淺談路基工程地下水害治理

趙 麗

路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，受水、溫度、荷載、土質(zhì)等因素的影響。就路基病害的規(guī)模、范圍及成因而言，水往往是決定性的因素之一。地表水滲入路基土體會降低土的抗剪強(qiáng)度;地下水的存在和活動(dòng)會引起各種路基病害，是路基變形發(fā)生和發(fā)展的基本原因;在低路堤條件下，由于毛細(xì)作用，水分可能滲入路堤內(nèi)，使填料強(qiáng)度下降;水還是產(chǎn)生溶蝕和凍害的主要原因之一。

1 地下水的來源

1)從地面滲入地下，局部隔水透鏡體上部的上層滯水;2)在地面以下第一個(gè)隔水層以上的含水層中的潛水;3)沿基巖上部裂隙中流動(dòng)的裂隙水;4)分布于可溶性巖層的裂隙、溶洞中的巖溶水。

2 地下水的危害

路基范圍內(nèi)的地下水及其活動(dòng)，給路基的穩(wěn)定性帶來很大的危害。對于一般的黏性土及泥質(zhì)巖石的路塹，由于地下水的存在，增加了路基土體的含水量，降低了其抗剪強(qiáng)度，在列車荷載及其他外來的作用下，產(chǎn)生路基病害或嚴(yán)重變形;地下水浸濕基床土，將引起翻漿冒泥、凍脹路肩等基床病害;地下水在邊坡中的活動(dòng)，可引起地表土滑動(dòng)、溜坍等邊坡變形;地下水浸濕路堤下部及基床，引起路堤潰塌甚至沿傾斜基底滑動(dòng);路基傍山的土體中地下水的活動(dòng)是促進(jìn)滑坡、崩塌等山體變形的重要原因之一。

3 地下水的防治方法

明溝和槽溝是兼排地表水和土體中的上層滯水或埋藏很淺的潛水的排水設(shè)備;滲溝用于地下水埋藏淺或無固定含水層時(shí)降低地下水位、排除地下水;邊坡滲溝用于疏干潮濕的邊坡和上層滯水，也常用于加固潮濕的容易發(fā)生溜坍的土質(zhì)路堤邊坡;支承滲溝用于排除可能滑動(dòng)面附近的地下水和疏干潮濕土體，并起支撐不穩(wěn)定土體或山坡的作用;在多層含水的地基上，如果影響路基的地下含水層較薄，且平式排水滲溝不宜布置時(shí)，可考慮設(shè)置立式滲井，向地下穿過不透水層，將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;處理滑坡及其他路基病害中的地下水時(shí)，當(dāng)?shù)叵滤癫剌^深，如10 m～20 m以上時(shí)，深埋滲溝的開挖工程太大，施工困難，常以滲水隧洞排水，滲水隧洞可與立式滲井配合使用，單獨(dú)使用時(shí)，只能排除隧洞能集引的含水土層中的水，而不能貫穿整個(gè)或多個(gè)含水地層;仰斜式鉆孔一般用于含水層比較明顯的地層中，依據(jù)水文地質(zhì)條件，鉆孔可平行排列或扇形排列布置。

4 地下水害的治理

4.1 工程概況

某線路施工過程中，DK2+080～DK2+090路塹左側(cè)邊坡一級平臺以下1 m處有地下水滲出。DK2+180～DK2+190段、DK2+250～DK2+260段路塹右側(cè)邊坡一級平臺與二級邊坡交角處有地下水滲出，DK2+210，DK2+257處路基面路肩標(biāo)高處有地下水滲出。以上路段路塹邊坡高度約30 m～40m，屬于深路塹地段。原設(shè)計(jì)路基兩側(cè)設(shè)側(cè)溝，設(shè)1 m寬平臺;一級邊坡設(shè)2 m寬平臺，并在平臺處設(shè)水溝;二級邊坡設(shè)5 m寬平臺，并在平臺處設(shè)水溝;其上邊坡平臺寬2 m;每級邊坡的高度均為 10 m，邊坡坡率均為 1∶1。

分析該路段出現(xiàn)水害的地下水的來源:該段線路是環(huán)形線路，從地形整體分析，該路段兩側(cè)地勢較高，汛期雨水下滲匯集到該區(qū)形成地下水害。

