浅碟型边沟在山区公路建设中的应用分析

排水边沟是公路必须的附属工程，功能主要用以汇集和排除路基、路面范围内和流向路基的地面水。如果排水边沟设计不合理，会造成路面积水和路基受水浸湿，影响行车安全，并且会导致路面结构的损坏，因此排水边沟的设置对路基、路面质量的稳定及行车安全至关重要。

浅碟型边沟优化了排水边沟的深宽比，增大了公路有效使用宽度，增强了行车安全性，减小了排水边沟养护清理难度，较适用于受地形限制的山区道路建设，提高了公路使用者的安全性，符合公路排水设计的新理念，值得推广。

山区公路路基路面排水设计要求

公路排水系统应与主体工程及自然环境相适应，应以保障结构稳定和行车安全为目的。设计中应注重路界地表、路面内部及地下排水设施相互之间的衔接与协调，保证公路排水系统的有效性和耐久性。

路基边沟的布设应充分利用地形和天然水系，做好进出口位置的选择和处理；避免出现堵塞、溢流、渗漏、淤积、冲刷等现象，危害路基、路面及边坡等。

路基边沟应采取防、排、截相结合的综合措施，排水设施的地基应密实稳定，结构形式应与地基条件相匹配。必要时，采取有效措施防止地基变形引起的排水设施破坏。

现有排水边沟的形式及其存在的问题

现有的排水边沟一般都采用简单的矩形、梯形边沟,如图1、图2所示。

以一般边沟尺寸为例，矩形及梯形边沟存在的主要缺点有：普通浆砌边沟过水断面较粗糙，阻水率较大，影响排水；普通浆砌边沟的截面尺寸偏大，开挖土方量及砌筑材料用量大，性价比不高，而且无法做到与山区自然环境和谐统一；山区道路路面较窄、纵坡较大，且普通浆砌边沟大部分为明沟，容易导致车辆陷入边沟造成事故；山区地质条件较差，雨季时边坡径流会携带的大量泥沙碎石，易造成矩形、梯形边沟的淤积，养护清理难度大，清沟耗时费力；机械化程度比较低，矩形及梯形浆砌边沟的施工速度较慢；

图1 60×40矩形浆砌边沟

图2 100×40梯形浆砌边沟

浅碟型边沟的优点

浅碟型边沟有效改善了矩形、梯形排水边沟深宽比大的缺点，且有效增大了公路使用宽度，提高了公路使用者的安全性，并符合美观、经济和人性化的公路建设新理念。

它与传统的矩形和梯形边沟相比，造价低、施工快、养护方便，主要有以下几方面优点：较小的深宽比增加路面有效使用宽度，对受地形限制的山区道路行车安全性有极大改善；截面尺寸较小，其经济性显著提高；造型美观，构建优美的路域环境；工艺简单，施工容易控制，有利于提高工效；后期养护方便，落石、泥沙等易于清理；浅碟型边沟内沟帮的高宽比一般不大于1:3，一定程度上允许车辆较安全地通过而不发生侧翻，可以满足局部路基宽度较窄路段会车需要，也可用于临时停靠，大大提高了行车安全性，体现了以人为本的公路建设理念。

浅碟型边沟分类及适用条件

浅碟边沟按照使用材料和施工方法不同，主要分为浆砌类、混凝土类、生态类三种。

浆砌类

浆砌类主要适用于常流水或地下水比较丰富的路段，沟底增设盲沟，有效排除地下水，避免地下水浸湿路基，过村镇路段或景观地段采用浆砌卵石边沟为主，与周围环境相协调，增强景观效果。浆砌浅碟式边沟深度一般为30cm，边沟内沟帮的高宽比一般不大于1:3，根据流量计算结构尺寸，不同尺寸间通过设置涵洞或者渐变过渡段衔接。

混凝土类

预制钢筋混凝土浅碟型排水边沟适用于纵向水流速度快、冲刷非常严重且缺少石料的路段，优点是工厂集中预制生产，有利于质量控制，抗冲刷能力强、防渗性高、施工效率高。预制钢筋混凝土浅碟型排水边沟厚度不宜小于10cm，深度20cm～30cm，可采用C30混凝土预制。安装时,应确保水沟底部压实度达到路床压实度要求,做到底部平整，预制构件之间缝隙采用水泥砂浆勾缝抹平。

生态类

生态类主要为植草边沟，适用于土质类、草本易生长、路基边坡稳定、无常流水和不易冲刷的路段。植草边沟工程造价低，施工工艺简单，能与道路自然协调，有效减少水土流失，生态类边沟体现了美观、环保、经济和人性化的公路建设新理念，应选用易成活、根系发达的公路沿线多年生品种。

