高速公路中央分隔帶排水工程概述

馬志博

（長安大學 公路學院，陜西省 西安市 710064）

高速公路中央分隔帶排水工程概述

馬志博

（長安大學 公路學院，陜西省 西安市 710064）

介紹了高速公路中央分隔帶排水設計的方法，概述了中央分隔帶施工的方案；在分析了中央分隔帶由于排水不暢而導致的病害的基礎上，提出了有效緩解病害的措施；從工程設計施工實踐等方面的考慮，對比各種措施，論述了各種處置措施的優(yōu)缺點。

中央分隔帶 排水設計 施工 病害 防治措施

0 引言

中央分隔帶排水按照寬度和排水方式可以分為三種類型：(1)對于寬度小于3m且表面采用鋪面封閉的中央分隔帶，降落在分隔帶上的表面水排向兩側行車道；(2)對于寬度大于3m且表面未采用鋪面封閉的中央分隔帶，降落在分隔帶上的表面水匯集在帶中央的低洼處，由分隔帶內的表面排水設施排走；(3)對于寬度等于3m表面無鋪面且未采用表面排水措施的中央分隔帶，降落在分隔帶上的表面水下滲，由分隔帶內的地下排水設施如盲溝、排水管、進水口、橫向排水管等，將水引到路基之外排走。

1 中央分隔帶設計

1.1 正常路段中央分隔帶排水設計

中央分隔帶從排水角度來考慮，可分為頂面封閉硬化和無封閉兩種形式。本文著重對后者進行排水設計，中央分隔帶的水源來自大氣降水和為綠化工程的人工澆水。

透水管的尺寸應根據(jù)透水管的透水面積確定。

式中，k——滲水系數(shù)；

A——透水面積；

v——透水管中水流速度；

F——安全系數(shù)。

1.2 超高路段中央分隔帶排水設計

在高速公路上超高路段，一般不允許上側半幅路面的表面水橫向漫流過下側半幅路面。要求在分隔帶上側邊緣處設置緣石和泄水口，或者在分隔帶內設置排水設施，以匯集和排泄上側半幅路面表面水。[1]采用曼寧公式計算溝管的泄水能力，確保超高段路面上側積水能夠通過溝管有效排除，計算參數(shù)選取間距為100m，粗糙系數(shù)為0.012，矩形溝泄水能力見表1。[2]

表1 中央分隔帶矩形溝泄水能力

由表1可知，溝管尺寸的泄水能力均大于設計流量，滿足設計要求。

查閱排水規(guī)范，中央分隔帶的排水管橫坡坡度尚無明確規(guī)定，根據(jù)防止沖刷和淤塞的要求，若為2%的橫坡，采用管直徑為50cm和40cm的結構尺寸，通過水力計算確定其布設間距，由于橫向排水管與縱向水流方向成垂直關系，因此在計算時對其泄水能力折減為原來的一半，當橫向排水管坡度為2%時，下表中過水管尺寸的泄水能力均大于設計流量，由表2可知橫向排水管的布設間距。[3]

表2 橫向排水管水力計算表

因此，6車道和8車道時，應綜合考慮縱向矩形溝和橫向排水管的泄水能力。橫向排水管對施工和材料的要求嚴格，必須確保橫坡坡度以及材料的強度，以防在荷載和凍融作用下破壞。進行路線設計時，應考慮超高段橫向排水管出水口的設置高度，否則會造成排水困難。

2 中央分隔帶排水施工

中央分隔帶表面全部或部分未鋪面又未采用表面排水措施時，降落在分隔帶上的表面水會滲入分隔帶土體內。[4]

主線中央分隔帶排水設施鋪設一般采用以下施工方案。

（1）中央分隔帶縱向碎石盲溝、集水槽的測量放樣。

（2）縱向盲溝和集水槽的開挖。路面基層施工完后，根據(jù)設計斷面尺寸要求施工放樣，采用人工挖溝與清溝。

（3）防滲土工布的鋪設。根據(jù)設計圖紙要求防滲土工布應該滲入路面左右幅路緣石底部10cm。

（4）中央分隔帶縱向排水管、橫向排水管的鋪設以及縱向碎石盲溝、集水槽碎石的回填。

（5）鋪設反濾土工布。在盲溝頂面鋪設反濾土工布，碎石盲溝頂透水土工布與反濾土工布搭接10cm以防止細粒土流入盲溝內。

3 中央分隔帶排水不暢病害及防治措施

3.1 路基濕軟

路基是按照規(guī)定壓實度分層碾壓填筑，土體非常密實，而中央分隔帶由于要考慮植物的正常生長與澆灌，回填土體的密實度相對不高。密實的路基土相對中央分隔帶內的疏松土區(qū)域將形成阻水。因此，中央分隔帶區(qū)域勢必形成滯水帶，且長期浸泡路基，最終這些水分將滲透到路基土層內部，對路基造成嚴重侵蝕。

為防治由于中央分隔帶的排水不暢而產生路基濕軟，可以通過改善防滲材料，選擇耐久、穩(wěn)定的材料，形成均勻、無破損的防滲層；通過完善路基內部的橫向排水系統(tǒng)，在設計時，在路基內部鋪設縱向和橫向積水管，以達到快速將進入路基的水快速排出，防止水分在路基范圍內長期滯留，影響路基的強度和穩(wěn)定性。

3.2 唧泥

為美化路容、防眩光等目的，高速公路多采用開放式的中央分隔帶。然而，這種不封閉的中央分隔帶發(fā)生滲水的可能性很大，原因有：（1）施工時不理解中央分隔帶防排水的原理，或施工不嚴格，導致滲水。（2）打防護欄立柱時刺穿中央分隔帶的防水土工布，造成滲水。中央分隔帶縱向排水溝、橫向出水管不通暢、被堵塞等原因，導致中央分隔帶的水無法及時排出，而沿路面結構層中的縫隙滲透擴散，進入路面內部。在行車載荷和毛細管水的作用，水在路基范圍內擴散。[5]

4 中央分隔帶排水不暢病害防治措施的對比

由上所述，緩解由于中央分隔帶排水不暢引起的病害的措施主要有：

1.完善施工管理

在高速公路中央分隔帶的排水施工時，按照設計和規(guī)范的要求，精細施工，科學管理，盡量減少由于施工引起的諸如土工織物的破損，防水層的破裂等，做好相關的檢查與監(jiān)督。

2.采用新型耐久材料

可用于中央分隔帶防水層的材料可選擇范圍較廣，但能夠達到耐久的材料相對造價較高。但從公路建設的全壽命的角度出發(fā)，采用新型耐久材料使用時間較長，減少運營期間的維修和保養(yǎng)。

綜上，在眾多有效減少由于中央分隔帶排水不暢的病害的措施中，優(yōu)化施工管理對專業(yè)的施工隊伍要求較高；采用新型耐久性材料能從根本上緩解病害，但會相應地增加公路建設的造價；優(yōu)化排水設計方案，相對其他方案，節(jié)省原材料，降低造價，維修養(yǎng)護方便。

U445

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1007–6344（2015）01–0212–01

馬志博，1988—，河南項城人，長安大學公路學院交通運輸工程專業(yè)研究生，從事公路工程管理及道路設計；