排水渗沟施工在渗水路基中的应用
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摘要：本文以宁长公路工程实例为例，对其施工地点的水文地质条件进行细致的分析，进而探讨了如何有效控制渗水路基的施工技术。
中图分类号：S276 文献标识码： A
1、工程概况
宁长公路宫河至长庆桥段路基与桥涵工程第Ⅰ合同段K18+354冲沟底部距离路面30～60m，属于填方路段。根据原设计施工图纸要求，K18+354冲沟处设有盲沟水平通过沟底，而实际地形显示，盲沟中部存在坡度约8°、宽约50米、高度约35米的陡坎将盲沟横向截断，导致该盲沟无法按原设计进行施工，陡坎处均为石方地质。2009年12月11日，经业主、设计、监理及施工方四方踏勘现场后商议决定：①对陡坎左侧回填区与陡坎交界处，开挖宽2m，坡度倾向山体内侧，前后倾向两侧山体的台阶，台阶长度及道路根据现场实际情况确定；②水平位置的排水渗沟按原设计施工，陡坎附近的排水渗沟使用透水性良好的石料进行回填，其宽度为4m，新增排水渗沟将上下盲沟连接贯通，排水渗沟和土方回填施工同步上升。同时受现场实际地形条件限制，无法修建临时便道通往沟底进行排水渗沟和土方回填，所有填料均需进行转运。
2、工程地质条件
2.1、地形地貌
宁长公路宫河至长庆桥段路基与桥涵工程第Ⅰ合同段位于黄土高原区陇东黄土高原亚区，整个地势西北高东南低，地势大致从西北向东南倾斜。路线展布于宫河源、早胜塬塬边及泾河河谷残塬地带，塬面高程海拔1240m至896.5m。其最低点为店子沟至政平镇附近泾河河床海拔为882.5m。塬面被纵横交错大小沟所环抱，除长庆桥镇泾河河谷段外，总体上面切割密度极大，因而地面十分破碎，残塬面积小，梁、峁、沟壑密布的黄土丘区、沟谷纵横交错，下切深度很大，多数沟谷坡度较陡间有悬崖绝壁。拟建线路走廊带，地貌类型根据成因及形态可以分为堆积侵蚀黄土塬塬面区，堆积侵蚀黄土塬边、丘陵河谷区、河谷川台区。
2.2、工程地质
宁长公路宫河至长庆桥段路基与桥涵工程第Ⅰ合同段位于陕甘宁构造盆地之南部，处于东西向构造带、祁吕贺兰山字型构造体系、新华夏构造体系的复核部位。公路沿线出露地层主要为第四系，分布广泛，发育良好，出露比较齐全。宁长公路宫河至长庆桥段路基与桥涵工程第Ⅰ合同段处于稳定的鄂尔多斯地块，各构造体系的构造形迹表现比较薄弱，地质构造不甚发育，对路段及构造物基本无影响。同时公路沿线存在的主要不良地质现象有采空区（窑洞）、黄土陷穴。特殊性岩土为湿陷性黄土，软土。
2.3、水文地质
宁长公路宫河至长庆桥段路基与桥涵工程第Ⅰ合同段属黄河水系，地处陇东黄土高原，水资源十分缺乏，主要以天然降水为补给源。区内地表水主要为泾河及无日天沟，地下水可划分为黄土塬区裂隙空隙潜水和河谷冲积层空隙潜水。地表地下水硬度指标均低于国家规定的饮用水标准，地下水对混凝土及钢结构无腐蚀性。
3、排水渗沟施工技术分析
3.1排水渗沟施工
排水渗沟所使用的砂砾料从车家沟砂石料厂购买后采用20t自卸汽车运输至现场使用，运距2km。由于K18+354冲沟纵断面呈“V”字型，坡度过陡，修建的临时施工便道无法满足自卸汽车出入的安全坡度，砂砾料只能从冲沟顶部卸料，自然滑入陡坎上部平台后，再采用ZL50装载机转料至陡坎处，砂砾料自然滑入陡坎下部即形成排水渗沟。排水渗沟砂砾料随土方回填同步上升，同步推平、碾压，其中推平机械为ZL50装载机，碾压机械为20t振动碾，砂砾料随土方分层回填，层厚为25cm。
