路基防護(hù)與加固建筑物施工(二）路基地下排水

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1、 （ 一 ） 地 下 水 對(duì) 路 基 穩(wěn) 定 性 的 危 害（ 二 ） 地 下 水 的 處 理 措 施 ： 1、 攔 截 地 下 水 ： 截 水 明 溝 、 槽 溝 、 隧 洞 、 截 水 滲 溝 2、 疏 干 地 下 水 ： 邊 坡 滲 溝 、 支 撐 滲 溝 、 滲 水 隧 洞 、 集 水 滲 井 3、 降 低 地 下 水 位 ： 槽 溝 、 滲 溝 、 隧 洞 4、 封 閉 地 下 水 ： 明 溝暗 溝滲 溝滲 井 明 溝 排 水 ： 在 地 面 開 挖 溝 道 以 排 除 地 表 積 水 、 土 壤 中 多 余 水 分 和 過 高 的 地 下水 的 排 水 技 術(shù) 措 施 。 溝 底

2、一 般 應(yīng) 挖 至 不 透 水 層 ， 若 透 水 層 ， 需 要 做 不 透 水材 料 做 護(hù) 層 ， 以 免 溝 中 水 滲 入 土 中 。 常 采 用 ： 梯 形 截 面 或 者 矩 形 斷 面 。 相 對(duì) 于 地 面 排 水 的 明 溝 而 言 ， 暗 溝 又 稱盲 溝 ， 是 指 設(shè) 在 地 面 以 下 引 導(dǎo) 水 流 的 溝 渠 ，它 本 身 不 起 滲 水 和 匯 水 作 用 ， 其 主 要 作 用是 利 用 其 透 水 性 將 路 基 范 圍 內(nèi) 的 泉 水 或 滲溝 匯 集 的 水 流 匯 集 到 溝 內(nèi) ， 并 沿 溝 排 至 指定 地 點(diǎn) ， 使 不 致 在 土 中 擴(kuò)

3、散 ， 其 水 力 特 性屬 于 紊 流 。 一側(cè)邊溝下設(shè)暗溝1暗溝；2層間水；3毛細(xì)水；4可能滑坡線兩側(cè)邊溝下設(shè)盲溝1原地下水位；2降低后地下水位；3暗溝平 面 （b）縱剖面挖填交界處橫向暗溝1暗溝；2邊溝；3路塹；4路堤 是 常 見 的 一 種 地 下 排 水 溝 渠 。 當(dāng) 路基 土 含 水 過 多 時(shí) ， 可 用 它 來 吸 收 降 低 、 匯集 和 排 除 地 下 水 。 亦 可 以 用 以 攔 截 流 向 路基 的 地 下 水 ， 采 用 滲 透 方 式 將 地 下 水 匯 集于 溝 內(nèi) ， 并 通 過 溝 底 通 道 將 水 排 至 指 定 地點(diǎn) ， 這 種 地 下 排 水 設(shè)

4、施 統(tǒng) 稱 滲 溝 。 它 的 作用 是 降 低 地 下 水 位 或 攔 截 地 下 水 ， 其 水 力特 性 是 紊 流 ， 但 構(gòu) 造 與 簡 易 暗 溝 有 所 不 同 。： 有 管 滲 溝 和 無 管 滲 溝 。滲 溝 較 長 時(shí) 要 每 隔 適 當(dāng) 距 離 設(shè) 置 檢 查 井 。 洞式滲溝結(jié)構(gòu)（ 尺 寸 單 位 ： cm ）1漿砌塊石；2碎礫石；3蓋板；4砂；5雙層式反鋪草皮；6基礎(chǔ)管 式 滲 溝 （ 尺 寸 單 位 ： cm） 根 據(jù) 使 用 部 位 、 結(jié) 構(gòu) 形 式 ， 將 滲 溝 分 為 填 石 滲 溝 、 管 式滲 溝 、 洞 式 滲 溝 、 邊 坡 滲 溝 、 支 撐 滲

