浅谈山区公路浅碟型排水边沟设计

浅谈山区公路浅碟型排水边沟设计
（厦门中平公路勘察设计院有限公司沈晓文）
摘要：论述普通边沟作用，问题与现状，普通边沟与浅碟型边沟优缺点，浅碟型边沟工程应用事例。

关键词：路堑边沟；浅碟型边沟
一、引言
路堑边沟的作用是汇集和排除路面、路肩及边坡的降水，其位于挖方路基路堑两侧，与路线平行。

边沟排水是路堑地段路界地表排水的主要方式之一，主要是及时快速排除汇集降落在路基、边坡的雨水。

路面有效排水能减少和避免水膜，以利于行车安全。

边沟能及时拦截排除流向路面的坡面水，防止侵蚀路面、浸泡路基，影响路面的耐久性。

水与土石等相互作用，可以使土石的强度和稳定性降低，引起道路边坡及路基软化，产生滑坡、沉陷、翻浆等不良的自然地质和工程地质现象，给道路工程的使用造成危害。

路基的各种病害或变形的产生，都与地表水和地下水的浸湿和冲刷等破坏作用有关。

要保证路基的稳定性，提高路基抗变形能力，必须采取相应的排水措施或隔水措施，以消除和减轻水的危害。

随着经济的发展，公路建设与环境保护已经融于一体，两者相互得益。

以往宽、大、深排水措施已不能满足要求。

生态边沟基于边沟排水功能与美化公路环境的出发点，提出了功能与美观结合一体的思路。

它减少了排水边沟的深宽比，增大了公路有效使用宽带，提高了行车和行人安全性，符合安全、经济、舒适、美观的新理念。

二、问题与现状
普通边沟经常因植物生长、边坡落石、养护不到位等原因导致边沟堵塞而引起排水不畅，使道路两侧降水滞留边沟、漫至路面甚至冲毁路基。

随着山区公路建设规模的不断扩大，途经不同的地质区域，不同的气候条件，不同的地理环境，影响的因素越来越多。

公路建设与环境保护的焦点，边沟形式与路容景观的协调，公路养护人员的不足、机械化养护与边沟的关系，公路建设投资于社会效益的关系等等，促使一需要通过设置一种更合理的排水构筑物的办法达到迅速排水的目的。

