軟式透水管在高速公路上應(yīng)用事項(xiàng)
1高速公路中心分隔帶排水設(shè)計(jì)
高速公路中心分隔帶排水設(shè)計(jì)主要為排除中心分隔帶內(nèi)積水，可分為施工期間和道路營(yíng)運(yùn)期下滲水的排除。
通過(guò)分析、計(jì)算確定，高速公路邊溝采用50cm的梯形邊溝即可知足路基排水需要。高速公路排水設(shè)計(jì)應(yīng)包含以下兩個(gè)方面的內(nèi)容：其一是要考慮如何減少地下水、農(nóng)田排注水對(duì)路基不亂性及強(qiáng)度的影響，一般稱(chēng)之為第一類(lèi)排水；其二是要考慮如何將路表水迅速排出路基之外，最大限度地減少雨水對(duì)路基、路面質(zhì)量的影響，減少因路表水排水不暢或路表水下滲對(duì)路基、路面結(jié)構(gòu)和使用機(jī)能產(chǎn)生的損害，這稱(chēng)為第二類(lèi)排水。采用這一系列措施可起到事半功倍的效果。
綜上所述，筆者結(jié)合高速公路在設(shè)計(jì)以及施工中泛起的題目談一點(diǎn)自己的體會(huì)。高速公路一般每公里設(shè)置三道涵洞，即300m左右有一道涵洞，也就是說(shuō)路面排水長(zhǎng)度一般在100m～200m之間。
為了解決這些題目，采用以下辦法處理：對(duì)于設(shè)計(jì)底坡小于0.3％的，采用鋸齒形縱向矩形碎石盲溝，并于盲溝底部設(shè)置軟式透水管和每隔30～50m設(shè)置集水槽匯集中心分隔帶雨水或滲水；根據(jù)以上計(jì)算，中心分隔帶每隔30～50m設(shè)置一道橫向排水管，將盲溝中的水排出路基以外；在中心分隔帶內(nèi)設(shè)置2cm厚水泥砂漿層、瀝青防滲層及土工布防滲層，防止中心分隔帶中水從側(cè)面向路基滲透滲出。因?yàn)橥ㄟ^(guò)瀝青面層下滲的水量有限，考慮到排水路徑的限制，因此，設(shè)計(jì)中采用每10m左右設(shè)置一道Ф5cm橫向排水管以確保路面下滲水的排除。
邊溝尺寸選定邊溝的排水能力主要取決于以下幾個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)：邊溝底流水坡度、邊溝截面尺寸、外形、邊溝的表面粗拙程度。
1高速公路排水設(shè)計(jì)
概述高速公路排水設(shè)計(jì)對(duì)于高速公路路基的不亂性及路面的使用壽命有著明顯的影響。
另外因?yàn)檠鼐�(xiàn)農(nóng)田為分戶(hù)承包，當(dāng)?shù)剜l(xiāng)鎮(zhèn)為了減少地方矛盾的產(chǎn)生，經(jīng)常要求增加、改移和調(diào)整小型構(gòu)造物設(shè)置位置。 b地方群眾干擾路基水排入澆灌涵洞內(nèi)。
根據(jù)高速公路所處地輿位置，采用當(dāng)?shù)貧v史最大小時(shí)降雨量，以流入邊溝的水不溢出邊溝為限，并假設(shè)高速公路的路基均勻填土高度為3.5m，由此，匯水帶寬約為23m，則可依據(jù)不同的邊溝溝底坡度、不同的邊溝底寬（或邊溝截面積）的排水能力，計(jì)算出所能承受的路面排水最大長(zhǎng)度。對(duì)于需排入排涵的邊溝，其邊溝底標(biāo)高不低于涵洞中央的標(biāo)高；需排入灌涵的邊溝，其溝底標(biāo)高不低于涵頂標(biāo)高；而對(duì)于灌排兩用的涵洞應(yīng)按灌涵要求設(shè)置，特殊情況時(shí)可適當(dāng)降低。 ③對(duì)于邊溝水進(jìn)入涵洞及跨越通道等情況的處理：沿線(xiàn)設(shè)置的涵洞有排涵、灌涵和灌排兩用涵。
