路基施工排水方法淺析

  摘要:結(jié)合多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),筆者首先分析了路基排水的一些問題,介紹了幾種路基地下水排除方法,可供相關(guān)人士參考。

  關(guān)鍵詞:路基排水、路塹、暗溝、毛細(xì)水  

  1前言

  公路質(zhì)量的優(yōu)劣,首先在路面反映出來,體現(xiàn)在路面是否能造應(yīng)車輛在高速行駛狀態(tài)下的舒適與安全性。公路路面是依托在路基上的,路基是路面的基礎(chǔ)。這就要求路基在保持經(jīng)常干燥狀態(tài)下具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,才能保證路面的承載能力,使路面不產(chǎn)生變形和破壞。影響路基強(qiáng)度,造成路面破壞的因素很多,但與路基的排水良好與否最為直接。因此,在修筑公路時(shí),必須引起高度重視的是路基排水問題。

  在一般情況下,普通型汽車荷載作用區(qū)域達(dá)1.2~1.5m,而特重型汽車荷載作用區(qū)域就可達(dá)3.0m。這就是說,路面以下3.0m深度范圍內(nèi)的路面結(jié)構(gòu)層和路基都是特重型汽車荷載的持力層。按水文地質(zhì)的有關(guān)資料分析顯示,路基的持力層正是土基毛細(xì)水的活動層。因此,保持持力層的經(jīng)常干燥是保證路基強(qiáng)度和穩(wěn)定性的關(guān)鍵。

  在南方地區(qū),特別是珠江三角洲,一般來說地下水位較高。在平原或半丘陵地區(qū)修筑公路時(shí),如果地下水的天然水位低于路基高度3.0m時(shí),路基強(qiáng)度不會受地下水的影響,路基地下水的排除問題可不考慮。當(dāng)?shù)叵滤桓哂诼坊,或低于路基?biāo)高不足3.0m以及挖方深度大于6.0m時(shí),路基的持力層正浸泡在地下水中,這種情況就應(yīng)當(dāng)采取排除路基地下水的措施。

  在山嶺地區(qū)修筑公路,路塹大部分都在基巖上,這種情況下持力層的強(qiáng)度和地基的強(qiáng)度和地基的水穩(wěn)定性都比沉積地層高。而另外一種情況,就是挖方路基,往往給人們一種比較放心的錯覺,沒有想到“山有多高,水有多高”的道理。而未考慮這種情況下路基地下水仍存在,造成這些挖方路段的路基后患無窮,病害嚴(yán)重。究其原因,就是忽視了路基地下水處理的問題。

  為了防止地下水淹沒或毛細(xì)水浸泡路基,必須對路基地下水進(jìn)行匯集和排除,把高于持力層底面的地下水位降低至持力層惟下,才能確保路基強(qiáng)度,延長路面的使用年限。由于地下水排水結(jié)構(gòu)的構(gòu)造一般都比地面水排水結(jié)構(gòu)復(fù)雜,維修和改造都比較困難,所以在設(shè)計(jì)和施工中都要特別精心。對需要排除路基地下水的路段,必須充分掌握地形﹑地貌及水文地質(zhì)條件和有關(guān)陸地水文與氣象情況,弄清地水下的埋藏﹑分布﹑變化﹑流向和流量。在排除路基地下水的方法上,應(yīng)根據(jù)地理環(huán)境和自然條件因地制宜,采用不同的排水結(jié)構(gòu)物進(jìn)行地下水的排除。下面,就介紹本人在施工管理過程中使用的幾種路基地下水排除方法。

  2路基地下水排除方法

  2.1砂砑層排水

  在砂砑比較豐富的施工現(xiàn)場,可就地取材,在路基清淤后鋪上厚度不少于20cm的透水性和水穩(wěn)定性較好的天然砂砑,可以隔斷毛細(xì)水和排除地下水。砂砑層不但具有切斷毛細(xì)水,疏干水分,同時(shí)也可改善路基的工作狀態(tài),提高路基強(qiáng)度和防止翻漿作用。省道1909線K2+620~K3+730段施工就采用了這種方法進(jìn)行處理。該路段原為水稻田,水位較高,淤泥質(zhì)土或淤泥的厚度有1.5~3.0m,最厚處為5.0m,且路基填土高度較低。為了使該段路基持力層范圍之內(nèi)不受地下水的浸泡,造成路基破壞,在該路段采用清淤換填砂砑的方法,疏導(dǎo)了地下水,取得了預(yù)期的效果。

