简介
挖方路基以及填土高度低于路基设计要求的临界高度的路堤,在路肩外缘均应设置纵向人工沟渠,则称为边沟(侧沟)。其主要功能是排除路基用地范围内的地面水,也包括路面、路肩和边坡的流水。
形状
常用的边沟断面形式,主要有梯形、矩形、三角形或流线形等,按公路等级、所需排水设计流量、设置位置、土质岩质情况等进行选定。
在一般情况下,土质边沟宜用梯形,石质边沟宜用矩形;易于积雪或积沙的路段,边沟宜用流线形;某些较矮的路堤,如果用地许可,采用机械化施工时,边沟可用三角形。如果公路两侧为农田时,为少占用良田及防止农业用水对路基的破坏,可以就地取材,采用石砌矩形边沟。
尺寸
梯形土质边沟的边坡,靠近路基的一侧宜采用(1∶1)~(1∶1.5),另一侧与挖方边坡的坡度一致。石质或经铺砌加固的矩形边沟的边坡,可以直立或稍有倾斜。三角形边沟的边坡,宜采用(1∶2)~(1∶3)。流线形边沟的边坡,需修整圆滑,以防止产生积雪积砂。
梯形和矩形边沟的深度和宽度,一般约为0.4~0.6m,在多雨和潮湿地段,不宜小于0.5m,干旱地区或少水路段,尺寸可小一些,但不宜小于0.3m。
位置的控制
边沟的平面位置由中心桩位置进行控制,其轴线由中心桩向横断面方向量出。为确保边沟边线顺直,直线段桩距一般为20m,曲线段桩距为5m。对于高速公路和一级公路的边沟,一般直接使用全站仪按极坐标法原理进行放线。
边沟的纵坡坡度应结合路线纵坡、地形、土质、出水口位置等情况选定,尽可能与路线纵坡保持一致,以避免出现过大的挖方和填方。边沟的纵坡不宜过陡,以免水流冲刷造成损害;但也不宜过缓,以免造成水流不畅,形成阻滞和淤积。在一般情况下,边沟纵坡以1%~2%为宜,在任何情况下,均不应小于0.3%~0.5%。
边沟的长度不宜过长,一般不超过200~300m。应尽量使边沟中的水流就近排入路旁自然水沟或低洼地带,必要时可设置涵洞,将边沟水引入路基的另一侧排出。
边沟断面、基础开挖前后均应进行平面、纵面测量控制。
出水口处理
边沟的出水口是水流汇集和改变水流方向的地方,此处冲刷比较严重,容易出现掏空路基、产生坍塌,应结合地形、地质条件及桥涵水道位置等进行设置,并应采取相应的措施,加以妥善处理。
平曲线路段的边沟,水流方向在此发生改变,尤其是小半径平曲线,因设置超高,内侧边沟标高降低,可能形成低洼积水;山谷展线,路基排水条件较差;平坡路堑地段,难以保证边坡的最小纵坡,而陡坡地段,路线常采用较陡纵坡。所有以上这些排水不利条件,宜结合路线设计综合考虑,并应在路基排水系统统一布置的基础上合理安排。
挖填结合的路段,内侧挖方边沟需利用涵洞将边沟水引向路基另一侧排出,此时边沟与涵洞底的高差很大,水流方向为接近90°的转弯,在涵洞的进口处,必须设置跌水式的雨水井,不仅使其起到消能的作用,而且井底标高低于涵洞标高,起到沉积边沟水中的泥沙杂物的作用。
施工质量监控
施工现场除按以上所述控制轴线、沟底纵断面高程及断面形状外,对浆砌片(块)石、浆砌混凝土预制件加固或现浇混凝土的边沟,还应按80~200m3(指混凝土)或每台班抽检1~2组砂浆或混凝土试件,标准养生28d测其抗压强度。
边沟施工规定
(1)挖方地段和填土高度小于边沟深度的填方地段均应设置,路堤靠山的一侧坡脚应设置不渗水的边沟。
(2)为了防止边沟漫溢或冲刷,在平原地区和重丘山岭区,边沟应分段设置出水口,多雨地区梯形边沟每段长度不宜超过300m,三角形边沟不宜超过200m。
(3)在进行平曲线处边沟施工时,沟底纵坡应与曲线前后沟底纵坡平顺衔接,不允许曲线内侧有积水或外溢现象发生。曲线外侧边沟应适当加深,其增加值等于超高值。
(4)边沟的加固。为确保边沟在排水中不受到冲刷损坏,土质地段当沟底纵坡大于3%时,应采取加固措施;采用干砌片石对边沟进行铺砌时,应选用有平整面的片石,各砌缝要用小石子嵌紧;采用浆砌片石进行铺砌时,砌缝砂浆应饱满,沟身不漏水;如果沟底采用抹面时,抹面应平整压光。