公路土質路基施工中的臨時防排水方案研究

趙果萍

（山西交通控股集團有限公司，山西 太原 030006）

0 引言

對公路土質路基而言，水是誘發其病害和影響其強度、穩定性的主要因素之一。影響路基的水有地表水、地下水兩種，地表水主要有大氣降水、河、湖、海和水庫水等；地下水主要有土層滯留水、潛水和層間水等。地表水的來源主要是大氣降水，若排除不及時將形成積水，滲入路面及路基，加上車輛荷載的作用，會造成路面結構整體受損，降低其承載能力。地下水主要影響路基濕度，地下水位上升，增加路基填料的孔隙水，導致路基含水率和壓縮性增大，使路基承載力下降，極易發生翻漿、坍塌等病害[1]。

公路設計時，按照防、排、疏結合的原則，進行完善的防排水設計，其目的是迅速排除路基范圍內的地表水，攔截路基范圍外的地表水并防止其滯留、下滲或漫流，隔斷、疏干和降低影響路基穩定性的地下水并將其引導至路基范圍以外，確保路基具有足夠的強度和穩定性。路基地表排水設施有邊溝、截水溝、排水溝、跌水與急流槽、蒸發池等，地下排水設施有墊層、隔離層、暗溝、暗管、滲溝等。

盡管在勘察設計階段進行了詳盡的排水設計，但在跨年度或地理、地質復雜的路段施工，仍難保證土質路基施工質量不受大氣降水的影響，特別是汛期或持續強降雨時施工對土質路基穩定性影響較大[2]。若在施工中不注重臨時排水設計，遭遇暴雨時很容易造成地表水對土質路基產生沖刷和滲透，影響路基整體承載能力，導致路面裂縫、下陷或出現不均勻沉降。

關于公路路基排水，國內相關文獻大多集中在排水設施的設置位置、結構、材料等方面，但對于路基施工的臨時排水，特別是永臨結合方面，雖有零星研究但尚未系統梳理。本文結合永久性排水設施，通過研究不同類型土質路基施工過程中的排水需要，探討大氣降水對土質路基施工的影響及臨時防排水方案，為類似工程實施提供一定的借鑒。

1 土質路基施工中的臨時防排水需要

路基分為路堤、路塹和填挖結合共3種類型。考慮到填挖結合路基是路堤和路塹的結合，故僅分析土質路堤、路塹施工中的防排水需要。

1.1 土質路堤施工中的臨時防排水需要

路堤施工一般分為準備、施工、整修驗收共3個階段，其中準備階段包含施工準備、清表和基底處理等；施工階段包含分層填筑、攤鋪平整、灑水晾曬、碾壓夯實、檢驗等；整修驗收包含路基整修等。路基填筑一般按橫斷面全寬縱向水平分層壓實，每200 m或相鄰結構物之間劃分為一個施工區，便于控制壓實度。由于路堤并不是一次成型，在汛期施工或者遭遇持續降雨時，大氣降水極易影響土質路堤施工。若排水組織不及時或不合理，形成雨水滯留、下滲路堤或沖刷邊坡，會影響路基強度、穩定性等。

一般情況下，在做好清表和基底處理后，即可采用分層填筑且最大松鋪厚度不超過30 cm進行土質路堤施工。考慮到地基一般為帶一定坡度的斜坡，路堤施工期遇到臨時大氣降水時，雨水一方面沿路拱和邊坡排至斜坡低側后排出路基范圍；另一方面沿路拱和邊坡排至斜坡高側，與路基范圍外的斜坡來水形成積水浸泡路基，如圖1所示。因此，土質路堤施工臨時排水需要注意：a）及時排出路基范圍內的水，避免雨水下滲或其對邊坡沖刷；b）及時疏干斜坡上游來水與路基范圍水形成的積水。

圖1 土質路堤施工過程中的大氣降水流向圖

1.2 土質路塹施工中的臨時防排水需要

根據路塹深度和縱向長度，土質路塹開挖一般分為橫挖法、縱挖法及混合式開挖法等。橫挖法有一層橫向全寬挖掘法、多層橫向全寬挖掘法兩種，一層橫向全寬挖掘法適用于開挖深度淺且短的路塹；多層橫向全寬挖掘法適用于開挖深度深且短的路塹。縱挖法有分層縱挖法、通道縱挖法、分段縱挖法3種，其中分層縱挖法適用于開挖深度不大且縱向長度較短的路塹；通道縱挖法是利用通道作為機械通行道路的一種快速施工方法；分段縱挖法適用于路塹過長且有適宜分段處的路塹開挖。混合開挖法是橫挖法和通道縱挖法的結合，適宜路塹深度和縱向長度都很大的路塹開挖。

