濟青高速公路改擴建工程路基路面排水設計

李 會 蘇錦強

(1.中鐵二十一局集團第三工程有限公司，陜西 咸陽 712000； 2.中交第三航務工程局有限公司寧波分公司，浙江 寧波 315200)

濟青高速東起青島，西至濟南，途經濰坊、淄博和濱州三地市，是山東省東西聯系的主要通道，是國家高速公路網“橫五”和山東省高速公路網“八縱四橫一環八連”之“橫二”的重要組成部分。濟青高速從1993年年底建成通車至今，交通量接近飽和，大車占道現象嚴重。實施本項目增容擴建對于確保國家主通道暢通，滿足沿線地區乃至山東省中、東部地區的經濟社會發展具有十分重要的意義，然而，在道路改擴建工程中，如何排除道路范圍內的水是工程的重點之一。只有設置完善的排水設施，才能保證路基的穩定、路面良好的使用性能以及行車安全。

1 原有道路技術狀況及現狀描述

1.1 自然條件

地形地貌：地形簡單，地勢平坦、開闊，總體由南向北傾斜，海拔在20 m～40 m 之間。

地質：位于新華夏系第二沉降帶，而山東半島屬于新華夏系第二隆起帶，線路恰位于新構造運動的沉降帶和隆起帶接觸帶上，所經區域第四系堆積地層上部主要為亞砂土、粉質亞粘土、亞粘土等。

氣象：沿線地處北溫帶季風區，背陸面海，氣候屬大陸性季風氣候，年平均氣溫12.3 ℃，年平均降水量在650 mm左右。

水文：地下水位較低，沿線河流主要有濰河、彌河和白浪河等。

1.2 老路路基排水

填方路基段兩側排水溝以土溝為主(見圖1)，除縱坡較大路段和砂性土段排水溝使用了漿砌片石外(見圖2)，其他均未進行防護。土溝為頂寬3 m左右的大邊溝，沿線的溝渠、河流較少，大部分路段的排水溝沒有條件與溝渠或河流相連，排水溝內積水基本以蒸發和下滲方式排出。

1.3 老路路面排水

全線大部分路段硬路肩邊緣設有攔水帶，路面雨水通過間距約40 m的泄水槽流入排水溝，槽身采用混凝土現澆，使用狀況良好。中央分隔帶為凸起式，植草灌防眩，內部未設置縱向盲溝+橫向排水管系統，路面基本上沒有唧漿病害。

原濟青高速為了少占耕地，節約投資，一般采用低路堤設計原則，但為了保證通道的通行凈空，許多通道采用了降低通道底高程的方法，沿線下挖型通道積水現象普遍(見圖3)。

2 路基、路面排水系統設計

2.1 一般路基排水設計

路基排水主要靠路基坡腳外的排水溝，使路基水能順暢地排入附近河道、蒸發池或者通過土質排水溝自然下滲和蒸發。在路基邊溝與農業灌溉溝渠、交叉道路相交，設置蓋板溝或涵洞，使路基邊溝水流不影響農田的灌溉系統及交叉道路正常使用。挖方路段為攔截坡頂地面水流沖刷邊坡，坡頂外5 m處設截水溝，截水溝采用20 cm厚現澆C20混凝土，截水溝攔截的水直接引出路基，而一般不通過邊溝。

填方路段：路基兩側的護坡道外側均設置倒梯形排水溝，土質排水溝底寬0.8 m，深0.8 m/1.0 m，內外側坡率1∶1.25，采用植草防護處理，圓弧過渡溝體?？v坡較大路段設置混凝土排水溝，底寬0.8 m，深0.8 m/1.0 m，內外側坡率1∶1.25。排水溝縱坡較小，排水不暢的路段，增大斷面尺寸，使排水溝兼具蒸發池的作用，土質排水溝底寬2.0 m，深0.8 m，內外側坡率1∶1.25，內側采用預制塊防護，底部和外側采用植草防護處理。

