高速公路排水实习报告_道路排水实习报告
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学 专 业 班学 生 姓实 习 时实 习 单
实习报告
院： 土木建筑学院 级：11级给排水（2）班 名： 张 志 强
间：2015.1.18-2015.1.28 位：江西交通集团
一、昌栗高速公路工程概述：
南昌至上栗高速公路新建工程是江西省人民政府2012年12月批复的《江西省2020高速公路网规划修编》的未来南昌-上栗-长沙国家高速公路的一部分，也是江西省“四纵六横八射线”公路网主骨架的重要路段，由于其平行于现有的湘赣大通道，将分担我省东西横向的交通流量，缓解日益紧张的交通压力，改善在我省的西部地区高速公路通道不足的瓶颈状况，增强省会与中部兄弟省份的通道供给能力，适应鄱阳湖生态经济区开放开发的需求，促进赣西老区地区经济的发展。
南昌至上栗高速公路新建工程总投资额约110亿元人民币，处于南昌市新建县、宜春市高安市、上高县、宜丰县、袁州区、万载县及萍乡市上栗县境内，推荐方案起点拟定于新建县望城镇罗家老屋，与南昌市规划的城市道路相接，与南昌市西外环高速公路十字相交，位于南昌市西外环望城互通以南5.1km处；终点拟定于萍乡市上栗县金山镇上塘村，相交与萍洪高速公路K30+100处。拟建工程推荐方案全长221.384公里，全线按双向四车道高速公路标准建设，路基宽26m，设计速度100公里/小时，互通匝道设计车速40——60km/h，枢纽互通匝道50——80km/h。均为沥青砼路面。其中新建大中桥77座，小桥70座；隧道一座，长1470m；涵洞851道；互通立交15处、分离立交119处、服务区5处，收费站13处。
C3合同段位于万载县城附近，桩号K143+000~K149+500，全长6.5公里，主要工程内容为土方58万方，石方128万方、大中桥530米3座、分离立交桥287米3座（含1座万上线上跨宜万98米）、涵洞通道60道、万载枢纽组合互通1处等。该合同段中标金额204701897元，工期18个月，2015年4月前将完成全部工程的施工任务.二、高速公路排水背景
我国高速公路经过20多年的发展,已经取得了巨大的建设成就。但是在建设的过程中必然会面对许多工程问题，比如“水是头号敌人”。水损害一直是困扰我国公路工程结构的老大难问题,也是中国公路使用年限不及国外的症结所在。多年统计结果表明，我国公路每年因水毁灾害造成的损失严重，且有逐年增长趋势。
防排水技术在高速公路水毁防治中的应用是一个综合问题，涉及到水文、气象、水力、泥沙、地质地貌、岩土、路基路面等多门学科。而公路防排水就是将公路结构范围内的湿度降低到一定范围内，保持其常年处于干燥、中湿状态，确保结构的强度与稳定，以及避免积水，特别是路面积水，以延长和确保其正常的使用寿命，避免公路结构受水的危害
公路水毁既有外在因素，又有内在因素。外在因素如洪水凶猛，人力不可抗拒等因素，内在因素如公路本身抗灾能力差、排水设施不齐全以及排水系统不配套等。因此。充分认识水对公路的破坏性，认真做好公路排水系统的设计、施工和养护已是一项十分严峻而紧迫的任务。
依托工程“南昌-上栗高速公路”地处江西的西部，以中低山丘陵地貌为主，气候湿润多雨，平均年降雨量1624.9mm。地表分布残坡积的粉质粘土、粘质粉土等高液限土，低洼地亦分布有软土。岩层除坚硬的花岗岩外，广泛分布灰岩、泥晶灰岩、灰质泥岩等可溶岩，也有砂岩、砾岩等沉积岩出露。特殊的地形地质、气象、水文植被、岩性、地貌类型等条件，对高速公路排水系统的设计提出了一定的约束和特定的要求，如何进行排水设施的合理设计和施工，如何防止排水设施的失效并采用相适应的处治措施，如何做到公路排水与生态环境保护协调等问题都亟待解决。