3.2、土方回填施工
回填土方从附近路基开挖料中就近获取，运距1km以内。由于自卸车无法进入冲沟沟底，故只能采用ZL50装载机多次转料后至陡坎底部平台进行回填施工。具体过程如下：回填土方从冲沟顶部卸料，自然滑入陡坎上部平台，再采用ZL50装载机转运至陡坎底部平台，转料过程中，为避免陡坎底部土方回填与砂砾料回填发生冲突，装载机装运土方至陡坎上部后，选择从排水渗沟靠山体两侧卸料，卸料后再采用装载机将土料转运至回填作业面上进行推平，20t振动碾碾压，土料分层回填层厚25cm。
排除路基地下水及提高地基的承载力该段地基土为透水层，遇水后容许承载力较低，因此造成地基较软，采用换填片石和砾石土的方法以提高地基的承载力加大路基的排水能力。具体方法是在路基上150cm换填透水性和水稳性都较好的砾石土，以保证路基的强度和防止翻浆作用，并在砾石层下铺设一层两布一膜土工布，防止骨料下陷，隔断地下水对路基的影响。土工布下全铺厚度50cm片石层，可以隔离毛细水和排除地下水。
3.3、渗沟排水
结合当地调查情况，采用不同形式的渗沟。在挖方路基浆砌片石护面墙内侧和挖方路基以外10～15m设置管式渗沟排水，排水管集水部分设孔眼、缝隙，以保证向管内渗水，渗沟一般间隔50m加设横向泄水管，将渗沟内的水流分段排除。沟底排水纵坡坡度不小于1%.起到降低地下水位，拦截流向路基的地下水，从而保证路基经常处于干燥状态。管式渗沟排水横向出口在路基外1m（护坡道外），以防治路基冬季渗沟水冻结，排水纵坡坡度一般不小于1%。
3.4、填挖交界处理
为加强排水渗沟与陡坎的衔接，对陡坎处采用填挖交界开挖台阶方式进行处理。由于陡坎处为石方地质，石质台阶采用破碎锤开挖成型。台阶宽2米，坡度倾向山体内侧，其长度及道数根据现场实际地形确定。
3.5、地面排水
在挖方路基边坡坡顶以外的适当处设置8cm厚20号混凝土预制板100cm×200cm梯形截水沟，用以截引路堑边坡上侧或边沟外侧的上层滞水或浅层地下水，排水纵坡不小于0.5%。
4、施工注意事项
多孔管安设时一定要眼孔朝下并紧密嵌人垫层，这是此类盲沟设计的精要所在。其目的在于地下水渗人多孔管时，利用其水压将可能堆积于管底的淤砂冲走，尤其在雨季，地下渗水将几倍于旱季，冲洗效果更加明显。不至于象常规的盲沟一样，时间一长被淤砂堵塞，失去透水性，导致地下水位上升而形成路基病害，不得不维修。
多孔管安设要保持管路平顺，管节用套筒或套箍紧密联结。盲沟起点端的多孔管应用土工布包裹紧密并在前端铺填以300mm厚的粗颗粒级配碎石。
盲沟紧邻涵洞可直接接人涵洞人口；若远离涵洞，如果线路纵坡较大，可减小盲沟纵坡，在盲沟出口处形成一定的高差（相当于水沟底厚巧Omm），使渗水直接排于下游水沟中；如果前面两项条件均不具备，可利用弯接头在下游修建横向多孔PVC管盲沟将渗水排出线路另测。盲沟出口处修建浆砌片石墙，多孔管应嵌人其中。
卵石和级配碎石中严禁混人豁土、有机质或其他非透水材料，以免降低透水效果。
5、结语
本文结合实地调查及分析，进行方案处理，通过实际实施后，目前效果很好，对其类似条件下道路建设项目可供参考。
参考文献
[1]邓云潮.高速公路扩宽路基综合防排水系统研究[D].长安大学，2012.
[2]景宏伟.中冻地区公路路基排水设施设计研究[D].长安大学，2003.
[3]曾玉.路基排水工程及排水效果无损检测研究[D].重庆交通大学，2009.