探讨高速公路路堑水患处理措施

摘 要：水对公路影响很大，特别是山区公路，积水、渗水、暴雨径流等对公路路基、路面、桥涵、设施等造成不同程度的破坏。公路水毁不仅给公路安全通行带来很大困难，而且给人民生命财产造成巨大经济损失。本文根据因地理地质因素形成的丰富地下潜水对路基的损害， 结合高速公路路堑宽路槽施工， 对路堑水患的治理技术进行探讨。

关键词：开挖纵向渗沟； 设置横向渗沟； 铺填隔离层

中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A

1、地理地质状况

该高速公路地处赣西丘陵区，全长59.290km，路线穿越的地貌主要为丘陵间山间谷地。 由于赣西属于亚热带季风性湿润气候。， 气温温和湿润， 年平均降水量在 1249. 5mm左右， 平均相对湿度为 80 %。 且丘陵山体呈舒缓坡状起伏， 大部分上覆第四系残坡积砂质粘性土， 亚砂土， 下伏花岗岩基岩及其风化层， 残坡积层底部及基层强风化带之间受大气降水补给， 形成基岩裂隙水， 孔隙袭隙水及松散堆积孔隙水三种类型的地下潜水。 当地村民常年引用山坡泉眼提供生活用水和农用灌溉。工程施工时， 路堑地段路槽土质受边坡潜水渗透接济， 含水量饱和呈塑状， 很不容易晒干， 地面空气潮湿温和又难于蒸发。在压路机碾压时出现波浪推移形成弹簧， 达不到设计密实度要求。 为此在路线起点路堑地段进行水患治理的施工技术探讨。

2、深挖纵向渗沟截引坡积潜水

路堑地段含水量太大的主要原因是路线两侧山体潜水丰富， 路堑开挖后两侧山坡大量潜水顺着缓坡连续不断地接济渗透到路基中所致， 只有深挖沟来截断两侧山坡下渗的水源， 把水引流到路堑以外的地方才能控制水对路基的损害。 在路堑两侧边沟下部设置纵向渗沟的方法是截断潜水较理想的办法。

渗沟具有两种功能：首先渗沟能引流山坡渗透下来的潜水而不会进入路基。其次可渗滤路槽内的水份，使路基内毛细水上升高度控制在距路面 1.5 m 以下。 但是如果采用渗沟两边侧墙干砌的方法来达到路基内外都滤水是不可行的， 丰富的山坡潜水下渗， 必定从干砌侧墙孔隙渗透入路基。 而且在路槽振动压实过程中容易推移变形， 当时也考虑采用渗沟底做成外侧低内侧高的形式， 但基础开挖和砌筑都比较困难而没有采纳， 最后决定采用渗沟底面和内墙浆砌， 外墙干砌的方案施工。

纵向渗沟基础开挖深度接近 2m 是一项难度较大的关键环节。 开挖时含水量饱和的砂质土随时都会往下滑移， 必须分段开挖和尽量缩短渗沟的砌筑时间， 为了使渗沟排水及时通畅， 渗沟底用 1 %坡度， 沟底采用片石浆砌砂浆抹平。挖基时从纵向渗沟排水口顺坡往上挖， 这样可以及时排走下渗的水流。

根据土质情况， 每隔 10- 20m为一段， 缩短施工时间， 避免基础崩塌。 开挖时基础宽度必须比渗沟基础宽度多挖 30- 50c m， 在靠山坡一侧打入支撑桩， 背后用竹编挡板， 挡住坡体， 有利滤水防止边坡滑移和崩塌， 保护砌筑工作安全。 同时在靠边坡一侧沟底挖一纵向排水槽供施工时临时排水， 避免浆砌渗沟底部时砂浆中水泥流失。渗沟宽度可按照渗透水量的大小或根据边沟尺寸60×60cm自行决定。 然后内墙浆砌句缝， 施工时要保证砌筑质量， 防止水渗透对路基造成损害而前功尽弃。外墙使用干砌， 为了防止边坡对外侧墙的压力， 渗沟内部填充干净拳石， 盖上条石盖板， 盖板之间保留 5c m距离以利于渗水。把沟底临时流水小槽用碎石填密实， 从上游把水引进渗水沟， 然后用砂浆抹平沟底小槽面积形成下渗水的平面拦水墙， 这样从上到下顺坡把整个沟底拦水墙抹平。 用无纺土工布从条石盖板顶面到外侧底面的平面拦水墙形成 S形覆盖， 最后在土工布外靠侧墙堆上下净天然级配碎石成直角三角形， 过滤外界杂质进入堵塞渗沟， 影响渗沟的使用寿命拔起支撑桩和竹编挡板回填土并在渗沟上面砌筑边沟供地面排水。如此进行每一段的施工。通过设置纵向填石渗沟， 截断了渗入路基的水源， 可看到大量的水从渗沟中排出来， 对于渗水量大的渗沟施工可用早强型水泥拌和砂浆缩短成型时间。

