路基地下水的降低與排除措施

于 猛

(河北省衡水市桃城區(qū)交通局道路橋梁工程處)

1 地下水對路基穩(wěn)定性的危害

路基范圍內(nèi)的地下水及其活動，往往給路基的穩(wěn)定性帶來很大的危害。例如，對于一般的黏性土及泥質(zhì)巖石的路塹，由于地下水的存在，增加了路基土體中的水含量，降低了其抗剪強度，在荷載及其他外力的作用下，產(chǎn)生路基病害或嚴(yán)重變形;地下水浸濕基床土，將引起翻漿冒泡、凍脹路肩隆起等基床病害:地下水在邊坡中的活動，可引起表土滑動等邊坡變形:地下水常浸濕路堤下部及基床，引起路堤潰爬，甚至沿傾斜基底滑動;露灑路基傍山的土體中地下水的活動是促進滑坡、崩塌等山體變形的重要原因之一。因此，在路基范圍內(nèi)的地下水，必須給以足夠的重視，及時采取排除措施。

2 路基地下排水設(shè)備的主要類型

對路基有危害的地下水，應(yīng)根據(jù)地下水類型、含水層埋藏深度、地層的滲透性等條件及對環(huán)境的影響，選用適宜的排除地下水設(shè)備。

當(dāng)?shù)叵滤惠^高或無固定含水層時，可采用明溝、排水槽、滲水暗溝、邊坡滲溝、支撐滲溝等。

當(dāng)?shù)叵滤惠^低或為固定含水層時，可采用滲水隧洞、滲管或仰斜式鉆孔等。

2.1 明溝及排水槽

明溝是兼排地面水及地下水的排水設(shè)備。溝底一般應(yīng)挖至不透水層。若不透水層太深，溝底置于透水層內(nèi)，則溝底及水溝邊坡應(yīng)用不透水材料做護層，以免溝中水滲入土中。

排水槽也是一種兼排地面水和地下水的設(shè)備。排水槽側(cè)壁有滲水孔，側(cè)壁外最好填一層粗砂、細(xì)礫石或爐渣組成的反濾層。滲水孔在槽壁的上部，槽內(nèi)水面以下的槽壁是不透水的，以免水反滲入土中。

2.2 滲水暗溝

滲水暗溝又稱盲溝，是一種地下排水設(shè)施，用于攔截、排除較深含水層內(nèi)的地下水，疏干滑體或降低地下水位。滲溝采用明挖施工。

滲水暗淘可分為有管滲溝和無管滲溝兩種。埋設(shè)預(yù)制管節(jié)而成的滲溝稱為有管滲溝，就地砌筑的矩形斷面滲溝稱為無管滲溝。深埋的滲溝為便于檢查、修理，其斷面應(yīng)較大，便于工作人員進出。滲溝較長時還應(yīng)每隔適當(dāng)距離設(shè)置檢查井。溝頂應(yīng)回填夯實以免地面水滲入。

按滲溝作用和設(shè)置部位，又可分為截水滲溝、邊坡滲溝和支撐滲溝等。

滲水暗溝、滲水隧洞的橫斷面尺寸應(yīng)根據(jù)埋置深度、施工和維修條件確定，結(jié)構(gòu)尺寸應(yīng)由計算確定。

滲水暗溝和滲水隧洞的縱坡不宜小于5‰。條件困難時亦不應(yīng)小于2‰。

支撐滲溝主要起支撐作用，兼起排除地下水和疏干壤中水的作用。支撐滲溝通常采用成組的條帶形布置，斷面采用矩形，寬度一般2～3 m，各條滲溝之間的距離一般為8～15 m。一般深度為數(shù)米到十幾米，應(yīng)布置在地下水露頭和壤中水發(fā)育處，并順滑動方向修筑。溝底必置于滑面以下的穩(wěn)定土層或基巖內(nèi)。可以順滑面的形狀做成階梯形，最下一個臺階的長度宜較長，以增加其抗滑能力，基底應(yīng)鋪砌防滲。支撐滲溝的填充部分宜用容重較大的石塊干砌。填充料與溝壁之間可視溝壁土層的性質(zhì)設(shè)置或不設(shè)反濾層。滲溝頂部可用單層干砌片石覆蓋，其表面用水泥砂漿勾縫，以防止地面水流入。

2.3 滲水隧洞

滲水隧洞又稱泄水隧洞。它用于截排或引排埋藏較深的地下水，或與立式滲井(滲管)群配合使用，以排除具有多層含水層的復(fù)雜地層中的地下水。設(shè)置滲水隧洞時，必須掌握詳細(xì)的水文地質(zhì)資料，查明地下水的層次、分布及流量，以便準(zhǔn)確地走出隧洞位置。為一種常用的直墻式拱形斷面。

2.4 平孔排水

平孔排水或稱水平鉆孔排水，是用平臥鉆機，向滑體告水層打傾斜角不大的平孔，然后在鉆孔內(nèi)插入帶孔的鋼管或塑料管，用以排除地下水而疏干土體。立面上可布置成一層或多層。單層平孔布置。平孔位置必須在地下水位以下，隔水層頂板之上，盡量擴大其滲水疏干范圍。平孔的間距，視含水層滲透系數(shù)和要求疏干的程度而定，一般采用5～15 m為宜。

2.5 集水滲井——水平孔聯(lián)合排水

當(dāng)滑體中地下水埋藏較深或多個含水層時，可用大口徑豎井(直徑可達3.5 m)和水平鉆孔配合使用，以降低地下水和疏干其附近的土體。

集水滲井或滲管的頂部應(yīng)用隔滲材料覆蓋，以防淤塞，圓形集水滲井也可采用無砂混凝土結(jié)構(gòu)以代替設(shè)置反濾層和填充滲水材料。

地下各種排水滲溝、滲水隧洞及滲井等設(shè)各中，常用反濾層以防止含水地層中的細(xì)粒土被滲流帶走，淤塞排除地下水建筑。日前常用的反濾層有卵礫石(或砂)反濾層、無砂混凝土塊板反濾層及土工織物反濾層。土工織物具有一定的強度、柔韌性和連續(xù)性，它可直接鋪設(shè)在需要設(shè)置反濾層的地方，如支撐滲溝、邊坡滲溝的兩側(cè)和基底臺階部分。

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