天堂停车区大湾侧灌渠改移设计

王艳波，郭文龙

（1.山西省交通规划勘察设计院有限公司，山西 太原 030032；2.山西省交通科技研发有限公司 黄土地区公路建设与养护技术交通行业重点实验室，山西 太原 030032）

0 引言

云湛高速公路新兴至阳春段从大湾侧灌渠经过，与大湾侧灌渠明渠交叉，同时根据相关规范要求[1]，天堂停车区又设在此处，导致不可避免会占用大湾侧灌渠明渠部分，该停车区广场净占地为30亩，主线两侧各15亩，云湛高速主线及停车区与大湾侧灌渠明渠位置见图1。

图1 云湛高速主线及停车区与大湾侧灌渠位置图

大湾侧灌渠位于云浮市新兴县天堂镇及河头镇，其设计功能为灌溉及提供饮用水，上游位于二壕水电站，通过水工隧道穿越山体将水引至温氏种鸡场侧，然后采用明渠型式对天堂镇及河头镇进行供水。经测量，水工隧道的断面型式为拱形，底宽2 m，台身高度1 m，拱圈直径2 m，拱圈高度1 m，拱圈厚度0.3 m，水工隧道的砌筑材料为M7.5浆砌片石，为有压力式；明渠的断面型式为矩形，宽度不等，最宽处约为9～12 m，最窄处约为4～6 m，由于明渠段落纵坡较小，水流缓慢，明渠段水深约为1 m，渠底有淤泥约1 m。同时大湾侧灌渠在水工隧道出口设置有支渠，供附近村庄灌溉使用。图2为大湾侧灌渠，图3为大湾侧灌渠支渠。

图2 大湾侧灌渠明渠

图3 大湾侧灌渠支渠

1 大湾侧灌渠明渠改移设计

经与新兴县水务局沟通，大湾侧灌渠为天堂镇及河头镇极为重要的供水通道，涉及下游几万人的生活及灌溉用水，因此必须对大湾侧灌渠明渠部分进行改移。结合现场地形，改移后的大湾侧灌渠沿天堂停车区A场区外侧布置，改移总长度541.232 m，纵坡为-0.1%，由于原渠渠底标高较高，天堂停车区A场区外地面标高较低，导致改移后的灌溉渠位于填方段，结合原渠尺寸，并考虑结构的安全性、耐久性，将此段改渠结构型式确定为1-4×3 m箱涵，箱涵基础位于填方路基上，路基宽度为6.5 m。涵洞全长范围内，每4～6 m应设置一道沉降缝，由于箱涵内会有常流水且水压较大，沉降缝不采用传统的沥青麻絮填充，采用更高一级的橡胶止水带，并在沉降缝表面涂抹水泥砂浆进行封闭。改移后的大湾侧灌渠平面位置图及沉降缝处橡胶止水带见图4、图5。

图4 改移后的大湾侧灌渠平面位置图

图5 沉降缝处橡胶止水带

2 大湾侧灌渠与主线交叉设计

施工图外业调查发现，主线桩号K22+067对应大湾侧灌渠明渠处放置一块钢筋混凝土盖板，该处盖板约为1 m宽，主要供人通行，不具备行车功能。考虑到高速修建之后，附近村民需下穿公路上山耕作，设置涵洞应兼顾人行功能，根据相关规范要求[2]，人行通道的净高应大于或等于2.2 m，净宽应大于等于4.0 m，涵洞尺寸初步拟定为4×3 m，同时大湾侧灌渠也与主线存在交叉，结合下游改移后的箱涵尺寸为4×3 m，设置2-4×3 m钢筋混凝土盖板涵洞，小桩号处孔人行兼排水，大桩号处孔下游连接箱涵，上游连接水工隧道，涵洞进出口设置矩形槽。两孔涵洞范围内沉降缝处同样采用橡胶止水带。