因?yàn)槭┕べ|(zhì)量不易控制，造成橫向排水管標(biāo)高誤差或產(chǎn)生淤塞，從而使上游橫向排水管排水不暢，大量的水流向最低處，而最低處的橫向排水管因?yàn)樵O(shè)計(jì)時(shí)包裹無(wú)紡?fù)凉げ蓟虍a(chǎn)生淤塞，使排水能力嚴(yán)峻不足，從而導(dǎo)致下游中心分隔帶積水嚴(yán)峻，有的下雨后幾天中心分隔帶仍有積水，使路基長(zhǎng)時(shí)間浸泡，影響了路基、路面的強(qiáng)度。 ④對(duì)邊溝標(biāo)高及縱坡方向的題目：根據(jù)路線(xiàn)縱斷面和沿線(xiàn)天然地形情況綜合確定，通常以沿線(xiàn)天然地形為主確定排水方向。一般情況下，因?yàn)楦咚俟分行姆指魩?nèi)設(shè)置有通信、監(jiān)控用管線(xiàn)的人手孔，因此，中心分隔帶排水長(zhǎng)度應(yīng)為兩個(gè)人手孔之間的間距，一般路段的最大間距為180m.假定當(dāng)?shù)貧v年最大瞬時(shí)降雨量為28.8mm/10min，根據(jù)本次設(shè)計(jì)中心分隔帶寬為2m，計(jì)算出中心分隔帶施工期需要的最大排水能力為：Q=Aγ=2×180×28.8式中：
A——中心分隔帶匯水面積；γ——最大瞬時(shí)降雨量橫向排水管的排水能力按長(zhǎng)管自由出流的流量計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算：
式中：K——流量模數(shù)，與管道斷面外形、尺寸和粗拙度有關(guān)；H——水頭高度；L——橫向排水管長(zhǎng)度。為防止沖洗涵洞，原則上采用邊溝急流槽連接邊溝和涵洞洞口。
第一類(lèi)排水設(shè)計(jì)通常采用適當(dāng)進(jìn)步路基最小填土高度或在路基底部設(shè)置隔水墊層等辦法。
第二類(lèi)排水設(shè)計(jì)一般包括：①通過(guò)路面橫坡、邊溝、邊溝急流槽等，將路表水迅速排出路基以外；
②設(shè)計(jì)中心分隔帶縱向碎石盲溝、軟式透水管及橫向排水管，將施工期進(jìn)入中心分隔帶的雨水及運(yùn)營(yíng)期中心分隔帶的下滲水迅速排出路基之外；③設(shè)計(jì)泄水孔以迅速排除橋面水；④設(shè)計(jì)中采用瀝青封層、土路肩縱橫向碎石盲溝或排水管，將滲透路面面層的水引出路基之外。 ②路基邊溝縱坡的要求：根據(jù)交通部部頒《公路路基排水設(shè)計(jì)規(guī)范》要求，采用漿砌片石修筑的邊溝為知足排水需要，邊溝縱坡應(yīng)不小于0.12％，因?yàn)楸卷?xiàng)目位于丘陵崗區(qū)和沖積平原區(qū)，原地形既有較大起伏又有部門(mén)平坦地段，本著既要解決路基排水題目，又要經(jīng)濟(jì)公道的原則，確定路基排水邊溝溝底縱坡一般情況下不小于0.15％。因此，當(dāng)盲溝積水時(shí)側(cè)面仍將無(wú)法阻止水滲透路基。
2高速公路邊溝排水設(shè)計(jì)
邊溝設(shè)計(jì)在高速公路排水設(shè)計(jì)中據(jù)有很大的比重，設(shè)計(jì)職員都給予高度正視，但在設(shè)計(jì)過(guò)程中往往會(huì)忽視一些施工中的題目，如邊溝的尺寸不考慮詳細(xì)情況，死搬硬套有關(guān)規(guī)范、劃定；又如施工單位大都未能按有關(guān)設(shè)計(jì)要求將原地表土、河塘清淤土等棄土運(yùn)送至取土坑內(nèi)用于復(fù)墾還田，而是棄放于路線(xiàn)兩側(cè)河塘中，造成部門(mén)河塘無(wú)法將路基水排入。
