农村公路路基排水设计与施工技术要点

2023-01-08钱定柱

交通世界 2022年14期

钱定柱

（云南省曲靖市师宗县地方公路管理段，云南曲靖 655700）

0 引言

农村公路施工需要做好排水工作，不论在路基施工还是在路面运营过程中都要充分考虑排水方面的问题。首先要根据农村公路实际情况和施工要求，做好路基排水设计，确定各项技术参数。然后按照这一设计要求做好路基排水施工，明确施工中各道工序的工艺方法和技术要点，以确保路基排水始终保持通畅，将水可能对路基施工和公路运营造成的不利影响降至最低。

1 工程概况及路基排水设计

某农村公路工程路基排水设计需满足如下要求：设置的临时性排水要和工程的永久性排水良好结合；对于路基边沟和山坡截水沟以及与其连接的坡脚处的排水沟，都要和农田排灌进行综合考虑，以免造成相互影响；在挖方路堑段，其边沟形式以矩形明沟为宜，并需要设置盖板，本次排水设计将其宽度确定为60cm，将深度控制在60～80cm；在地下水较为丰富的部分，需在边沟下方增设高度与宽度均为50cm的盲沟；对于有横向排水要求、存在超高段的挖方路堑以及特殊排水段落，其边沟形式都应采用矩形明沟，同时设置盖板，本次将这部分边沟的宽度确定为60cm，将深度控制在110～140cm[1]；对于设置在坡顶处的截水沟，其断面以矩形为宜，本次将其底部宽度确定为40～50cm，将深度控制在40～60cm，同时截面尺寸要与山坡的汇水面积完全对应；在一般路段中，排水设施断面形式以梯形为主，本次将其底部宽度和深度均确定为60cm，同时设置1∶1的排水坡。

2 路基排水施工工艺与技术要点

2.1 施工准备

在路基排水施工正式开始前，应先认真开展如下各项准备工作，为现场施工奠定良好基础。

（1）为确保施工顺利完成，并加快施工进度，降低人员劳动强度，开工前需做好机械设备配置工作。本次共配置以下机械设备：6台斗车；5台20t自卸车；30把铁锹；30把铁铲；3台25kW发电机；2台洒水车；4台强制式拌和机；1台小型夯实机。

（2）做好材料堆场的规划和修葺，使所有材料在现场的堆放均满足规范要求，之后对施工中需要使用的材料予以严格的进场检验。

（3）对施工图纸与设计说明进行认真审核；做好施工现场的测量与放样，同时就技术方案开展细致且全面的技术交底；对试验室中确定的材料配比进行严格的检验。

2.2 施工放样

（1）按照路基施工各项参数，利用全站仪将边沟与排水沟具体位置准确放出，同时测量标高。

（2）在施工场地的地表根据实测结果对里程桩号与标高进行标识，同时按照实测结果为全体施工人员开展详细的技术交底[2]。

（3）通过撒布白灰或拉线将排水设施开挖轮廓线放出，并对不同部位的开挖深度予以标识，为之后的开挖施工提供参考。

2.3 沟槽开挖

（1）沟槽开挖施工以机械开挖为主，并配合必要的人工，具体为采用挖掘机进行开挖，开挖产生的土方由自卸车运输，将沟槽开挖到与设计尺寸相差10～15cm后，改用人工进行开挖与修整，这样能最大程度避免超挖。在沟槽开挖之前，应做好高程与边线现场实测，以此实现对超挖的有效控制[3]。

（2）基础开挖结束后，应先对包含开挖尺寸、坡度、平整度及基底实际承载力等在内的项目进行自检，经自检确认无误后，由监理人员开始隐蔽验收，若能满足要求，方可签发合格证，并立即对基础进行必要的覆盖。

（3）对于开挖后产生的材料，若监理人员认为其可在后续施工中使用，则需堆放至指定位置，反之，则要采取要求的方法及时处理，不可在现场集中堆放。

（4）基础挖方必须始终有良好排水，以免挖方过程中受到水的危害。

（5）基坑开挖结束后，由监理人员在现场进行监督检验，并填写相应的检验表，经批复后，方可开始基础施工[4]。

2.4 底浆铺设

沟槽开挖完成并经检验确认无误后，应先按照10m的间隔距离通过设置木桩定出铺筑位置，并在桩上挂设尺寸线，使之后的施工可以按线进行，保证底浆铺设均匀，为之后的施工创造良好条件。

2.5 材料选择与拌制

（1）石料以厚度达到15cm以上的片状碎石为主，其质地应达到坚硬且密实，不能存在结构缺陷，如裂纹与风化剥落等，使用前还需将其冲洗干净。

（2）砂浆的拌和借助强制式拌和机进行，其原材料以中粗砂为主，对中粗砂进行过筛处理后，由强制式拌和机连续拌和3～5min。对砂浆的拌和应做到随拌随用，并始终保持良好的稠度；从拌和完成开始要在3～5h之内将砂浆用完，以免砂浆在贮存时产生泌水或离析，影响后续使用，造成不必要的浪费。当砌筑前经检查发现砂浆已经凝结时，则不允许在施工中使用，若有轻微的泌水和离析，可通过适当的重新拌和加以解决[5]。

（3）在施工现场不可使用质量或性能不满足要求的材料，所有废弃材料都应尽快清除。

2.6 片石砌筑

（1）排水沟的砌筑需分层进行，具体方法为挤浆法，分层高度一般为10～15cm，相邻两个分层之间的砌缝要尽量找平，且不同工作层要错开，避免贯通。

（2）对于粒径相对较大的片石，需铺设在下层，同时将其大面朝下，在砌筑过程中选择形状和尺寸适宜的片石，当有尖锐的部分时，要在砌筑前将其敲除，如果竖缝的宽度相对较大，则需在砂浆中塞入细小的块石，使砌缝宽度不超过2cm[6]。