5、 溝 、 無 砂 混 凝 土 滲 溝 。 填 石 滲 溝 ， 也 稱 為 盲 溝 ， 一 般 適 用 于 地 下 水 流 量 不 大 、滲 溝 不 長 的 地 段 ， 填 石 滲 溝 較 易 淤 塞 。 洞 式 及 管 式 滲 溝 ， 一 般 適 用 于 地 下 水 流 量 較 大 、 引 水 較長 的 地 段 ， 條 件 允 許 時(shí) ， 應(yīng) 優(yōu) 先 采 用 管 式 滲 溝 。 邊 坡 滲 溝 、 支 撐 滲 溝 ， 主 要 用 于 疏 干 潮 濕 的 土 質(zhì) 路 塹 邊坡 坡 體 和 引 排 邊 坡 上 局 部 出 露 的 上 層 滯 水 或 泉 水 ， 坡 面 采 用干 砌 片 石 覆 蓋

6、 ， 以 確 保 邊 坡 干 燥 、 穩(wěn) 定 。 u 管 式 滲 溝 埋 置 深 度 按 地 下 水 位 的 高 程 、 地 下 水 位 需 下 降 的 深 度 以及 含 水 層 介 質(zhì) 的 滲 透 系 數(shù) 等 因 素 考 慮 確 定 。 排 水 管 可 采 用 帶 槽 孔 的 塑 料 管 或 水 泥 混 凝 土 管 。 管 徑 按 設(shè) 計(jì) 滲 流 量 確 定 ， 但 最 小 內(nèi) 徑 宜 為 15厘 米 （ 滲 溝長 度 不 大 于 150米 時(shí) ） 或 20厘 米 （ 滲 溝 長 度 大 于 150米 時(shí) ） 。 排 水 管 周 圍 回 填 透 水 性 材 料 ， 管 底 回 填 料 的 厚

7、 度 為 15厘米 ， 管 兩 側(cè) 的 回 填 料 寬 度 不 宜 少 于 30厘 米 。 透 水 性 回 填 料 可采 用 粒 徑 5 40毫 米 的 碎 石 或 礫 石 ， 但 粒 徑 小 于 2.36毫 米 的細(xì) 粒 含 量 不 得 大 于 5%。 在 滲 溝 的 迎 水 面 溝 壁 處 應(yīng) 設(shè) 置 反 濾 織 物 。 u 洞 式 滲 溝 在 滲 溝 底 部 ， 以 片 石 漿 砌 成 矩 形 排 水 槽 ， 糟 頂 覆 蓋 水 泥混 凝 土 條 形 蓋 板 、 形 成 排 水 洞 ， 其 橫 斷 面 尺 寸 按 設(shè) 計(jì) 滲 流 量的 要 求 確 定 。 蓋 板 頂 面 鋪 以 透 水

8、的 土 工 織 物 ， 溝 內(nèi) 回 填 透 水 性 填 料 ，溝 頂 覆 蓋 20厘 米 厚 的 不 透 水 封 閉 層 。 當(dāng) 含 水 層 內(nèi) 的 細(xì) 粒 有 可 能 隨 著 滲 流 進(jìn) 入 溝 內(nèi) 而 堵 塞 滲 溝時(shí) ， 應(yīng) 在 滲 溝 的 迎 水 面 溝 壁 處 按 滲 濾 要 求 設(shè) 置 若 干 層 粒 料 反濾 層 ； 每 層 反 濾 層 由 厚 度 為 15 25厘 米 的 粒 料 組 成 ， 其 級(jí) 配組 成 按 要 求 設(shè) 計(jì) 。 u 邊 坡 滲 溝 疏 干 潮 濕 的 土 質(zhì) 路 塹 邊 坡 坡 體 和 引 排 邊 坡 上 局 部 出 露 的上 層 滯 水 或 泉 水 。

9、修 建 邊 坡 滲 溝 的 邊 坡 坡 度 不 應(yīng) 陡 于 1： 1。 邊 坡 滲 溝 應(yīng) 垂 直 嵌 入 邊 坡 坡 體 ， 其 平 面 形 狀 宜 采 用 條 帶形 布 置 ； 對(duì) 于 范 圍 較 大 的 潮 濕 坡 體 ， 可 采 用 增 設(shè) 支 溝 的 分 岔形 布 置 或 拱 形 布 置 。 主 溝 間 距 宜 采 用 6 10米 ； 滲 溝 寬 度 約 1.2 1.5米 ,其 基底 應(yīng) 設(shè) 在 較 干 燥 而 穩(wěn) 定 的 土 層 內(nèi) ， 筑 成 階 梯 狀 ， 基 礎(chǔ) 采 用 漿砌 片 石 。 溝 內(nèi) 回 填 透 水 性 粒 料 ， 溝 頂 部 采 用 于 砌 片 石 鋪 砌 ，

