鋸齒形街溝在城市舊路改造中的應用

鄧 飛

(中南建筑設計院股份有限公司，湖北武漢 430071)

近年來，隨著城鎮化持續推進，國內不少城鎮加快了市政基礎設施的建設。除新建道路外，不少大中城市原有的市政道路不少也進入維修期，紛紛進行路面瀝青罩面處理的改造;部分中小城鎮路網中的骨架不少都是依托域內過境公路而形成，為了適應新的發展要求，必須對這些公路進行具備城市道路使用功能的改造。在這些需要進行改造的舊路中，我們經常會遇到因舊路路面破損、路基沉降等因素造成的道路縱坡不足0．3%的情況，這些路段對道路縱向排水較為不利，尤其是在暴雨或多雨季節，大量的路面積水不僅對車輛和行人交通造成影響，也會威脅到路基穩定性。

對于縱坡不足0．3%的舊路段，為保證改造后道路排水通暢，通常采取重新拉坡設計使道路最小縱坡不小于0．3%和設置鋸齒形街溝這兩種措施。重新進行拉坡設計通常會受到周邊地形地物標高的限制，從經濟的角度來講，縱坡調整也會增加路基填方和挖方，工程造價提高。而采用鋸齒形街溝來解決路面排水，既能保證改造道路與周邊地物平順銜接，也是更為經濟可靠的一個措施。

1 鋸齒形街溝的計算

街溝是指城市道路上利用高出路面的緣石與路面邊緣(或平石)組合而作為排除路表水的溝道。在道路縱坡滿足0．3%最低排水坡度要求時，道路縱坡設計線、緣石頂面線和街溝設計線是三線平行的。鋸齒形街溝的設計就是保持道路縱坡設計線與緣石頂面線平行的條件下，交替改變路面邊緣(或平石)與路緣石之間的高差，圖1為鋸齒形街溝計算示意圖。

圖1 鋸齒形街溝設計縱向示意圖

l為相鄰雨水口間距(通常取40 m);l1，l2為分水點至雨水口的距離;i為道路中心線縱坡度;i1為l1段街溝底縱坡度;i2為l2段街溝底縱坡度;h1為雨水口處緣石外露高度(雨水口1與雨水口2處緣石外露值相等);h2為分水點處緣石外露高度。

由雨水口1處高度關系:h1=h2+l1(i1+i)，得:

由雨水口2處高度關系:h1=h2+l1(i2－i)，得:

水泥混凝土路面邊緣一般不設平石，可在澆筑水泥混凝土時，在路面邊緣30 cm～50 cm范圍內現澆街溝;瀝青混凝土路面多采用機械化攤鋪機施工，操作過程中很難在鋸齒形街溝設計寬度內做到瀝青面層連續起伏，并保證路面結構厚度和壓實度，所以瀝青混凝土路面鋸齒形街溝的設置一般通過調整路面邊緣的平石標高，使平石形成街溝。本文討論舊路改造中鋸齒形街溝的應用，僅以加鋪瀝青混凝土路面改造為例進行闡述。

2 工程實例

鄂東某市一條改造道路原為過境省道，路幅寬度僅為9 m，且局部路段存在路面破損等情況，已不能滿足新城建設使用要求。改造方案為利用原水泥混凝土路面加寬并進行瀝青混凝土罩面處理。改造后標準橫斷面紅線寬度為60 m，直線型路拱，雙向橫坡布置，車行道及非機動車道橫坡坡度2%，人行道橫坡－2%。道路橫斷面布置圖見圖2。

圖2 道路標準橫斷面圖（單位：m）

由于舊公路周邊地勢平坦，道路的設計標高受到周邊已建成交叉道路或建筑物等地物標高限制，縱斷面布置上盡量不做大的調整。從實測地形資料中反映出的標高來看，局部路段縱坡很難保證0．3%的最小坡度要求，需要設置鋸齒形街溝來進行路面排水。

改造道路為三幅路布置，街溝布置于車行道和非機動車道外側邊緣。

2．1 分水點、雨水口位置

工程設計按照設計雨水口間距l=40 m，在鋸齒形街溝設計范圍內，分水點、雨水口高度變化采用“上2下4”法(即分水點處平石邊緣上抬2 cm，雨水口處平石邊緣下降4 cm)，已知h1－h2=6 cm，取 i1=i2=0．3%，根據路段實測縱坡度 i(i＜0．3%)作為已知條件，即可依據式(1)，式(2)求得分水點和雨水口間距。表1即為根據實測道路縱坡度數據計算得出雨水口與分水點間距的成果。

表1 鋸齒形街溝分水點與雨水口間距計算表

2．2 平石高程確定

鋸齒形街溝平石可采用預制和現澆兩種方式施工，為避免安裝不到位而影響街溝坡度平順，本工程中的街溝平石采用現澆方式制作。

如圖3所示，不設鋸齒形街溝段，平石與路緣石高差為15 cm(橫向坡度10%)，鋸齒形街溝按照“上2下4”方案進行布置，分水點處平石與路緣石高差為13 cm(橫向坡度3．3%)，雨水口處平石與路緣石高差為19 cm(橫向坡度23．3%)。當地使用的路緣石常規尺寸為35 cm×15 cm，因此采用“上2下4”法可保證路緣石最小埋深要求。而且在分水點處，也就是路緣石外露最小取值13 cm，在暴雨期可避免積水上溢至人行道，同時能保證平石橫向坡度也不會出現平坡甚至反坡，避免造成路面積水，威脅行車安全。

圖3 街溝平石起伏橫斷面圖

2．3 防止鋸齒形街溝失效的措施

根據以往城市道路中街溝使用的經驗，街溝平石往往會出現錯臺、沉陷等病害，使鋸齒形街溝設置的縱坡失效，導致排水不暢或積水等問題。特別是在道路沿線的單位出入口、小區支路出入口處，由于常年有車輛荷載作用，街溝平石更是破損毀壞嚴重，對道路面層造成了損壞，形成水洼。所以在新設計街溝時，提出了以下幾點解決措施:

1)在單位出入口、小區支路出入口等經常受到車輛荷載作用的路段，在設置鋸齒形街溝平石時，應不同于一般路段，需要提高平石基層材料壓實度，提高平石的混凝土標號，如出入口較大需要斷開街溝，則在出入口邊緣兩側增設雨水口便于排水。

2)鋸齒形街溝設計時應考慮在道路縱坡凹曲線的最低處，合理增設串聯雨水口。在路線交叉口處也應根據交叉口豎向設計，在邊緣標高低點處布置雨水口。

3)嚴格路基路面驗收工作，加強路面邊緣基層材料的碾壓，并防止漏壓。如發現早期雨水口或平石鋪筑不平整等問題應及時糾正。

3 結語

鋸齒形街溝對于道路縱坡不足最低要求的困難路段排除路表水非常重要，特別是針對舊路改造工程中使用鋸齒形街溝來排除路表水，相對于調整道路縱坡方案，是一個更為經濟有效的措施。鋸齒形街溝的設計內容主要包括雨水口和分水點設置。同時要注意在城市道路兩側眾多出入口處，對街溝平石采取加強措施，竣工驗收時嚴格要求。同時要加強管理，做好在使用期內對街溝的及時養護和維修工作，防止早期病害發生和擴大而造成邊溝失效。

［1］ 張雨化，朱照宏．道路勘測設計［M］．北京:人民交通出版社，2000．

［2］ CJJ 169-2012，城鎮道路路面設計規范［S］．