丁 愷
(甘肅省交通科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 ,甘肅 蘭州 730000)
農(nóng)村公路基礎(chǔ)設(shè)施作為全國(guó)公路網(wǎng)的進(jìn)一步延伸,在改革開放后為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展提供了很大的助力,在目前全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化戰(zhàn)略快速推進(jìn)的同時(shí),鄉(xiāng)村道路的提質(zhì)升級(jí)也是加快戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)的重要一環(huán)。本文以參與甘肅省內(nèi)農(nóng)村公路建設(shè)時(shí)的一點(diǎn)體會(huì)為切入點(diǎn)對(duì)農(nóng)村公路排水設(shè)計(jì)中存在的問題進(jìn)行分析??傮w來說目前農(nóng)村公路存在兩個(gè)方向的極端,一是片面追求數(shù)量的同時(shí)卻隨意降低指標(biāo),道路質(zhì)量安全難以保證;二是盲目追求高標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致財(cái)政負(fù)擔(dān)增大,并且對(duì)沿線環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。排水設(shè)施作為道路工程的重要組成部分,在設(shè)計(jì)過程中要引起足夠的重視。
根據(jù)《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGB01-2012)的相關(guān)規(guī)定,農(nóng)村公路的排水主要為路界內(nèi)的地表水和地下排水、路線橫向的排水以及穿越村鎮(zhèn)的排水。
甘肅省地形狹長(zhǎng),東南方向是秦嶺,東北側(cè)是內(nèi)蒙古高原和黃土高原,西南側(cè)是青藏高原,西北方向是戈壁沙漠,地貌復(fù)雜多樣,氣候類型更是復(fù)雜。在地形和氣候條件的相互作用下,對(duì)道路產(chǎn)生不良影響的水的主要來源也不盡相同。
甘肅省總體上西北部地區(qū)干旱少雨,但東南部地區(qū)氣候濕潤(rùn)多雨,地表徑流在雨量集中的季節(jié)會(huì)對(duì)包括農(nóng)村公路在內(nèi)的各等級(jí)道路產(chǎn)生不同的破壞,但相對(duì)于農(nóng)村公路,其他等級(jí)的道路在建設(shè)時(shí)對(duì)排水系統(tǒng)的重視程度要高,因此在每年雨季來臨時(shí),低等級(jí)的農(nóng)村公路經(jīng)常會(huì)發(fā)生“晴通雨阻”的現(xiàn)象,沿線老百姓回家路上“暢返不暢”。
由于農(nóng)村公路等級(jí)相對(duì)較低,穿越村鎮(zhèn)及農(nóng)田路段的部分也較多,而許多村鎮(zhèn)路段由于排水不良或者排水設(shè)施被淤積堵塞,導(dǎo)致路基長(zhǎng)時(shí)間浸泡在水中,路基濕軟導(dǎo)致病害嚴(yán)重;穿越農(nóng)田的路段由于基本農(nóng)田用地限制或前期設(shè)計(jì)不重視,導(dǎo)致排水系統(tǒng)不完善或根本沒有相應(yīng)排水設(shè)施,灌溉水、地表水或地下水可能同時(shí)對(duì)路基產(chǎn)生不良的影響。
由于長(zhǎng)期以來我國(guó)西北地區(qū)干旱少雨的思想在人們心中已經(jīng)接近固化,因此許多項(xiàng)目中對(duì)較高等級(jí)道路的排水設(shè)施尚都視為可有可無的附屬設(shè)施,導(dǎo)致一些等級(jí)較低甚至無等級(jí)的農(nóng)村公路在建設(shè)中不重視排水設(shè)施的完善,但隨著近年來西部地區(qū)環(huán)境的改善,降雨量也逐年增多,從而導(dǎo)致許多之前建成的甚至部分還在建設(shè)中的道路在雨季時(shí)病害頻發(fā),使道路的使用壽命驟減,甚至是年年修年年斷,老百姓回家“暢返不暢”。