3、设置横向渗沟控制毛细水上升高度

高速公路的宽路基对于含水量超过标准的路堑来说设置纵向渗沟仍然解决不了问题， 因为路基两侧纵向渗沟的深度无法达到完全截断山坡潜水对低处的渗透， 而且路基两侧的纵向渗沟浆砌侧墙也使路槽保留了原有的水份， 所以必须设置横向渗沟来引排渗透水， 降低地下水位线， 起到控制路槽内毛细水上升的作用。 因此设置横向渗沟必须考虑两个主要问题: 第一是如何定出横向渗沟之间的间距； 第二是怎样防止渗沟在路基施工振动碾压时不振塌和变形。

首先需要解决的是横向渗沟之间的距离， 因为这是关系设置横向渗沟成败的关键， 每种土质的渗透力各不相同， 必须经过现场检测来决定。开始在要测试的路段测出含水量， 然后按施工渗沟深度要求模拟挖一条渗沟并保持抽干渗沟内的水， 分别在距渗沟 5m /10m /15m 的地方定时做含水量测定， 通过一段时间观察， 能达到最佳含水量而且距渗沟最远的那一点到渗沟的距离就是渗透间距。经过渗透试验知道了砂性土渗透范围在 15m， 说明横向渗沟设置的距离可以为 30m， 砂质粘性土渗透的范围只有 10m， 横向渗沟设置的间距只能 20m。

其次要解决横向渗沟在路基施工中不变形不积水和保持良好透水效果， 我们尝试采取在浆砌渗沟底下铺设同渗沟底同宽的竹板， 浆砌沟底坡度同路面横坡度， 这样可保证渗沟不变形积水， 同时采用干砌渗沟测墙， 内填充拳石并用无纺土工布包裹绑扎保持三面透水， 渗沟断面成梯形耐振动抗推移的施工方法。

横向渗沟施工时排水口位置必须高出纵向渗沟底面 10-20c m， 防止纵向渗沟中水倒灌进横向渗沟。 渗沟的内径尺寸采用宽 30c m、高 40c m。 沟底坡度和路面横坡度一致是 2 %。 这样使横向渗沟距路表面的距离从路边缘到路中心都一致。 在横向渗沟基础挖好整平密实后， 把竹板交错排列在沟底， 应同沟底同宽。铺上无纺土工布， 开始浆砌渗沟沟底， 干砌渗沟两侧墙， 填进干净拳石， 盖上条石盖板， 盖板之间留好 5c m 间距， 把土工布交错包裹用尼龙绳缝扎好， 在渗沟两侧墙外堆码好成直角三角形的级配碎石。使横向渗沟断面成梯形， 最后回填土。这样使横向渗沟成为实心整体， 一方面可起到过滤杂质进渗沟， 另一方面梯形断面可防止路槽施工时受振动压路机碾压面变形， 而沟底的竹板起到保持渗沟底的刚度使排水顺畅不积水。

4、设置隔离层截断毛细水上升

在有的粘性土路堑地段， 虽然设置了纵向渗沟， 但设置横向渗沟仍然起不到渗滤水的目的， 还有因工程赶工， 应当考虑使用换填的施工方法来解决， 施工时从路槽面挖除 50c m 潮湿土运废， 按路面横坡度整平压实， 在路基边缘每隔 10m朝纵向渗沟打通一排水口， 取天然级配碎石根据筛分试验掺入一定数量的砂， 经现场拌和分两层每层 25c m 摊铺碾压到标准密实度即可。 使用天然级配碎石作为隔离层稳定性好， 能较好的阻止毛细水上升， 换填后测定路基均能达到设计强度要求， 且施工操作方便， 适宜赶工期， 在开采碎石方便的地区都可采用。

4、结 语

我省多丘陵山间谷地， 山体中蕴藏大量的地下潜水， 而在公路建设中往往忽视对路堑水患的防范。 特别在要求短工期高质量的高速公路建设， 积极对路堑存在水患进行勘察， 提前拟定治理水患的施工方案很有必要。 我们在该高速公路建设中只是对路堑地段治理水患进行试验段施工技术探讨， 还是比较成功的。 最终路槽的湾沉值测定都达到设计湾沉值的标准要求。 而把施工过程整理出来意在抛砖引玉， 供大家在参考施工的同时， 总结经验， 推陈出新， 使我省高速公路建设质量提高到一个新的水平。

参考文献

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