沙力隧道出口地下水路塹治理實(shí)例

于東彬

（中鐵第六勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司，天津300308）

1 引言

濱洲線增建二線建設(shè)過程中，沙力隧道位于新建雙線繞行段。沙力隧道出口端，地勢起伏，左高右低，線路以挖方通過，最大邊坡高17.4m。開挖路塹過程中，邊坡個(gè)別點(diǎn)出水較多，冬季形成冰坨，春融后水流成小溪（見圖1和圖2）。根據(jù)地質(zhì)實(shí)測出水資料，考慮到以后邊坡可能產(chǎn)生凍脹影響穩(wěn)定，在滿足路基技術(shù)可行，經(jīng)濟(jì)合理要求的情況下，采用了設(shè)置滲水盲溝及變截面護(hù)墻防護(hù)，右側(cè)塹坡增加了邊坡支撐滲溝排水。

2 工程概述

地層情況：細(xì)角礫土，灰綠色、黃綠色，稍濕～飽和，中密，棱角狀，主要成分為花崗巖，孔隙由砂充填。安山巖，灰紅色，強(qiáng)風(fēng)化，塊狀構(gòu)造，節(jié)理發(fā)育。

水文地質(zhì)條件：地下水為基巖裂隙水，水位埋深3.2～8.0m（高程840.11～843.81m），主要受大氣降水補(bǔ)給，水位變幅2.0～3.0m，由小里程流向大里程，地下水對混凝土無侵蝕性。

地震動峰值加速度：0.10g（地震基本烈度Ⅶ度）；土壤最大凍結(jié)深度：2.80m。水文資料詳見表1。

表1 水文資料

圖1 冬季路塹邊坡形成冰坨

圖2 春季路塹坡腳水流情況

3 主要工程措施

在路塹治理中，主要采取了以下措施：

1）為減少凍脹影響，確?；卜秶鷥?nèi)無水，路基設(shè)計(jì)為路堤式路塹形式。

2）根據(jù)不同的路基形式及路塹土質(zhì)采用不同的坡率。路堤邊坡坡度1∶1.5。細(xì)角礫土路塹邊坡坡度1∶1.5，安山巖路塹邊坡坡度1∶1.0，邊坡高每隔10m設(shè)邊坡平臺寬2.0m[1]。

3）根據(jù)不同的土質(zhì)邊坡及坡率，采用適用的防護(hù)形式。路塹邊坡坡度1∶1.0，采用M7.5水泥砂漿砌片石變截面護(hù)墻防護(hù)，墻胸坡1∶1.0，背坡1∶0.95，基礎(chǔ)埋深1.0m（側(cè)溝平臺下）。邊坡平臺采用M7.5漿砌片石砌筑，厚0.4m，以4%的坡向塹內(nèi)排水。路塹邊坡坡度1∶1.5，采用M7.5漿砌片石護(hù)坡防護(hù)，厚0.3m，邊坡平臺采用M7.5漿砌片石砌筑，厚0.3m，以4%的坡向塹內(nèi)排水。

沿護(hù)墻、護(hù)坡長每隔10～25m設(shè)一道伸縮縫，寬0.02m，縫內(nèi)沿內(nèi)、外、頂3邊填塞瀝青麻筋，深0.2m。沿護(hù)墻、護(hù)坡長、高每隔2～3m，上、下、左、右交錯(cuò)設(shè)置泄水孔，孔徑0.1m，孔后0.5m×0.5m范圍內(nèi)設(shè)砂夾卵石反濾層，厚0.3m。

4）結(jié)合地形加強(qiáng)地表排水。路基兩側(cè)設(shè)底寬0.4m，深0.6～0.8m梯形側(cè)溝，向大里程方向排水，側(cè)溝外設(shè)2.0寬平臺，側(cè)溝及平臺采用M7.5漿砌片石砌筑，厚0.3m。

5）結(jié)合地質(zhì)情況加強(qiáng)地下排水。于兩側(cè)側(cè)溝平臺下設(shè)滲水盲溝，滲水盲溝內(nèi)以洗凈碎石充填。將地下水引至終端檢查井，再以φ0.5m鋼筋混凝土排水管橫向引至排水出口，滲水盲溝出口一般應(yīng)采取保溫措施[2]。

6）結(jié)合路塹情況加強(qiáng)邊坡排水。右側(cè)邊坡支撐滲溝沿線路方向一般10～15m設(shè)置一道，位置為：右DK551+060、右DK551+075、右DK551+085、右DK551+095、右DK551+105、右DK551+115。支撐滲溝應(yīng)置于較穩(wěn)定的土層內(nèi)，基底鋪砌防滲。

支撐滲溝斷面為矩形，寬1.5m，采用干砌片石填充，干砌片石與溝壁之間設(shè)中粗砂反濾層，厚0.3m，中間夾一層透水土工布（400g/m2），頂部覆以料石，表面用M7.5水泥砂漿勾縫。

于支撐滲溝每級臺階中部設(shè)一個(gè)排水孔，深3m，采用鉆孔成孔方法，排水孔塞入φ100mm塑料滲水盲管，設(shè)置向坡腳方向不小于4%的排水坡（見圖3）。φ100mm塑料盲管：環(huán)剛度≥16kPa，管壁空隙率≥85%。

4 施工注意事項(xiàng)

施工注意事項(xiàng)包括：

1）施工前應(yīng)對工點(diǎn)進(jìn)行地形和施工地質(zhì)復(fù)查核對工作，支撐滲溝位置盡量設(shè)置在出水點(diǎn)，如與設(shè)計(jì)圖不符應(yīng)及時(shí)通知有關(guān)部門處理。

圖3 支撐滲溝斷面及出水口示意圖

2）路塹施工前應(yīng)做好塹頂截、排水設(shè)施，路塹應(yīng)按設(shè)計(jì)要求邊坡坡率開挖，并應(yīng)盡量保持坡面平順。

3）支撐滲溝應(yīng)間隔施工，滲水盲溝及支撐滲溝隨挖隨填隨支撐，同時(shí)加強(qiáng)路塹邊坡開挖及基坑的臨時(shí)支護(hù)及路塹排水，避免因同時(shí)開挖引起不穩(wěn)定土體滑動，或因開挖面暴露太久造成坍塌。應(yīng)注意兩側(cè)地下水位變化情況，注意施工安全。

4）復(fù)合土工膜及土工布、滲水管等應(yīng)按TB 10118—2006《鐵路路基土工合成材料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》[3]有關(guān)規(guī)定保管、施工，避免損壞。

5）各種材料均應(yīng)符合現(xiàn)行國標(biāo)、鐵標(biāo)及有關(guān)規(guī)范要求。

6）其他未盡事宜請按TB 10302—2020《鐵路路基工程施工安全技術(shù)規(guī)程》[4]、TB 10414—2018《鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》[5]及相關(guān)規(guī)范執(zhí)行。

5 結(jié)語

經(jīng)過幾年的運(yùn)營考驗(yàn)后，目前現(xiàn)狀良好。通過沙力隧道出口地下水路塹的工程實(shí)例，采用變截面護(hù)墻防護(hù)和邊坡設(shè)置支撐滲溝、路基兩側(cè)設(shè)置滲水盲溝的形式解決邊坡防護(hù)和排水問題，是采用封閉式路塹以外的另一種措施解決高寒地區(qū)地下水路塹的問題，相比較而言設(shè)置滲溝更加經(jīng)濟(jì)合理，技術(shù)可行，為類似工程提供參考作用。