挖方路段：為排水順暢，且有效增大路側安全距離，本次采用了矩形邊溝，溝身采用30 cm厚C20水泥混凝土，端部設置透水混凝土，上部設置C30的鋼筋混凝土蓋板。

半填半挖交界處：設置必要的縱(橫)向盲溝，以排泄地下水，確保路基強度。

2.2 中央分隔帶排水設計

中央分隔帶現狀有3 m和1.5 m兩種，均未設滲溝，原3 m中央分隔帶的一般路段保持現狀不變，1.5 m中央分隔帶路段需拓寬為3 m的非超高路段，中央分隔帶采用凸起式，填土土拱采用兩側外傾4%的橫向坡度，在填土與路面結構層之間設置防滲措施，2 cm厚水泥砂漿層+涂乳化瀝青層+防滲土工布+隔水墻，防止雨水下滲。

2.3 路面排水設計

1)路面表面排水。

H>4 m, 降落在路面上的降水，散排，通過拱形骨架間急流槽集中排出。

1.5 m

其余路段，使用分散排水。

分離式路基采用3+2方式，分離式路基之間設置矩形排水溝收集路面水，最終通過橫向鑄鐵管引向界外。

2)路肩排水。

對于集中排水段的土路肩，避免了路面匯水沖刷影響的土路肩，在路面端部設置碎石層，土路肩培土層底面設置橫向排水管排出滲入土路肩內的雨水。

對于分散排水段的土路肩，其頂部鋪設15 cm厚水泥混凝土預制塊用以硬化土路肩實現防沖刷，預制塊以下設置3 cm厚水泥砂漿墊層。

2.4 下挖型通道的排水問題

1)通道積水的原因。

a.原濟青高速設計時為了少占耕地，節約投資，一般采用低路堤設計原則，具有自重輕，沉降小，穩定性強等優點，但為了保證通道的通行凈空，許多通道采用了降低通道底高程的方法，但受雨季雨水的影響，沿線下挖型通道積水現象普遍。

b.通道下的線外涵洞口和通道低處排出水口被泥砂、農作物秸稈等鄉村常見雜物堵塞，兩側的排水設施形同虛設，導致通道匯水無法排除。

c.通道兩側排水溝不斷淤積，導致排水溝溝底高程大于通道處路面高程，排水不暢。

2)通道排水設計。

根據“結構越簡單，可靠性越高”的原理，本次設計針對傳統蒸發池失效的原因將其改造為散排蒸發池(見圖4)，即將蒸發池直接設在通道出口，將進入通道前的通道接線由路塹形式轉變為路堤形式，通道接線的路面匯水經改造后的路堤邊坡直接進入蒸發池，徹底解決了傳統蒸發池(如圖5所示)暗埋排水管進口易堵塞的問題，挖土方可對路基取土起到輔助功能。散排蒸發池造價較低，結構簡單，施工簡便且后期除適當清淤外，不需其他養護維修工作。該方案除蒸發外，還可通過其底部下滲排除池內匯水，因此排水效率較高。

散排蒸發池緊鄰通道接線，單側的池壁充當了通道接線的路側邊坡，道路與蒸發池之間采用隔離柵隔離，池外邊緣設置反坡與外界水隔離，被交路變坡點處同樣設置反坡減少匯水面積。蒸發池靠近高速公路側壁采用漿砌片石護坡，其他側壁和池底采用植草綠化，深度按低于通道接線最低點2 m～3 m控制。

目前路線兩側已是城鎮路段或者已有城鎮規劃，景觀相對較好，設置散排蒸發池影響路容景觀時，采用一般蒸發池，蒸發池和被交路間邊坡采用植草灌綠化，需要定期清理暗埋排水管進水口處的泥砂等常見雜物堵塞，正常情況下使用效果較好。

對通道口附近有自然溝渠或原取土坑，采用在通道兩側增設線外涵，清理加深兩側路基排水溝，利用自然溝渠或原取土坑作為排水出口。

3 結語

通過分析相關水文地質資料，研究老路排水系統，對濟青高速改擴建工程路基、路面、中央分隔帶及下挖通道提出相應排水方案，為今后改擴建項目排水方案設計提供參考。

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