填方路基中央分隔帶排水設(shè)計要點分析

張燕

（邯鄲市交通運輸局公路勘察設(shè)計院，河北 邯鄲 056004）

0 引言

中央分隔帶作為高速公路的重要組成部分，若中央分隔帶的排水設(shè)計不合理，則會導(dǎo)致雨水從分隔帶入滲到路基路面結(jié)構(gòu)層，引起水損害，縮短公路使用壽命。為避免這一問題的發(fā)生，應(yīng)了解中央分隔帶排水設(shè)計方法及要點，并在實際工程中合理運用，達(dá)到預(yù)期中的排水目標(biāo)。

1 工程概況

某高速公路為滿足通行需要實施改擴(kuò)建，改為雙向八車道，設(shè)計時速提高至120km/h。改造后的路基全寬為42m，除兩側(cè)各拼寬7.5m 外，將中央分隔帶擴(kuò)寬3.0m。本工程的路基填方段，為防止增大水損害的發(fā)生概率，決定在擴(kuò)寬中央分隔帶的過程中，采取有效的排水設(shè)計方法，增強分隔帶的排水效果。

2 公路填方路基中央分隔帶排水設(shè)計要點

引起水損害的各種原因中，雨水入侵所占的比例較高，該問題的發(fā)生與中央分隔帶排水不暢有著密切關(guān)聯(lián)。受到水損害的影響，路基會出現(xiàn)開裂、沉陷等問題，填方路基的邊坡在雨水不斷沖刷下，極有可能發(fā)生滑坡和坍塌。為有效避免上述問題的發(fā)生，要確保中央分隔帶排水設(shè)計的合理性。

2.1 排水設(shè)計方法

中央分隔帶的排水功能與公路的使用性能和使用壽命密切相關(guān)。為使中央分隔帶的排水作用得以充分發(fā)揮，在設(shè)計時，要從表面和地下兩個方面予以綜合考慮。常用的中央分隔帶排水設(shè)計方法如下：

2.1.1 鋪面

采用該排水設(shè)計方法的中央分隔帶寬度一般不超過3.0m。在設(shè)計過程中，重點考慮中央分隔帶空間寬度，結(jié)合路面結(jié)構(gòu)，以全封閉的方法處理中央分隔帶[1]。在年均降雨量較少的地區(qū)，可將全封閉的處理方式改為半封閉處理。

表面全封閉型排水設(shè)計是在道路基層表面鋪設(shè)具有防滲功能的土工布，并在中央分隔帶上使用鋪面材料。而半封閉型排水設(shè)計是利用空心預(yù)制混凝土塊、進(jìn)水管和縱向滲水管構(gòu)成排水系統(tǒng)。鋪面排水設(shè)計的優(yōu)點體現(xiàn)在如下幾個方面：前期投入的資金比較少，便于施工，能有效阻止地表水下滲至中央分隔帶內(nèi)，半封閉型在改善綠化方面效果顯著。由于半封閉型的混凝土塊間存在縫隙，所以應(yīng)用該設(shè)計方法時，要做好縫隙的處理。

2.1.2 雙向橫坡

在中央分隔帶排水設(shè)計中，可以采用表面雙向橫坡的方法。通過橫坡的設(shè)置，能夠使分隔帶的表面形成一個向下微微凹陷的區(qū)域，該區(qū)域可起到匯集雨水的作用。經(jīng)凹陷區(qū)內(nèi)的縱坡，使雨水排入泄水口，排水孔選擇格柵式，避免雜物進(jìn)入集水井造成堵塞[2]。該排水設(shè)計方法具有以下優(yōu)點：可匯集雨水，這部分雨水有助于促進(jìn)中央隔離帶內(nèi)的植物生長，能有效防止雨水將泥土帶入路面。由于需要在分隔帶內(nèi)設(shè)置橫向排水管和集水井等設(shè)施，使得前期投資較大。

2.1.3 內(nèi)置滲溝

內(nèi)置滲溝是目前高速公路中央分隔帶排水設(shè)計中較為常用的一種形式，當(dāng)中央分隔帶表面采用開放型的方式處理時，不需要在分隔帶表面設(shè)置封層及排水設(shè)施，雨水會直接從分隔帶滲入地下排水設(shè)施中，并由排水設(shè)施將這部分雨水排出。該排水方式的基本構(gòu)造如下：在中央分隔帶的底部布設(shè)縱向排水盲溝，通過碎石或砂礫石填充，同時設(shè)置與盲溝相連的排水管道，將分隔帶滲入盲溝內(nèi)的雨水排出路基范圍[3]。選用乳化瀝青和具有防水功能的土工布，在與路基和路面結(jié)構(gòu)層相接觸的部位做防滲層，阻止雨水從該部位滲入。該設(shè)計方法具有良好的排水效果。但當(dāng)降雨量過大或是持續(xù)時間過長時，雨水容易滲入路基路面中，從而誘發(fā)各種病害。

