天堂停車區大灣側灌渠改移設計

王艷波，郭文龍

（1.山西省交通規劃勘察設計院有限公司，山西 太原 030032；2.山西省交通科技研發有限公司 黃土地區公路建設與養護技術交通行業重點實驗室，山西 太原 030032）

0 引言

云湛高速公路新興至陽春段從大灣側灌渠經過，與大灣側灌渠明渠交叉，同時根據相關規范要求[1]，天堂停車區又設在此處，導致不可避免會占用大灣側灌渠明渠部分，該停車區廣場凈占地為30畝，主線兩側各15畝，云湛高速主線及停車區與大灣側灌渠明渠位置見圖1。

圖1 云湛高速主線及停車區與大灣側灌渠位置圖

大灣側灌渠位于云浮市新興縣天堂鎮及河頭鎮，其設計功能為灌溉及提供飲用水，上游位于二壕水電站，通過水工隧道穿越山體將水引至溫氏種雞場側，然后采用明渠型式對天堂鎮及河頭鎮進行供水。經測量，水工隧道的斷面型式為拱形，底寬2 m，臺身高度1 m，拱圈直徑2 m，拱圈高度1 m，拱圈厚度0.3 m，水工隧道的砌筑材料為M7.5漿砌片石，為有壓力式；明渠的斷面型式為矩形，寬度不等，最寬處約為9～12 m，最窄處約為4～6 m，由于明渠段落縱坡較小，水流緩慢，明渠段水深約為1 m，渠底有淤泥約1 m。同時大灣側灌渠在水工隧道出口設置有支渠，供附近村莊灌溉使用。圖2為大灣側灌渠，圖3為大灣側灌渠支渠。

圖2 大灣側灌渠明渠

圖3 大灣側灌渠支渠

1 大灣側灌渠明渠改移設計

經與新興縣水務局溝通，大灣側灌渠為天堂鎮及河頭鎮極為重要的供水通道，涉及下游幾萬人的生活及灌溉用水，因此必須對大灣側灌渠明渠部分進行改移。結合現場地形，改移后的大灣側灌渠沿天堂停車區A場區外側布置，改移總長度541.232 m，縱坡為-0.1%，由于原渠渠底標高較高，天堂停車區A場區外地面標高較低，導致改移后的灌溉渠位于填方段，結合原渠尺寸，并考慮結構的安全性、耐久性，將此段改渠結構型式確定為1-4×3 m箱涵，箱涵基礎位于填方路基上，路基寬度為6.5 m。涵洞全長范圍內，每4～6 m應設置一道沉降縫，由于箱涵內會有常流水且水壓較大，沉降縫不采用傳統的瀝青麻絮填充，采用更高一級的橡膠止水帶，并在沉降縫表面涂抹水泥砂漿進行封閉。改移后的大灣側灌渠平面位置圖及沉降縫處橡膠止水帶見圖4、圖5。

圖4 改移后的大灣側灌渠平面位置圖

圖5 沉降縫處橡膠止水帶

2 大灣側灌渠與主線交叉設計

施工圖外業調查發現，主線樁號K22+067對應大灣側灌渠明渠處放置一塊鋼筋混凝土蓋板，該處蓋板約為1 m寬，主要供人通行，不具備行車功能。考慮到高速修建之后，附近村民需下穿公路上山耕作，設置涵洞應兼顧人行功能，根據相關規范要求[2]，人行通道的凈高應大于或等于2.2 m，凈寬應大于等于4.0 m，涵洞尺寸初步擬定為4×3 m，同時大灣側灌渠也與主線存在交叉，結合下游改移后的箱涵尺寸為4×3 m，設置2-4×3 m鋼筋混凝土蓋板涵洞，小樁號處孔人行兼排水，大樁號處孔下游連接箱涵，上游連接水工隧道，涵洞進出口設置矩形槽。兩孔涵洞范圍內沉降縫處同樣采用橡膠止水帶。