由于資金投入、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)等方面的限制和影響,排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中常常存在兩個(gè)極端,要么從起點(diǎn)到終點(diǎn)全線拉通的過度設(shè)置,要么就是淺嘗輒止象征性地進(jìn)行無意義的設(shè)置,在后期施工過程或使用過程中經(jīng)常出現(xiàn)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際嚴(yán)重不符的情況。根據(jù)道路沿線降雨量的大小,不同自然環(huán)境下的排水應(yīng)有其獨(dú)特性。在路基排水設(shè)計(jì)中,不能千篇一律地采用相同的設(shè)計(jì)方案。應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)區(qū)域的實(shí)際情況,充分考慮地形、地質(zhì)、地下水條件、農(nóng)田水利分配等因素有針對(duì)性地進(jìn)行分段設(shè)計(jì),以避免因路基被淹沒或坡腳長(zhǎng)時(shí)間被水浸從而產(chǎn)生路基病害的危險(xiǎn)。
由于各種各樣的因素,在甘肅地區(qū)部分農(nóng)村公路的排水系統(tǒng)與灌溉渠常常存在混用的狀況,使用過程中導(dǎo)致排水不暢甚至排水系統(tǒng)被破壞的問題,嚴(yán)重影響村民出行。因此,過村鎮(zhèn)路段宜選擇蓋板邊溝、暗埋式邊溝等形式,實(shí)現(xiàn)路宅分離。一般路段的道路排水系統(tǒng)必須獨(dú)立存在,以避免與其他排水系統(tǒng)的相互干擾或者混用的情況。在設(shè)計(jì)階段,應(yīng)充分考慮匯水面積和泄洪能力,考慮道路縱坡坡度的要求,結(jié)合沿線區(qū)域的水文地質(zhì)條件,盡量利用原始的天然排水溝渠,合理設(shè)置獨(dú)立的排水系統(tǒng)。避免與灌溉渠等水利設(shè)施的混用,即可以有效保護(hù)水環(huán)境不受污染,也可有效控制道路路基附近的水土流失問題[2]。
排水設(shè)施作為道路工程中重要的組成部分,首先必須意識(shí)到排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在甘肅省內(nèi)農(nóng)村公路設(shè)計(jì)中的重要程度,認(rèn)識(shí)到完善的排水系統(tǒng)是與農(nóng)村公路能否正常使用緊密相關(guān)的,而絕非簡(jiǎn)單的附屬設(shè)施。排水系統(tǒng)從設(shè)計(jì)開始就應(yīng)與村鎮(zhèn)現(xiàn)有或正在規(guī)劃的排水系統(tǒng)和雨污系統(tǒng)做好銜接。
在進(jìn)整體排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)項(xiàng)目沿線的地形、地質(zhì)、氣象、水文等自然條件綜合考慮,做到排水、防洪、疏導(dǎo)相結(jié)合,與沿線路基防護(hù)、橋涵及農(nóng)田排灌系統(tǒng)相協(xié)調(diào),形成有效的排水系統(tǒng)。在排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,首先要以當(dāng)?shù)貙?shí)際情況為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行綜合考慮,達(dá)到經(jīng)濟(jì)、適用的原則。在利用老路的路段應(yīng)盡量利用既有邊溝、排水溝、自然溝渠,對(duì)改線或者新建段,排水系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)條件進(jìn)行優(yōu)化選擇,以減少工程的投資,只在排水較為困難和有不良地質(zhì)的路段進(jìn)行必要的加固設(shè)計(jì)。
在資金受限的情況下可通過合理選擇斷面形式、選擇砌筑材料及施工工藝來降低造價(jià),在排水系統(tǒng)得到完善的同時(shí)也保障了道路的運(yùn)營(yíng)質(zhì)量。其次要在滿足排水需要的前提下充分考慮到通行安全及后期養(yǎng)護(hù)條件,宜采用寬、淺的排水設(shè)施形式。
農(nóng)村公路排水設(shè)施設(shè)計(jì)時(shí)要以行車安全為目的,對(duì)于路基較窄的農(nóng)村公路,建議尺寸盡量小,以寬淺為宜,有條件地區(qū)可因地制宜采用淺碟形卵石邊溝、淺碟形植草邊溝、三角形邊溝、梯形邊溝等形式,排水溝一般采用梯形、U型斷面。在采用小于較為平緩的路線縱坡時(shí),為利于排水,其邊溝應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的排水縱向設(shè)計(jì)。
在通過村鎮(zhèn)路段時(shí)兩側(cè)排水設(shè)施排水不暢的問題嚴(yán)重影響村民出行,村鎮(zhèn)路段宜選擇蓋板邊溝、暗埋式邊溝等形式,也可采用雨水井法解決穿越村鎮(zhèn)路段的排水問題(雨水井法為常見的城市道路排水設(shè)施,但造價(jià)高、養(yǎng)護(hù)困難),條件允許的地區(qū)在土質(zhì)路肩可以埋植管式集中排水,可迅速排出路面的積水,保證路面耐久性,這一做法在“四好農(nóng)村路”典型示范縣實(shí)施后取得了較好的效果。實(shí)現(xiàn)路宅分離,通暢、環(huán)保的排水設(shè)施也是美麗新農(nóng)村的重要組成部分。
