碟形蓋板邊溝在小康高速的應(yīng)用研究

褚志鋒

（陜西交通建設(shè)集團(tuán)公司, 陜西 安康 725000）

包茂線（G65）陜西境小河至安康高速公路穿越秦巴山區(qū)，面對原生態(tài)的自然環(huán)境，項(xiàng)目建設(shè)者們堅(jiān)持貫徹“自然和諧”的環(huán)保理念，采取減少圬工砌體，多用生態(tài)防護(hù)的有效措施，對自然環(huán)境進(jìn)行全方位、多渠道的生態(tài)恢復(fù)和改善，達(dá)到了路與自然的和諧統(tǒng)一，實(shí)現(xiàn)了“生態(tài)路、環(huán)保路、人文路”建設(shè)目標(biāo)，碟形蓋板邊溝的應(yīng)用正是這一建設(shè)理念的體現(xiàn)。

1 工程概況

小康高速公路 是國家高速（G65）包（頭）茂（名）線陜西境的重要組成部分,也是陜西“2637”高速公路規(guī)劃網(wǎng)南北方向的主要經(jīng)濟(jì)干線，它的建成通車對打造西安、成都、重慶“西三角經(jīng)濟(jì)圈”具有十分重大的意義。項(xiàng)目位于陜西省安康市境內(nèi)，與已通車的柞小高速公路相接，全長58.261公里。路線穿越秦巴山區(qū)，長大縱坡密集，雨量充沛，為滿足路面排水需求，設(shè)計(jì)邊溝形式為梯形明溝。

2 碟形蓋板邊溝的設(shè)計(jì)理念

一是工程結(jié)構(gòu)滿足排水需求和行車安全：按照原設(shè)計(jì)邊溝的排水量要求，將梯形明邊溝的截面形式變更為矩形，并出于安全考慮，在邊溝頂部增設(shè)鋼筋混凝土預(yù)制蓋板，在蓋板上覆土綠化；為防止路面散排水沖刷綠化填土堵塞邊溝，每隔25米空出綠化設(shè)一塊預(yù)留孔蓋板，采用增設(shè)瀝青混凝土攔水帶的方法將路面散排水收集，用喇叭開口引導(dǎo)水流通過預(yù)留孔蓋板將水集中排入邊溝，再通過綜合排水系統(tǒng)排出路外。

二是綠化效果滿足環(huán)保要求并與自然相融：將邊溝的設(shè)計(jì)標(biāo)高整體下降20厘米，在蓋板上填厚度20～30厘米種植土，將種植土頂面修整成淺碟形；按照全線統(tǒng)一的綠化風(fēng)格進(jìn)行綠化，優(yōu)先選用當(dāng)?shù)氐陌瘶浞N進(jìn)行移栽形成景觀帶；景觀帶的布局和搭配與沿線整體綠化一致并同步考慮與自然景觀的協(xié)調(diào)過渡。

3 碟形蓋板邊溝的適用條件和優(yōu)點(diǎn)

從工程結(jié)構(gòu)和行車安全方面考慮，碟形蓋板邊溝適用于平原、山區(qū)高速公路各類石質(zhì)和土質(zhì)挖方路段，土質(zhì)路段應(yīng)在邊溝底部增設(shè)縱向盲溝；出于環(huán)保和綠化植物的成活率以及后期養(yǎng)護(hù)經(jīng)濟(jì)性考慮，碟形蓋板邊溝應(yīng)盡量設(shè)置在對環(huán)保要求較高，雨量充沛、光照充足的南方地區(qū)。本項(xiàng)目地處北亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候帶，氣候溫和、雨量充沛、四季分明。年平均氣溫15.7℃，無霜期253天，年平均降水量786.2mm，相對濕度多在60～80%之間，平均日照時數(shù)1812.6小時，非常適合植物生長。

4 碟形蓋板邊溝施工工藝和質(zhì)量控制要點(diǎn)

4.1 施工工藝

施工放樣——基坑開挖——盲溝施工——邊溝砌筑——預(yù)制安裝蓋板——填土整形綠化。

4.2 施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

4.2.1 材料質(zhì)量控制要點(diǎn)：（1）沿盲溝縱向鋪設(shè)的管道必須有足夠的強(qiáng)度和硬度，材質(zhì)最好選用高密度聚苯乙烯打孔波紋管；（2）盲溝用2～4cm粒徑均勻的礫石填充，礫石無雜物無風(fēng)化；（3）砌筑水溝的片石、水泥、鋼材和中粗砂應(yīng)符合規(guī)范要求；（4）砌筑用砂漿強(qiáng)度不低于M7.5號，抹面砂漿強(qiáng)度不低于M10號，蓋板混凝土標(biāo)號不得低于C25。

