平原地區填方路基臨時排水溝

曲云龍++劉松鳴

摘 要：高速公路路基施工中，排水線路通暢在施工的整個過程中都顯得尤為重要，在較難排水地區水路通暢能夠保證機械進場、臨建施工、場地清表等前期工作如期進行，在施工中期能夠保證已完成的分項工程、分部工程雨后不被水浸泡，避免返工。在工程后期可直接結合臨時排水系統進行修整改建成為永久性排水系統，降低后期收尾工作的難度，一定程度上節約施工成本。

關鍵詞：臨時排水系統；雨后排水；水路改建

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.093

1 前言

本文以平原地區填方路基為依托對臨排系統的施工以及改建進行討論，項目地處長江中下游平原，地勢平坦，平均海拔較低，地下水位較高，降雨量充足，年平均降水量在之間。在盛夏6-8月份常有中雨大雨甚至暴雨情況出現，并且多數地區雨后常有大面積積水，排水較為困難。

本文在第一部分研究臨時排水系統的建立，主要為臨時排水溝的設計原理及簡單的施工工序，第二部分主要研究由于排水方向需求發生變化引起的排水線路改建問題，文中研究的內容在一定程度上能解決雨后排水困難，以及盲目改建引起建成排水系統不規范等問題。

2 臨時排水系統設計

高速公路路基施工應做好臨時排水系統總體規劃和建設，臨時排水設施應結合永久性排水設施綜合考慮，并與線外的自然排水系統相協調[1]。

臨時排水系統建立不完備，會出現如下情況：

（1）路基基底及排水路線積水。

（2）小構洞口積水。

（3）路基基底欠寬或超寬。

平原多雨地區高速公路路基施工時臨時排水路線不通暢，每次雨后、小構挖基施工過程中、橋梁鉆孔施工過程中產生的水難以排出，就要反復安排機械及人工進行排水路線疏導。而且整體排水路線無規劃就會出現能往哪排往哪排、就近排、往農田排、往民用潛水渠排等錯誤的排水方向，導致水系癱瘓，民事糾紛多，尤其路基在路基填筑到一定高度時再反復調機械去排水徒增排水成本。

2.1 排水線路標高對路基寬度的影響

路基填筑時往往以施工紅線寬度作為依據進行填筑，缺少經驗的施工員只考慮寬度而忽略標高是否達到基底設計值。所以當天然地面高程與基底設計高程有出入時，填筑寬度同時受到影響。所以臨時排水路線的確立對下一步路基填筑施工，以及后期附屬施工（如邊坡，水溝，隔離網）施工影響至重，如圖2-1為排水溝標高影響路基寬度示意圖。

圖中1、2兩條虛線代表路基基底實際標高，分別高于或低于設計標高，如果基于實地標高進行邊溝施工就會導致紅線相對于邊溝欠寬或超寬；如果按照設計圖紙的標高準尺寸進行施工，則現場需外運或回填大量土。尤其在附屬施工時路基已經基本填筑成型，再進行外運或回填土都會比施工前期麻煩，如果二期正在施工也會對路面結構層造成一定污染。所以在設計臨排水溝時應綜合考慮，將后期施工成本降到最低。

2.2 臨時排水溝設計原則

臨時排水溝排設計擬采用如下原則：

（1）以小構與橋頭/尾為結點，進行分段落排水。

（2）以永久性排水溝設計高程為高程依據，設計排水流向為流向依據。

（3）臨時排水溝橫斷面與永久性排水溝橫斷面挖方填方土量盡量保證均衡。

2.3 橫斷面設計

如圖2-2，為永久T型邊溝設計尺寸，為節約開挖時間成本，將臨排水溝形狀擬定為矩形水溝，給出兩種尺寸換算。同時計算每延米土量。圖中，換算溝型1、換算溝型2為方便臨時排水溝的施工而做出一定的尺寸調整，其數據并不唯一，可根據現場實地情況做出選擇。下面將對換算數據進行驗算：

標準T型排水溝每延米土方量：

根據土量均衡原則，

換算溝型1：

則該溝型的換算開挖深度為：；

換算溝型2：

同理該溝型換算開挖深度為。

兩種換算溝型均保證了1米邊坡平臺及隔離柵平臺寬度，并考慮后期小型挖機施工工作面寬度。對于其他尺寸的邊溝，施工前期施工員應做好尺寸的換算，避免在邊溝施工時材料反復倒運。

2.4 臨時排水溝簡易施工工序

（1）測量人員對圖中矩形水溝開挖內邊線放樣，偏距為路基基底邊坡坡腳設計偏距+1（邊坡平臺寬度），并標定高程

（2）根據圖紙設計進行標高復核，并確定放樣點位的實際填挖高度。

（3）沿各放樣點撒白灰線，并組織挖掘機開挖，開挖過程中應有施工員專門復核各點尺寸，以免帶來不必要返工。

小結：臨時排水溝的施工并非只是完成矩形溝的開挖，而是對路基基底設計坡腳外4.2米（按例圖尺寸）范圍內進行整體修整，目的不僅是為了排水，同時應該保證后期T型邊溝施工時土量平衡，避免場內土多次運輸。考慮到路基施工過程中邊坡滾落石子，廢土塊.及流水對臨時排水溝的沖刷，應根據現場實際情況對開挖深度的計算值進行適當調整，施工過程中不必吹毛求疵，大致控制尺寸，使得雨后水能夠及時排出即可。臨時排水溝應快速完成否則影響后續的路基填筑施工進度。