4.2 主要處理思路

在DK2+180～DK2+190，DK2+250～ DK2+260段路基右側(cè)邊坡、DK2+210～DK2+260段路基基床部分設(shè)置排水設(shè)施，將滲水匯至DK2+180～DK2+260段路基右側(cè)側(cè)溝底部滲溝，DK2+180～DK1+685段于右側(cè)溝底部設(shè)蓋板溝同滲溝相連，將滲水引至DK1+685處排出，順地形排入線路右側(cè)附近塘中;DK2+080～DK2+090路基左側(cè)邊坡設(shè)置排水設(shè)施，通過橫向滲溝將水匯至路基右側(cè)側(cè)溝下部的蓋板溝將水排至路基本體以外。

4.3 具體處理方法

1)DK2+178～DK2+262段右側(cè)邊坡，出水坡面采用鋼筋混凝土肋護(hù)坡進(jìn)行加固防護(hù)。DK2+180～DK2+190段、DK2+250～DK2+260段，一級邊坡及一級平臺以上1.5 m范圍，坡面以下1.5 m(該地區(qū)最大凍土深度112 cm)全部采用干砌片石碼砌，以匯集邊坡滲水，干砌片石側(cè)邊及底面鋪設(shè)0.1 m厚中粗砂(反濾作用)。DK2+210～DK2+260路基面出水地段設(shè)計(jì)為滲水路基，在路基面以下0.6 m及側(cè)溝底部鋪設(shè)土工布，并將土工布上0.6 m夯填砂黏土，以隔斷路基上部地表水的下滲;側(cè)溝底部、土工布下1.5 m范圍內(nèi)換填滲水料，見圖 1，以匯集路基下部地下水，滲水料側(cè)邊鋪0.1 m厚中粗砂(反濾作用)，滲水料層底部路基面設(shè)2%的排水橫坡將水匯入路基右側(cè)側(cè)溝底部的滲溝。DK2+180～DK2+260段路基右側(cè)側(cè)溝底部設(shè)置滲溝，見圖2，溝底縱坡3‰，以匯集DK2+180～DK2+260段邊坡滲水及DK2+210～DK2+260段路基滲水，DK2+260處滲溝端部設(shè)反濾層，DK2+180處滲溝與蓋板溝過渡銜接，在銜接處設(shè)檢查井。

2)DK2+078～DK2+092段左側(cè)二級平臺以下采用鋼筋混凝土肋護(hù)坡進(jìn)行加固防護(hù)，二級平臺以上采用M7.5漿砌片石護(hù)坡。該段滲水邊坡是開挖后形成的孤山包的一面，分析邊坡滲水沒有補(bǔ)給，DK2+080～DK2+090段一級邊坡及一級平臺以上1.5 m范圍，坡面以下1.5 m采用干砌片石碼砌(見圖3)，以匯集邊坡滲水，干砌片石側(cè)邊及底面鋪設(shè)0.1 m厚中粗砂。DK2+080～DK2+090段在側(cè)溝底部設(shè)置1.2 m寬滲溝，由DK2+080，DK2+090向DK2+085排水，溝底坡度不小于 5‰。DK2+080，DK2+090處滲溝端部設(shè)反濾層。在DK2+085處設(shè)置橫向滲溝，將路基左側(cè)邊坡滲水匯集至右側(cè)的蓋板溝。滲溝與蓋板溝銜接處，在蓋板溝側(cè)邊設(shè)置排水口，在蓋板溝排水溝外側(cè)設(shè)置反濾層。蓋板溝設(shè)置在側(cè)溝下部，溝底縱坡采用3‰。

5 結(jié)語

防治地下水害，首先應(yīng)進(jìn)行野外工程地質(zhì)和水文地質(zhì)調(diào)查、勘探和測試，因地制宜，采用合理的排除地下水的方法，同時(shí)采取措施防止地表水下滲而造成對地下水的補(bǔ)給，從而保證路基的安全穩(wěn)定。

[1] TB 10001-2005，鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] 吳邦穎.路基工程[M].成都:西南交通大學(xué)出版社，1989:43-49.

[3] 汪 萍，付艷麗.淺談路基地下水的防治與排水[J].黑龍江科技信息，2008(14):211.

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