节约型低路基水灾害治理设计探讨

摘 要 有别于一般的传统的防治公路路基水病害设计思路和方法，采用独特的u型混凝土结构，有效的防治了由水引起的一系列公路病害，提高了路基减灾防灾能力。 关键词 结构；路基；水灾害

中图分类号u41 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2013）96-0115-02 1概述

以往的高速公路通常采用高路基设计方案，一般高3.5m～4m之间，占地多、填土量大等弊端日益显现。据测算采用低路基设计方案，路基高度每降低50cm，每公里可以节约用土1.8万m3；每降低1m，每公里永久性占地就节约近5亩，其经济效益和环境效益十分可观，其社会可持续发展引起广泛关注。故而河北省从2005年青银高速公路建设开始尝试低路基，直至大广高速、沿海高速等，直至目前普遍采用。低路基方案，主要问题夏季雨水积水、通道积水，甚至造成低洼地带路基积水等水海问题。其解决方案通常采用加大排水边沟截面、路基外侧修建渗水井、蒸发池、通道内侧修建高出道道地的硬化坡道等措施。通过近几年年的养护和运营实际发现，由于多方面原因，部分高速公路部分路段夏季水问题仍没有彻底解决。

正确协调解决低路基与排水问题二者之间矛盾，是公路公路工程师仍在满足资源节约、追求可持续发展的同时，仍需深入探讨与研

究的细节问题。细节决定成败。

河北省沿海高速公路地处唐山、秦皇岛渤海湾沿线，东与京秦高速公路相连，西与天津滨海大道相接，路线全长160km，于2007年5月1日建成通车。路基宽28m，设计速度120km/h。全线采用低路基设计，路基平均高度只有2.8m。与唐港高速公路设枢纽互通相连。2012年入汛以来，河北省降水量偏多，强度大，全省平均降水276mm，较常年的降水174mm偏多59%，持续的降雨，造成唐港互通区积水严重，其中a匝道为下穿主线桥的匝道，由于地势较低，a匝道最深处积水高于路面1.3m，对a匝道路基路面造成了较大损坏，严重影响了沿海高速公路与唐港高速公路互联互通. 唐港互通积水 应急处理后 2 水灾害调查与防护设计 2.1 项目调查

由于唐港互通区地势较低，处于低洼地带，加上大量降雨，造成a匝道大量积水。由于a匝道为下穿主线桥，提高a匝道路基标高方法，难于实现，应在路基标高不提高基础上，进行a匝道防水能力设计。

2.2设计原则与范围

设计原则应是解决a匝道积水病害，恢复唐港互通a匝道使用功能。

a匝道原设计为双向匝道，路面宽度14m，中央设防撞护栏。根据现场水浸害段落调查，本次设计范围为确定为ak1+140至

ak1+388，共长248m。其路线平面线型、纵断面高程、横断面尺寸、路面标高、路面超高仍按照原a匝道设计。根据以往道路下穿主线防排水经验，将原水淹路段路面须全部挖除，重新铺筑路面，重点做好路基防水、路面排水及路面底部的防渗工作。 2.3路基路面设计

经调查a匝道原路基为砂土填筑，地质情况为中砂，地下水宜穿透路基，对路基造成水损坏。而防水混凝土具有较高的密实性、抗渗性特点，可阻断水流进入路基。为彻底阻断路基水，路面底部采用防水混凝土底板，防止地下反水；路基两侧设置防水混凝土挡墙，阻断路基外侧积水进入，使路基形成“u”型半封闭结构。 u型混凝土结构强度等级为c30防水混凝土， 抗渗等级等级为p8。其底部防渗板厚25厘米，底板板下间隔3m～4m设置一道40×40cm地梁，u型混凝土结构两侧的挡墙采用顶宽40cm坡度为4：1的混凝土，u型混凝土结构高于路面1.5m，高于2012年路面积水高度1.3m，u型混凝土结构按配置钢筋设计。

u型混凝土结构外侧做拦水土坝，并做浆砌片石护坡防护。 由于设计段处在超高段，超高率5%～8%，为排除路面内降水，须在内侧设置盖板边沟，盖板边沟高于路面，边沟间隔设置集水口，收集路面降水，并在最低点设置一集水井，收集边沟流水。 路面恢复仍采用沥青混凝土路面，4cmac-13c改性沥青混凝土表面层+6cmac-20c改性沥青混凝土下面层，基层采用2层18cm厚水泥稳定级配碎石基层。

2.4 交通工程设计。

由于本次水毁对中央分隔带护栏损坏严重，重新恢复中央分隔带双面波形梁护栏。由于两侧增加了高1.5m挡墙，匝道处于曲线地段，为加强安全管理，在左侧（外侧）挡墙内侧、波形梁护栏两侧及内侧边沟内侧均设置轮廓标。 3施工要点

1）防水混凝土的施工是本工程施工重点。为保证防水混凝土质量，水泥应选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。采用其他掺有大量矿物掺合料的水泥，如矿渣硅酸盐水泥等，由于所掺入得矿物掺合料品种、质量、数量不同，生产出的水泥性能有很大差异，难于保证防水混凝土防水性能；

2）u型防水混凝土的施工，应做好降排水工作；

3）唐港互通区处于盐碱地带，可掺加粉煤灰，掺量以20%～30%为宜，在获得良好的耐久性、抗渗性、抗裂性同时，可有效改善防水混凝土抗化学侵蚀性；

4）u型防水混凝土施工应连续浇筑，宜少留施工缝，以防漏水。本设计30mu型混凝土结构，设一道施工缝，缝间采用橡胶止水带。施工缝浇筑混凝土前，应将其表面浮浆和杂物清除，再涂刷界面处理剂或水泥基渗透结晶型防水涂料，并及时浇筑混凝土； 5）防水混凝土终凝后立即进行养护，养护时间不少于14天。在浇筑后如养护不及时，混凝土内部的水分将迅速蒸发，使水泥水化不完全。而水分蒸发会造成毛细管网彼此联通，形成渗水通道，同

时混凝土收缩增大，出现龟裂，抗渗性能急剧下降，甚至完全丧失抗渗能力。 4 结论

低路基设计的排水设计，仍是一个系统设计问题。珍惜稀缺的土地资源，又要满足现代社会快速的社会交通需要，重视公路路基水灾害治理设计，仍十分紧迫，因为水灾害对公路设施的损害是致命的、难于恢复的。水网密集、低洼地带、在地下水位高，路基标高受限制地区，采用u型防水混凝土结构防护路基，不失是一种有效的提高路基防水能力方法。 参考文献

[1]gb50108-2008.地下工程防水技术规范.