以混合開挖法為例，開挖順序一般如圖2所示按（1）～（9）的順序進行。以區域（1）已開挖為例，土質路塹施工過程遇到大氣降水時，斜坡高側的路基范圍外來水，經由未開挖的地面匯入已開挖的路基，若排水不及時，則很容易造成路塹泡水。因此，土質路塹施工臨時排水需要注意：a）攔截斜坡高側的路基范圍外來水，避免沖刷邊坡；b）及時排除路基范圍內的匯水。

圖2 土質路塹施工過程中的大氣降水流向圖

2 土質路基施工的臨時防排水方案

2.1 施工前制定詳細的臨時防排水方案、建立不良天氣預警機制

臨時防排水工程是路基施工中的一項重要工作。完善的路基施工臨時防排水設施，可確保路基質量和施工進度，防止或減少路基施工生產安全事故。施工單位進駐工地后，應盡快熟悉、復核、掌握設計圖紙；根據施工工藝、流程制定詳細的臨時防排水方案并評估方案的可行性、科學性，必要時與建設、設計、監理等單位一起進行方案會審，力求形成完善合理的施工防排水系統，并與當地自然水系合理銜接[3]。

除了制定詳細的臨時防排水方案，施工準備時還應收集區域氣候條件，熟悉施工區天氣情況；并與當地氣象部門建立防洪防汛聯絡關系，確保暴雨或大暴雨預報時能及時得到通知；施工過程中時刻關注天氣預報，根據天氣情況合理安排勞動力、機具，適當縮短雨期工作面，盡量做到當天完工作業面，避免全線填筑、開挖和盲目趕工期[4]。

2.2 提前施工永久性排水設施，路基施工區外形成完善的防排水系統

研究設計圖紙，并對截水溝、改溝、改渠和涵洞等部分永久性排水設施進行提前施工，在路基施工區外形成完善的防排水系統，避免路基施工范圍內的地表水無法排出或者范圍外的地表來水影響施工。

提前施工截水溝，攔截路基施工區范圍外地表來水，防止其對邊坡造成浸泡或沖刷。截水溝應與橋涵進出口或天然溝渠相接，在路基施工區外建立完善的防水系統。

按照設計圖紙，結合現場實際情況、施工便道和當地村鎮要求，對全線的改溝、改渠、涵洞進行梳理，提前施工與臨時排水需要有關的改溝、改渠或涵洞等，并與天然水系相接。在路基施工區外建立完善的排水系統。

2.3 設置不同的臨時排水設施，降低大氣降水對土質路基施工區的影響

2.3.1 土質路堤施工

為防止排水不暢造成滯留、下滲或者任意流淌沖毀邊坡，結合施工工藝可采用以下排水方案和施工措施：a）路基清表后、填筑前，在路基紅線范圍內側縱向挖60 cm×60 cm土臨時排水溝，臨時排水溝與施工區外的排水系統相接。b）分層填筑路堤，每一壓實面路拱橫坡控制在2%～4%；每次作業收工前將鋪填的松土層壓實完畢，并保持路基頂和路堤邊坡平整度較好。c）路基頂土路肩位置設置攔水埂，間隔50 m或在凹形豎曲線底部開口設臨時急流槽以免沖刷邊坡[5]。攔水埂可采取非滲水土填筑或易裁撤材料漿砌，在施作上層填料前即時清除潔凈。急流槽可采用厚塑料布鋪底或易裁撤材料漿砌。d）雨后路基面必須晾曬，刮除表面浮土并進行復壓，經抽檢合格才能繼續施工。土質路堤施工中的臨時排水設施詳見圖3。

2.3.2 土質路塹施工

為防止路拱排水不暢造成滯留、下滲，影響路基強度和邊坡穩定性，結合施工工藝可采用以下排水方案和施工措施：a）將施工路拱橫坡控制在2%～4%，以利排水；b）已開挖路基兩側設臨時排水溝，并與施工區外排水系統相接；c）每一級開挖完成后，及時施作平臺截水溝。土質路塹施工中的臨時排水設施詳見圖4。

圖4 土質路塹施工過程中的臨時排水設施圖

2.4 加強施工過程管控，盡快形成永久性排水系統

在施工過程中，施工單位應根據天氣情況、施工環節，選擇適宜的機械類型，管控施工進場材料，合理組織施工過程。做到隨挖、隨運、隨填、隨壓，指定專人負責疏導排水，必要時在路基頂和邊坡上覆蓋彩條布以防雨。及時展開路基后續從屬邊坡防護及排水的圬工施作，盡快形成永久性排水系統。

3 結語

路基的強度、穩定性與水息息相關。在跨年度或者汛期施工時，應結合設計圖紙中的永久性排水設施，制定和設置詳細的施工現場臨時排水設施，并定期或者雨后及時檢查，才能形成有效的路基排水系統，確保路基的強度、穩定性和耐久性。