濕陷性黃土混凝土路面排水處理的措施

馮 先 梅

(山西省公路局太原分局南郊段，山西 太原 030032)

濕陷性黃土混凝土路面排水處理的措施

馮 先 梅

(山西省公路局太原分局南郊段，山西 太原 030032)

介紹了濕陷性黃土的基本特征及造成的后果，對(duì)影響濕陷性黃土的基本因素進(jìn)行了分析，研究了濕陷性黃土混凝土路面施工中的排水措施，以解決濕陷性黃土經(jīng)雨水浸濕、季節(jié)凍融作用而造成路面破壞的問(wèn)題。

濕陷性黃土，混凝土，路面，排水

0 引言

混凝土路面作為普遍采用的路面結(jié)構(gòu)形式，具有承載力強(qiáng)、穩(wěn)定性好、耐久性優(yōu)良、表面平整度好、養(yǎng)護(hù)成本低等眾多優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)近幾年的觀察發(fā)現(xiàn)，混凝土路面由于基礎(chǔ)特性存在著差異性，嚴(yán)重影響路面質(zhì)量及行車安全，其中，濕陷性黃土基礎(chǔ)的處理，是影響混凝土路面的一項(xiàng)關(guān)鍵。

1 濕陷性黃土的基本特性及造成后果

1)黃土空隙發(fā)育比較均勻，結(jié)構(gòu)疏松，在干燥時(shí)，強(qiáng)度較高，壓縮性較小，當(dāng)受到雨水浸濕，土結(jié)構(gòu)迅速破壞，強(qiáng)度瞬間降低，影響整個(gè)混凝土路面的整體穩(wěn)定性，受到重荷載時(shí)，路面發(fā)生變形、凹陷、開裂，邊坡發(fā)生崩塌、剝落破壞嚴(yán)重；

2)當(dāng)受到寒冷季節(jié)影響時(shí)，黃土凍結(jié)，強(qiáng)度較高，壓縮性較低，承載力較強(qiáng)，當(dāng)黃土融化后承載力急劇下降，地基容易產(chǎn)生融沉，不均勻的沉降，影響路面的行車安全，使路面造成嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷，最終導(dǎo)致路面破壞；

3)雨季雨水期來(lái)臨，黃土在地下水位上升時(shí)，黃土松軟，排水不暢，使積水積存于路面結(jié)構(gòu)層以下，伸縮縫處理不當(dāng)，積水從路面溢出，造成路面積水，行車時(shí)容易造成安全事故的發(fā)生，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)影響路面的整體下沉及局部路面坑槽的出現(xiàn)。

2 濕陷性黃土混凝土路面排水的處理措施

由于濕陷性黃土的特殊性，混凝土路面的結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行很好的設(shè)計(jì)和對(duì)黃土進(jìn)行特殊的處理，排水處理措施應(yīng)本著“因地制宜，全面規(guī)劃，合理布置，講求實(shí)效，綜合經(jīng)濟(jì)”的原則。

1)影響濕陷性黃土的基本因素最主要是水，包括地下水和地面水，解決好水的問(wèn)題是處理濕陷性黃土的關(guān)鍵。

a.隔絕地下水。

對(duì)道路上路床進(jìn)行處理，采用灰土拌合法；具體要求為：采用消解后的石灰與濕陷性黃土拌合，比例2∶8或3∶7的體積比配合而成，對(duì)石灰經(jīng)過(guò)篩分拌合，檢查石灰劑量是否符合配比要求，再分層回填，分層碾壓，按《公路工程檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》及《城鎮(zhèn)道路工程施工及質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》等國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定組織驗(yàn)收；

b.阻斷地上水。

阻斷地上水的要求，主要考慮混凝土伸縮縫的設(shè)置，首先，伸縮縫的設(shè)置優(yōu)先考慮橡膠止水帶等橡膠制品，每雙側(cè)增加一個(gè)止水條，即每根止水帶共計(jì)4根止水條，效果比較明顯，但造價(jià)成本相對(duì)較高，綜合單價(jià)為每延米約150元，在工程實(shí)際中應(yīng)用較少；第二種方法可以考慮采用止水鋼板，形狀有“Z”形、“+”形等，造價(jià)相對(duì)最低，防水效果突出；

c.阻遏外來(lái)水。

外來(lái)水主要為道路兩側(cè)的雨水，設(shè)置邊溝，有效阻遏外來(lái)水；邊溝設(shè)置在路基的路肩外側(cè)，或低路堤的坡腳外側(cè)，匯集和排出路基范圍內(nèi)及外來(lái)水向路基流入，邊溝采用三角形、蝶形、梯形或矩形橫斷面，所需的斷面尺寸根據(jù)設(shè)計(jì)流量確定；邊溝的底坡度不能小于0.5%，平坦地區(qū)、內(nèi)壁光滑的漿砌片石邊溝的底坡率最小可設(shè)置0.25%。

2)濕陷性黃土地段混凝土路面的結(jié)構(gòu)的改變。

常規(guī)混凝土路面結(jié)構(gòu)的做法為：混凝土路面面層—水泥穩(wěn)定碎石或石灰穩(wěn)定土基層/底基層—路基墊層，這種做法在非濕陷性黃土路段，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，局部滲水的情況下不影響整個(gè)路面的穩(wěn)定性；但濕陷性黃土有其自身的特點(diǎn)，水源不斷，積水排水不暢，必定造成路面的質(zhì)量隱患，解決的辦法為：在基層/底基層中設(shè)置透水層，如大粒徑(40 mm～80 mm)碎石、片石等，一般片石直徑要求不得小于300 mm，粒徑采用間斷級(jí)配；具體作用為：采用此種透水材料既滿足基層/底基層的強(qiáng)度要求，同時(shí)，考慮了局部滲水的流動(dòng)性，易于將路面以下水源有效的排出。