通过对边沟形式，以及断面尺寸的比较，存在的问题归纳起来主要体现在如下几个方面：
1、普通浆砌片石边沟坡面较粗糙，阻水率较大，影响排水。

2、普通浆砌片石边沟砂浆厚度不一，较容易出现蜂窝状，水毁情况严重。

3、普通浆砌片石边沟质量不易控制经常凭外观评定，无法正确反映出边沟整体质量，容易导致边沟被破坏。

4、山区道路路面较窄、纵坡较大，且普通浆砌片石边沟大部分为明沟，容易导致车辆陷入边沟造成事故。

5、边沟形式单一，未结合公路等级、沿途条件等做综合性分析。

6、未综合分析地质、降雨、路线指标与边沟的关系，从而简单化，形式大小单一。

7、边沟防护材料单一，主要为浆砌片石，在砌筑材料缺乏，运输困难的路段，工程单价偏高。

8、边沟断面尺寸偏大，未作定量分析技术。

生态浅碟型边沟随着经济的发展、环保意识的增强而进去人们的视野。

它适用于各类土质及石质地段，可以根据地形、地势确定合适的边沟断面。

可以在路肩处外接铺砌、可以在平卧式路缘石外直接铺砌、也可用鹅卵石等硬化路肩后铺砌等方式。

主要有以下几方面有点：
1、相比普通边沟，造价不高，安全性好，与周围环境更加协调。

2、增加路面有效使用宽度，对行车安全性有极大改善。

3、充分利用地产材料且减小了断面尺寸，降低了工程造价。

4、后期维护方便，尘土、垃圾等易于清理及机械化养护。

三、工程事例
翔安区黄厝至香山公路工程是厦门市翔安区省级风景名胜区——香山名胜区一旧路改造工程项目。

香山名胜区位于厦门市的东部、翔安区东南部，香山坐落于鸿渐山脉南麓，主峰海拔176米，景区用地10.38平方公里。

该名胜区西以九溪为界，北至水琼线，南到水浏线，东接鸿渐山路，以香山岩寺为中心，辐射到周边的吕塘民俗文化村及众多景点。

依托丰富的山岩丘陵景观和环绕溪水景观，规划为生态保护区、自然景观保护区、史迹保护区、风景恢复区、风景游览区和发展控制区，具观光、休闲、文化、朝圣等旅游功能。

现有道路为泥结碎石路面。

由于路基宽度较窄，会车较为困难，局部路段的行车视距不能满足要求，给行车带来了一定的安全隐患。

原道路排水边沟为土质边沟，沟内及边沟两侧已杂草丛生并且有侵入道路，占用路基，缩小路基宽度，影响车辆通行。

由于厦门气候因素植物杂草生长过快，已影响道路美观，降低景区品质。

随着香山风景区
旅游开发，交通量的日益增加，本道路存在的问题愈加突出，需要采取一定的措施对本道路进行改造，从而创造一个良好、安全的驾车环境，避免交通事故的发生。

并提升景区整体景观。

图-1 现状道路边沟
图-2 道路断面图
旧路改造技术标准为：四级公路，设计时速：20 km/h。

因地形限制路基横断面布置为：路基宽度7.5m =0.5m（硬路肩）+2×3.25m（行
车道）+0.5m（硬路肩）。

详见图2所示。

路面采用水泥混凝土路面结构型式，路肩采用与行车道相同路面结构硬化，铺筑成全路面断面型式。

设计过程中利用道路纵坡较大，有利迅速排水特点，及连续下坡普通矩形边沟易发生“边沟效应”特点，边沟型式采用浅碟型水泥砼生态边沟。

该边沟主要设于挖方路段，设置方式为：起于路肩（1:8坡度）外边缘；边沟采用50cmR50圆弧其弧形边沟接30cm1:0.75边坡；外侧紧靠1.0m碎落台；结构型式设置为上层为8cmC20钢筋砼，下层为15cmC15素混凝土；沿道路纵向每1.5m逐块安放预制边沟板；板内配置钢筋，板和板之间使用砂浆勾缝连接，形成整体。

详见图-3所示边沟断面设计图。

图-3 边沟断面设计图
施工工艺：
1、清理场地。

将原有的残土，地表土及杂物等清理干净。

2、开挖基础。

先进行基础放样，按设计尺寸开挖边沟基础，建
议采用人工开挖，进行人工整形和夯实。

施工时注意边沟内沿与路肩平行顺接，沟底纵坡与路线纵坡基本一致。

开挖尺寸要严格控制，尽量减少预制板与基坑壁间的缝隙。

3、预制和安装。

应严格控制下层C15垫层尺寸，保证边沟板的
顺利安装。

为保证边沟的线型直顺，内面平整，要求挂线施工。

相邻板高度和间距要基本一致。

4、勾缝、压盖、养生。

预制板边沟勾缝砂浆标号不宜低于10Mpa，
严格控制勾缝工艺，确保预制板的整体和外观质量。

预制板与基坑壁间用砂浆灌缝。

砂浆强度达到设计强度之前预制板予以支撑。

防止开裂。

在养生期内要采取必要的围挡措施，严禁一切车辆驶近边沟，造成砂浆开裂影响抗渗性。

施工质量控制：
1、按照规定的混凝土和砂浆配合比进行施工。

2、C15素混凝土、钢筋混凝土预制板质量和规格应符合设计要
求。

3、严格按照设计要求控制沟底标高。

4、板缝内砂浆均匀饱满、坐浆挤密、勾缝密实。

5、沉降缝整体垂直、上下贯通。

6、加强养生，严格控制养生期强度。

图-2建成后生态边沟
与传统边沟相比，这种边沟因地制宜，充分利用了地产材料，不但降低工程造价，而且起到了良好的排水效果，又增加了行车舒适性，实现了经济效益和社会效益的双赢。

四、结束语
此种浅碟型边沟基于应用地产材料、与周围环境和谐等因素，提出适用于山区公路的排水边沟型式、材料要求、施工工业，可进行适当推广。

浅碟型边沟有利于增强美化路容景观，可用于故障车辆紧急停靠，适合拟建生态公路、有利于配合机械化养护等。

山区公路采用浅碟型边沟能使路面清洁，边坡防护到位，养护好，纵坡大，沟内不易淤积等，为提高路容景观、运营安全，最大发挥公路的社会效益，完善的边沟设计将为山区公路锦上添花。

参考文献：
[1]JTG D20-2006,公路路线设计规范.
[2]JTG D30-2004，公路路基设计规范.
[3]JTG B01-2003，公路工程技术标准.
[4]姚祖康，公路排水设计手册，北京，人民交通出版社，2003.
[5]JTJ018-97，公路排水设计规范.
[6]JTJ005-96，公路建设论文环境影响评价规范（试行）。