碟形盖板边沟在小康高速的应用研究

褚志锋

（陕西交通建设集团公司, 陕西 安康 725000）

包茂线（G65）陕西境小河至安康高速公路穿越秦巴山区，面对原生态的自然环境，项目建设者们坚持贯彻“自然和谐”的环保理念，采取减少圬工砌体，多用生态防护的有效措施，对自然环境进行全方位、多渠道的生态恢复和改善，达到了路与自然的和谐统一，实现了“生态路、环保路、人文路”建设目标，碟形盖板边沟的应用正是这一建设理念的体现。

1 工程概况

小康高速公路 是国家高速（G65）包（头）茂（名）线陕西境的重要组成部分,也是陕西“2637”高速公路规划网南北方向的主要经济干线，它的建成通车对打造西安、成都、重庆“西三角经济圈”具有十分重大的意义。项目位于陕西省安康市境内，与已通车的柞小高速公路相接，全长58.261公里。路线穿越秦巴山区，长大纵坡密集，雨量充沛，为满足路面排水需求，设计边沟形式为梯形明沟。

2 碟形盖板边沟的设计理念

一是工程结构满足排水需求和行车安全：按照原设计边沟的排水量要求，将梯形明边沟的截面形式变更为矩形，并出于安全考虑，在边沟顶部增设钢筋混凝土预制盖板，在盖板上覆土绿化；为防止路面散排水冲刷绿化填土堵塞边沟，每隔25米空出绿化设一块预留孔盖板，采用增设沥青混凝土拦水带的方法将路面散排水收集，用喇叭开口引导水流通过预留孔盖板将水集中排入边沟，再通过综合排水系统排出路外。

二是绿化效果满足环保要求并与自然相融：将边沟的设计标高整体下降20厘米，在盖板上填厚度20～30厘米种植土，将种植土顶面修整成浅碟形；按照全线统一的绿化风格进行绿化，优先选用当地的矮化树种进行移栽形成景观带；景观带的布局和搭配与沿线整体绿化一致并同步考虑与自然景观的协调过渡。

3 碟形盖板边沟的适用条件和优点

从工程结构和行车安全方面考虑，碟形盖板边沟适用于平原、山区高速公路各类石质和土质挖方路段，土质路段应在边沟底部增设纵向盲沟；出于环保和绿化植物的成活率以及后期养护经济性考虑，碟形盖板边沟应尽量设置在对环保要求较高，雨量充沛、光照充足的南方地区。本项目地处北亚热带湿润季风气候带，气候温和、雨量充沛、四季分明。年平均气温15.7℃，无霜期253天，年平均降水量786.2mm，相对湿度多在60～80%之间，平均日照时数1812.6小时，非常适合植物生长。

4 碟形盖板边沟施工工艺和质量控制要点

4.1 施工工艺

施工放样——基坑开挖——盲沟施工——边沟砌筑——预制安装盖板——填土整形绿化。

4.2 施工质量控制要点

4.2.1 材料质量控制要点：（1）沿盲沟纵向铺设的管道必须有足够的强度和硬度，材质最好选用高密度聚苯乙烯打孔波纹管；（2）盲沟用2～4cm粒径均匀的砾石填充，砾石无杂物无风化；（3）砌筑水沟的片石、水泥、钢材和中粗砂应符合规范要求；（4）砌筑用砂浆强度不低于M7.5号，抹面砂浆强度不低于M10号，盖板混凝土标号不得低于C25。

