浅谈地下水路堑处理措施

王明

【摘 要】当路堑开挖深度在天然地下水位以下时，施工过程中常常会遇到地下水的处理问题。在土方开挖过程中，地下水渗入基坑内，不但会使施工条件恶化，而更严重的是会造成边坡塌方和地基承载能力下降。因此，在路堑施工过程中应对地下水的处理给予足够的重视。

【关键词】地下水路堑；完整井；轻型井点；基床；支撑渗沟；渗水盲沟

0.引言

地层中埋藏的地下水，一般可分为两种不同的状态。其一是受土粒表面电荷和分子力影响而处于被束缚状态的水，谓之束缚水或吸附水；其二是在重力作用下，能自由运动的水，谓之自由水。地层中常见的自由水主要有以下几种：毛细水、上层滞水、潜水、承压水、裂隙水、溶洞水、多年冻土地区地下水。地下水的存在及活动往往引起各种路基病害，例如浸湿软化、冻胀及盐渍化、潜蚀及流砂液化等。本文对降低地下水位，排除地下水等具体措施进行详细介绍。

1.项目概述

1.1研究范围

本次研究范围为北车长春轨道客车集团有限责任公司时速350公里动车组制造平台建设牵引试验新建工程铁路里程DK8+400.00～DK10+500.00地段，总长2100m。线路以挖方形式通过，线路中心最大挖深13.70m。

1.2地震气象

地震动峰值加速度为0.05g，相当于地震基本烈度六度，地震动反应谱特征周期为0.35s。

本区的气候属欧亚大陆东部中温带大陆性半湿润、半干旱季风气候，春季干旱多风，夏季炎热多雨，冬季寒冷干燥。年平均气温4.1℃～4.9℃，7月份平均气温23℃，1月分平均气温为零下17℃。冬季盛行偏西风，夏季盛行东南风，春季盛行西南风，风速季节变化明显，春季平均风速3.9m/s，最大风速30m/s。长春地区多年平均降水量500～600mm，降水量不稳定，季节性变化大，年内降水量分配不均，汛期（6～9月份）降水量一般占全年降水量的77%，长春地区日照时数为2637小时。场地最大冻结深度1.90米。

1.3地层岩性

本段涉及地层主要为第四系中更新统冲洪积粉质黏土。工程地质特征描述如下：

种植土：分布于地表，厚约0.5m～1.0m，黑色，稍湿，含植物根系。施工等级为Ⅰ级松土。

粉质黏土：黄褐色～灰黄色，软塑至硬塑，稍有光滑，土质不均匀，局部夹薄层粉土，层厚约4.0～15.0m。施工等级为Ⅱ级普通土；σ0=160 kPa～220kPa。

粉土：黄灰色～灰色，潮湿～饱和，稍密，土质不均匀，层厚约3.0～6.0m。施工等级为Ⅱ级普通土；σ0=160kPa。

1.4水文地质特征

本段地下水类型现分述如下：

勘测期间地下水主要为孔隙潜水，赋存于第四系粉质黏土层中，地下水位埋深较浅，地下水动态变化具有明显的季节变化特征，随降水变化而变化。勘察期间正值枯水期，地下水稳定水位在2.4～5.7米之间，水位相对稳定。水位年变幅1～2m。地下水主要靠大气降水补给。经取钻孔水做侵蚀性分析，地下水对普通混凝土不具侵蚀性。

2.工程措施

2.1轻型井点降水

2.3支撑渗沟

为了引排地层中的地下水，最后通过渗水盲沟引出路基以外，路堑边坡设置支撑渗沟，与拱形骨架结合，骨架护坡每间隔2个拱骨架即10.5m设置一处支撑渗沟，沟内填充部分采用干砌片石，干砌片石应冲洗干净。

路堑边坡采用4×3m浆砌片石带截水槽拱型骨架防护，拱部骨架截面为L型，宽0.4m，主骨架截面为U型，宽0.8m，骨架嵌入路堤边坡深0.5m，外露截水槽，骨架以M10水泥砂浆砌片石砌筑，截水槽部分采用C20素混凝土预制块砌筑，尺寸为0.3m（长）×0.25m（宽）×0.1m（厚）。骨架内种紫穗槐或当地适宜植物，为便于养护，在适当位置设宽0.6m，厚0.5m的M10水泥砂浆砌片石踏步。

2.4渗水盲沟

路堑采用梯形侧沟，侧沟底宽0.4m，沟深0.8m，采用M10浆砌片石砌筑，厚0.3m。侧沟平台宽2.0m，采用M10水泥砂浆砌片石砌筑，厚0.3m。侧沟壁预埋泄水孔，泄水孔采用pvc管，间隔2m，pvc管进水端采用透水土工布包裹，沿线路方向每隔20m设一道伸缩缝。渗水盲沟设计于侧沟平台下，渗沟内填充洗净碎石，渗水管采用1个pvc带孔双壁波纹渗水管。渗水盲沟上、左、右三侧包裹一层透水土工布，沟底设置0.2m厚C20混凝土基础，沟深随沟底纵坡变化。渗水盲沟出水口采用掩埋式锥体保温出口，保温出口四周边坡（端部、顶部及两侧）均采用种植紫穗槐防护。

3.结论

地下水对路基的坚固和稳定关系密切，为了彻底将地下水排除，需要弄清地下水水文地质特征、地下水运动规律，为处理地下水路堑采取有效的工程措施提供可靠、准确的数据基础。 [科]

【参考文献】

[1]TB 10001—2005，铁路路基设计规范[S].

[2]TB 10049—2004，铁路工程水文地质勘察规程[S].

[3]TB 10012—2007，铁路工程地质勘察规范[S].

[4]铁路工程设计技术手册路基.北京：中国铁道出版社.

[5]陈幼雄.井点降水设计及施工.上海：上海科学普及出版社.

[6]禹华谦.工程流体力学.成都：西南交通大学出版社.