在填方邊坡較高、原地面縱坡較陡及坡腳高差較大的路段,排水設(shè)施間的銜接可采用設(shè)置急流槽等方式,將邊溝、排水溝匯水引排至橋涵或自然溝谷中。急流槽一般可采用現(xiàn)澆混凝土進(jìn)行現(xiàn)澆,在沖溝或陡坎等地形受限的路段也可采用地埋式塑料管作為急流槽,為防止由于落差大引起的沖刷破壞,端頭需設(shè)消力裝置。
在一些特殊地質(zhì)情況、特殊氣象條件、路基填土較低、地表水和地下水較豐富的路段,應(yīng)采取防護(hù)、截留、攔擋、引排等相結(jié)合的方式對(duì)可能引起路基路面破壞的水進(jìn)行處理。建議在設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)提高路基高度,采用砂礫石等透水性較好、水穩(wěn)性較好的材料作為路基填料,同時(shí)在地下水位較高的段落可合理采用盲溝、排水墊層、隔水層等措施,防止路基路面發(fā)生凍脹和翻漿病害。
在排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)本著就地取材的原則,充分和就近利用當(dāng)?shù)夭牧希嘤昵也牧县S富的省內(nèi)東南部地區(qū),可采用漿砌片塊石、漿砌附近河道內(nèi)的卵石、現(xiàn)澆混凝土或者采用預(yù)制混凝土塊等方式。少雨但可能瞬時(shí)降雨量較大的省內(nèi)西北部地區(qū)也可采用土質(zhì)的邊溝,土質(zhì)邊溝可選用砂礫石、石渣、粒徑均勻且小卵石等當(dāng)?shù)夭牧霞庸?。有條件的地區(qū)也可采用一次成型的混凝土滑膜施工,可提高美觀和整體性。
在進(jìn)行涵洞設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)同時(shí)滿足路基日常排水及洪汛期泄洪的要求,灌溉涵應(yīng)充分考慮水利灌溉系統(tǒng)、自然水系排灌等灌溉的系統(tǒng)銜接,不得混用。在局部排水存在困難的路段,應(yīng)增設(shè)涵洞等橫向過路的排水設(shè)施進(jìn)行疏導(dǎo),為保持通暢和便于后期養(yǎng)護(hù)清理,孔徑不應(yīng)過小。
為保證從項(xiàng)目建設(shè)開始就注重對(duì)道路排水系統(tǒng)的設(shè)置,必須要明確排水工程、防護(hù)工程、應(yīng)與主體工程三同時(shí),即同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投入生產(chǎn)和管理。
在道路工程建設(shè)完成后,應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)日常養(yǎng)護(hù)工作,保證排水設(shè)施的通暢性和完整性,同時(shí)做好與村組的合作,如遇洪澇期間,應(yīng)做好氣象觀測(cè)、應(yīng)急預(yù)案和預(yù)防工作,及時(shí)與氣象部門、應(yīng)急管理部門保持溝通,及時(shí)了解氣象信息,以便提早做出計(jì)劃安排,采取應(yīng)急疏導(dǎo)措施。應(yīng)提前發(fā)現(xiàn)問題并解決,不能在等待道路完全沖毀,中斷交通后再進(jìn)行補(bǔ)救。在災(zāi)后及時(shí)對(duì)完好的排水設(shè)施進(jìn)行修繕,對(duì)損壞的部分進(jìn)行維修加固,對(duì)前期沒有考慮到的情況進(jìn)行排查并查缺補(bǔ)漏,進(jìn)一步完善道路的排水系統(tǒng),保障沿線老百姓出行通暢。
作為提升老百姓幸福感最直接和有效的措施之一,我們更應(yīng)該在設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)對(duì)道路使用的安全性、可靠性、通暢性、便利性進(jìn)行重點(diǎn)考慮。而排水設(shè)施作為農(nóng)村公路建設(shè)工程的一個(gè)重要組成部分,設(shè)計(jì)水平的高低和排水設(shè)施的完善與否會(huì)直接影響道路的整體質(zhì)量,甚至直接影響到沿線村莊的經(jīng)濟(jì)和生活。所以,農(nóng)村公路建設(shè)中建設(shè)部門和有關(guān)單位必須重視并且認(rèn)真地做好設(shè)計(jì)工作,采取科學(xué)有效的措施,有效提高工程質(zhì)量,從而取得顯著的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。