穿通道滲透排水技術(shù)在低路基高速公路的應(yīng)用.ppt

下挖通道滲透排水技術(shù)在低路基高速公路中的應(yīng)用 廖濟(jì)柙 2008年11月,一、項(xiàng)目背景 二、設(shè)計(jì)思路 三、設(shè)計(jì)方案 三、可行性論證 四、在河北省大廣高速公路衡大段的應(yīng)用 五、推廣前景,1、目前華北平原區(qū)高速公路路基高度普遍偏高。路基高導(dǎo)致占地多、投資大、后期病害多等一系列問(wèn)題。我國(guó)平原區(qū)高速公路路基高度始終降不下來(lái)的一個(gè)關(guān)鍵性制約因素就是橫向交通的干擾。平原地區(qū)地勢(shì)平坦，公路沿線(xiàn)人口眾多，村莊密集，必須設(shè)置一定數(shù)量的橫向通道來(lái)滿(mǎn)足沿線(xiàn)兩側(cè)居民、車(chē)輛的通行。,一、項(xiàng)目背景,2、節(jié)約土地資源已提到戰(zhàn)略高度來(lái)研究。2008年1月3日國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)節(jié)約集約用地的通知中明確提出：“要采取先進(jìn)節(jié)地技術(shù)、降低路基高度、提高橋隧比例等措施，降低公路、鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施工程用地和取棄土用地標(biāo)準(zhǔn)。”,一、項(xiàng)目背景,3、華北地區(qū)嚴(yán)重缺水。地下水經(jīng)近幾十年的開(kāi)采，已嚴(yán)重缺乏，國(guó)際地質(zhì)學(xué)界認(rèn)為，為緩解地下水短缺，可以通過(guò)將符合規(guī)定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的地表水直接注入地下進(jìn)行人工補(bǔ)充。,一、項(xiàng)目背景,首先將下挖通道引道內(nèi)的雨水匯入集水井（設(shè)置在被交道路的最低點(diǎn)），雨水經(jīng)過(guò)初步沉淀后，由橫向排水管流入凈化滲透池，經(jīng)過(guò)過(guò)濾凈化后滲入地下土層。這一集水、凈化處理和入滲的過(guò)程，需要通過(guò)相應(yīng)的水文計(jì)算，以及運(yùn)用地下水線(xiàn)性滲透的達(dá)西定律進(jìn)行水力學(xué)計(jì)算，來(lái)設(shè)計(jì)滲透池的直徑與深度。,二、設(shè)計(jì)思路,*,三、設(shè)計(jì)方案,集水井+橫向排水管+滲透(沉淀)池的排水方案,下挖通道滲透排水設(shè)計(jì)示意圖,方案一：集水井+橫向排水管+滲透池,當(dāng)滲透池底部位于地下水位之上時(shí)，滲透池起儲(chǔ)水和滲水作用。滲透池底部采用過(guò)濾材料進(jìn)行防污處理。,過(guò)濾層,三、設(shè)計(jì)方案,方案二：集水井+橫向排水管+沉淀池(封底)+滲井,三、設(shè)計(jì)方案,過(guò)濾網(wǎng),蛭石隔柵網(wǎng),隔水層,三、設(shè)計(jì)方案,匯水量的確定根據(jù)匯水面積以及各地區(qū)降雨強(qiáng)度確定。根據(jù)公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D30-2004)規(guī)定，高速公路路基排水設(shè)計(jì)應(yīng)采用設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為15年一遇連續(xù)3日的降雨強(qiáng)度。,大廣高速沿線(xiàn)各重點(diǎn)站15年一遇連續(xù)3d最大降雨量一覽表（單位：mm）,四、可行性論證,1、水文地質(zhì)條件 大廣高速公路深州至大名段項(xiàng)目沿線(xiàn)地下水類(lèi)型屬河北平原第四系松散巖類(lèi)孔隙水。 因深層地下水長(zhǎng)期處于超采狀態(tài)，多年水位呈下降趨勢(shì)并形成冀（縣）棗（強(qiáng)縣）衡（水市）為中心深層地下水下降漏斗 ，漏斗中心動(dòng)態(tài)類(lèi)型為側(cè)向徑流補(bǔ)給開(kāi)采型，其他地區(qū)均為越流補(bǔ)給開(kāi)采型。,四、可行性論證,2、小滲井現(xiàn)場(chǎng)注水試驗(yàn) 滲井實(shí)驗(yàn)位置：衡水東服務(wù)區(qū)內(nèi)，衡德高速公路路北。 滲井深度：101m。 滲井尺寸：內(nèi)徑(直徑)10cm，壁厚3.8mm。 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^(guò)現(xiàn)場(chǎng)滲水實(shí)驗(yàn)獲取實(shí)驗(yàn)段滲透系數(shù)。 滲井實(shí)驗(yàn)總工期：2007年11月13日至28日，共16天。,滲透排水可行性論證之二 現(xiàn)場(chǎng)注水試驗(yàn),現(xiàn)場(chǎng)鉆孔情況,現(xiàn)場(chǎng)加工粘土球,現(xiàn)場(chǎng)洗井情況,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)情況,四、可行性論證,3、小滲井現(xiàn)場(chǎng)注水試驗(yàn),不同水頭高度的滲透量,四、可行性論證,4、根據(jù)注水實(shí)驗(yàn)完全可以滿(mǎn)足高速公路路基排水設(shè)計(jì)應(yīng)采用設(shè)計(jì)重現(xiàn)期為15年一遇連續(xù)3日的降雨強(qiáng)度。 