路基地下水的降低与排除措施

于 猛

(河北省衡水市桃城区交通局道路桥梁工程处)

1 地下水对路基稳定性的危害

路基范围内的地下水及其活动，往往给路基的稳定性带来很大的危害。例如，对于一般的黏性土及泥质岩石的路堑，由于地下水的存在，增加了路基土体中的水含量，降低了其抗剪强度，在荷载及其他外力的作用下，产生路基病害或严重变形;地下水浸湿基床土，将引起翻浆冒泡、冻胀路肩隆起等基床病害:地下水在边坡中的活动，可引起表土滑动等边坡变形:地下水常浸湿路堤下部及基床，引起路堤溃爬，甚至沿倾斜基底滑动;露洒路基傍山的土体中地下水的活动是促进滑坡、崩塌等山体变形的重要原因之一。因此，在路基范围内的地下水，必须给以足够的重视，及时采取排除措施。

2 路基地下排水设备的主要类型

对路基有危害的地下水，应根据地下水类型、含水层埋藏深度、地层的渗透性等条件及对环境的影响，选用适宜的排除地下水设备。

当地下水位较高或无固定含水层时，可采用明沟、排水槽、渗水暗沟、边坡渗沟、支撑渗沟等。

当地下水位较低或为固定含水层时，可采用渗水隧洞、渗管或仰斜式钻孔等。

2.1 明沟及排水槽

明沟是兼排地面水及地下水的排水设备。沟底一般应挖至不透水层。若不透水层太深，沟底置于透水层内，则沟底及水沟边坡应用不透水材料做护层，以免沟中水渗入土中。

排水槽也是一种兼排地面水和地下水的设备。排水槽侧壁有渗水孔，侧壁外最好填一层粗砂、细砾石或炉渣组成的反滤层。渗水孔在槽壁的上部，槽内水面以下的槽壁是不透水的，以免水反渗入土中。

2.2 渗水暗沟

渗水暗沟又称盲沟，是一种地下排水设施，用于拦截、排除较深含水层内的地下水，疏干滑体或降低地下水位。渗沟采用明挖施工。

渗水暗淘可分为有管渗沟和无管渗沟两种。埋设预制管节而成的渗沟称为有管渗沟，就地砌筑的矩形断面渗沟称为无管渗沟。深埋的渗沟为便于检查、修理，其断面应较大，便于工作人员进出。渗沟较长时还应每隔适当距离设置检查井。沟顶应回填夯实以免地面水渗入。

按渗沟作用和设置部位，又可分为截水渗沟、边坡渗沟和支撑渗沟等。

渗水暗沟、渗水隧洞的横断面尺寸应根据埋置深度、施工和维修条件确定，结构尺寸应由计算确定。

渗水暗沟和渗水隧洞的纵坡不宜小于5‰。条件困难时亦不应小于2‰。

支撑渗沟主要起支撑作用，兼起排除地下水和疏干壤中水的作用。支撑渗沟通常采用成组的条带形布置，断面采用矩形，宽度一般2～3 m，各条渗沟之间的距离一般为8～15 m。一般深度为数米到十几米，应布置在地下水露头和壤中水发育处，并顺滑动方向修筑。沟底必置于滑面以下的稳定土层或基岩内。可以顺滑面的形状做成阶梯形，最下一个台阶的长度宜较长，以增加其抗滑能力，基底应铺砌防渗。支撑渗沟的填充部分宜用容重较大的石块干砌。填充料与沟壁之间可视沟壁土层的性质设置或不设反滤层。渗沟顶部可用单层干砌片石覆盖，其表面用水泥砂浆勾缝，以防止地面水流入。

2.3 渗水隧洞

渗水隧洞又称泄水隧洞。它用于截排或引排埋藏较深的地下水，或与立式渗井(渗管)群配合使用，以排除具有多层含水层的复杂地层中的地下水。设置渗水隧洞时，必须掌握详细的水文地质资料，查明地下水的层次、分布及流量，以便准确地走出隧洞位置。为一种常用的直墙式拱形断面。

2.4 平孔排水

平孔排水或称水平钻孔排水，是用平卧钻机，向滑体告水层打倾斜角不大的平孔，然后在钻孔内插入带孔的钢管或塑料管，用以排除地下水而疏干土体。立面上可布置成一层或多层。单层平孔布置。平孔位置必须在地下水位以下，隔水层顶板之上，尽量扩大其渗水疏干范围。平孔的间距，视含水层渗透系数和要求疏干的程度而定，一般采用5～15 m为宜。

2.5 集水渗井——水平孔联合排水

当滑体中地下水埋藏较深或多个含水层时，可用大口径竖井(直径可达3.5 m)和水平钻孔配合使用，以降低地下水和疏干其附近的土体。

集水渗井或渗管的顶部应用隔渗材料覆盖，以防淤塞，圆形集水渗井也可采用无砂混凝土结构以代替设置反滤层和填充渗水材料。

地下各种排水渗沟、渗水隧洞及渗井等设各中，常用反滤层以防止含水地层中的细粒土被渗流带走，淤塞排除地下水建筑。日前常用的反滤层有卵砾石(或砂)反滤层、无砂混凝土块板反滤层及土工织物反滤层。土工织物具有一定的强度、柔韧性和连续性，它可直接铺设在需要设置反滤层的地方，如支撑渗沟、边坡渗沟的两侧和基底台阶部分。

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