路基工程防排水綜合處理技術(shù)的探析

王誠(chéng)欣

（杭州市交通工程集團(tuán)有限公司，杭州 310012）

1 引言

公路設(shè)施是區(qū)域發(fā)展的基礎(chǔ)和前提，近幾年，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不斷加快，公路工程的數(shù)量持續(xù)增加，遍布全國(guó)的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)基本形成，為人們的出行和區(qū)域之間的交流提供了很大的便利。在公路建設(shè)過(guò)程中，排水設(shè)施是重要環(huán)節(jié)，做好排水設(shè)施的設(shè)計(jì)與施工能夠提升公路工程的整體質(zhì)量，確保其達(dá)到預(yù)期施工效果。

2 路基工程防水排水施工要求

在公路路基施工過(guò)程中，防排水施工是一項(xiàng)重要的組成部分，需要對(duì)其施工要求進(jìn)行明確，以保證防排水施工的質(zhì)量和效率[1]。

1）在路基施工前，必須做好區(qū)域內(nèi)地下水分布的全面調(diào)查研究，對(duì)影響路基穩(wěn)定性的地下水進(jìn)行疏干、截?cái)嗷蛞牛苊獬霈F(xiàn)下滲、漫流和聚積。

2）路基施工中，應(yīng)做好全線防排水系統(tǒng)的核對(duì)工作，確保管道、溝渠和橋涵等能夠構(gòu)筑起完善的防排水體系。

3）對(duì)于一些條件允許的路段，應(yīng)依照設(shè)計(jì)方案，先在防排水工程及周邊設(shè)置臨時(shí)性防排水設(shè)施，然后，再進(jìn)行主體工程施工，如果條件不允許，應(yīng)先設(shè)置臨時(shí)性防排水設(shè)施，然后，在路基施工環(huán)節(jié)對(duì)永久性防排水工程進(jìn)行同步施工。

4）在施工環(huán)節(jié)，不能隨意破壞地表植被，要對(duì)各類防排水設(shè)施進(jìn)行維修清理，確保排水暢通。

5）應(yīng)嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)方案的要求對(duì)泄水孔位置進(jìn)行選擇和布置，確定泄水孔尺寸等，保證排水暢通，砌體以及墊層材料都必須符合設(shè)計(jì)要求。

3 路基工程防水排水綜合治理技術(shù)

3.1 工程概況

某公路工程項(xiàng)目所經(jīng)區(qū)域?yàn)楹恿鹘粎R形成的沖積平原區(qū)，地勢(shì)平坦。工程所在地區(qū)屬熱帶季風(fēng)氣候，雨量充沛，全年分為雨、旱兩季。旱季干旱，雨季多雨，沿線年平均降雨量在1 500～2 000 mm，降水主要集中在雨季（5～10 月）。

為適應(yīng)熱帶氣候特點(diǎn)、減少雨季雨水沖刷影響，全線填方邊坡坡率均采用1∶2.0，且配以植草、鋼筋水泥混凝土、加寬護(hù)坡帶防護(hù)等措施。項(xiàng)目全線分布沖積粉質(zhì)黏土層，粉質(zhì)含量較高，水穩(wěn)定性較差。地表多分布道路、房屋及農(nóng)田，局部路段房屋密集，沿線路基兩側(cè)密布積水坑、水塘及旱地。因此，在施工過(guò)程中，需要切實(shí)做好路基工程的防排水處理。

3.2 防水排水設(shè)計(jì)

3.2.1 路基排水設(shè)計(jì)

路基排水設(shè)計(jì)包括以下4 個(gè)方面：

1）平原區(qū)一般路段排水。一般路段位于沖積平原區(qū)，采用散排，對(duì)于農(nóng)田路段和地勢(shì)有往路基側(cè)積水趨勢(shì)的路段設(shè)置土質(zhì)邊溝排水。邊溝上寬2.0 m，下寬0.5 m，深0.6～1.0 m，土質(zhì)邊溝開(kāi)挖后應(yīng)夯實(shí)溝壁。

2）較大城鎮(zhèn)路段排水。在較大的城鎮(zhèn)路段設(shè)置蓋板邊溝排水，以方便路基兩側(cè)居民的生產(chǎn)、生活及出行。

3）橋下排水。橋面水通過(guò)泄水孔匯集至橋下，采用集水井收集并通過(guò)橫向排水管排至附近窨井。

4）采用直徑為50 cm 的圓管涵進(jìn)行路段排水。對(duì)于一般的村舍路段和城鎮(zhèn)路段，為及時(shí)排除地面水，在路基和民房之間設(shè)置土質(zhì)邊溝，且在村舍門口設(shè)置φ50 cm 圓管涵，以方便居民出入。而在醫(yī)院、學(xué)校、村社等公共設(shè)施處也大多需要設(shè)置φ50 cm 管涵，以方便居民出入。另外，當(dāng)路基排水經(jīng)過(guò)與本公路平交的地方道路時(shí)，可采用φ50 cm 圓管涵下穿通過(guò)[2]。

