滲溝在公路路基地下排水中的應用

王明銅

甘肅省白銀公路總段，甘肅白銀 730900

0 引言

公路排水是公路建設的重要組成部分。處理好公路排水對減輕公路水損害，保證公路使用性能，延長公路使用壽命等具有重要意義。路基地下排水的目的是攔截、排出地下水，降低路基地下水位，使路基處于干燥狀態，以保證路基的穩定性能滿足設計和運營的要求。路基滲溝排水主要以滲流的方式匯集水流，并就近排出路基以外。現本人就結合所參加建設過的S309線臨夏至大河家二級公路中涉及地下排水的情況，淺談滲溝在公路路基排水中的應用及具體的施工方法。

1 工程概況

S309線臨夏至大河家二級公路區屬黃土高原干濕過渡區III（即III3甘東黃土山地區），路線所經地區屬溫帶半干旱氣候。氣候以溫涼為主，四季不分明，降水較多。其特點是：春季回暖慢，多降溫，連陰雪；夏季短而涼爽，多大暴雨、冰雹；秋季降溫迅速，多陰雨；冬季漫長而寒冷。年平均氣溫5.9℃，年平均降水量593mm～653.7mm，降水多集中于7、8、9三個月，最大凍土深度達144cm。區內地下水位高，沖刷嚴重，對路基危害大。依多年觀察，路基所經地區地下水位高，邊坡滲水嚴重，尤其是春融時期及7～9月雨季時期，路基挖方坡面大量滲水，沖刷坡面，滲入路基范圍內，致使路基多處翻漿、唧泥、沉陷，破壞路面結構層，嚴重影響公路的通行能力。并且處理翻漿難度大，費用高。

2 適用情況

針對此種情況，我們在S309線臨夏至大河家二級公路本次施工時特別重視對路基滲水的處理，防止地下水對路基強度的影響，減少路基翻漿現象的發生。對進入路基范圍的滲水進行攔、截、堵、排。具體做法是：

1）填方路段

當填方高度不大時，在路基滲水源側坡腳處設置滲溝，滲溝迎水面一側設置滲水土工布，背水面一側設置防水土工布（板），滲溝截面形式：矩形，底寬0.6m～1.0m（I型1.0m,II型0.6m），深1.5m。滲溝底部設置C15預制混凝土底座，底座上放置直徑150mm的帶孔雙壁波紋管，將滲入波紋管內的水流排走。滲溝內回填碎、礫石，靠近土工布的碎、礫石粒徑為1cm～2cm,作為反濾層。靠近波紋管的碎、礫石粒徑為3cm～5cm,作為滲水層。碎、礫石要求潔凈、堅硬，不易風化，并不得帶泥，保證水流順利滲入波紋管后排出。當縱向排水距離長或地形不利于縱向排水時 ，可采用在適當位置設置橫向不帶孔的波紋管，將滲溝內滲水橫向排出路基以外。

2）挖方路段

當路線穿越泥巖以及滲水嚴重的路段時，在挖方坡腳下設置滲溝。如遇挖方坡腳處設置了內護墻時，在內護墻基底處設置直徑100mm的橫向波紋管，縱向間距5m，將內護墻基礎范圍內的滲水排入滲溝后排走。如遇半填半挖路基，也可橫向設置不帶孔波紋管，將滲溝內水流橫向排除，波紋管通過三通連接。

3 滲溝施工工藝

S309線臨夏至大河家二級公路通過施作滲溝，降低了路基范圍內的地下水位，使路基土處于干燥狀態，大大減少翻漿等病害，提高了路基的穩定性。滲溝施作的具體方法和步驟如下：

