淺碟型邊溝在山區(qū)公路建設(shè)中的應(yīng)用分析

排水邊溝是公路必須的附屬工程，功能主要用以匯集和排除路基、路面范圍內(nèi)和流向路基的地面水。如果排水邊溝設(shè)計(jì)不合理，會(huì)造成路面積水和路基受水浸濕，影響行車(chē)安全，并且會(huì)導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)的損壞，因此排水邊溝的設(shè)置對(duì)路基、路面質(zhì)量的穩(wěn)定及行車(chē)安全至關(guān)重要。

淺碟型邊溝優(yōu)化了排水邊溝的深寬比，增大了公路有效使用寬度，增強(qiáng)了行車(chē)安全性，減小了排水邊溝養(yǎng)護(hù)清理難度，較適用于受地形限制的山區(qū)道路建設(shè)，提高了公路使用者的安全性，符合公路排水設(shè)計(jì)的新理念，值得推廣。

山區(qū)公路路基路面排水設(shè)計(jì)要求

公路排水系統(tǒng)應(yīng)與主體工程及自然環(huán)境相適應(yīng)，應(yīng)以保障結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和行車(chē)安全為目的。設(shè)計(jì)中應(yīng)注重路界地表、路面內(nèi)部及地下排水設(shè)施相互之間的銜接與協(xié)調(diào)，保證公路排水系統(tǒng)的有效性和耐久性。

路基邊溝的布設(shè)應(yīng)充分利用地形和天然水系，做好進(jìn)出口位置的選擇和處理；避免出現(xiàn)堵塞、溢流、滲漏、淤積、沖刷等現(xiàn)象，危害路基、路面及邊坡等。

路基邊溝應(yīng)采取防、排、截相結(jié)合的綜合措施，排水設(shè)施的地基應(yīng)密實(shí)穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)形式應(yīng)與地基條件相匹配。必要時(shí)，采取有效措施防止地基變形引起的排水設(shè)施破壞。

現(xiàn)有排水邊溝的形式及其存在的問(wèn)題

現(xiàn)有的排水邊溝一般都采用簡(jiǎn)單的矩形、梯形邊溝,如圖1、圖2所示。

以一般邊溝尺寸為例，矩形及梯形邊溝存在的主要缺點(diǎn)有：普通漿砌邊溝過(guò)水?dāng)嗝孑^粗糙，阻水率較大，影響排水；普通漿砌邊溝的截面尺寸偏大，開(kāi)挖土方量及砌筑材料用量大，性價(jià)比不高，而且無(wú)法做到與山區(qū)自然環(huán)境和諧統(tǒng)一；山區(qū)道路路面較窄、縱坡較大，且普通漿砌邊溝大部分為明溝，容易導(dǎo)致車(chē)輛陷入邊溝造成事故；山區(qū)地質(zhì)條件較差，雨季時(shí)邊坡徑流會(huì)攜帶的大量泥沙碎石，易造成矩形、梯形邊溝的淤積，養(yǎng)護(hù)清理難度大，清溝耗時(shí)費(fèi)力；機(jī)械化程度比較低，矩形及梯形漿砌邊溝的施工速度較慢；

圖1 60×40矩形漿砌邊溝

圖2 100×40梯形漿砌邊溝

淺碟型邊溝的優(yōu)點(diǎn)

淺碟型邊溝有效改善了矩形、梯形排水邊溝深寬比大的缺點(diǎn)，且有效增大了公路使用寬度，提高了公路使用者的安全性，并符合美觀、經(jīng)濟(jì)和人性化的公路建設(shè)新理念。

它與傳統(tǒng)的矩形和梯形邊溝相比，造價(jià)低、施工快、養(yǎng)護(hù)方便，主要有以下幾方面優(yōu)點(diǎn)：較小的深寬比增加路面有效使用寬度，對(duì)受地形限制的山區(qū)道路行車(chē)安全性有極大改善；截面尺寸較小，其經(jīng)濟(jì)性顯著提高；造型美觀，構(gòu)建優(yōu)美的路域環(huán)境；工藝簡(jiǎn)單，施工容易控制，有利于提高工效；后期養(yǎng)護(hù)方便，落石、泥沙等易于清理；淺碟型邊溝內(nèi)溝幫的高寬比一般不大于1:3，一定程度上允許車(chē)輛較安全地通過(guò)而不發(fā)生側(cè)翻，可以滿足局部路基寬度較窄路段會(huì)車(chē)需要，也可用于臨時(shí)?？?，大大提高了行車(chē)安全性，體現(xiàn)了以人為本的公路建設(shè)理念。