岩溶地区的路基塌陷、路面损坏、桥基失稳、隧道突水、边坡失稳等均与地表及地下水的作用有关，正确处理公路排水是保证公路使用性能和提高服务水平的关键技术之一。公路修筑还将影响当地的水环境，主要有以下几类：①改变原地下水或地表水的径流方向，影响地下水的调节功能；②切断落水洞补给通路、封闭裂隙下渗通路、截断壤中流等，从而阻断地下水补给源，从而影响水平衡；③截断地下水的流通路径；④封堵地下水的排泄口；⑤施工扰动改变地表或地下水原有系统。要减少公路建设对水环境的影响，在公路防排水设计时必须重视现场环境地质条件，注重细节，对症下药。
(一)、结合高速公路建设需求，预计在建设中会遇到如下与水有关的问题：(1)公路范围增加地表径流强度，加剧水土流失，新开挖坡面及填土路基坡面易遭受暴雨冲刷
(2)沿河路基冲刷防护及桥梁防洪安全问题
(3)小桥涵的过流能力及出口冲刷问题，以及引起的环境问题
(4)当地的气候条件适宜植被生长，但岩溶区植被一旦破坏将难以恢复，如何保护水环境和维护原有水平衡是设计施工中的难点。
这些问题的关键在于解决好公路防排水的同时，兼顾生态保护，可归结为岩溶地区公路生态防排水技术。近几年，高速公路建设项目逐渐转向不仅注重工程经济性，也考虑公路的生态景观性，认识到人为活动对环境的破坏，社会对生态环境保护的意识加强，传统的仅仅注重使用功能的高速公路设计和建设已不能适应时代的要求。因此，研究出一套符合自然规律的公路防排与生态保护相结合的技术，有效解决高速公路建设对生态环境的负面效应是目前公路建设的当务之急。
三、昌栗高速排水设计
一、本项目从南昌-上栗高速公路特有的地形、地质和降雨特征等自然条件出发，运用科学的理论和方法，并结合观测和试验，针对高速公路防排水技术进行较为系统深入的研究，重视排水系统与自然环境的相互作用，工程保护与生物防护的合理结合来降低工程造价，优化设计方案，以期做到防水排水的协调统一，确保路基稳定性，降低高速公路水毁损失。根据项目存在的问题和关键技术，拟定研究内容如下：
(1)边坡生态防排水
重视边坡防护与排水的结合。排水系统的截水沟、急流槽等均是线状结构，不能防止坡面的降雨溅蚀和坡面的产流冲刷；而边坡防护则是从整个坡面上进行防护，避免坡面受到雨滴的冲击溅蚀、雨水径流的冲刷以及降雨入渗的影响。另外，防护具有一定厚度，可调节边坡的温度、湿度，减小温差，并避免坡面岩土的直接脱落，可以起到防止风化的作用，因此，边坡防护和边坡排水的目的是一致的，应注重边坡排水与坡面暴雨冲刷防护相结合，实现绿化与排水相结合的生态效果。
本项目拟研究以下几种排水措施：①具有排水功能的坡面防护结构应用；②管道排水代替浆砌急流槽；③挖方边坡挡墙、护面墙反滤层新技术；④边坡平台绿化与排水结合问题；⑤隐式坡顶截水沟。在项目实施中，还可能结合边坡特殊水文地质条件做特殊处理。
(2)岩溶地区特殊防排水处理
沿线地形起伏较大，路线切割山体局部较深，整个路段或轻或重的发育岩溶地区，同时复杂的地形及岩性导致区域水文地质条件也比较复杂，因此稳定性较差。针对这些特点，可利用局部岩溶地形、溶洞等处理公路排水，减少地表径流及水土流失，同时还应注意防止地下水的污染。
