公路超高挖方路段虹吸式排水系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]該發(fā)明涉及高速公路、一級公路排水技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種超高挖方路段虹吸式排水系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)階段國內(nèi)外公路填方超高路段由于超高高側(cè)外側(cè)邊坡具備設(shè)置急流槽條件，通常做法是在中分帶設(shè)置集水井，從集水井底部接出橫向排水管，出口直接通至超高高側(cè)填方路基的急流槽，就可以將超高路段的積水順利排出。
[0003]公路挖方路段超高高側(cè)由于受地形條件限制，超高高側(cè)路面匯水很難排出路基之夕卜。目前，國內(nèi)外通常的做法主要有以下幾種:
[0004]1.設(shè)置排水明溝
[0005]通過在中分帶兩側(cè)間隔設(shè)置路緣石或攔水帶將水匯集排至中分帶的排水明溝，通過中分帶的排水明溝將水縱向排至填挖交界處，然后通過填方段集水井將挖方段排水明溝的水排出至路基范圍外。
[0006]該超高挖方段排水系統(tǒng)缺點是排水明溝尺寸較小，在超高挖方段較長匯水面積較大時，排水明溝的排泄能力不能滿足超高挖方段超高高側(cè)路面匯水的要求，排水明溝的水容易溢出倒流回路面，造成超高高側(cè)路面積水，影響行車安全。
[0007]2.設(shè)置中分帶集水井
[0008]通過在超高段靠近路緣帶一側(cè)或在中分帶內(nèi)側(cè)每隔一定距離設(shè)置集水井，將超高高側(cè)行車道路面的水收集起來通過埋在路面結(jié)構(gòu)層下方的橫向排水管集中排到路側(cè)邊溝，通過路側(cè)邊溝將超高高側(cè)路面匯水縱向排出路基范圍外。
[0009]該超高挖方段排水系統(tǒng)的缺點是，超高段的邊溝的溝深必須全部加深，否側(cè)連接中分帶集水井的橫向管接不到邊溝底部，無法將集水井的水排至邊溝。超高段全線邊溝溝身加深，則必然會導(dǎo)致邊溝圬工量的加大。因此，該排水系統(tǒng)不經(jīng)濟(jì)，對工程造價會有一定的影響。
[0010]3.設(shè)置中分帶開口
[0011]高速公路及一級公路通過設(shè)置中分帶開口來排出超高高側(cè)路面的匯水。設(shè)置中分帶開口后，超高高側(cè)的路面匯水可以通過中分帶開口直接排至超高低側(cè)的邊溝，通過超高低側(cè)的邊溝將水縱向排出路基范圍外。
[0012]該超高排水方式的缺點是，中央分隔帶開口的設(shè)置距離受限制。《公路路線設(shè)計規(guī)范》(JTG D20-2006)規(guī)定:互通式立體立交、隧道、特大橋、服務(wù)區(qū)設(shè)施前后，以及整體式路基、分離式路基的分離(匯合)處，應(yīng)設(shè)置中央分隔帶開口，除上述情況外，中分帶開口間距不小于2km。因此，對于縱坡較大排水順暢的挖方超高段，可通過設(shè)置中分帶開口排出挖方超高段匯水，但是對于縱坡較小的超高挖方段，則超高高側(cè)的路面匯水不易排出，容易造成路面積水，影響行車安全。
[0013]4.增設(shè)路拱線(單幅設(shè)置路拱橫坡)
[0014]通過對超高高側(cè)“+2%?-2%”的路段較長范圍的排水不暢區(qū)域進(jìn)行路拱的重新布設(shè)，即設(shè)置單幅路拱橫坡，盡量減少平緩區(qū)域范圍。
[0015]該超高排水方式的缺點是:設(shè)置超高是因為當(dāng)車輛在圓曲線上行駛時，會產(chǎn)生離心力，而離心力可通過設(shè)置圓曲線和超高來控制。在高速公路上，因車速很高，單幅設(shè)置路拱的方式會對行車安全造成很大影響。
[0016]5.調(diào)整路線縱坡
[0017]即不設(shè)置超高排水設(shè)施，僅加大超高挖方路段的路線縱坡使超高路段的水排出。這一做法在地形條件允許時，可以采取此方法排水，但往往挖方段地形條件不允許，或是加大路線縱坡需要增大挖方路段的挖方量，施工成本會大大提高。
[0018]鑒于此，為了更快的排出超高高側(cè)道路的路表水，保證行車安全及延長高速公路、一級公路的使用壽命，提高道路的建設(shè)效益，目前亟需發(fā)明一種可同時滿足設(shè)置靈活，節(jié)約造價，能夠保障行車安全的超高挖方段的排水設(shè)施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種公路超高挖方路段虹吸式排水系統(tǒng)，用于實現(xiàn)超高挖方路段的排水問題，并同時優(yōu)化和延長道路的建設(shè)效益和使用壽命。