淺碟型邊溝分類(lèi)及適用條件

淺碟邊溝按照使用材料和施工方法不同，主要分為漿砌類(lèi)、混凝土類(lèi)、生態(tài)類(lèi)三種。

漿砌類(lèi)

漿砌類(lèi)主要適用于常流水或地下水比較豐富的路段，溝底增設(shè)盲溝，有效排除地下水，避免地下水浸濕路基，過(guò)村鎮(zhèn)路段或景觀地段采用漿砌卵石邊溝為主，與周?chē)h(huán)境相協(xié)調(diào)，增強(qiáng)景觀效果。漿砌淺碟式邊溝深度一般為30cm，邊溝內(nèi)溝幫的高寬比一般不大于1:3，根據(jù)流量計(jì)算結(jié)構(gòu)尺寸，不同尺寸間通過(guò)設(shè)置涵洞或者漸變過(guò)渡段銜接。

混凝土類(lèi)

預(yù)制鋼筋混凝土淺碟型排水邊溝適用于縱向水流速度快、沖刷非常嚴(yán)重且缺少石料的路段，優(yōu)點(diǎn)是工廠集中預(yù)制生產(chǎn)，有利于質(zhì)量控制，抗沖刷能力強(qiáng)、防滲性高、施工效率高。預(yù)制鋼筋混凝土淺碟型排水邊溝厚度不宜小于10cm，深度20cm～30cm，可采用C30混凝土預(yù)制。安裝時(shí),應(yīng)確保水溝底部壓實(shí)度達(dá)到路床壓實(shí)度要求,做到底部平整，預(yù)制構(gòu)件之間縫隙采用水泥砂漿勾縫抹平。

生態(tài)類(lèi)

生態(tài)類(lèi)主要為植草邊溝，適用于土質(zhì)類(lèi)、草本易生長(zhǎng)、路基邊坡穩(wěn)定、無(wú)常流水和不易沖刷的路段。植草邊溝工程造價(jià)低，施工工藝簡(jiǎn)單，能與道路自然協(xié)調(diào)，有效減少水土流失，生態(tài)類(lèi)邊溝體現(xiàn)了美觀、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)和人性化的公路建設(shè)新理念，應(yīng)選用易成活、根系發(fā)達(dá)的公路沿線多年生品種。

淺碟型邊溝工程應(yīng)用實(shí)例

工程概況

國(guó)道320線保山境內(nèi)段潞江壩至龍陵花橋公路改建工程地處滇西咽喉，毗鄰兩亞（南亞、東南亞），連接三亞（東亞、南亞、東南亞），與緬甸的國(guó)境線長(zhǎng)約168km，國(guó)家一級(jí)口岸——猴橋口岸與緬甸甘拜地口岸對(duì)接，項(xiàng)目的建設(shè)具有非常重要的意義。

項(xiàng)目建設(shè)區(qū)域內(nèi)氣候溫潤(rùn)、雨量充沛，地表水系發(fā)育，屬怒江水系。區(qū)內(nèi)地下水主要賦存于基巖風(fēng)化裂隙和碳酸鹽巖巖溶洞隙中，而分布在溝谷和河床內(nèi)的第四系松散堆積層，也有較豐富的孔隙型潛水賦存。主要接受大氣降水和地表水補(bǔ)給，其動(dòng)態(tài)變化受降水影響明顯，變化幅度大。其中沖溝、河谷和河床內(nèi)松散堆積層中孔隙水水位埋藏淺，對(duì)路基穩(wěn)定性有一定影響。項(xiàng)目基本沿現(xiàn)有公路改建，全線路基防護(hù)與排水設(shè)施配套不完善，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查除K3486+000～K3502+200段有漿砌片石邊溝外，其余路段均為土質(zhì)梯形邊溝或?yàn)闊o(wú)邊溝狀態(tài)，應(yīng)加強(qiáng)排水設(shè)計(jì)。

排水邊溝方案

鑒于當(dāng)?shù)氐臍夂虻匦螚l件，原有的漿砌片石邊溝和土質(zhì)梯形邊溝無(wú)法滿足雨季排水要求，在該項(xiàng)目主要采用三種形式的淺碟型邊溝來(lái)完善本項(xiàng)目的路基路面排水工程。