（3）砌筑施工时需使用粒径相对较大且平整的石料作为外露面，在使用石块之前应先进行洒水润湿，如果表面存在水锈或泥土，应在使用前将其冲洗干净，注意在下层砌筑过程中使用的角隅石头尺寸不可过小，且砂浆必须达到饱满，石缝采用细小的碎石与砂浆进行填充。

（4）砌筑时片石不可竖立，同时石料挤浆应达到宽度相同，不能存在假缝，如果对多个分段同时进行砌筑，相邻高差要控制在1.2m以内，每个分段上的水平砌缝应保持一致。

（5）砌筑过程中，三角缝宽度不能超过20mm，相邻两条工作缝之间必须错开。如果石块松动，需将石块抬起，对垫层砂浆进行清扫，再重新砌筑。

（6）在砌筑的砂浆达到凝固之前，应将所有外露缝勾好，其深度需达到2cm以上，如果无法及时勾缝，需在砌缝砂浆表面刮除20mm，以此为之后的勾缝做好准备，确保每个缝隙都被砂浆完全填满[7]。

2.7 沉降缝设置

结合施工段的长度，按照20～50m的长度进行分段砌筑，同时按照10～15m的长度设置沉降缝，将沉降缝设好后，还需使用具有良好防水性能的材料进行填充。

2.8 勾缝与养生

所有排水设施的内壁均可使用强度等级为M10的砂浆进行抹面，其厚度达到1cm即可；所有勾缝均应使用凹缝的形式，利用强度等级为C7.5的砂浆，且勾缝应进入到砌缝中至少2cm；若缝槽深度不足，则应在凿除足够的深度后再予以勾缝。每砌筑完一段都要在砂浆达到初凝状态后先用湿草席进行覆盖，并进行定期洒水，以此连续养生7～14d，在养生期限内，不可承重，并防止振动与碰撞。

2.9 检测

（1）所有原材料进场之前都要将选取的样品报送至实验室，在实验室中经检验确认满足要求后，方可进场。对于进场的材料，要在监理人员进一步检验确认符合要求后才能在施工中使用。

（2）砌筑时使用的砂浆必须按照实验室确定的配合比借助强制式搅拌机进行拌制，并在拌制期间做好试块，在实验室中对试块进行检测，以确定砂浆的各项技术性能是否满足施工要求。如果砂浆的技术性能，如强度无法满足要求，会使砌筑完成后的砌体产生开裂等问题，进而对排水设施的正常使用造成很大影响[8]。

（3）边沟砌筑施工每完成一段即对其位置、高程、尺寸及平整度等进行严格的检测，若检测结果不满足要求，应予以返工，直到合格为止。

2.10 施工要求

在路基排水施工中，不同排水设施的施工需达到不同要求，包括排水沟、截水沟、渗沟与急流槽。

（1）对于排水沟，首先其线形应达到平顺，以直线形为宜，将转弯部位做成圆顺的弧形，且半径要达到10m以上。对于排水沟长度，需结合实际情况与要求确定，一般要控制在500m以内。当沿路线走向对排水沟进行布置时，应尽量远离路基，和路基坡脚处之间的距离应达到3～4m。如果边沟、排水沟与截水沟由于纵坡过大导致水流速度超过允许值，则应对边沟的表面予以有效加固[9]。

（2）截水沟开挖产生的土方可通过土台修筑和夯实处理，但要在土台的顶部修筑2%的横坡，以利排水。如果路基上方存在弃土堆，则截水沟应与弃土堆坡脚之间保持1～5m的间隔距离，同时在弃土堆的顶部同样要设置2%的横坡。当截水沟长度达到500m以上时，需要在适宜的位置设置出水口，使水进入到自然沟，并在必要的情况下设置急流槽。

（3）渗沟断面形式以矩形或梯形为主，施工时需在渗沟中部与底部铺筑一层粒径在30～50mm的碎石，并在碎石层的上部与两侧铺筑粒径较小的粒料，以此形成反滤层。而在渗沟顶部需设置封闭层，即铺设双层反铺草皮，最后在其上部夯填0.5m厚以上的防水层。对于渗沟埋深，应确保渗水材料顶部处在地下水位以上，在需要排除层间水时，需确保渗沟底部处在最下部不透水层以上。若反滤层材料为土工织物，应先对内壁与底部进行铺设，然后在沟顶覆盖织物，将其拉直后与下垫层紧贴，各层的横纵向搭接缝都应错开，使搭接长度达到300mm以上。另外，对于使用在隔离层上的织物，其抗拉强度应达到50Pa以上。在渗沟出水口处需设置端墙，并在端墙的下部预留和渗沟通道大小相同的排水沟，使端墙部位的排水孔与沟底部之间的距离达到0.2m以上，需对排水沟予以加固，避免发生冲刷[10]。

（4）急流槽一般采用浆砌片石砌筑而成，施工中根据图纸的要求设置纵坡，通常缓于1∶1.5，并且还要和地面坡度达到良好匹配。如果急流槽的长度很大，则急流槽底部可使用多种纵坡，具体为上段坡度较陡，然后依次放缓。另外，对于长度较大的急流槽，其砌筑施工应确保水流和涵洞之间形成良好过渡段，急流槽的基础要进入到地面下部，并在底部严格按照图纸的要求砌筑一个抗滑平台。对路堤边坡部位的急流槽进行修筑施工时，应可以为水流正常进入到排水沟中创造一个通道，基于此，流水和急流槽之间的过渡段应保持圆顺，以免对流水的进入造成阻碍。