3.2.2 路面排水設(shè)計(jì)

路面同樣需要設(shè)置相應(yīng)的排水設(shè)計(jì)，包括以下5 個(gè)方面：

1）橫坡排水。降落在路面上的雨水，通過(guò)橫坡排出路面范圍，避免道路表面內(nèi)出現(xiàn)積水，從而影響行車安全。由于雨季降水量較大，部分路段可以適當(dāng)加大橫坡，加速路表水排除。

2）超高路段排水。為確保順利排水，采用內(nèi)側(cè)梳形蓋板邊溝和中分帶開(kāi)口2 種形式。超高側(cè)雨水由設(shè)置于中央分隔帶內(nèi)的縱向流水槽匯集并導(dǎo)入集水井，橫向排水管通過(guò)邊坡急流槽排入路基排水溝。

3）圓盤及調(diào)頭車道排水。圓盤及調(diào)頭車道處路面采用往內(nèi)側(cè)橫坡，通過(guò)鋼管將水引出。

4）中分帶排水。對(duì)水進(jìn)行封閉，設(shè)置10 cm 厚的C20 混凝土進(jìn)行底面封閉處理，做好邊部引流設(shè)計(jì)，在上部高度約30 cm處進(jìn)行中分帶培土綠化。

5）路面結(jié)構(gòu)排水。城市路面采用路面結(jié)構(gòu)層排水，需要在底基層底面沉淀池內(nèi)側(cè)井壁預(yù)留圓孔，設(shè)置直徑為5 cm、長(zhǎng)度為50 cm 的透水軟管。公路路段采用路面結(jié)構(gòu)層排水，建議在土路肩每隔15 m 設(shè)置1 道碎石滲溝，滲溝寬度為50 cm，與土路肩培土同步施工，壓實(shí)度不小于93%。

3.2.3 路基防護(hù)設(shè)計(jì)

路基防護(hù)加固工程是防治路基病害，防止雨水沖刷邊坡，保證路基穩(wěn)定，保護(hù)生態(tài)平衡的重要措施。由于沿線路基兩側(cè)密布積水坑、水塘及旱地，在雨季期間，路基處于水淹區(qū)，水害影響較大[3]。因此，針對(duì)以上情況設(shè)計(jì)施工以下防護(hù)工程：

1）一般路段：采用1.5 m 護(hù)坡道（普通土）兩側(cè)加寬路基防護(hù)，并植草防護(hù)。

2）局部低洼路段：采用鋼筋水泥混凝土護(hù)坡（15 cm 厚），下部設(shè)置碎石墊層（10 cm 厚）。需在路基坡腳設(shè)置C20 混凝土護(hù)腳墻，以確保護(hù)坡整體穩(wěn)定。

3）湖泊路段：采用土圍堰結(jié)合鋼筋水泥混凝土（15 cm 厚）防護(hù)，基礎(chǔ)采用C20 片石混凝土。沿路線修筑土圍堰，在土圍堰內(nèi)排水、清淤，并回填砂。

3.3 防水排水施工

3.3.1 不同填料的排水處理方法

1）當(dāng)采用了對(duì)填土穩(wěn)定性不利的填料（如沖積粉質(zhì)黏土層）時(shí)，由于這些填料細(xì)粒成分多，當(dāng)填土地基地下水、泉水豐富時(shí)，極易引起塌方且修補(bǔ)困難。因此，必須設(shè)置透水層，以降低地下水位和孔隙水壓，提高填土的穩(wěn)定性。透水層可沿填土高度每隔3 m 設(shè)置1 層，且每層設(shè)有約6%的橫向坡度，以利排水。同時(shí)，為保證邊坡的穩(wěn)定性，除設(shè)置透水層外，還應(yīng)設(shè)置坡腳排水系統(tǒng)。

2）對(duì)于易受侵蝕的填土路基，一般不能采用直接邊坡漫流式的排水方式，應(yīng)結(jié)合永久性的排水設(shè)施，設(shè)置臨時(shí)性的排水溝及急流槽，進(jìn)行集中排水。