圖3 45cm×30cm漿砌片石淺碟型邊溝

圖4 30cm×20cm漿砌片石淺碟型邊溝

圖5 80cm×20cm漿砌片石淺碟型邊溝

圖6 80cm×20cm鋼筋混凝土淺碟型邊溝配筋圖

K3486+000～K3502+200段，按設(shè)計(jì)尺寸在原有漿砌邊溝內(nèi)填充碎石，人工整形和夯實(shí)，并在其上做45cm×30cm漿砌片石淺碟型邊溝，如圖3所示。

坡度較小、水流速度慢的路段，采用30cm×20cm漿砌片石淺碟型邊溝方案來(lái)滿足雨季排水需求，如圖4所示。

坡度較大、水流速度快、沖刷嚴(yán)重的路段，采用80cm×20cm C30預(yù)制鋼筋混凝土淺碟型邊溝方案來(lái)滿足雨季排水需求，如圖5、圖6所示。

施工注意要點(diǎn)

首先，先進(jìn)行基礎(chǔ)放樣，按設(shè)計(jì)尺寸開(kāi)挖邊溝基礎(chǔ)，建議采用人工開(kāi)挖，人工整形和夯實(shí)。原老水溝底要清理干凈，按設(shè)計(jì)尺寸在原有漿砌邊溝內(nèi)填充碎石可作為盲溝排水，施工時(shí)注意邊溝內(nèi)沿與路肩平行順接，溝底縱坡與路線縱坡基本一致。開(kāi)挖尺寸要嚴(yán)格控制，盡量減少預(yù)制板與基坑壁間的縫隙。

其次，鋼筋混凝土淺碟式邊溝安裝時(shí)，應(yīng)確保水溝底部壓實(shí)度達(dá)到路床壓實(shí)度要求，做到底部平整，保證邊溝板的順利安裝。為保證邊溝的線型直順，內(nèi)面平整，要求掛線施工。相鄰板高度和間距要基本一致。

最后，預(yù)制板邊溝勾縫砂漿標(biāo)號(hào)為7.5MPa，嚴(yán)格控制勾縫工藝，確保預(yù)制板的整體和外觀質(zhì)量。預(yù)制板與基坑壁間用砂漿灌縫。砂漿強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度之前預(yù)制板予以支撐，防止開(kāi)裂。在養(yǎng)生期內(nèi)要采取必要的圍擋措施，嚴(yán)禁一切車(chē)輛駛近邊溝，造成砂漿開(kāi)裂影響抗?jié)B性。

運(yùn)行狀況

該標(biāo)段同時(shí)施工有30cm×20cm和45cm×30cm漿砌片石淺碟型邊溝，以及80cm×20cm C30預(yù)制鋼筋混凝土淺碟型邊溝，建設(shè)完成后的淺碟型邊溝如圖7、圖8、圖9所示。

圖7 30cm×20cm漿砌片石淺碟型邊溝

圖8 45cm×30cm漿砌片石淺碟型邊溝

圖9 80cm×20cm鋼筋混凝土淺碟型邊溝

普通漿砌片石邊溝每延米的造價(jià)約為208元～234元，而漿砌片石淺碟型邊溝每延米造價(jià)約為147元～175元，預(yù)制鋼筋混凝土淺碟型邊溝每延米造價(jià)為90元，所以根據(jù)實(shí)際路段情況采用淺碟型邊溝既滿足排水要求又能降低工程成本。

淺碟型邊溝施工完成之后，國(guó)道320線保山段潞江壩至龍陵花橋公路排水能力得到了極大提高。淺碟型邊溝排水迅速，泥沙淤積物少，自潔能力強(qiáng)，日常管理清潔方便，減輕了養(yǎng)路工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

結(jié)語(yǔ)

山區(qū)公路在改擴(kuò)建時(shí)，受地形限制一些路段路基寬度無(wú)法滿足要求，如采用淺碟型邊溝，減少了占用土地，更減少石方邊坡開(kāi)挖，減少了對(duì)公路邊坡植被的破壞。采用淺碟型邊溝，邊溝內(nèi)溝幫的高寬比為1：3，一定程度上允許車(chē)輛較安全地通過(guò)而不發(fā)生側(cè)翻，可以滿足局部路基寬度較窄路段會(huì)車(chē)需要，大大提高了行車(chē)安全性，體現(xiàn)了以人為本的公路建設(shè)理念。

淺碟型邊溝也成了國(guó)道320線保山段潞江壩至龍陵花橋公路改建工程的亮點(diǎn)，具有安全性、經(jīng)濟(jì)性、和諧性的特點(diǎn)，值得在工程建設(shè)中推廣應(yīng)用。