孫兆剛 孫愛斌

1 概述

本文論述所依托的高速公路為連接山西省內(nèi)兩縣之間的一條雙向四車道高速公路。工程所經(jīng)過地區(qū)地形、地質(zhì)情況復(fù)雜，控制因素多。其中，臥佛山隧道起終點里程為:K13+678～K14+258，路線左側(cè)15m為唐安煤礦專用線鐵路路基范圍及馬村鎮(zhèn)馬村廣場，右側(cè)為臥佛山風(fēng)景區(qū)。臥佛山隧道是為配合馬村鎮(zhèn)關(guān)于馬村廣場及臥佛山景區(qū)整體規(guī)劃而設(shè)置的明洞方案。整個臥佛山隧道均位于凹形豎曲線底部，隧道進出口路基均為挖方，且挖方段落較長，這給臥佛山隧道進出口的排水設(shè)計工作造成了很大困難。在經(jīng)過反復(fù)論證和多方案比選后，最終確定隧道進口與出口采用不同的排水設(shè)計形式。

2 隧道進口排水設(shè)計

2.1 隧道進口概況

路線右側(cè)為唐安煤礦專用鐵路線，鐵路距高速最近處距離為12m，且在高速與鐵路之間有既有鄉(xiāng)村道路改路一條。鐵路在對應(yīng)于高速里程K13+300左側(cè)有一處排洪涵，距高速路基坡腳250m，且有自然溝與之相連。

如圖1所示，隧道進口K13+420～K13+968段位于挖方段，且路線縱坡為向大里程方向的下坡路段。該路段所在地形左側(cè)高，右側(cè)低，地貌屬黃土覆蓋中低山區(qū)，侵蝕沖溝發(fā)育，溝坡陡直，地表植被稍發(fā)育，且有地下水位較高。

圖1 隧道入口右側(cè)橫斷面設(shè)計圖

2.2 隧道進口排水設(shè)計方案

1)邊溝排水設(shè)計。

考慮到該路段地形左高右低，且左側(cè)有既有鐵路排洪涵可利用的情況。路線左側(cè)邊溝溝底縱坡依路線縱坡設(shè)置，并在K13+584.500處做一直徑為0.75cm圓管涵，將路線左側(cè)邊溝內(nèi)的雨水引致路線右側(cè)邊溝。路線右側(cè)邊溝加大尺寸，并由K13+600處向小里程方向做反坡，為減少做反坡而產(chǎn)生的開挖量，這里采用JTJ018-97公路排水設(shè)計規(guī)范中規(guī)定的鋪砌溝渠允許采用的最小縱坡值0.12%。由于反坡路段長度為170m，這將在反坡的終點處路肩外側(cè)產(chǎn)生近4.0m的深溝。因路線右側(cè)坡頂外有既有道路的制約本段反坡采用路肩墻對路基做支護(如圖1所示)，這樣既起到了快速收坡的作用，也保證了路基的穩(wěn)定。

2)邊坡排水設(shè)計。

因本路段地下水位較低，為排除邊坡土體內(nèi)的地下水，以解除靜水壓力，保證坡體穩(wěn)定，本路段采用平式鉆孔邊坡排水。在邊坡上以10%的坡度斜向上鉆三排長度為7m的鉆孔，鉆孔直徑0.12m。在鉆孔中插入φ0.10m帶孔PVC管，并在PVC管進水口及管身包裹一層透水土工布。PVC排水管出口端部采用三通接φ0.15m不透水PVC管，并引向滲水盲溝。邊坡平式鉆孔排水設(shè)計圖如圖2所示。

圖2 邊坡平式鉆孔排水設(shè)計圖

3 隧道出口排水設(shè)計

1)隧道出口概況。

臥佛山隧道出口處于凹形豎曲線最低點，且位于挖方路段，挖方段長度達440m。隧道出口處橫斷面左側(cè)邊坡挖深7.5m，右側(cè)邊坡挖深10.0m。該路段地形為路線右側(cè)高，左側(cè)低，路線右側(cè)450m左右有飲馬河與路線走向平行，河道中心高程為861.500m，且河堤已做漿砌處理。地貌屬黃土覆蓋中低山區(qū)，侵蝕沖溝發(fā)育，溝坡陡直。地表植被較發(fā)育，多以低矮灌木為主。隧道出口右側(cè)邊坡正常放坡后與既有鐵路路基坡腳距離最近僅有7.0m。高速公路設(shè)計高程與既有鐵路軌面高差為7.75m。

圖3 臥佛山隧道出口地下排水暗管設(shè)計圖

2)隧道出口排水設(shè)計方案。

考慮到臥佛山隧道出口挖方段落過長、有既有鐵路限制及無既有溝渠可利用的情況，本項目采用頂進圓管穿過既有鐵路路基將路基范圍雨水引至飲馬河的方案。

圖4 臥佛山隧道出口地下排水管檢查井設(shè)計圖

在隧道出口K14+268處設(shè)一直徑1.5m鋼筋混凝土圓管涵，將路基左側(cè)邊溝及截水溝內(nèi)的雨水引至路線右側(cè)，與左側(cè)邊溝內(nèi)雨水一同匯入穿過既有鐵路路基的頂進管涵，而后經(jīng)埋設(shè)于地下長度為460m的直徑為1.5m排水管流入飲馬河(如圖3所示)。為防止排水管阻塞，排水管每50m設(shè)一處檢查井(如圖4所示)，以便于在排水管道阻塞時及時疏通管道。

4 結(jié)語

在隧道進出口的排水設(shè)計工作中經(jīng)常遇到如臥佛山隧道一樣隧道位于凹形豎曲線底部的情況。當(dāng)遇這種情況時，應(yīng)系統(tǒng)的考慮工程所在地區(qū)的地形、地質(zhì)、既有排水設(shè)施、造價、環(huán)境等因素，盡量科學(xué)合理的制定設(shè)計方案。

[1]JTJ 018-97，公路排水設(shè)計規(guī)范[S］.

[2]徐 德.路面結(jié)構(gòu)的排水分析及防治措施[J］.山西建筑，2011，37(14):128-129.