和较高的强度。

一般采用弱风化砂岩、灰岩，岩石单轴饱和抗压强度彡20MPa。

回填材料地基地面铺设在 同一高程上，深度不同时，基土面按规范挖成台阶或斜坡搭接, 搭接处夯实，施工按先深后浅的顺序进行。

分段填筑时每层
98»屮|«®新科技2021年第7
期
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表2桥梁主要工程量统计表
X作内容单位规模垌大桥茶园1#大桥茶园2#大桥耀岗大桥大岗坪大桥合计
桥墩盖燊（C35)m3539.5207.5332141113753865
系梁、承台（C30)m3286.6316.2108.8379.51613.42704.5
系梁（C20)~"m311.8 4.522.4106.4145.1
桩基础（C30)~m31926.51285.8936.55474.44489.914113.1
台W(C35)m3157.2157.2157.2157.2 1157.2786
耳背墙、挡块（C35)m389.883.486.6106.684.92451.32
桥面现浇（C50)m329.810.914.929.88.393.7
防撞护栏（C30)m3756.5183.8283.4905.9528.12657.7
搭板（C30)m3130.2173.6151.9130.2130.2716.1
伸缩缝m127.246.563.612731.3395.6
HRB400钢筋kg1616626063176352189861122102610608
接缝处做成斜坡型，接缝部位不得在基础、墙角等重要部位。

5.排水工程
路基排水工程主要由排水沟、边沟、截水沟及急流槽等 组成综合排水体系。

5.1排水沟
排水沟的设置以不影响沿线农田排灌系统为原则，要求 线形平顺，尽可能采用直线形，转弯处做成弧线，其半径不 宜小于lO nu边坡高度小于等于6m及农田或放坡受限制的 填方路段两侧在路提坡脚外1.0m处设置排水沟，其余路段 在路堤坡脚外2.0m处设置排水沟，并将水引排至桥涵或天 然沟渠中；路堤外侧如果是山坡、荒地，而又不产生积水的 路段，可以不设置排水沟。

当排水沟因纵坡过大产生水流速 度大于沟底、沟壁土的容许冲刷流速时，采取边沟表面加固 措施或设置急流槽。

5. 2边沟
挖方地段和填土高度小于边沟深度的填方地段均应设置 边沟，为排除路床中的积水，沟底设置30cm深的碎石盲沟。

平曲线处边沟施工时，沟底纵坡应与曲线前后的沟底纵坡平 顺衔接，不允许曲线内侧有积水或外溢现象发生。

边沟的施 工在每段路基完成后进行，施工前测量放样，用人工开挖基 坑，废弃土方运至弃土场堆放。

边沟排水应根据现场情况引 入涵洞或其它远离路基的沟谷，边沟的端头应与涵洞洞口建 筑相配合，或设置跌水井、急流槽、消力池等设施。

边沟断 面尺寸应符合图纸要求，纵向坡度与路面纵坡一致。

5. 3截水沟
截水沟必须在原地面开挖修筑，其铺砌应置于坚实的开 挖面上，截水沟的铺砌加固必须能防止水流下渗。

截水沟的 平、纵转角处应设置半径不小于5m的圆曲线，距路堑边缘 的距离应符合图纸规定，断面尺寸应符合图纸要求。

应结合 实际地形、地质条件等因素，大致沿等高线布置，将拦截的 水流通过急流槽顺畅排入桥涵进口或自然沟渠或边沟中。

当与其它排水设施连接时要衔接平顺，必要时设跌水或急流 槽。

砌筑截水沟时，其上缘必须与原地面衔接密贴，其铺砌 不可高于原地面，且铺砌与原地面之间不可有任何空隙。

5. 4急流槽
急流槽用于路基纵向排水，进水口与边沟或排水沟相接，出水口与天然沟渠或路基排水沟衔接。

急流槽需嵌入地面，其底部依照图纸或监理工程师的要求砌筑抗滑平台，槽底表 面砌筑成有阻水消力性能的粗糙面，出口处设置消力池；急流槽转折处及槽身每5m设伸缩缝。

5.5盲沟处治
盲沟设计为六边形，在盲沟的底部用片石填筑，片石表 面清洁，片石摆放铺设采用人工铺设。

片石铺设整齐规范，空隙清晰，保证流水通畅。

软弱土层较厚，排水条件差的路 段主沟采用丨型盲沟，一般路段采用II型盲沟，支沟统一采 用III型盲沟。

盲沟采用块片石、碎石、砂卵石或砂砾石，其 抗压强度不小于30MPa,材料以就地取材为主^
盲沟应顺地形而设置，主沟
或冲沟流向盲沟每l〇~15m设置
一道，在端部位置根据实际情况
适当调整，但最后两排盲沟间距
不应大于10m,—般在沟底最低
处布设1~2条主盲沟，主盲沟靠
山坡一侧设呈叶枚状的支沟，支沟上游不得裸露在路基外，埋藏在路基下不小于lm宽，避免上游积水过多引入路基底 部，支沟方向盲沟每l〇~15m设置一道。

反虑土工布采用 SNG-PP-300-3型聚丙烯针刺非织造土工布，单位面积质量 为300g/m2,幅宽3m。

纵横向断裂强度不小于9500N/m,纵 横向断裂伸长率不小于50%,渗透系数不小于5X KT2cm/s，撕裂强度不小于240N，C B R顶破强度不小于1500N。

盲沟 断面图如图2所示。

5.6墙背排水和防水
挡土墙墙背设置厚50cm的砂砾排水层，上、下隔水层 用粘土夯实：泄水孔直径为<t8〇mmPVC排水管，进水口用 透水土工布包裹，纵、横向间距200cm增设一排泄水孔，上、下排泄水孔应交错设置，最低位置泄水孔高于地面30cm。

泄水孔坡度应向外，无堵塞现象。

挡土墙墙背填料采用透水 性好的填料，填料的内摩擦角要求不小于35° ,施工时待 墙体圬工强度达到设计强度75%以上，才能进行路堤填筑 碾压施工，墙后1.5m范围内采用小型机具压实。

6. 结语
道路桥梁施工中要求优化工程排水方案设计，结合工程 实际情况灵活做出选择，运用最新的工程设计技术，截水沟 必须在原地面开挖修筑，其铺砌应置于坚实的开挖面，急流 槽用于路基纵向排水，进水口与边沟或排水沟相接，出水口 与天然沟渠或路基排水沟衔接，盲沟设计为六边形，为道路 桥梁工程提供基本保障，提升道路桥梁工程的运行效益。

(作者单位：中交四航局第_工程有限公司）
图2盲沟断面图
2021年第7期t中国高新科技 9
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