3 大湾侧灌渠支渠改移设计

大湾侧灌渠支渠位于山坡坡脚处，沿路线左侧布置，支渠为土渠，长约1 300 m，宽3 m，深2 m，沟底有少量常流水，其功能是为小桩号处苏琼村提供灌溉，高速公路修建后，该渠被完全占用。为保证下游村民的灌溉需求并征得新兴县水务局同意，设置1-1.5 m圆管涵从大湾侧灌渠主渠引水，同时在部分陡坡路段设置挡墙以保证涵洞基础的稳定性，圆管涵合计长度为1 052 m，在支渠与主线交叉时，设置1-2×2 m箱涵通过，主线共设置2道箱涵，合计长度210 m。圆管涵每隔100 m设置一道检查井，方便清淤，检查井竖向每隔40 cm设置一道Φ25扶梯钢筋，保证养护人员能够进入，同时检查井顶设置铁篦子，保证行人安全。图6为检查井平面图。

图6 检查井平面图（单位：cm）

另外，根据水务局咨询意见，为保证枯水季节大湾侧灌渠的供水需求，在箱涵与圆管涵连接处设置一道平板钢闸门，以便及时关闭支渠供水。图7为平板钢闸门。

图7 平板式钢闸门

4 水工隧道与盖板涵洞连接设计

由于水工隧道的断面型式为拱形，底宽2 m，台身高度1 m，拱圈直径2 m，拱圈高度1 m，而2-4×3 m钢筋混凝土盖板涵洞进口为矩形槽，底宽4 m，高3 m，两者尺寸不匹配，只能通过设置构造物连接。构造物可选择C20现浇矩形槽加盖板或钢筋混凝土圆管涵等型式，但考虑到施工期间，水工隧道长时间停水会影响下游正常生产生活，最终采用1-2 m圆管涵。圆管涵壁厚22 cm，螺旋主筋采用Φ10，架立钢筋采用Φ8，考虑到涵洞内水压较大，对圆管涵外侧全断面包封，同时圆管涵进出口与原构造物做好密封措施，防止水源泄漏。圆管涵施工完成后，顶面进行回填土处理，保证2-4×3 m钢筋混凝土盖板涵洞小桩号处孔的人行功能。

5 其他附属设施

由于大湾侧灌渠改移之后，设置有541.232 m箱涵，考虑到清淤困难，新兴水务局提出在水工隧道进口二壕水电站位置设置1座沉砂池，长30 m，宽6 m，深2.5 m，同时配置冲砂闸1座，排砂渠20.5 m。沉砂池采用C20混凝土现浇，混凝土侧墙护岸纵向每2 m铺设一根Φ50 PVC排水管，分两层，梅花型布置，墙身每10 m设置沥青木板沉降缝一道，缝宽2 cm，PVC排水管外面采用土工布包头外铺砂石反滤料，砂石比例为1∶4，土工布规格为300 g/m2，同时地基承载力不小于0.12 MPa。排砂渠同样采用C20混凝土现浇并配置钢筋，每隔8.5 m设置一道伸缩-沉降缝，缝宽2 cm，采用沥青木板填充，止水采用橡胶止水，钢筋保护层厚度为35 mm，钢筋锚固长度不小于30d。

6 结语

本文以天堂停车区大湾侧灌渠改移设计为工程背景，通过设置箱涵、盖板涵、圆管涵、橡胶止水带、平板阀门、沉砂池、排砂渠等构造物及工程措施，保证了改移后的灌溉渠能够正常运行，得出结论如下：

a）对于水系发达地区，外业调查应详尽细致。

b）施工图期间，如路线占用水渠或水沟等构筑物，应及时与构筑物产权单位沟通，避免施工完返工。

c）钢筋混凝土箱涵适用于软土路基[3]，对于在填方段修建的箱涵，且涵内有常流水、水压较大时，可采用橡胶止水带代替沥青麻絮填充沉降缝。