滲溝在公路路基地下排水中的應(yīng)用

王明銅

甘肅省白銀公路總段，甘肅白銀 730900

0 引言

公路排水是公路建設(shè)的重要組成部分。處理好公路排水對減輕公路水損害，保證公路使用性能，延長公路使用壽命等具有重要意義。路基地下排水的目的是攔截、排出地下水，降低路基地下水位，使路基處于干燥狀態(tài)，以保證路基的穩(wěn)定性能滿足設(shè)計和運營的要求。路基滲溝排水主要以滲流的方式匯集水流，并就近排出路基以外?，F(xiàn)本人就結(jié)合所參加建設(shè)過的S309線臨夏至大河家二級公路中涉及地下排水的情況，淺談滲溝在公路路基排水中的應(yīng)用及具體的施工方法。

1 工程概況

S309線臨夏至大河家二級公路區(qū)屬黃土高原干濕過渡區(qū)III（即III3甘東黃土山地區(qū)），路線所經(jīng)地區(qū)屬溫帶半干旱氣候。氣候以溫涼為主，四季不分明，降水較多。其特點是：春季回暖慢，多降溫，連陰雪；夏季短而涼爽，多大暴雨、冰雹；秋季降溫迅速，多陰雨；冬季漫長而寒冷。年平均氣溫5.9℃，年平均降水量593mm～653.7mm，降水多集中于7、8、9三個月，最大凍土深度達(dá)144cm。區(qū)內(nèi)地下水位高，沖刷嚴(yán)重，對路基危害大。依多年觀察，路基所經(jīng)地區(qū)地下水位高，邊坡滲水嚴(yán)重，尤其是春融時期及7～9月雨季時期，路基挖方坡面大量滲水，沖刷坡面，滲入路基范圍內(nèi)，致使路基多處翻漿、唧泥、沉陷，破壞路面結(jié)構(gòu)層，嚴(yán)重影響公路的通行能力。并且處理翻漿難度大，費用高。

2 適用情況

針對此種情況，我們在S309線臨夏至大河家二級公路本次施工時特別重視對路基滲水的處理，防止地下水對路基強度的影響，減少路基翻漿現(xiàn)象的發(fā)生。對進(jìn)入路基范圍的滲水進(jìn)行攔、截、堵、排。具體做法是：

1）填方路段

當(dāng)填方高度不大時，在路基滲水源側(cè)坡腳處設(shè)置滲溝，滲溝迎水面一側(cè)設(shè)置滲水土工布，背水面一側(cè)設(shè)置防水土工布（板），滲溝截面形式：矩形，底寬0.6m～1.0m（I型1.0m,II型0.6m），深1.5m。滲溝底部設(shè)置C15預(yù)制混凝土底座，底座上放置直徑150mm的帶孔雙壁波紋管，將滲入波紋管內(nèi)的水流排走。滲溝內(nèi)回填碎、礫石，靠近土工布的碎、礫石粒徑為1cm～2cm,作為反濾層。靠近波紋管的碎、礫石粒徑為3cm～5cm,作為滲水層。碎、礫石要求潔凈、堅硬，不易風(fēng)化，并不得帶泥，保證水流順利滲入波紋管后排出。當(dāng)縱向排水距離長或地形不利于縱向排水時 ，可采用在適當(dāng)位置設(shè)置橫向不帶孔的波紋管，將滲溝內(nèi)滲水橫向排出路基以外。

2）挖方路段

當(dāng)路線穿越泥巖以及滲水嚴(yán)重的路段時，在挖方坡腳下設(shè)置滲溝。如遇挖方坡腳處設(shè)置了內(nèi)護墻時，在內(nèi)護墻基底處設(shè)置直徑100mm的橫向波紋管，縱向間距5m，將內(nèi)護墻基礎(chǔ)范圍內(nèi)的滲水排入滲溝后排走。如遇半填半挖路基，也可橫向設(shè)置不帶孔波紋管，將滲溝內(nèi)水流橫向排除，波紋管通過三通連接。

3 滲溝施工工藝

S309線臨夏至大河家二級公路通過施作滲溝，降低了路基范圍內(nèi)的地下水位，使路基土處于干燥狀態(tài)，大大減少翻漿等病害，提高了路基的穩(wěn)定性。滲溝施作的具體方法和步驟如下：