[0020]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:
[0021]公路超高挖方路段虹吸式排水系統(tǒng)，包括超高挖方路段本體，超高挖方路段本體由兩側(cè)的行車道和中間的中分帶組成，其特征在于，
[0022]路緣石采用底部帶孔的凸緣石及平緣石交替布置，且在中分帶兩側(cè)設(shè)置砂墊層，在所述砂墊層中埋設(shè)有將超高高側(cè)路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水排到中分帶排水明溝內(nèi)的泄水管；
[0023]在所述排水明溝下方間隔一定距離設(shè)置中分帶集水井，所述集水井蓋有集水井井箅子；且在集水井井底設(shè)置通信管道；
[0024]所述集水井通過橫向排水管連接至對應(yīng)于集水井位置的路側(cè)邊溝井；且在所述橫向排水管外包覆有現(xiàn)澆混凝土基礎(chǔ)；在橫向排水管兩端分別設(shè)置鍍鋅鐵絲網(wǎng)；
[0025]若干邊溝井通過邊溝縱向連通并設(shè)有溢出口 ；且在邊溝的一側(cè)設(shè)置將低側(cè)路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部匯水排出路面結(jié)構(gòu)的碎石滲溝；
[0026]所述邊溝溝底的標(biāo)高低于所述排水明溝溝底的標(biāo)高；且所述邊溝井的井底低于集水井的井底，所述橫向排水管傾斜設(shè)置。
[0027]進(jìn)一步地，所述集水井的間距由超高高側(cè)路面匯水決定；所述邊溝井間距由超高低側(cè)挖方邊坡匯水量、超高低側(cè)路面匯水及從集水井匯入的水量之和來決定，且橫向排水管的間距取中分帶集水井間距與邊溝井間距二者的較小值。
[0028]進(jìn)一步地，所述集水井由C25混凝土澆筑而成，且集水井間距間隔75m至150m設(shè)置一處。
[0029]進(jìn)一步地，集水井的深度為路面結(jié)構(gòu)層厚度與橫向排水管及混凝土墊層厚度之和，集水井的寬度為排水明溝的寬度。
[0030]進(jìn)一步地，所述路緣石采用C25混凝土預(yù)制，緣石與緣石砌縫寬1cm，采用M7.5水泥砂漿砌筑并勾平縫，緣石與路面之間采用M7.5水泥砂漿填塞并勾平縫。
[0031]進(jìn)一步地，所述泄水管間隔10m設(shè)置，所述泄水管外圍包裹透水土工布。
[0032]進(jìn)一步地，所述橫向排水管為玻璃鋼夾砂管，壁厚不小于8mm，環(huán)剛度彡lOkPa。
[0033]進(jìn)一步地，所述邊溝蓋板是鋼筋混凝土預(yù)制板，并在邊溝蓋板上設(shè)置通孔或通槽。
[0034]進(jìn)一步地，在潮濕路段挖方邊溝處設(shè)置縱向排水滲溝，縱向排水滲溝設(shè)置在邊溝的下方或者側(cè)下方。
[0035]進(jìn)一步地，所述集水井的深度小于1.5m，縱向長度為60cm，橫向?qū)挾葹?0cm。
[0036]本發(fā)明的有益效果是:
[0037]通過結(jié)構(gòu)設(shè)計，達(dá)到虹吸目的，可以快速的將集水井中的雨水進(jìn)行外排，保證不大量存水，保證行車安全。
[0038]同時，對集水井和邊溝井處的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，可以實現(xiàn)路基中的滲水快速的排干，延長公路的使用壽命。
[0039]提供了一種具有綜合性能的排水性能，使用壽命、排水性能均有提高，同時建設(shè)成本也較低。
【附圖說明】
[0040]圖1為橫坡的超高過渡過程示意圖。
[0041]圖2為超高段路面排水橫斷面圖。
[0042]圖3為挖方超高路段中央分隔帶集水井大樣圖。
[0043]圖4為圖3的平面圖。
[0044]圖5為挖方超高路段排水系統(tǒng)布置圖。
[0045]圖6為圖5的平面圖。
[0046]圖7為集水井井篦大樣圖。
[0047]圖8為凸緣石斷面。
[0048]圖9為凸緣石立面。
[0049]圖10為平緣石斷面。
[0050]圖11為平緣石立面。
[0051]圖12為邊溝與集水井銜接大樣圖。