浅碟型边沟工程应用实例

工程概况

国道320线保山境内段潞江坝至龙陵花桥公路改建工程地处滇西咽喉，毗邻两亚（南亚、东南亚），连接三亚（东亚、南亚、东南亚），与缅甸的国境线长约168km，国家一级口岸——猴桥口岸与缅甸甘拜地口岸对接，项目的建设具有非常重要的意义。

项目建设区域内气候温润、雨量充沛，地表水系发育，属怒江水系。区内地下水主要赋存于基岩风化裂隙和碳酸盐岩岩溶洞隙中，而分布在沟谷和河床内的第四系松散堆积层，也有较丰富的孔隙型潜水赋存。主要接受大气降水和地表水补给，其动态变化受降水影响明显，变化幅度大。其中冲沟、河谷和河床内松散堆积层中孔隙水水位埋藏浅，对路基稳定性有一定影响。项目基本沿现有公路改建，全线路基防护与排水设施配套不完善，经现场调查除K3486+000～K3502+200段有浆砌片石边沟外，其余路段均为土质梯形边沟或为无边沟状态，应加强排水设计。

排水边沟方案

鉴于当地的气候地形条件，原有的浆砌片石边沟和土质梯形边沟无法满足雨季排水要求，在该项目主要采用三种形式的浅碟型边沟来完善本项目的路基路面排水工程。

图3 45cm×30cm浆砌片石浅碟型边沟

图4 30cm×20cm浆砌片石浅碟型边沟

图5 80cm×20cm浆砌片石浅碟型边沟

图6 80cm×20cm钢筋混凝土浅碟型边沟配筋图

K3486+000～K3502+200段，按设计尺寸在原有浆砌边沟内填充碎石，人工整形和夯实，并在其上做45cm×30cm浆砌片石浅碟型边沟，如图3所示。

坡度较小、水流速度慢的路段，采用30cm×20cm浆砌片石浅碟型边沟方案来满足雨季排水需求，如图4所示。

坡度较大、水流速度快、冲刷严重的路段，采用80cm×20cm C30预制钢筋混凝土浅碟型边沟方案来满足雨季排水需求，如图5、图6所示。

施工注意要点

首先，先进行基础放样，按设计尺寸开挖边沟基础，建议采用人工开挖，人工整形和夯实。原老水沟底要清理干净，按设计尺寸在原有浆砌边沟内填充碎石可作为盲沟排水，施工时注意边沟内沿与路肩平行顺接，沟底纵坡与路线纵坡基本一致。开挖尺寸要严格控制，尽量减少预制板与基坑壁间的缝隙。

其次，钢筋混凝土浅碟式边沟安装时，应确保水沟底部压实度达到路床压实度要求，做到底部平整，保证边沟板的顺利安装。为保证边沟的线型直顺，内面平整，要求挂线施工。相邻板高度和间距要基本一致。

最后，预制板边沟勾缝砂浆标号为7.5MPa，严格控制勾缝工艺，确保预制板的整体和外观质量。预制板与基坑壁间用砂浆灌缝。砂浆强度达到设计强度之前预制板予以支撑，防止开裂。在养生期内要采取必要的围挡措施，严禁一切车辆驶近边沟，造成砂浆开裂影响抗渗性。

运行状况

该标段同时施工有30cm×20cm和45cm×30cm浆砌片石浅碟型边沟，以及80cm×20cm C30预制钢筋混凝土浅碟型边沟，建设完成后的浅碟型边沟如图7、图8、图9所示。

图7 30cm×20cm浆砌片石浅碟型边沟

图8 45cm×30cm浆砌片石浅碟型边沟

图9 80cm×20cm钢筋混凝土浅碟型边沟

普通浆砌片石边沟每延米的造价约为208元～234元，而浆砌片石浅碟型边沟每延米造价约为147元～175元，预制钢筋混凝土浅碟型边沟每延米造价为90元，所以根据实际路段情况采用浅碟型边沟既满足排水要求又能降低工程成本。

浅碟型边沟施工完成之后，国道320线保山段潞江坝至龙陵花桥公路排水能力得到了极大提高。浅碟型边沟排水迅速，泥沙淤积物少，自洁能力强，日常管理清洁方便，减轻了养路工人的劳动强度。

结语

山区公路在改扩建时，受地形限制一些路段路基宽度无法满足要求，如采用浅碟型边沟，减少了占用土地，更减少石方边坡开挖，减少了对公路边坡植被的破坏。采用浅碟型边沟，边沟内沟帮的高宽比为1：3，一定程度上允许车辆较安全地通过而不发生侧翻，可以满足局部路基宽度较窄路段会车需要，大大提高了行车安全性，体现了以人为本的公路建设理念。

浅碟型边沟也成了国道320线保山段潞江坝至龙陵花桥公路改建工程的亮点，具有安全性、经济性、和谐性的特点，值得在工程建设中推广应用。