通過(guò)設(shè)置瀝青封層、土路肩縱橫向碎石盲溝和排水管，將滲透路面面層的水引出路基之外。施工期要求各施工單位必需首先在挖方段邊坡頂開(kāi)挖截水溝以防止路基外側(cè)水進(jìn)入路基，并且應(yīng)做好挖方段本身臨時(shí)排水溝的設(shè)置工作。
施工期間排水量取決于最大瞬時(shí)降雨量及中心分隔帶的匯水面積。邊溝底標(biāo)高控制應(yīng)以該段路肩邊沿最低點(diǎn)標(biāo)高以下大于1.7m為宜，原因是考慮到路線(xiàn)中心分隔帶橫向排水管不能因邊溝積水而引起倒灌。一般情況下邊溝盡量少穿越通道，當(dāng)排水需通過(guò)通道排入涵洞時(shí)，應(yīng)優(yōu)先采用邊溝蓋板涵，特殊情況下可采用邊溝倒虹吸穿越通道。
由以往高速公路設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)可知，高速公路橫向排水管長(zhǎng)為15m左右，橫向排水管坡度為2％，采用以上公式計(jì)算出施工期最大瞬時(shí)降雨量時(shí)所需要的橫向排水管管徑為255mm.假如按有關(guān)排水設(shè)計(jì)規(guī)范要求50m設(shè)置一道橫向排水管，即排水長(zhǎng)度縮短為50m，則需要的橫向排水管管徑為75mm.但在實(shí)際施工過(guò)程中存在很多題目，如中心分隔帶是在基層施工后進(jìn)行開(kāi)挖施工的，開(kāi)挖的邊溝表面粗拙，瀝青不易粘結(jié)牢固，不能形成平均、無(wú)破損的防滲層。
3高速公路路面滲水的排水設(shè)計(jì)沿路面邊沿設(shè)置由透水性填料集水溝、橫向出水管和過(guò)濾織物（土工布）組成的路面邊沿排水系統(tǒng)。施工期間一般都考慮在施工前開(kāi)挖臨時(shí)排水邊溝，排除施工期地表水并降低地下水，同時(shí)在路基底部摻加低劑量石灰處理，設(shè)置40cm厚的不亂層等。
邊溝設(shè)計(jì)的原則①一般路段的路基邊溝設(shè)計(jì)原則：以填筑式邊溝為主，盡量減少路基邊溝積水現(xiàn)象的發(fā)生。
因?yàn)橥ㄐ�、監(jiān)控管耳目手孔的設(shè)（下轉(zhuǎn)第9頁(yè)）（上接第13頁(yè)）置阻斷了中心分隔帶排水，造成中心分隔帶積水或積水滲透人手孔。還有一點(diǎn)就是設(shè)計(jì)中沒(méi)有充分考慮利用高速公路施工中超寬填土土方等。對(duì)于個(gè)別特殊路段不能知足1.7m要求的，可放寬至1.4～1.5m，若另一側(cè)邊溝較低時(shí)應(yīng)優(yōu)先采用單側(cè)布設(shè)橫向排水管。 ⑤對(duì)于挖方段邊溝：考慮到中心分隔帶橫向排水管排水要求，邊溝底標(biāo)高不低于路肩標(biāo)高1.2m，同時(shí)要求邊溝縱坡不小于0.5％。
依據(jù)江蘇省高速公路設(shè)計(jì)及公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范要求，高速公路的邊溝一般采用邊坡為1：1的梯形明溝，因此，可采用《公路設(shè)計(jì)手冊(cè)路基》中梯形斷面溝渠的水力計(jì)算公式計(jì)算梯形排水邊溝的排水能力：Q=WC式中：Q——流量；W——邊溝斷面面積；C——流速（謝才）系數(shù)；R——水力半徑；i——邊溝溝底縱坡。土工布因有接縫，不能形成整體而達(dá)到完全不透水的程度。這主要是吸取已建成的高速公路中的教訓(xùn)：a部蹊徑段在汛期內(nèi)路基水不能及時(shí)排除。