4.2.2 工序質(zhì)量控制要點(diǎn)：

（1）施工放樣

a 用全站儀按坐標(biāo)逐樁號放出路面邊線和水溝中心線作為開挖的平面基準(zhǔn)線；

b 邊溝排水采用高接遠(yuǎn)送方式與原設(shè)計(jì)綜合排水系統(tǒng)銜接，銜接部位應(yīng)注意線型平順過渡。

（2） 基坑開挖

a 嚴(yán)格按照平面位置開挖，斷面尺寸符合設(shè)計(jì)要求，線型平順；

b 嚴(yán)格控制溝底高程，注意超高和超低路段溝底應(yīng)重新拉坡，確保排水暢通；

c 溝底縱向應(yīng)大致平整，橫斷方向修整成向溝中心傾斜5%坡度的雙向橫坡；

d 基坑開挖的廢渣應(yīng)隨挖隨棄，保持施工現(xiàn)場整潔，棄方應(yīng)倒在指定棄渣場，不得污染環(huán)境。

（3） 盲溝施工

a 在溝底沿縱軸線鋪設(shè)高密度聚苯乙烯打孔波紋管,管徑10cm左右，注意接頭處理為水流方向下管頭套上管頭，接頭接好后用管卡卡緊，以防脫落；

b 將規(guī)格為2～4cm的礫石人工緩緩倒入溝內(nèi)整平，厚度為100厘米。施工時要避免用車輛傾倒礫石，以免沖擊力將波紋管擠壓變形或脫落。

(4) 邊溝砌筑

a 邊溝按照就地取材原則，采用M7.5號漿砌片石砌筑，砌筑時注意控制構(gòu)造物整體線型，砂漿標(biāo)號要滿足強(qiáng)度要求、砌體座漿要飽滿、丁順要相間，養(yǎng)生要及時，每隔15米設(shè)沉降縫一道；

b 將邊溝與全線綜合排水系統(tǒng)相接，注意銜接順適；

c 待砌體強(qiáng)度滿足要求后進(jìn)行混凝土臺帽施工，臺帽澆注要嚴(yán)格控制尺寸和混凝土質(zhì)量，每班工作結(jié)束后要留存混凝土抗壓試塊并加強(qiáng)養(yǎng)生。

（5）預(yù)制安裝蓋板

a 蓋板預(yù)制要嚴(yán)格控制鋼筋用量和混凝土質(zhì)量，留好試塊，做好現(xiàn)場質(zhì)量檢測；

b 按需要預(yù)制一定數(shù)量的預(yù)留孔蓋板，每塊蓋板上預(yù)留孔6個，泄水孔直徑6厘米；

c 當(dāng)臺帽和蓋板強(qiáng)度滿足規(guī)范要求后開始安裝，每隔25米安裝兩塊預(yù)留孔蓋板。蓋板安裝要輕放，防止損壞，同時保證安裝平穩(wěn)。

（6）填土整形綠化

a 將粒徑不大于1厘米的種植土覆蓋在蓋板上，覆土厚度30厘米，預(yù)留出泄水蓋板位置；

b 將種植土表面整形成淺碟形；

c 栽種本地生矮株植物，加強(qiáng)初期養(yǎng)管，保證成活；

d 用瀝青混凝土攔水帶將水集中引排至泄水蓋板處排放。

5 經(jīng)濟(jì)和社會效益分析

5.1 經(jīng)濟(jì)效益對比

碟形蓋板邊溝與明梯形邊溝相比，減少了土石方開挖量和圬工體積，節(jié)約了工程費(fèi)用，由于其同時增加了混凝土體積和綠化，工程費(fèi)用又有所增加，經(jīng)測算，二者相抵后工程費(fèi)用會增加10%～15%。但碟形蓋板邊溝與梯形明邊溝相比，極大地減少了后期的養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，在高速公路運(yùn)營年限里，減少的這筆費(fèi)用完全可以彌補(bǔ)工程增加費(fèi)用，遠(yuǎn)期經(jīng)濟(jì)效益比較可觀。

5.2 社會效益分析

碟形蓋板邊溝除了有遠(yuǎn)期的經(jīng)濟(jì)效益外，其社會效益也比較顯著：

采用碟形蓋板邊溝后，良好的綠化減少了司乘人員的視覺疲勞，淺碟形的水溝降低了交通事故等級，減少了人員傷亡，增加了行車的安全性。經(jīng)過同已通車柞小高速公路2010年和2011年兩個年度的交通事故對比發(fā)現(xiàn)，采用碟形邊溝的小康高速事故率下降了30%左右（詳見表一）。

(2)邊溝綠化后使路側(cè)形成了綠化長廊，與沿線的立體生態(tài)防護(hù)共同構(gòu)成了“車在景中走，人在畫中游”的自然景觀，吸引了大量社會車輛通行，增加了通行費(fèi)收入。

（3）大量綠化植物釋放出的氧氣提高了空氣含氧量，消除了汽車尾氣帶來的污染，具有低碳環(huán)保的長期效益。

表一 交通事故對照表

結(jié)語

小康高速公路碟形蓋板邊溝在滿足排水需求的同時，通過綠化和工程手段，使通行高速公路的司乘人員舒適性得到了極大的提高，安全性得到了極大的保障，使高速公路同時具備了生態(tài)、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)、安全等功能，實(shí)現(xiàn)了預(yù)期建設(shè)目標(biāo)。小康高速在2009年通車典禮上被省政府贊譽(yù)為“名副其實(shí)的生態(tài)路、環(huán)保路、人文路”，2010年被陜西省交通廳命名為“文明樣板路”，其安全環(huán)保的建設(shè)理念和經(jīng)驗(yàn)對同地區(qū)高速公路建設(shè)具有借鑒意義。

[1]JTG D 30—2004，公路路基排水設(shè)計(jì)規(guī)范[S].