10、其 表面 與 邊 坡 坡 面 大 致 齊 平 。 滲 出 的 水 流 直 接 進(jìn) 入 邊 溝 。 支 撐 滲 溝 用 以 支 撐 可 能 滑 動(dòng) 的不 穩(wěn) 定 土 體 或 山 坡 ，并 排 除 滑 動(dòng) 帶 附 近 活動(dòng) 的 地 下 水 ， 疏 干 潮濕 土 體 ， 根 據(jù) 不 穩(wěn) 定土 體 范 圍 成 群 設(shè) 置 的支 撐 滲 溝 也 可 和 抗 滑擋 土 墻 配 合 使 用 通 常 使 其 軸 線 與 滑 動(dòng) 方 向 基 本 平 行 ， 布 置 呈 平 行的 條 帶 狀 ， 支 撐 滲 溝 的 間 距 及 斷 面 寬 度 ， 可 按 照每 條 滲 溝 所 擔(dān) 負(fù) 的 下 滑 力 計(jì) 算 確

11、定 。 斷 面 采 用 矩形 ， 寬 度 為 2 3m， 間 距 為 8 15m或 更 大 些 支 撐 滲 溝 的 埋 置 深 度 根 據(jù) 疏 干 地 下 水 的 深 度 確 定 。若 用 于 整 治 可 能 的 坍 塌 ， 滲 溝 底 應(yīng) 置 于 土 體 （ 或山 體 ） 滑 動(dòng) 面 以 下 穩(wěn) 定 土 層 或 巖 層 內(nèi) 至 少 0.5m。在 須 考 慮 凍 結(jié) 要 求 時(shí) ， 溝 底 應(yīng) 置 于 凍 結(jié) 深 度 以 下至 少 0.4m 邊坡滲溝斷面圖 u 無 砂 混 凝 土 滲 溝 無 砂 混 凝 土 既 可 作 為 反 濾 層 ， 也 可 作 為 滲 溝 ， 是 近 幾 年在 公 路

12、地 下 排 水 設(shè) 施 中 應(yīng) 用 的 新 型 排 水 設(shè) 施 ， 用 無 砂 混 凝 土作 為 透 水 的 井 壁 和 溝 壁 以 替 代 施 工 較 復(fù) 雜 的 反 濾 層 和 滲 水 孔設(shè) 備 ， 并 可 承 受 適 當(dāng) 的 荷 載 ， 具 有 透 水 性 和 過 濾 性 好 、 施 工簡 便 、 省 料 等 優(yōu) 點(diǎn) 。 預(yù) 制 無 砂 混 凝 土 板 塊 作 為 反 濾 層 ， 用 在 卵 礫 石 、 粗 中 砂含 水 層 中 效 果 良 好 ； 如 用 于 細(xì) 顆 粒 土 地 層 ， 應(yīng) 在 無 砂 混 凝 土板 塊 外 側(cè) 鋪 設(shè) 土 工 織 物 作 為 反 濾 層 ， 用 以 防

13、 止 細(xì) 顆 粒 土 堵 塞無 砂 混 凝 土 塊 的 孔 隙 。 u 滲 溝 的 排 水 孔 （ 管 ） ， 應(yīng) 設(shè) 在 凍 結(jié) 深 度 以 下 不 小 于 0.25米 處 。 截 水 滲 溝 的 基 底 宜 埋 入 隔 水 層 內(nèi) 不 小 于 0.5米 。 邊 坡滲 溝 、 支 承 滲 溝 的 基 底 ， 宜 設(shè) 置 在 含 水 層 以 下 較 堅(jiān) 實(shí) 的 土 層上 。 寒 冷 地 區(qū) 的 滲 溝 出 口 ， 應(yīng) 采 取 防 凍 措 施 。 滲 溝 、 滲 井 的斷 面 尺 寸 ， 應(yīng) 根 據(jù) 構(gòu) 造 類 型 、 埋 設(shè) 位 置 、 滲 水 量 、 施 工 和 維修 條 件 等 確 定 。