1）滲溝開挖

開挖前嚴(yán)格按照圖紙要求，將滲溝的邊線、控制線及高程準(zhǔn)確放樣，滲溝開挖應(yīng)從下游向上游進(jìn)行，開挖深度根據(jù)設(shè)計進(jìn)行，并不小于當(dāng)?shù)刈畲髢鐾辽疃?。開挖時，由于開挖深度較大，因此要求機械操作員要較好的控制，避免開挖時觸及邊坡導(dǎo)致邊坡塌方，開挖出的土方要求至少距坑邊2m以上，避免荷載過大導(dǎo)致坑壁塌方?？v向設(shè)置一定坡度，坡度不小于1%，當(dāng)坡度大于5%時，可考慮將基底做成階梯型。開挖時準(zhǔn)確放線，開挖速度要盡量快，及時施做，及時回填。不可暴露太久，以防坑內(nèi)積水引起路基及山坡坡體坍塌。當(dāng)滲溝長度較長時，可以分段開挖，分段施做。一段完成后，再進(jìn)行上一段的開挖。

2）清溝及混凝土底座的施做

當(dāng)土方挖至設(shè)計標(biāo)高之上300mm時，采用人工清槽的方式挖至設(shè)計標(biāo)高，使?jié)B溝底面平整，縱坡合理。然后用人工夯實或電動夯將基底夯實，緊跟著施做混凝土底座?；炷恋鬃惭b要迅速，兩塊預(yù)制塊安裝平順，縱坡合理，縫寬1cm，用M10砂漿勾縫。也可以按照設(shè)計的斷面尺寸，現(xiàn)場澆注同等標(biāo)號的混凝土。如條件允許，可在混凝土底座安裝完成后，施做瀝青防水層,以防止?jié)B水沿著混凝土底座接縫處繼續(xù)下滲，影響路基穩(wěn)定。

3）土工合成材料的鋪設(shè)及波紋管的安裝

混凝土底座施作完成后，即鋪設(shè)土工合成材料。在路基滲水面鋪設(shè)滲水土工布，在背水面鋪設(shè)防水土工布（板）。接頭處搭接寬度不小于10cm，鋪設(shè)時應(yīng)緊貼保護層，但不能拉得過緊。波紋管的安裝縱向通過專用橡膠接頭，橫向通過三通相接。帶孔的波紋管滲水孔應(yīng)向上。安裝時使波紋管平順相接，不能大幅度拐彎，以防止波紋管破壞而導(dǎo)致水流不暢或於塞。管底和混凝土底座自然靠近。

4）透水層及反濾層碎、礫石回填

靠近波紋管附近填碼3cm～5cm碎礫石，作為透水層。在透水層的上部和兩側(cè)靠近土工布的地方，按一定比例分層填較細(xì)顆粒的碎（礫）石（粒徑1cm～3cm）,作為反濾層，碎（礫）石粒徑的比例按逐層4:1的比例遞減。反濾層的作用是匯集地下水流，同時防止土粒等堵塞反濾層中的空隙，堵塞透水層。反濾層材料不一定要粒徑均勻，但應(yīng)滿足滲透穩(wěn)定性和易于施工的要求。

5）封閉層

在滲水高度以上設(shè)置封閉層。設(shè)置封閉層前，應(yīng)將滲水土工布和防水土工布上面露出部分折過來蓋住反濾層。封閉層采用鋪設(shè)50cm厚中粗砂并壓實，然后在上面施做排水邊溝、排水溝等。由于滲溝具有匯集水流的功能，滲溝沿線必須是“開放的”。平面位置上滲溝可設(shè)在邊溝以下或路基上側(cè)山坡地面以下的適當(dāng)位置，滲溝的平面位置盡可能與地下水流相互垂直。深度上根據(jù)設(shè)計，結(jié)合實際情況，盡量使?jié)B水能全部進(jìn)入滲溝，使?jié)B溝能達(dá)到良好的攔截效果。滲溝施做時應(yīng)根據(jù)施工時具體情況，具體安排，尤其是流水縱坡要視情況而定，切不可死套路基設(shè)計高程。務(wù)必使流水順暢流出。千萬不可聚水或使水倒流。如果那樣，滲溝的意義就完全失去了。

4 結(jié)論

目前滲溝在路基排水中得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是山區(qū)公路在修建時，地下水位一直居高不下，致使路基翻漿嚴(yán)重，甚至在土方開挖時運輸車輛都無法進(jìn)入。S309線臨夏至大河家二級公路的施工中，我們通過先施做滲溝，使路基地下水位下降，挖方土體干燥后，再進(jìn)行開挖。通過滲溝排水，降低了地下水位，保證了路基質(zhì)量，減少了路基翻漿等病害的發(fā)生，同時也加快了施工進(jìn)度，降低了施工成本，滲溝的作用及優(yōu)越性很明顯的表現(xiàn)出來。

[1]JTJ.018-97，公路排水設(shè)計規(guī)范.

[2]朱新實，蔣周平.公路排水設(shè)施.北京：人民交通出版社，2000.