1）滲溝開挖

開挖前嚴格按照圖紙要求，將滲溝的邊線、控制線及高程準確放樣，滲溝開挖應從下游向上游進行，開挖深度根據設計進行，并不小于當地最大凍土深度。開挖時，由于開挖深度較大，因此要求機械操作員要較好的控制，避免開挖時觸及邊坡導致邊坡塌方，開挖出的土方要求至少距坑邊2m以上，避免荷載過大導致坑壁塌方。縱向設置一定坡度，坡度不小于1%，當坡度大于5%時，可考慮將基底做成階梯型。開挖時準確放線，開挖速度要盡量快，及時施做，及時回填。不可暴露太久，以防坑內積水引起路基及山坡坡體坍塌。當滲溝長度較長時，可以分段開挖，分段施做。一段完成后，再進行上一段的開挖。

2）清溝及混凝土底座的施做

當土方挖至設計標高之上300mm時，采用人工清槽的方式挖至設計標高，使滲溝底面平整，縱坡合理。然后用人工夯實或電動夯將基底夯實，緊跟著施做混凝土底座。混凝土底座安裝要迅速，兩塊預制塊安裝平順，縱坡合理，縫寬1cm，用M10砂漿勾縫。也可以按照設計的斷面尺寸，現場澆注同等標號的混凝土。如條件允許，可在混凝土底座安裝完成后，施做瀝青防水層,以防止滲水沿著混凝土底座接縫處繼續下滲，影響路基穩定。

3）土工合成材料的鋪設及波紋管的安裝

混凝土底座施作完成后，即鋪設土工合成材料。在路基滲水面鋪設滲水土工布，在背水面鋪設防水土工布（板）。接頭處搭接寬度不小于10cm，鋪設時應緊貼保護層，但不能拉得過緊。波紋管的安裝縱向通過專用橡膠接頭，橫向通過三通相接。帶孔的波紋管滲水孔應向上。安裝時使波紋管平順相接，不能大幅度拐彎，以防止波紋管破壞而導致水流不暢或於塞。管底和混凝土底座自然靠近。

4）透水層及反濾層碎、礫石回填

靠近波紋管附近填碼3cm～5cm碎礫石，作為透水層。在透水層的上部和兩側靠近土工布的地方，按一定比例分層填較細顆粒的碎（礫）石（粒徑1cm～3cm）,作為反濾層，碎（礫）石粒徑的比例按逐層4:1的比例遞減。反濾層的作用是匯集地下水流，同時防止土粒等堵塞反濾層中的空隙，堵塞透水層。反濾層材料不一定要粒徑均勻，但應滿足滲透穩定性和易于施工的要求。

5）封閉層

在滲水高度以上設置封閉層。設置封閉層前，應將滲水土工布和防水土工布上面露出部分折過來蓋住反濾層。封閉層采用鋪設50cm厚中粗砂并壓實，然后在上面施做排水邊溝、排水溝等。由于滲溝具有匯集水流的功能，滲溝沿線必須是“開放的”。平面位置上滲溝可設在邊溝以下或路基上側山坡地面以下的適當位置，滲溝的平面位置盡可能與地下水流相互垂直。深度上根據設計，結合實際情況，盡量使滲水能全部進入滲溝，使滲溝能達到良好的攔截效果。滲溝施做時應根據施工時具體情況，具體安排，尤其是流水縱坡要視情況而定，切不可死套路基設計高程。務必使流水順暢流出。千萬不可聚水或使水倒流。如果那樣，滲溝的意義就完全失去了。

4 結論

目前滲溝在路基排水中得到了廣泛的應用，尤其是山區公路在修建時，地下水位一直居高不下，致使路基翻漿嚴重，甚至在土方開挖時運輸車輛都無法進入。S309線臨夏至大河家二級公路的施工中，我們通過先施做滲溝，使路基地下水位下降，挖方土體干燥后，再進行開挖。通過滲溝排水，降低了地下水位，保證了路基質量，減少了路基翻漿等病害的發生，同時也加快了施工進度，降低了施工成本，滲溝的作用及優越性很明顯的表現出來。

[1]JTJ.018-97，公路排水設計規范.

[2]朱新實，蔣周平.公路排水設施.北京：人民交通出版社，2000.