14、 滲 溝 側(cè) 壁 及 頂 部 應(yīng) 設(shè) 置 反 濾 層 ， 底 部 應(yīng) 設(shè) 置封 閉 層 。u 填 石 滲 溝 最 小 縱 坡 不 宜 小 于 1%， 無 砂 混 凝 土 滲 溝 、 管 式及 洞 式 滲 溝 最 小 縱 坡 不 宜 小 于 0.5%。 滲 溝 出 口 段 宜 加 大 縱 坡 ,出 口 處 宜 設(shè) 置 柵 板 或 端 墻 ， 出 水 口 應(yīng) 高 出 地 表 排 水 溝 槽 常 水位 0.2米 以 上 。 (4)滲 井 與 滲 管滲井滲管 排 水 平 孔 ： 平 孔 排 水 或 稱 水 平 鉆 孔 排 水 ， 是 用 平 臥 鉆 機(jī) ，向 滑 體 含 水 層 打 傾 斜 角 不 大

15、 的 平 孔 ， 為 排 除 路 基 土 體 或 滑坡 體 中 的 地 下 水 ， 可 使 用 仰 斜 度 為 10 15 的 排 水 平 孔。 然 后 在 鉆 孔 內(nèi) 插 入 帶 孔 的 鋼 管 或 塑 料 管 ， 用 以 排 除 地 下水 而 疏 干 土 體 。 根 據(jù) 需 要 可 布 置 一 層或 多 層 ， 但 平 孔 的 位置 必 須 埋 于 地 下 低 水位 以 下 ， 盡 量 擴(kuò) 大 疏干 范 圍 。 由 于 平 孔 施工 簡 單 ， 收 效 顯 著 ，為 國 外 廣 泛 采 用 。 我國 在 整 治 滑 坡 中 ， 采用 平 孔 排 除 地 下 水 也取 得 良 好 效 果 。

16、 當(dāng) 地 下 存 在 多 層 含 水 層 ， 其 中 影 響 路 基的 上 部 含 水 層 較 薄 ， 排 水 量 不 大 ， 且 平 式滲 溝 難 以 布 置 ， 采 用 立 式 （ 豎 向 ） 排 水 ，設(shè) 置 滲 井 ， 穿 過 不 透 水 層 ， 將 路 基 范 圍 內(nèi)的 上 層 地 下 水 ， 引 入 更 深 的 含 水 層 中 去 ，以 降 低 上 層 的 地 下 水 位 或 全 部 予 以 排 除 。 滲井結(jié)構(gòu)與布置實(shí)例 集 水 滲 井 水 平 孔 聯(lián) 合 排 水 當(dāng) 滑 體 中 地 下 水 埋 藏 較 深 或 多 個(gè) 含 水 層 時(shí) ， 可 用 大口 徑 豎 井 (直 徑 可

17、達(dá) 3.5 m)和 水 平 鉆 孔 配 合 使 用 ， 以 降 低地 下 水 和 疏 于 其 附 近 的 土 體 。 對(duì) 路 基 有 危 害 的 地 下 水 ， 應(yīng) 根 據(jù) 地 下 水 類 型 、 含 水 層埋 藏 深 度 、 地 層 的 滲 透 性 等 條 件 ， 選 用 適 宜 的 地 下 水 排 除設(shè) 備 。 當(dāng) 地 下 水 位 較 高 或 無 固 定 含 水 層 時(shí) ， 可 采 用 明 溝 、排 水 槽 、 滲 水 暗 溝 、 邊 坡 滲 溝 、 支 撐 滲 溝 等 。 當(dāng) 地 下 水 位較 低 或 為 固 定 含 水 層 時(shí) ， 可 采 用 滲 水 隧 洞 、 滲 井 、 滲 管 或仰 斜 式 鉆 孔 等 。 選用排水設(shè)備的原則 綜 合 設(shè) 計(jì) 的 含 義 ， 應(yīng) 包 括 地 面 與 地 下 排水 設(shè) 施 的 協(xié) 調(diào) 配 合 ， 路 基 排 水 設(shè) 施 與 橋 涵等 泄 水 結(jié) 構(gòu) 物 的 合 理 布 置 ， 排 水 工 程 與 防護(hù) 加 固 工 程 的 相 互 配 合 ， 以 及 路 基 排 水 與沿 線 農(nóng) 田 水 利 規(guī) 劃 及 有 關(guān) 其 他 基 本 建 設(shè) 項(xiàng)目 之 間 的 聯(lián) 系 ， 但 主 要 目 的 在 于 確 保 路 基的 強(qiáng) 度 與 穩(wěn) 定 性 。 路 基 排 水 綜 合 設(shè) 計(jì) 平 面 布 置 圖 例