水泥混凝土三角形边沟在山区公路中的应用

赵启飞

(定边公路管理段，陕西 榆林 718600)

按照公路工程技术标准，公路排水应综合设计、合理布局。边沟需要根据公路等级结合沿线地形、地质、水文等自然条件设置必要的地表排水设施，并与沿线排水系统相配合，形成完整的排水体系[1]。现行路基设计规范未对边沟截面作强制性要求，设计应防、排、疏集合，并与路面排水、路基防护、地基处理、特殊路基地区(段)的其他处置措施相互协调，形成完善的排水系统[2]。在实际操作过程中，设计人员应该根据实际地形情况因地制宜地设置边沟，达到排水要求。三角形边沟既满足路面排水要求，又增加了硬化路肩，增加了有效路面宽度，确保了山区路段在会车、超车时的行车安全。

1 山区公路边沟存在的问题

山区公路中普通边沟经常因植物生长、边坡落石、养护不到位等原因导致边沟堵塞并引起排水不畅，使道路两侧降水滞留边沟漫至路面，甚至冲毁路基。山区公路途经不同的地质区域，影响排水的因素较多。通过对边沟形式和断面尺寸的比较，山区公路边沟存在的问题主要体现在以下方面：(1)普通M7.5浆砌边沟坡面较粗糙，阻水率较大，影响排水。(2)普通M7.5浆砌边沟砂浆厚度不一，较容易出现蜂窝状，水毁情况严重。(3)普通浆砌边沟质量不易控制，经常凭外观评定，无法正确反映出边沟整体质量，容易导致边沟被破坏。(4)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。(5)边沟形式单一，未结合公路等级、沿途条件等进行综合性分析。(6)未综合分析地质、降雨、路线指标与边沟的关系，从而导致设计简单化，截面大小单一。(7)边沟防护材料单一，主要为浆砌青红砖。(8)环保管控严格，采用烧结砖，工程单价偏高。(9)定量技术分析有时不准确，导致边沟断面尺寸偏大。

2 水泥混凝土三角形边沟在山区公路的应用

《陕西省干线公路水毁防治指南》中规定为防治上边坡径流冲刷路面及下边坡，应设置边沟排水沟。边沟设置在挖方路基的路肩外侧，用于汇集、排除路基范围内及坡面流向路基的小量地面水。边沟的断面根据流量宜采用梯形、矩形、“L”型，慎用三角形,三角形因排水欠佳，非不得已不宜使用。使用时应保证排水畅通[3]。《指南》对三角形边沟的使用和材料要求非常谨慎。但在303省道大修工程实际施工过程中，三角形边沟在山区公路的使用优势非常明显，因此应当遵循“因地制宜，科学使用”的原则，在山区公路使用三角形边沟。

图1 三角形边沟横断面图Fig.1 Cross section drawing of triangle side groove

如图1所示，根据实际工程经验，应用时水泥混凝土标号大于C20，b2应大于75 cm，h根据实际情况确定，b1应大于30 cm，标高应按照路面中线标高控制，石质路段可减低到大于20 cm。混凝土三角形边沟适用于各类土质及石质地段，可以根据地形、地势确定合适的边沟断面。

2.1 水泥混凝土三角形边沟的施工流程

2.1.1 清理场地

将原有的残土、地表土及杂物清理干净。原有梯形、矩形边沟可直接回填整平。

2.1.2 现浇混凝土

应严格控制水泥混凝土标号及边沟尺寸，保证边沟的线型直顺，内面要保持平整，要求挂线施工，每隔5 m要用1 cm泡沫板隔离膨胀缝。

2.1.3 及时收面

及时收面可以确保外观质量。水泥混凝土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，造成开裂影响抗渗性。

2.2 水泥混凝土三角形边沟质量控制

通常情况下，排水沟为现浇混凝土，按照规范对强度和耐久性的要求，应当合理设计混凝土的配合比。设计时要结合排水沟现场施工对混凝土的要求，在保证强度和耐久性的前提下，优化混凝土配合比。水泥选用PO42.5普通硅酸盐水泥。细集料为中砂，粗集料为16 mm-31.5 mm单一粒径碎石，为增加排水沟外观光洁度加入一定量外加剂，使混凝土具有较好的和易性，增强排水沟混凝土的外观质量。严格控制养生期强度，混凝土强度达到20%才能拆模，注意拆模时不得破坏排水沟棱角，加强排水沟后期养护。

2.3 水泥混凝土三角形边沟的应用优势

水泥混凝土三角形边沟在山区公路应用过程中主要有以下五方面优势：(1)相比普通边沟，造价不高，安全性好，与周围环境更加协调。(2)增加路面有效使用宽度以后，对行车安全有极大改善和提高。(3)通过定量分析，边沟断面尺寸有所减小，降低工程造价。(4)可利用原有梯形、矩形边沟直接回填改造。(5)后期维护方便，尘土、垃圾等易于清理和机械化养护。

3 水泥混凝土三角形边沟应用的优缺点

通过实践，水泥混凝土三角形边沟具有传统边沟没有的很多优点，但也存在一些自身的缺点，需要在以后的工作中强化优点、弥补缺点。

3.1 水泥混凝土三角形边沟的应用优点

3.1.1 施工方便

只需要整平基础后现浇，边沟施工的几何尺寸和质量就能够得到保障。

3.1.2 体现公路养护服务宗旨

充分体现了公路养护“畅通主导、安全至上、服务为本、创新引领”的服务宗旨，增加了山区公路路面行车宽度，保证会车、超车的行车安全，会车出现紧急情况时可以直接驶入边沟内。

3.1.3 便于养护

便于养护单位的日常保养，清理边沟更为方便。

3.2 水泥混凝土三角形边沟的应用缺点

水泥混凝土三角形边沟的过水断面较小，在山洪、暴雨爆发时排洪量较小，可能导致水流溢出边沟侵蚀路面的情况，而且不宜设在途径农田的灌溉区域。

4 结语

与传统边沟相比，水泥混凝土三角形边沟既能满足路面排水的要求，又增加了有效路面宽度，确保了山区公路的行车安全，是一种适用于山区公路的排水边沟形式。它的材料要求简单、施工简便，工程造价低、日常保养难度低，有利于美化路容景观，可用于故障车辆紧急停靠。水泥混凝土三角形边沟与周围环境非常融合，适于陕西省美丽干线公路建设的需求，能够最大限度发挥公路的社会效益，实现了经济效益和社会效益的双赢。水泥混凝土三角形边沟是值得适当推广的边沟应用。