4.2.2 工序质量控制要点：

（1）施工放样

a 用全站仪按坐标逐桩号放出路面边线和水沟中心线作为开挖的平面基准线；

b 边沟排水采用高接远送方式与原设计综合排水系统衔接，衔接部位应注意线型平顺过渡。

（2） 基坑开挖

a 严格按照平面位置开挖，断面尺寸符合设计要求，线型平顺；

b 严格控制沟底高程，注意超高和超低路段沟底应重新拉坡，确保排水畅通；

c 沟底纵向应大致平整，横断方向修整成向沟中心倾斜5%坡度的双向横坡；

d 基坑开挖的废渣应随挖随弃，保持施工现场整洁，弃方应倒在指定弃渣场，不得污染环境。

（3） 盲沟施工

a 在沟底沿纵轴线铺设高密度聚苯乙烯打孔波纹管,管径10cm左右，注意接头处理为水流方向下管头套上管头，接头接好后用管卡卡紧，以防脱落；

b 将规格为2～4cm的砾石人工缓缓倒入沟内整平，厚度为100厘米。施工时要避免用车辆倾倒砾石，以免冲击力将波纹管挤压变形或脱落。

(4) 边沟砌筑

a 边沟按照就地取材原则，采用M7.5号浆砌片石砌筑，砌筑时注意控制构造物整体线型，砂浆标号要满足强度要求、砌体座浆要饱满、丁顺要相间，养生要及时，每隔15米设沉降缝一道；

b 将边沟与全线综合排水系统相接，注意衔接顺适；

c 待砌体强度满足要求后进行混凝土台帽施工，台帽浇注要严格控制尺寸和混凝土质量，每班工作结束后要留存混凝土抗压试块并加强养生。

（5）预制安装盖板

a 盖板预制要严格控制钢筋用量和混凝土质量，留好试块，做好现场质量检测；

b 按需要预制一定数量的预留孔盖板，每块盖板上预留孔6个，泄水孔直径6厘米；

c 当台帽和盖板强度满足规范要求后开始安装，每隔25米安装两块预留孔盖板。盖板安装要轻放，防止损坏，同时保证安装平稳。

（6）填土整形绿化

a 将粒径不大于1厘米的种植土覆盖在盖板上，覆土厚度30厘米，预留出泄水盖板位置；

b 将种植土表面整形成浅碟形；

c 栽种本地生矮株植物，加强初期养管，保证成活；

d 用沥青混凝土拦水带将水集中引排至泄水盖板处排放。

5 经济和社会效益分析

5.1 经济效益对比

碟形盖板边沟与明梯形边沟相比，减少了土石方开挖量和圬工体积，节约了工程费用，由于其同时增加了混凝土体积和绿化，工程费用又有所增加，经测算，二者相抵后工程费用会增加10%～15%。但碟形盖板边沟与梯形明边沟相比，极大地减少了后期的养护费用，在高速公路运营年限里，减少的这笔费用完全可以弥补工程增加费用，远期经济效益比较可观。

5.2 社会效益分析

碟形盖板边沟除了有远期的经济效益外，其社会效益也比较显著：

采用碟形盖板边沟后，良好的绿化减少了司乘人员的视觉疲劳，浅碟形的水沟降低了交通事故等级，减少了人员伤亡，增加了行车的安全性。经过同已通车柞小高速公路2010年和2011年两个年度的交通事故对比发现，采用碟形边沟的小康高速事故率下降了30%左右（详见表一）。

(2)边沟绿化后使路侧形成了绿化长廊，与沿线的立体生态防护共同构成了“车在景中走，人在画中游”的自然景观，吸引了大量社会车辆通行，增加了通行费收入。

（3）大量绿化植物释放出的氧气提高了空气含氧量，消除了汽车尾气带来的污染，具有低碳环保的长期效益。

表一 交通事故对照表

结语

小康高速公路碟形盖板边沟在满足排水需求的同时，通过绿化和工程手段，使通行高速公路的司乘人员舒适性得到了极大的提高，安全性得到了极大的保障，使高速公路同时具备了生态、环保、经济、安全等功能，实现了预期建设目标。小康高速在2009年通车典礼上被省政府赞誉为“名副其实的生态路、环保路、人文路”，2010年被陕西省交通厅命名为“文明样板路”，其安全环保的建设理念和经验对同地区高速公路建设具有借鉴意义。

[1]JTG D 30—2004，公路路基排水设计规范[S].