3)混凝土路面施工中排水處理的具體措施。

a.設(shè)置過(guò)濾層。

濕陷性黃土的路段，在底基層位置設(shè)置透水過(guò)濾層，每隔5 m設(shè)置一道碎石過(guò)濾層，過(guò)濾層外側(cè)加設(shè)反濾土工布，寬度在30 cm～50 cm之間，深度透過(guò)路基30 cm，形成“U”字形狀，碎石兩邊設(shè)置滌綸短纖針刺反濾土工布，對(duì)碎石進(jìn)行包裹(反濾土工布的單位面積質(zhì)量、厚度、幅度、斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、CBR頂破強(qiáng)力、等效孔徑、垂直滲透系數(shù)、撕破強(qiáng)力等技術(shù)指標(biāo)符合相關(guān)國(guó)家規(guī)范的要求)，過(guò)濾層直接通向兩側(cè)排水溝；可以在確保地下水上升進(jìn)入過(guò)濾層排出路面以外的同時(shí)，有效阻斷路基細(xì)粒土或顆粒被地下水帶入面層，避免路基細(xì)粒土或顆粒的流失，減少路面沉陷，還可避免路基細(xì)粒土或顆粒堵塞過(guò)濾層的孔隙；同時(shí)，由于施工質(zhì)量控制不好造成孔隙率降低的情況下，可以防止路基細(xì)粒土或顆粒堵塞過(guò)濾層已有的孔隙，不會(huì)造成孔隙率進(jìn)一步減小，對(duì)濕陷性黃土混凝土路面的排水起到正面作用。

b.設(shè)置集水井。

對(duì)于園區(qū)道路、旅游景區(qū)車場(chǎng)道路等面積較大的道路工程，設(shè)置過(guò)濾層較困難時(shí)，可在底基層位置每30 m2梅花形布置，設(shè)置集水井，集水井井壁采用鋼筋籠制作，直徑500 mm，設(shè)置可以為直角形或圓形，根據(jù)具體情況實(shí)際運(yùn)用，井深500 mm～700 mm，鋼筋籠主筋為Ф16@150，單層布置，井壁寬度100 mm～150 mm，箍筋Ф8@100，混凝土強(qiáng)度等級(jí)大于C25，集水井底部設(shè)置長(zhǎng)150 mm×寬150 mm×高150 mm集水坑，混凝土花管直徑為150 mm～200 mm，位于集水坑上端直接插入集水井內(nèi)，每個(gè)集水井采用混凝土花管串聯(lián)，最終形成通路，接入排水溝槽或排水設(shè)施。

4)對(duì)于設(shè)置中央分隔帶的排水處理措施。

對(duì)于高速公路、一級(jí)公路等中間設(shè)置中央分隔帶的道路，如果中央分隔帶內(nèi)的水無(wú)法迅速有效排除，使表面內(nèi)的土顆粒沖刷到路面上，污染路面，造成排水構(gòu)筑物的淤堵，或向兩側(cè)的路基遷移，浸濕各結(jié)構(gòu)層和路基土，使其強(qiáng)度降低，變形增加，路面整體承載力下降，縮短使用壽命，具體的處理方法包括封閉式或非封閉式。

a.封閉式。

采用現(xiàn)澆水泥混凝土或預(yù)制混凝土塊等進(jìn)行鋪面，不設(shè)地下排水系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置鋪面排水系統(tǒng)排出中央分隔帶內(nèi)的水；具體在中央分隔帶上面鋪設(shè)水泥混凝土，厚度為50 mm～100 mm，形成隔水封閉層，設(shè)置兩面坡或一面坡，坡度不小于0.5%。

b.非封閉式。

中央分隔帶中間采用植草或灌木的方式，在土體內(nèi)設(shè)置排水滲溝匯集中央分隔帶內(nèi)的滲水，由橫向排水管集中排出，在回填土與兩側(cè)路基路面交界面上設(shè)置防滲層，防止入滲水向兩側(cè)遷移。

3 結(jié)語(yǔ)

在濕陷性黃土地段，運(yùn)用上述措施對(duì)混凝土路面的排水進(jìn)行處理，在實(shí)踐中，得到了廣泛的使用，形成對(duì)“水”的有效控制，不僅解決了濕陷性黃土地段地基處理的問(wèn)題，同時(shí)，保證混凝土路面最優(yōu)的技術(shù)性能，對(duì)道路行車安全及壽命周期發(fā)揮出極大的作用。

Collapsible loose concrete pavement drainage processing measures

Feng Xianmei

(NanjiaoSection,TaiyuanBranchBureau,ShanxiHighwayBureau,Taiyuan030032,China)

The paper introduces basic features and consequences of collapsible loose, analyzes basic factors influencing collapsible loose, studies collapsible loose concrete pavement construction drainage measures, with a view to solve collapsible loose pavement damage problems owing to rain soaking and seasonal frost.

collapsible loose, concrete, pavement, drainage

2015-02-10

馮先梅(1983- )，女，助理工程師

1009-6825(2015)13-0161-02

U416.2

A