高铁路基水害防治技术分析

中铁二十四局集团上海公司 | 顾 轩

1.工程概况

中铁二十四局承建的商合杭铁路站前十七标，施工管段从安徽省宣城市广德县境内至浙江省湖州市安吉县境内，起止里程DK628+815.78～DK674+162.90，全线路基总长18.293Km。其中区间路基15.023 km,站场路基3.270 km。

主要工程数量：土石方挖运共计181万方；框架桥（涵）共计63座；路基支挡及防护砼共计14.8万方；地基加固CFG桩共计56.2万米；毛细排水板共计17.6万平米；AB组填料共计60.2万方；级配碎石共计28.7万方；

路基填料：本标段基床及以下采用的是粗粒土、细粒土的混合料（AB料），基床表层为级配碎石，过渡段填料为级配碎石水泥改良。

标段范围内共计34段路基，无软土路基，局部地段为剥蚀低山区，地形起伏较大，边坡高度大于15米的深路堑共四段，其余内多为低山丘陵区，半挖半填路基段落较多，广德南站及安吉站地区地势较平坦，多为良田，河网水系发育，路基填方较高。

2.路基水害防治的意义

路基水害是路基在地表水及地下水作用下导致路基填料含水量过大，使路基处于软化状态，在荷载作用下使路基承载力下降造成路基沉降、边坡垮塌等现象，影响路基使用功能。

路基水害的形成，是各种内在和外在因素相互联系，共同作用的结果，通过对路基水害的成因深度研究分析，在路基施工中采取一系列措施进行防治，从而保证路基质量，延长路基使用寿命。

3.路基水害防治处理措施探析

3.1 地质核查制度

原地面处理（浅层清表、深层加固）前，应对地基的地质资料进行核查， 路基地质核查工作主要有路基地基条件、路堤及路堑基床条件、预加固桩及支挡结构基础条件等。

对水文地质资料以及水塘的分布范围、水深、淤泥厚度、防护标高等进行核实。核查有无泉眼和地下水露头等并对流量进行实测。陡坡路基重点核查地层横向变化情况、软弱夹层情况和水文地质情况，附近有泉眼或地下水露头时应增加勘探密度和深度，查明是否为断层等构造水。

核查各种类型过渡段的地层纵横向变化情况，对于遇水弱化的不良地质条件下，采用复合地基加固、级配碎石掺水泥底层封闭等技术手段。

3.2 高路堑施工顺序

高路堑土石方开挖时，应采用由上到下、由高到低的顺序放坡开挖，堑顶设置截水沟，避免因雨水冲刷导致边坡垮塌，开挖过程中做好路基横向和纵向临时排水沟,不得有积水浸泡软化路基基底，。

3.3 支撑渗沟在不良地质条件下的应用

边坡支撑渗沟主要用于疏干潮湿的土质路堑边坡坡体和引排边坡上局部出露的上层滞水或泉水。支撑渗沟设置位置应结合现场开挖边坡高度、地层岩性、风化破碎程度和地下水发育情况综合考虑设置（图1）。

图1 支撑渗沟纵断面图

渗沟基底置于边坡潮湿带以下较稳定干燥的土层内，基底铺砌防渗应低于该地区的冻结线以下至少0.5m。排水层应用干砌片石充填，排水层与渗沟的沟壁之间设置砂砾石和卵砾石反滤层，反滤层材质必须满足不均匀系数（η）、粒径（d）的控制数值及各层厚度的要求。

其中：卵砾石：η≤4,10≤d≤40mm；

砂砾石：η≤4,0.5≤d≤8mm；

沙加卵砾石：砂采用中粗砂（粒径0.25≤d≤2mm）卵砾石粒径10≤d≤40mm，砂含量约2/3，卵砾石约1/3；

反滤层砂石料必须洗净，颗粒小于0.15mm的含量不得大于5%。

支撑渗沟反滤层施工时用薄板按各层厚度隔开，自下而上填筑并逐步抽出隔板，层次要分明。

在卵石缺乏地区，支撑渗沟反滤层也可采用两层RCPX715D型渗排水材料反滤层取代砂砾石和卵砾石反滤层。

3.4 路堑边坡顶排水处理应用

为避免地表水直接冲刷路堑边坡造成路堑边坡失稳，在路堑堑顶设置截水天沟，天沟距离堑顶边缘一般不小于5m，困难地段可为2m，天沟采用素混凝土现浇，防治天沟内水下渗浸泡路堑边坡而产生边坡坍塌质量事故。

天沟纵向坡度陡于1:2.5地段，设置现浇混凝土急流槽，急流槽采用梯形或矩形断面，槽内设置跌水台阶，避免坡度过陡，水流速度过快冲刷路基相关结构，影响使用寿命。

3.5 临时排水沟技术应用

在路基各个阶段施工过程中，临时排水沟的设置尤为重要，在路基土石方开挖时，路基面应平整且设置纵、横向排水坡，同时应注重横向、纵向临时排水沟的设置，有效预防路基面受雨水浸泡，雨水渗入基底而造成基底软化，影响地基承载力。

3.6 路基排水与地方水系的顺接

路基排水设施主要有天沟、吊沟、侧沟、边坡平台截水沟、盲沟、消力池、线间集水井等，这些设施将路基水进行分类形成一个排水系统，通过排水设施系统排出路基，应与地方原有水系进行有效顺接，并防止地方水系倒灌至路基影响路基质量。

4.检查与控制程序研究方向

在下一步路基水害防治工作中，加强对路基排水的检查工作，重点检查排水沟的设置、路基积水情况以及排水设施的施工质量检查和质量问题排查与整改。

通过路基施工深入研究探析，进一步研究毛细排水板及砂垫层的设置、基床表层两布一膜及砂垫层设置对毛细水和地表水的防、隔、排作用。

5.结束语

总而言之，在高速铁路路基工程施工过程中，运用水害防治技术，有效解决或降低路基水害，将路基防排水系统化，切实在水害防治上实现提高路基施工质量目标。