3 排水線路改建

3.1 標高調整及偏距修正

在某些項目從圖紙設計完成到進場施工時間間隔較長，未完全考慮某地區具體地形變化，或者對常水位調查不夠精準，或在施工后期由于結合當地水利改建原自然排水系統廢棄或遷移[2]。在標高及位置上常會出現設計標排水系統與自然水系結合存在矛盾的情況，如上文2.1節敘述，在做出標高調整的同時，也應對偏距進行修正：

圖3-1中當水溝設計標高提升高度時，寬度隨其變化而變化并與坡率有關。為保證邊坡平臺寬度的標準化，應該對當前位置的偏距進行修正。

下面針對幾種特殊情況討論相應的標高調整及偏距修正。為方便讀者快速理解敘述內容現定義下列名詞：

設計進水口標高：即圖紙設計某單向排水段落標高最高的點

設計出水口標高：即圖紙設計某單向排水段落標高最低的點

進水口常水位標高：水流入線路時水位的一般標高

出水口常水位標高：線外溝渠常水位的一般標高

分散型排水：某一節段（小構、橋頭為節點）排水向兩側分散

匯聚型排水：某一節段（小構、橋頭為節點）排水向中間匯聚

（1）出水口常水位標高≥設計出水口標高。若某段落排水溝出水口低于常水位標高則該段排水溝將有一部分或整體長期浸泡在水中，大大影響排水功能，因此現場施工前在測量好出水口常水位時，應針對此情況對設計出水口標高進行調整，并修正偏距。

如圖3-2，3-3，為設計出水口標高低于設計常水位的情況，分別為水溝長期整體或部分受水浸泡。虛線部分為調整后位置及坡度，為設計出水口標高提升值，調整后應根據值及整后坡度b%確定線性變化的每個值。

此時，偏距修正值： （計算原理參照圖3-1）

注：如果變化不大，為提高工作效率可以選擇該段標高最小提升值進行偏距修正。

（2）設計出水口標高≥原地表標高。若某段落排水溝出水口標高高于地表標高，雖然不影響其排水效果，但該段水溝在施工時就需要大量回填土，而且建成后顯得特別突兀且與環境不協調，薄弱的外壁經過長期雨水沖刷，外側土逐漸流失，影響其耐久性。因此施工時也應該針對此情況進行標高調整及偏距修正，如圖3-4。

計算方法同上，可得出偏距修正值為：

注：如果下調高度過大，可能會出現偏距大于紅線寬度，出現超線的情況，因此現場施工前應仔細測算確保偏距合理。

（3）取消原線外排水系統的情況。當線外排水系統：溝渠，拱涵等因當地水利改建等原因永久性喪失排水功能，需要取消時，則會出現如下情況：

a匯聚型排水改單向排水，如圖3-5原排水路線設計進水口2改為調整后的出水口，原設計出水口功能喪失改為正常排水線路，其標高提升高度為整段落最大提升值。此種情況可視為2.1中的特種形式所以，此時偏距修正值仍為：

b分散型排水改單向排水。如圖3-6原排水路線設計出口1改為調整后的進水口，原設計進水口功能喪失改為正常排水線路，其標高降低高度為整段落最大下降值。此種情況可視為2.2中的特種形式，此時偏距修正值仍為

注：以上兩種情況為路基橫向排水系統構造物（拱涵，管涵等）取消的特殊情況，對于設計進水口1，設計進水溝2，設計出水口1，設計出水口2，標高均聯系相鄰排水系統，所以在以上四點標高調整時應仔細測算其對應值，確保水能順利流出，避免出現線路內積水的情況。

3.2 極限情況下排水線路改建

施工中偶爾會遇到這種情況：當進水口標高不可變化時，但出水口常水位較高，排水線路相對較長，如直接提高設計出水口后的坡度不足以使排水線路排水能力達到規范要求時，但仍需解決排水問題，避免排水線路被水浸泡可采取如圖3-7方法解決。

按圖種情況，原排水線路仍有一部分在常水位以下，但前提限定條件設計出水口標高不可變化，可將線路調整為類“階梯”狀，每段梯度保持一定的原設計排水坡度，每段臺階可設為0坡度，或者較小的排水坡度，既能保證進水口的流水壓力，又能保證出水口仍有一定的泄水能力，并且高于常水位。

小結：前文3.1總結四種改建情況適用于大多數排水系統的改建，其他復雜情況多為以上四種情況的疊加或者值變化導致的特殊情況，只要掌握偏距隨標高變化的基本原理，以及保證線內排水設計標高高于線外常水位標高就能改建出合理的協調的排水系統[3]。3.2情況為保證進水口壓力和出水口泄水能力的極限情況，在工程中很少遇到，一般為連續改建時導致進水口標高不可調整情況。

4 結語

文中總結的幾種情況均為作者本人在高速公路現場排水附屬施工時常遇見的情況，有些問題在施工前已經規避，但是有些缺少經驗的施工員在施工前期只追求施工進度，缺少全面考慮，把很多能順帶解決的問題擱置，徒增后期施工難度。機械費用、人工費用成本往往是前期施工的2-3倍甚至更高。

在行業競爭日趨激烈的今天，面對同樣的清單價格，利潤多體現在企業內部標準化的施工管理，能否將分部工程的銜接規劃好，分項工程的細節考慮到位，安排合理，在細枝末節上追求標準化，往往是考察一個團隊綜合實力強弱的基本條件。

參考文獻：

[1]張茂，石春梅.水利工程質量監督工作的成就、問題及對策[J].水利建設與管理，2011.

[2]劉興盛，陳旭清，戴兆婷.加強水利工程建設質量管理的探索[J].江蘇水利，2013.

[3]王化金.高速公路排水工程排水溝施工技術的探討[J].黑龍江交通科技，2014.