具体技术措施将根据现场调查确定，可能包括以下几个方面：①在污染影响较大的排水沟出口设置过滤槽，减少公路污水对环境的影响；②利用溶洞或洼地作为路基排水出口，增加入渗，补偿因公路建设减少的地下水补给；③利用泉水造景或作为公路绿化用水；④在下伏溶洞时，为保证排水沟渠的稳定采取特殊结构措施。
(3)小型排水结构物的生态影响及对策 涵洞是比较常用的小型排水构造物，它可以把路界（或路基）上侧的地表水横向穿越路基顺畅引排到路界下侧的自然沟谷、取土坑或低洼地，避免因引排不畅而造成的路基坡脚冲刷、路面被冲毁，减小对坡面上的植被和路线周围生态环境的影响。
涵洞要发挥排水效用，还应尽可能小地避免对原有自然水系的改变，进而有效地保护生态环境。涵洞的布置、进出口处理往往是关键。涵洞形式的优化包括：①根据路线总体布局，可灵活使用双孔或多孔涵洞形式，降低路基高度，减少对河道的压缩；②优化涵洞断面，有利于水生动物在干旱季节通过；③涵洞出口防冲刷处理措施等。这些优化将有效减少公路对沟道水环境的不利影响。
(4)桥梁及沿河路基冲刷安全评价与防护措施
沿河路基常因洪水的冲刷与淘蚀而发生坍塌和破坏，严重影响路基安全稳定并造成巨大的经济损失。因此我们要遵循预防为主,防治结合的原则,通过评价设计方案，提出改善或创新的处治措施。本项目还拟对桥梁的防洪安全进行评价，从洪水安全角度提出合理化建议，依靠科学技术分析，选择合理有效的冲刷防护形式，使公路水毁风险减少到合理程度。
二、路基排水
不同的水源有不同的途径浸入路基并对路基产生危害。路基水源有地下水和地表水：
（一）地下水来源
从地面渗入地下尚未达到局部隔水层或透水层的上层之流水;在地面以下第一个隔水层以上的含水层中的潜水;沿基岩上部裂隙中流动的裂隙水;在裂隙发育破碎沉积层中的层间裂隙水;分布于可溶性岩层的裂隙、溶洞中的岩溶水。
鉴于以上地表水和地下水的存在，在不同程度上将对路基产生危害，必须做好地基的排水。
（二）地表水来源
1、雨雪直接降落到路面和路基工作区域内的大气降水形成的地表径流。
2、从路基上方地面汇流进入路基工作区内的径流。
公路路基沉陷、冲刷、坍绷、路面翻浆等都不同程度的与地表水和地下水的俊蚀有关。水的作用加剧了路基和路面结构的损坏,加快了路面使用性能的变坏,缩短了路的使用寿命。因此,认真做好公路排水系统的设计是保证公路质的前提。排水系统的常规设计主要包括路基排水、路面排水设计等。
一、路基排水设计
进行路基排水设计的目的就是将影响路基强度及稳定性的地下水及地面水及时排出公路范围。路基排水设施主要由排水垫层、边沟、排水沟、截水沟、盲沟、渗沟、涵洞等组成,并与原有沟渠、河流等相连。设计应遵循塘路分家、路田分家的原则,使高速公路排水系统自成体系。
(一)地面排水设计
路基地面排水主要是通过全线贯通的边沟来进行的,一般采用0.6m×0.6m的梯形边沟,边坡1:1,以25cm厚的7.5号浆砌片石铺砌,边沟纵坡一般不小于0.3%,坡长小于300m,边沟水均应引离路基,排入原有水系中的河流、排水渠及取土坑内,但不排入鱼塘内,当边沟与涵洞、通道发生交叉时,一般将边沟水直接排入涵洞,或在灌溉涵、通道处让路基边沟向两侧排走或设边沟倒虹吸涵通过。在挖方地段,还应设置0.4m×0.4m的梯形平台截水沟,并在坡顶外侧设0.6m×0.6m的矩形地面截水沟,以排除坡面水。截水沟均以25cm厚的7.5号浆砌片石铺砌。
(二)地下排水设计
