東南亞地區(qū)毛細水上升對新建高速公路穩(wěn)定性影響的技術分析

姜龍飛 于薇

摘 ? 要：本工程整體地勢較為平坦，雖然萬象平原段主要河流比較明晰，但是局部溝渠存在著不通暢現(xiàn)象，沒有明確的地表徑流方向，未形成完善的排洪系統(tǒng)，地形低洼地段雨季會出現(xiàn)積水，積水主要依靠滲透和蒸發(fā)排除，項目范圍內地下水位較高，因地下毛細水上升兒對浸水路堤穩(wěn)定性造成了一定的影響。為徹底解決浸水路堤段落穩(wěn)定性問題，本文從路基干濕狀態(tài)、填料選擇和填筑工藝三個方面對問題成因、解決措施進行了分析研究，以供類似高速公路工程項目建設參考。

關鍵詞：萬萬高速 ?毛細水 ?浸水路堤 ?天然砂礫

中圖分類號：TU416 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）02（c）-0103-03

東南亞地區(qū)毛細水上升，對新建高速公路的穩(wěn)定性會產生一定的影響，實踐中應當立足實際，結合具體工況條件和特點，采取有效的措施予以處理。

1 ?工程概況

老撾首都萬象至萬榮段高速公路（下簡稱萬萬高速），起于老撾首都萬象，止于老撾萬榮，路線全長約為109km，按雙向四車道高速公路標準建設。萬象至蓬洪段設計速度100km/h，蓬洪至萬榮段設計速度80km/h，全線路基寬度為23m。該高速公路工程項目路線起點設計高程171.7 m，路線止點設計高程231.8m，路線最低海拔約166m，最高點海拔約385m，相對高差219m。其中萬象至蓬洪段長約57km，為河谷平原及緩丘區(qū)，海拔高程170～220m，平均海拔約185m，總體地勢北高南低，其間分布有長圓狀丘包，地形平坦開闊，該地區(qū)河流大多蜿蜒曲折，水流平緩。在平原中部，有大面積的沼澤地，如圖1所示。

該高速公路工程項目所在地區(qū)為熱帶雨林氣候，年平均氣溫22.3℃～31℃;境內雨量充沛，年降水量為1278.30～2493.50mm，多年平均降水量1822.7mm，其中85%集中在5～9月份，月降雨量在12～1月份最少。

2 ?路堤濕度狀態(tài)判別

本工程地段地下水或地表水長期積水的水位高，路基工作區(qū)均處于地下水毛細濕潤影響范圍內，路基平衡濕度由地下水或地表水長期積水的水位升降所控制，路基濕度狀態(tài)可定為潮濕類路基。地下水位很低，路基工作區(qū)處于地下水毛細濕潤面之上，公路路基平衡濕度由氣候因素控制，而且路基濕度狀態(tài)可定為干燥類路基。對于中濕類路基而言，其濕度兼受地下水和氣候因素共同影響，高速公路路基工作區(qū)域被地下水毛細濕潤面分成了上下兩部分，其中下部受地下水毛細濕潤影響較為嚴重，如圖2所示。

3 ?新建高速公路穩(wěn)定性處置措施

萬萬高速公路萬象至蓬洪段部分路基處于中濕狀態(tài)，實踐中為確保路堤穩(wěn)定性以及后期的通車運行安全可靠性，針對此類情況分別從填料選擇、技術工藝等方面進行控制，具體措施如下。

3.1 填料選擇

浸水路堤填料應當嚴格按照就地取材原則以及路堤浸水條件進行選擇，而且路堤浸水部分或受水位漲落影響部分，應當盡可能選用透水性較好的材料，比如砂礫、卵石、粗中砂以及石質堅硬不易風化的片石和碎石等。對于此類材料而言，浸水后強度變化不大。堤外水位改變時，堤身內的水自由滲出，不致于形成滲透壓力，也不會對邊坡穩(wěn)定性產生不利影響。不同土填筑路堤，斷面型式可參照圖 3所示進行合理選擇。當兩部分填料的顆粒尺寸相差較大時，應在其間設反濾層，以防上部土顆粒混入下部填料中，引起路堤下沉。反濾層可采用砂及礫、碎、卵 石等材料，并按兩部分填料的粒徑差別情況，分別做成一層或多層，每層厚度為 0.1～0.15m。

3.2 路堤填筑施工要點控制

萬萬高速公路浸水路堤有兩種類型，一是路基長期浸水，二是地形低洼處季節(jié)性浸水。針對不同類型的路堤，可以采用不同的施工技術工藝和方法，徹底解決毛細水上升對路堤穩(wěn)定性產生的影響。

（1）路基長期浸水段。

對于該種地段，可以采取填石加天然砂礫的措施，填石頂面標高超過最高洪水位 0.5m，并在片石層之上填筑 50cm天然砂礫反濾層，具體如圖4所示。

（2）路基季節(jié)性浸水段。

對于季節(jié)性浸水路段而言，可以采用換填天然砂礫或片石、水泥攪拌樁處治后在原地面標高以上鋪設一層厚 0.6m的天然砂礫墊層，并增設土工格柵，加強路基板結作用和整體性。根據(jù)毛細水上升的特性，要求天然砂礫必須是角礫（或圓礫）以上（即 2mm 以上的顆粒含量要大于 50%）。具體如圖5所示。

3.3 浸水嚴重段落增設漿砌片石護坡

在萬萬高速公路浸水路段嚴重的段落，為了盡量減小雨水對路基沖刷的影響，在路基落坡腳位置可以增設防護工程，以確保路基整體結構的安全穩(wěn)定性。具體而言，就是在坡腳設置厚度為40cm的M10漿砌片石護坡，而且護坡頂面標高至少要高于洪水位標高50cm，護坡設置示意圖見圖6。

3.4 設置級配碎石底基層

基于對老撾集中降雨以及降雨量大特征的研究，萬萬高速公路在設計之初就考慮了在路面結構中設置15cm的級配碎石底基層，預防降雨量超過百年一遇的設計洪水位時對道路穩(wěn)定性帶來的不利影響。通過15cm的級配碎石底基層建設，可以起到很好的濾水以及排水作用，而且能夠有效增加高速公路行車安全穩(wěn)定性。

4 ?結語

總而言之，萬萬高速公路中萬象至蓬洪段落內路基浸水段落的填料和填筑工藝均按照上述工藝施工建設，無論雨季還是雨季之后，始終保證萬萬高速公路路基處于中濕或者干燥狀態(tài)。通過檢測浸水路堤段落質量穩(wěn)定性，沒有發(fā)生較大面積的變形、沉降，而且其質量處于可控狀態(tài)，類似高速公路工程項目可參考借鑒。

參考文獻

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