3 大灣側灌渠支渠改移設計

大灣側灌渠支渠位于山坡坡腳處，沿路線左側布置，支渠為土渠，長約1 300 m，寬3 m，深2 m，溝底有少量常流水，其功能是為小樁號處蘇瓊村提供灌溉，高速公路修建后，該渠被完全占用。為保證下游村民的灌溉需求并征得新興縣水務局同意，設置1-1.5 m圓管涵從大灣側灌渠主渠引水，同時在部分陡坡路段設置擋墻以保證涵洞基礎的穩定性，圓管涵合計長度為1 052 m，在支渠與主線交叉時，設置1-2×2 m箱涵通過，主線共設置2道箱涵，合計長度210 m。圓管涵每隔100 m設置一道檢查井，方便清淤，檢查井豎向每隔40 cm設置一道Φ25扶梯鋼筋，保證養護人員能夠進入，同時檢查井頂設置鐵篦子，保證行人安全。圖6為檢查井平面圖。

圖6 檢查井平面圖（單位：cm）

另外，根據水務局咨詢意見，為保證枯水季節大灣側灌渠的供水需求，在箱涵與圓管涵連接處設置一道平板鋼閘門，以便及時關閉支渠供水。圖7為平板鋼閘門。

圖7 平板式鋼閘門

4 水工隧道與蓋板涵洞連接設計

由于水工隧道的斷面型式為拱形，底寬2 m，臺身高度1 m，拱圈直徑2 m，拱圈高度1 m，而2-4×3 m鋼筋混凝土蓋板涵洞進口為矩形槽，底寬4 m，高3 m，兩者尺寸不匹配，只能通過設置構造物連接。構造物可選擇C20現澆矩形槽加蓋板或鋼筋混凝土圓管涵等型式，但考慮到施工期間，水工隧道長時間停水會影響下游正常生產生活，最終采用1-2 m圓管涵。圓管涵壁厚22 cm，螺旋主筋采用Φ10，架立鋼筋采用Φ8，考慮到涵洞內水壓較大，對圓管涵外側全斷面包封，同時圓管涵進出口與原構造物做好密封措施，防止水源泄漏。圓管涵施工完成后，頂面進行回填土處理，保證2-4×3 m鋼筋混凝土蓋板涵洞小樁號處孔的人行功能。

5 其他附屬設施

由于大灣側灌渠改移之后，設置有541.232 m箱涵，考慮到清淤困難，新興水務局提出在水工隧道進口二壕水電站位置設置1座沉砂池，長30 m，寬6 m，深2.5 m，同時配置沖砂閘1座，排砂渠20.5 m。沉砂池采用C20混凝土現澆，混凝土側墻護岸縱向每2 m鋪設一根Φ50 PVC排水管，分兩層，梅花型布置，墻身每10 m設置瀝青木板沉降縫一道，縫寬2 cm，PVC排水管外面采用土工布包頭外鋪砂石反濾料，砂石比例為1∶4，土工布規格為300 g/m2，同時地基承載力不小于0.12 MPa。排砂渠同樣采用C20混凝土現澆并配置鋼筋，每隔8.5 m設置一道伸縮-沉降縫，縫寬2 cm，采用瀝青木板填充，止水采用橡膠止水，鋼筋保護層厚度為35 mm，鋼筋錨固長度不小于30d。

6 結語

本文以天堂停車區大灣側灌渠改移設計為工程背景，通過設置箱涵、蓋板涵、圓管涵、橡膠止水帶、平板閥門、沉砂池、排砂渠等構造物及工程措施，保證了改移后的灌溉渠能夠正常運行，得出結論如下：

a）對于水系發達地區，外業調查應詳盡細致。

b）施工圖期間，如路線占用水渠或水溝等構筑物，應及時與構筑物產權單位溝通，避免施工完返工。

c）鋼筋混凝土箱涵適用于軟土路基[3]，對于在填方段修建的箱涵，且涵內有常流水、水壓較大時，可采用橡膠止水帶代替瀝青麻絮填充沉降縫。