边沟设计在高速公路排水设计中占有很大的比重,设计人员都给予高度重视,但在设计过程中往往会忽视一些施工中的问题。另外当地乡镇常常要求增加、改移和调整小型构造物设置位置。还有一点就是设计中没有充分考虑利用高速公路施工中超宽填土土方等。
1.一般路段。一般路段路基边沟设计主要以填筑式边沟为主,尽量减少路基边沟积水现象的发生。这主要是吸取已建成的高速公路中的教训:一是部分路段在汛期内路基水不能及时排除。二是地方群众干扰路基水排入灌溉涵洞内。
2.软基处理段。如是淤泥质软土层,地下水含量较大,为保证软土段路基的稳定,迅速排除地下水至关重要。设计应采取:板+砂垫层+超载预压的深层。塑料排水实践证明:这些措施可有效地处理及砂垫层+超载预压的浅层排水处理等措施。排除软土段地下水。值得注意的是为确保软土段地下水迅速由砂垫层排入边沟,需在砂垫层与边沟相接的斜面上做15cm厚的级配碎石(粒径2~4cm)反滤层,在砂垫层底部位置预留截面为5cm×5cm、纵向间距为10m的泄水孔,且泄水孔出口应高于边沟底30cm。
3.低矮路堤。低矮路堤设计应采取护坡道下挖和边沟加深的措施,护坡道高程(m)=设计高程(m)-1.8m,实际使用效果良好,但应注意边沟出水口不应低于常水位标高或利用的排水沟渠的底面标高。对边沟标高及纵坡方向的问题:根据路线纵断面和沿线自然地形情况综合确定,通常以沿线自然地形为主确定排水方向。边沟底标高控制应以该段路肩边缘最低点标高以下大于1.7m为宜,原因是考虑到路线中央分隔带横向排水管不能因边沟积水而引起倒灌。对于个别特殊路段不能满足1.7m要求的,可放宽至1.4~1.5m,若另一侧边沟较低时应优先采用单侧布设横向排水管。
4.挖方路段。对于挖方段应考虑到中央分隔带横向排水管排水要求,边沟底标高不低于路肩标高1.2m,同时要求边沟纵坡不小于0.5%。施工期要求各施工单位必须首先在挖方段边坡顶开挖截水沟以防止路基外侧水进入路基,并且应做好挖方段本身临时排水沟的设置工作。
5.填挖交接段。对于路堑和路堤交接处,如路堑地下水位较高,为防止路堑下含水层中的水沿路基纵向流入路堤,使路堤湿化、坍塌,设计增设了横向渗沟。边沟水进入涵洞及跨越通道等情况的处理:沿线设置的涵洞有排涵、灌涵和灌排两用涵。对于需排入排涵的边沟,其边沟底标高不低于涵洞中心的标高;需排入灌涵的边沟,其沟底标高不低于涵顶标高;而对于灌排两用的涵洞应按灌涵要求设置,特殊情况时可适当降低。
二、路面排水设计
路面排水设计是高速公路路面设计的重要组成部分。一方面,车辆高速行驶时,易发生交通事故,影响高速行车安全;另一方面,路面水若不能及时排除,影响路面的整体强度,最终导致路面过早破坏。
1.一般路段的路面排水。一般路段是指不设超高的路段。路面排水根据路线纵坡采用分散漫流式和集中截流式两种形式。当路线纵坡
四、实习总结
通过一周多的高速公路建设项目现场实习,使我了解到我们给排水专业在高速公路建设上虽然是边沿学科,但对高速公路建设及安全长久运行是至关重要的。仅仅懂得书本上理论，而不懂得实际应用这是不行的，是称不上合格的工程技术人员。对于我们学工程的人来说，就要大量接触实际工程，了解实际，在实践中不断学习、巩固和提高。
这些天的实习中，我们了解到基本防排水在高速公路建设工程中的运用，进一步加深了对基本理论知识的理解和掌握，对工程施工有了一个更加系统、详实的认识。同时了解现场生产应该注意的各项事项。
最后要感谢为此次实习付出辛勤努力的指导老师及为我们细心讲解的工作人员!
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