3）為防止填土路基施工中由于沖刷造成水土流失和污染，在臨時(shí)排水道的終端還應(yīng)設(shè)置沉淀池，特別是白砂沉積土的高填方更有必要。

3.3.2 防排水施工注意事項(xiàng)

1）拐彎路段的排水系統(tǒng)設(shè)置。路基施工時(shí)，拐彎處的排水溝設(shè)置是較為常見(jiàn)的一種結(jié)構(gòu)形式，必須要保證排水溝順暢，不能出現(xiàn)淤堵的情況。然而，拐彎處需特別注意，由于急轉(zhuǎn)彎不能有效地將積水排出，故而設(shè)置排水溝時(shí)，不能出現(xiàn)急轉(zhuǎn)彎的情況，否則，將直接導(dǎo)致積水持續(xù)存在于路基處，對(duì)路基形成長(zhǎng)時(shí)間的浸泡，大大降低了整個(gè)路基的穩(wěn)定性和強(qiáng)度。在該部分的結(jié)構(gòu)中需要設(shè)置直徑為10 m 半徑的圓弧，長(zhǎng)度應(yīng)大約在500 m，這樣，才能夠確保整個(gè)路面排水的順暢性，能夠?qū)⒎e水及時(shí)排出，防止出現(xiàn)大面積積水。

2）滲透材料的選擇。滲溝和滲水需要選擇砂礫石作為其基礎(chǔ)原材料，反濾層一般使用土工纖維作為主要結(jié)構(gòu)形式，其層次和厚度需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)定，而厚度在0.15 mm以下的砂礫石應(yīng)在整體構(gòu)成的5%以下，鋼筋混凝土的過(guò)濾層應(yīng)保持在25 cm 以下，如果土壤結(jié)構(gòu)比較松散，應(yīng)在其外部放置1 層防水層，從而提高整個(gè)排水效果[4]。

3）其他施工注意事項(xiàng)。在對(duì)路基進(jìn)行防排水施工的過(guò)程中，應(yīng)將地基承載力、填料填充情況、壓實(shí)情況等全部考慮在內(nèi)，如果發(fā)現(xiàn)地基承載力無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，則需要進(jìn)行清理，重新碾壓施工。選擇路堤填料時(shí)，要求填料能夠具備良好的水穩(wěn)定性，常見(jiàn)的填料包括礫石、碎石土、卵石土、粗砂等，填料中有機(jī)物的含量不能超過(guò)5%。施工環(huán)節(jié)，路基填土需要逐層壓實(shí)，確保其含水量和干密度能夠達(dá)到相關(guān)規(guī)定的要求。

3.4 做好管理工作

路基出現(xiàn)損壞是受到車輛荷載和環(huán)境因素的綜合影響，要求施工人員能夠定期做好路基路面和防排水設(shè)施的檢查工作，結(jié)合實(shí)際情況對(duì)防排水施工設(shè)施進(jìn)行調(diào)整和維修。在對(duì)地表水排水設(shè)施進(jìn)行設(shè)置的過(guò)程中，應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，明確降水量和地形地勢(shì)，確保進(jìn)水口和出水口的位置及大小合理，太大容易引發(fā)水土流失問(wèn)題，太小則會(huì)導(dǎo)致堵塞，影響排水。同時(shí)，工程技術(shù)人員應(yīng)對(duì)出水口的流量以及排水體系的排水能力進(jìn)行計(jì)算，依照計(jì)算結(jié)果分析現(xiàn)有的排水體系是否能夠滿足排水需求，將泄水口流量控制在允許范圍內(nèi)。應(yīng)明確，一般情況下，公路工程中的防排水設(shè)施都具有專用性，不能被應(yīng)用在其他方面，必須是二級(jí)以上的公路，其防排水設(shè)施才能在不影響正常使用的情況下，被應(yīng)用到其他很小的范圍內(nèi)。

4 結(jié)語(yǔ)

公路工程設(shè)計(jì)施工過(guò)程中，應(yīng)特別注意路基工程的防水和排水的處理，將溫度環(huán)境、地形環(huán)境、水文環(huán)境等可能存在的影響因素全部考慮在內(nèi)，做好路線、路基和路面的合理規(guī)劃，通過(guò)防排水設(shè)計(jì)和防排水施工，實(shí)現(xiàn)防排水綜合處理，對(duì)公路路基的防排水效果進(jìn)行強(qiáng)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)于地下水、地表水和雨水的有效處理，切實(shí)保證公路工程的使用安全，延長(zhǎng)其使用壽命。