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 路基地下排水設備的主要類型

對路基有危害的地下水，應根據(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備。

當?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?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備。溝底一般應挖至不透水層。若不透水層太深，溝底置于透水層內，則溝底及水溝邊坡應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備。排水槽側壁有滲水孔，側壁外最好填一層粗砂、細礫石或爐渣組成的反濾層。滲水孔在槽壁的上部，槽內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，是一種地下排水設施，用于攔截、排除較深含水層內的地下水，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。埋設預制管節(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，其斷面應較大，便于工作人員進出。滲溝較長時還應每隔適當距離設置檢查井。溝頂應回填夯實以免地面水滲入。

按滲溝作用和設置部位，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根據(jù)埋置深度、施工和維修條件確定，結構尺寸應由計算確定。

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。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設置或不設反濾層。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雜地層中的地下水。設置滲水隧洞時，必須掌握詳細的水文地質資料，查明地下水的層次、分布及流量，以便準確地走出隧洞位置。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構以代替設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各中，常用反濾層以防止含水地層中的細粒土被滲流帶走，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，它可直接鋪設在需要設置反濾層的地方，如支撐滲溝、邊坡滲溝的兩側和基底臺階部分。

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