2.1.4 防滲墻

防滲墻具有截水、防滲的作用，還兼具擋土功能，是高速公路工程中比較常用的技術(shù)措施之一。在中央分隔帶排水設(shè)計中，沿分隔帶兩側(cè)開挖一定寬度且較深的溝槽，并用水泥砂漿注入溝槽，從而使中央分隔帶處于相對封閉的防滲系統(tǒng)中，避免雨水向公路滲入。該排水形式的優(yōu)點體現(xiàn)在如下方面：防滲墻的主要材料為水泥砂漿，造價較低，經(jīng)濟(jì)性高，墻體薄，便于施工，防水效果比較好[4]。

2.1.5 碎石排水墻

沿中央分隔帶的方向開挖深槽，使槽邊緊貼路面結(jié)構(gòu)層，挖好后用反濾土工布將槽的周圍包裹起來，以碎石回填壓實。在該排水形式中，反濾土工布的用途是防止過小的顆粒物進(jìn)入碎石層中影響排水效果。當(dāng)雨水從中央分隔帶滲入碎石排水墻后，經(jīng)碎石空隙流入設(shè)置在槽底的排水管。碎石排水墻的優(yōu)點比較明顯，如耗材少、成本低、便于施工，排水效果好，可使中央分隔帶內(nèi)部滯留和入滲的雨水有效排出，分隔帶內(nèi)部的地下水位隨之降低[5]。墻體本身由碎石構(gòu)成，變形能力大且協(xié)調(diào)性比較強，在受到外力作用的情況下，不會對排水效果造成影響。

2.2 排水優(yōu)化設(shè)計

2.2.1 優(yōu)化思路

現(xiàn)有的排水形式雖然能夠達(dá)到排水要求，但從實際應(yīng)用效果來看，或多或少存在缺陷和不足[6]。為進(jìn)一步增強中央分隔帶的排水效果，結(jié)合本工程的實際情況，提出如下排水設(shè)計優(yōu)化思路：在中央分隔帶排水設(shè)計中，滲溝是最為常用的形式，大量的改進(jìn)方案都是以滲溝作為基礎(chǔ)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計。通過對建成投用的中央分隔帶調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，在該排水方案中，滲水可能會從不同的途徑流入路基、路面結(jié)構(gòu)層，對路基路面的使用壽命造成不利影響。若可以解決這一問題，使入滲的水順利排出路基路面范圍，則可達(dá)到預(yù)期的排水目標(biāo)?；谶@一前提，本次提出整體式排水方案，在該方案中，中央分隔帶為全封閉式系統(tǒng)，是一個完整的整體，當(dāng)雨水進(jìn)入系統(tǒng)后，系統(tǒng)中的植物根系會對雨水全面吸收，無法吸收的部分會隨之蒸發(fā)[7]。

2.2.2 優(yōu)化設(shè)計要點

（1）以設(shè)計要求為依托，對基層開挖并在相應(yīng)的位置安裝防撞立柱。隨后在路緣石下部支設(shè)模板，現(xiàn)澆混凝土，同時將預(yù)制構(gòu)件安裝于路緣石的上部，澆筑砂漿形成整體，構(gòu)成兩道具有防水功能的豎向混凝土隔水墻。

（2）對中央分隔帶的底部整平，依據(jù)設(shè)計要求設(shè)置縱坡并在其上現(xiàn)澆混凝土，以此作為防滲層，利用混凝土增強防滲層的強度，與兩側(cè)隔水墻形成整體。

（3）在隔水墻的內(nèi)側(cè)與底部防滲層表面，均勻涂抹乳化瀝青，形成防水層，最后將集水井設(shè)置在中央分隔帶的開口處即可。對于降雨較為頻繁的地區(qū)，可以采用雨水集中排除的方法。

3 結(jié)語

公路填方路段中央分隔帶排水設(shè)計是一項專業(yè)性比較強的工作，設(shè)計人員應(yīng)了解相關(guān)的排水形式，并結(jié)合工程實際合理選用。同時，按工程對所選的排水形式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，提高排水效果，發(fā)揮中央分隔帶的作用，延長公路使用壽命。