[0052]圖中:11凸緣石，12平緣石，21排水明溝，22集水井，23鍍鋅鐵絲網(wǎng)，24集水井井箅子，3橫向排水管，41邊溝井，42邊溝，5砂墊層，51泄水管，6碎石滲溝，7蓋板基座，71邊溝蓋板，8縱向排水滲溝，9通信管道。
【具體實施方式】
[0053]超高路段排水描述:超高路段排水是高速公路及一級公路地表排水的重要內(nèi)容。當(dāng)降雨量較大，雨水不能及時排走，加之填筑路基和路肩的土滲透性較差時，滲入路面的水分會長時間積滯在路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部，使瀝青從集料表面剝落，從而降低瀝青混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，產(chǎn)生較嚴(yán)重的早期損壞，最終將大大降低整個路面結(jié)構(gòu)的使用性能和使用壽命?！豆放潘O(shè)計規(guī)范》(JTG/T D33-2012)第4.4條中明確規(guī)定:“年降水量小于400mm的地區(qū)，雙向四車道公路，可采用在中央分隔帶設(shè)開口明槽方案，路面水流經(jīng)內(nèi)側(cè)路面排出；年降水量大于或等于400_的地區(qū)，或車道數(shù)超過四車道，外側(cè)路面水宜通過地下排水系統(tǒng)排除。因此在降水量大的地區(qū)的在高速公路及一級公路上，一般不允許上側(cè)半幅路面的表面水橫向漫流過下側(cè)半幅路面。須在分隔帶邊緣處設(shè)置匯集和排泄這部分表面水的排水設(shè)施。
[0054]在設(shè)計道路縱向線形時，設(shè)計車速和圓曲線曲率是兩個重要參數(shù)，當(dāng)車輛在圓曲線上行駛時，會產(chǎn)生離心力，而離心力可通過限制曲線半徑或設(shè)置超高來控制。在超高段，外側(cè)車道的橫坡值從正常路拱條件下的負(fù)值轉(zhuǎn)變?yōu)槿邨l件下的正值。橫坡的超高過渡過程如圖1所示，位置1-1為正常的路拱結(jié)構(gòu)，位置I1-1I為外側(cè)車道開始旋轉(zhuǎn)至零橫坡位置，位置II1-1II道路具有統(tǒng)一的橫坡值，位置IV -1V表示橫斷面繼續(xù)旋轉(zhuǎn)至全超高。超高段的曲線設(shè)計，導(dǎo)致超高高側(cè)內(nèi)側(cè)車道邊緣降低而外側(cè)車道抬高。這意味著填方超高高側(cè)行車道路面的匯水無法通過路基邊坡的急流槽排出，挖方超高高側(cè)行車道路面的匯水無法通過路基邊溝排出，因此超高高側(cè)路面匯水只能通過中分帶兩側(cè)的路緣石收集匯水然后將水引至中分帶設(shè)置的排水設(shè)施，通過中分帶排水設(shè)施將水排出超高段。
[0055]針對現(xiàn)有缺陷，本發(fā)明的保護(hù)主體如下:
[0056]本發(fā)明涉及一種排水系統(tǒng)，能夠順利排出超高挖方段落超高高側(cè)路面水同時增大了超高低側(cè)道路邊溝的排水能力，挖方超高高側(cè)段落中間帶路緣石采用底部帶孔的凸緣石11及平緣石12交替布置，如圖8到圖11，這種路緣石的布置方式可以將超高高側(cè)的路面的匯水及路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的匯水集中收集排放至中分帶內(nèi)設(shè)置的排水明溝21，然后通過在排水明溝下方間隔一定距離設(shè)置中分帶集水井22來收集排水明溝匯水，中分帶集水井22內(nèi)部的水通過橫向排水管3連接至對應(yīng)于集水井位置的路側(cè)邊溝井41。路側(cè)邊溝井41的水匯集到一定高度，通過邊溝42縱向排出至路基范圍外。由于與邊溝井相連的邊溝42溝底的標(biāo)高低于中分帶排水明溝21溝底的標(biāo)高，因此當(dāng)邊溝井內(nèi)水位到達(dá)路基邊溝時，便快速通過邊溝縱向排出路基范圍外，同時邊溝井41也具有一定的儲水功能，邊溝井41的儲水功能使邊溝的排水能力大大增強(qiáng)，從而保障了整個中分帶排水系統(tǒng)的有效性及安全性。本發(fā)明通過在挖方超高路段合理設(shè)置排水系統(tǒng)，有助于防治超高高側(cè)車行道表面及路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部積水，快速有效的排除超高高側(cè)路段匯水，同時邊溝井的儲水功能也增加了超高低側(cè)邊溝的排水能力，從而使挖方超高段的匯水快速有效的排出到路基范圍之外，防止