山西某高速公路卧佛山隧道进出口排水设计

2012-11-05孙兆刚孙爱斌

山西建筑 2012年2期

孙兆刚孙爱斌

1 概述

本文论述所依托的高速公路为连接山西省内两县之间的一条双向四车道高速公路。工程所经过地区地形、地质情况复杂，控制因素多。其中，卧佛山隧道起终点里程为:K13+678～K14+258，路线左侧15m为唐安煤矿专用线铁路路基范围及马村镇马村广场，右侧为卧佛山风景区。卧佛山隧道是为配合马村镇关于马村广场及卧佛山景区整体规划而设置的明洞方案。整个卧佛山隧道均位于凹形竖曲线底部，隧道进出口路基均为挖方，且挖方段落较长，这给卧佛山隧道进出口的排水设计工作造成了很大困难。在经过反复论证和多方案比选后，最终确定隧道进口与出口采用不同的排水设计形式。

2 隧道进口排水设计

2.1 隧道进口概况

路线右侧为唐安煤矿专用铁路线，铁路距高速最近处距离为12m，且在高速与铁路之间有既有乡村道路改路一条。铁路在对应于高速里程K13+300左侧有一处排洪涵，距高速路基坡脚250m，且有自然沟与之相连。

如图1所示，隧道进口K13+420～K13+968段位于挖方段，且路线纵坡为向大里程方向的下坡路段。该路段所在地形左侧高，右侧低，地貌属黄土覆盖中低山区，侵蚀冲沟发育，沟坡陡直，地表植被稍发育，且有地下水位较高。

图1 隧道入口右侧横断面设计图

2.2 隧道进口排水设计方案

1)边沟排水设计。

考虑到该路段地形左高右低，且左侧有既有铁路排洪涵可利用的情况。路线左侧边沟沟底纵坡依路线纵坡设置，并在K13+584.500处做一直径为0.75cm圆管涵，将路线左侧边沟内的雨水引致路线右侧边沟。路线右侧边沟加大尺寸，并由K13+600处向小里程方向做反坡，为减少做反坡而产生的开挖量，这里采用JTJ018-97公路排水设计规范中规定的铺砌沟渠允许采用的最小纵坡值0.12%。由于反坡路段长度为170m，这将在反坡的终点处路肩外侧产生近4.0m的深沟。因路线右侧坡顶外有既有道路的制约本段反坡采用路肩墙对路基做支护(如图1所示)，这样既起到了快速收坡的作用，也保证了路基的稳定。

2)边坡排水设计。

因本路段地下水位较低，为排除边坡土体内的地下水，以解除静水压力，保证坡体稳定，本路段采用平式钻孔边坡排水。在边坡上以10%的坡度斜向上钻三排长度为7m的钻孔，钻孔直径0.12m。在钻孔中插入φ0.10m带孔PVC管，并在PVC管进水口及管身包裹一层透水土工布。PVC排水管出口端部采用三通接φ0.15m不透水PVC管，并引向渗水盲沟。边坡平式钻孔排水设计图如图2所示。

图2 边坡平式钻孔排水设计图

3 隧道出口排水设计

1)隧道出口概况。

卧佛山隧道出口处于凹形竖曲线最低点，且位于挖方路段，挖方段长度达440m。隧道出口处横断面左侧边坡挖深7.5m，右侧边坡挖深10.0m。该路段地形为路线右侧高，左侧低，路线右侧450m左右有饮马河与路线走向平行，河道中心高程为861.500m，且河堤已做浆砌处理。地貌属黄土覆盖中低山区，侵蚀冲沟发育，沟坡陡直。地表植被较发育，多以低矮灌木为主。隧道出口右侧边坡正常放坡后与既有铁路路基坡脚距离最近仅有7.0m。高速公路设计高程与既有铁路轨面高差为7.75m。

图3 卧佛山隧道出口地下排水暗管设计图

2)隧道出口排水设计方案。

考虑到卧佛山隧道出口挖方段落过长、有既有铁路限制及无既有沟渠可利用的情况，本项目采用顶进圆管穿过既有铁路路基将路基范围雨水引至饮马河的方案。

图4 卧佛山隧道出口地下排水管检查井设计图

在隧道出口K14+268处设一直径1.5m钢筋混凝土圆管涵，将路基左侧边沟及截水沟内的雨水引至路线右侧，与左侧边沟内雨水一同汇入穿过既有铁路路基的顶进管涵，而后经埋设于地下长度为460m的直径为1.5m排水管流入饮马河(如图3所示)。为防止排水管阻塞，排水管每50m设一处检查井(如图4所示)，以便于在排水管道阻塞时及时疏通管道。