通過(guò)注水試驗(yàn)水位觀測(cè)和水質(zhì)檢測(cè)報(bào)告表明，粘土球止水效果良好，咸淡水沒(méi)有混合，止水工藝可行。,五、在大廣高速公路中的應(yīng)用,1、大廣高速公路工程概況,路線(xiàn)全長(zhǎng)220.429公里。起點(diǎn)至滏陽(yáng)互通終點(diǎn)段33.4公里按雙向八車(chē)道高速公路標(biāo)準(zhǔn)改擴(kuò)建，滏陽(yáng)互通終點(diǎn)段至冀豫界段187.029公里采用雙向六車(chē)道高速公路標(biāo)準(zhǔn)新建，設(shè)計(jì)速度均為120km/h，概算投資為113.9億元。 全線(xiàn)下挖通道170處。,五、在大廣高速公路中的應(yīng)用,2、直接經(jīng)濟(jì)效益 1）在采用通道集水凈化滲透系統(tǒng)之前，平均路堤填土高度為2.9m，利用該系統(tǒng)排水方案后，路堤高度降低了1.6m。 2）全線(xiàn)設(shè)置集水井路段約80.6km，共減少永久占地581畝，節(jié)省占地費(fèi)用2440.2萬(wàn)元。 3）減少路堤土石方數(shù)量536萬(wàn)m3，節(jié)省工程費(fèi)用16084.7萬(wàn)元。 4）減少路側(cè)取土占地6103畝。 5）由于路基高度降低，護(hù)欄的長(zhǎng)度可減少26.92 km，節(jié)省路側(cè)護(hù)欄工程造價(jià)1162.9萬(wàn)元。,五、在大廣高速公路中的應(yīng)用,2、直接經(jīng)濟(jì)效益 6）減少邊坡防護(hù)量88030.1 m3，節(jié)省邊坡防護(hù)工程造價(jià)4401.5萬(wàn)元。 7）邯濟(jì)鐵路的方案由原來(lái)的上跨方案改為了下穿方案。上跨方案改為下穿方案后節(jié)約了工程造價(jià)5736.9萬(wàn)元。 8）沿線(xiàn)設(shè)計(jì)的滲透池(沉淀池)工程總造價(jià)4000萬(wàn)元。 綜上，采用集水凈化滲透系統(tǒng)方案后，共節(jié)省直接工程造價(jià)：2440.2+16084.7+1162.9+4401.5+5736.9-4000=25826.2萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益可觀。,五、在大廣高速公路中的應(yīng)用,3、社會(huì)效益 保護(hù)耕地資源 減少取土占地?cái)?shù)量 有效保障被交道路正常通行 減小地方道路養(yǎng)護(hù)難度 4、環(huán)保效益 低路堤使公路更好地與景觀結(jié)合 補(bǔ)給地下水 行車(chē)安全、舒適 小范圍防災(zāi)減災(zāi) 有效控制路表徑流污染,六、推廣前景,國(guó)際地質(zhì)學(xué)界認(rèn)為，為緩解地下水短缺，可以通過(guò)將符合規(guī)定水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的地表水直接注入地下進(jìn)行人工補(bǔ)充。,該項(xiàng)目通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，降低了路基高度，較大幅度地減少了永久占地和臨時(shí)占地?cái)?shù)量，我局同意按照調(diào)整后的方案進(jìn)行該項(xiàng)目建設(shè)。,六、推廣前景,六、推廣前景,專(zhuān)家審查意見(jiàn)（一） 2008年1月13日，河北省交通廳會(huì)同河北省國(guó)土資源廳邀請(qǐng)有關(guān)專(zhuān)家在北京召開(kāi)了華北平原低路基高速公路下穿式被交道路排水關(guān)鍵技術(shù)可行性研究報(bào)告的審查會(huì)，形成的評(píng)審意見(jiàn)如下：,六、推廣前景,專(zhuān)家審查意見(jiàn)（二） 為了徹底解決華北平原區(qū)低路基高速公路下挖通道排水問(wèn)題，2007年6月，大廣高速公路衡大段籌建處聯(lián)合長(zhǎng)沙理工大學(xué)及地質(zhì)礦產(chǎn)部河北水文工程地質(zhì)勘察院共同開(kāi)展了華北平原地區(qū)高速公路下穿式被交道路排水關(guān)鍵技術(shù)研究課題。2008年4月，由省科技廳組織，委托河北省交通廳主持了鑒定會(huì)，鑒定意見(jiàn)如下：,2008年1月3日國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)節(jié)約集約用地的通知中明確提出：“要采取先進(jìn)節(jié)地技術(shù)、降低路基高度、提高橋隧比例等措施，降低公路、鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施工程用地和取棄土用地標(biāo)準(zhǔn)。” 設(shè)計(jì)采用的下挖通道排水系統(tǒng)為先進(jìn)的節(jié)地技術(shù)，符合國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)節(jié)約集約用地的通知要求，并得到社會(huì)各界的一致認(rèn)可，認(rèn)為這是“科學(xué)創(chuàng)新，符合省情，節(jié)約土地，利國(guó)利民”的有效措施。,謝謝！,匯報(bào)結(jié)束,