  2.2滲溝排水

  滲溝排水的作用是吸收﹑匯集和排除地下水,達(dá)到降低地下水位,攔截流向路基的地下水,從而保證路基經(jīng)常處于干燥狀態(tài)。

  滲溝排水宜用于地下水位較低的位置,并能很好地解決出口位置的挖方路基。在設(shè)置滲溝時(shí)底寬要以滿足排除地下水位最大流量為原則。地下水量可根據(jù)水文地質(zhì)學(xué)和地下水動力原理及有關(guān)公式進(jìn)行運(yùn)算。

  在省道S1909線K8+150~K8+450段采用了滲溝排水法,效果比較理想。該路段地形較高(在兩山之間的馬鞍處),表面是耕植土,清表后發(fā)現(xiàn)淤泥質(zhì)土厚度在1.0~2.2m,為了使路床不受地下水侵蝕,保證路基有足夠的強(qiáng)度,并使路路基有足夠的強(qiáng)度,并使邊坡穩(wěn)定,對該路段用路床內(nèi)換砂,路基兩側(cè)設(shè)置路塹擋土墻,在邊溝下設(shè)置滲溝,以攔截地下水向路基滲透的方法進(jìn)行施工。

  2.3盲溝排水

  采用盲溝排除地下水,適用在淺層裂隙水路段,地下水流向與路基走向大體一致的挖方路段,而雨季由于雨水的大理滲入而形成足以破壞路基強(qiáng)度的裂隙水。如果該路段在路床上設(shè)有盲溝,就可將裂隙水匯集和排除到路基外。

  在設(shè)置盲溝時(shí)應(yīng)注意到的方面有:(1)為防止細(xì)顆土堵塞,可將土工布將填土料包裹進(jìn)行反濾;(2)在機(jī)械化施工時(shí),不宜設(shè)置太多盲溝。

  2.4暗溝排水

  暗溝主要是把路基范圍內(nèi)的泉水及較集中的裂隙水導(dǎo)至路基范圍之外,使其在路基中得不到擴(kuò)散而危害路基。設(shè)置暗溝時(shí)出口應(yīng)高于路外排水溝的最高水位,一般不得小于20cm,以預(yù)防排水溝倒灌。暗溝可用片石或塊石砌筑,也可用預(yù)制管道。

  2.5深邊溝排水

  深邊溝排水是集中邊溝和滲水作用于一體的綜合性路基排水方式。它是借用路基一側(cè)或兩側(cè)加深邊溝所組成的排水渠道將地下水降至路基臨界高度以下,使地下水流成為地面水流,并同原地面水流一道按排除路基地面水的方法把水排除到路基以外。使路基疏干,能保持經(jīng)常干燥狀態(tài)和良好的穩(wěn)定性。

  對于地下水位接近或高于路基設(shè)計(jì)標(biāo)高的路段,地面坡度大于5度以上的地形,或路基與含水?dāng)鄬酉嘤龅穆坊伎梢钥紤]加深邊溝進(jìn)行排水。深邊溝是明溝,在設(shè)計(jì)﹑施工﹑維護(hù)和管理上都比滲溝理想,在實(shí)際應(yīng)用上效果較好。

  2.6隔離層排水

  隔離層排水是利用土工布材料隔離地下水向路基滲透達(dá)到路基排水的作用。運(yùn)用隔離層排水的土工材料多用土工布,它適用于在地下水位較淺的飽水松軟地基上應(yīng)用。如沼澤化濕地或沉積的細(xì)顆浸沼地基。

  土工布宜用全鋪式,利用它的縱﹑橫向的良好排水性能,在路基與水溝之間構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的排水系統(tǒng),將土路基中的水分順利排出路基外。

  3結(jié)束語

  隨著國家社會經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展,公路交通運(yùn)輸會十分繁忙,低等級道路已不適應(yīng)重交通流的使用要求,只有適合重型車輛通行的高等級﹑高質(zhì)量的道路才能滿足。因此,在修筑公路時(shí),只有解決好路基的排水問題,路面的質(zhì)量才能保證! 

  參考文獻(xiàn):

  [1]施敏.淺談透水基層在路面排水中的運(yùn)用[J].城市道橋與防洪,2008(10).

  [2]金發(fā)均,馬永泰.滲溝排水設(shè)計(jì)中土工織物的使用[J].路基工程,2005(6)