高鐵路基水害防治技術分析

中鐵二十四局集團上海公司 | 顧 軒

1.工程概況

中鐵二十四局承建的商合杭鐵路站前十七標，施工管段從安徽省宣城市廣德縣境內至浙江省湖州市安吉縣境內，起止里程DK628+815.78～DK674+162.90，全線路基總長18.293Km。其中區間路基15.023 km,站場路基3.270 km。

主要工程數量：土石方挖運共計181萬方；框架橋（涵）共計63座；路基支擋及防護砼共計14.8萬方；地基加固CFG樁共計56.2萬米；毛細排水板共計17.6萬平米；AB組填料共計60.2萬方；級配碎石共計28.7萬方；

路基填料：本標段基床及以下采用的是粗粒土、細粒土的混合料（AB料），基床表層為級配碎石，過渡段填料為級配碎石水泥改良。

標段范圍內共計34段路基，無軟土路基，局部地段為剝蝕低山區，地形起伏較大，邊坡高度大于15米的深路塹共四段，其余內多為低山丘陵區，半挖半填路基段落較多，廣德南站及安吉站地區地勢較平坦，多為良田，河網水系發育，路基填方較高。

2.路基水害防治的意義

路基水害是路基在地表水及地下水作用下導致路基填料含水量過大，使路基處于軟化狀態，在荷載作用下使路基承載力下降造成路基沉降、邊坡垮塌等現象，影響路基使用功能。

路基水害的形成，是各種內在和外在因素相互聯系，共同作用的結果，通過對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進行防治，從而保證路基質量，延長路基使用壽命。

3.路基水害防治處理措施探析

3.1 地質核查制度

原地面處理（淺層清表、深層加固）前，應對地基的地質資料進行核查， 路基地質核查工作主要有路基地基條件、路堤及路塹基床條件、預加固樁及支擋結構基礎條件等。

對水文地質資料以及水塘的分布范圍、水深、淤泥厚度、防護標高等進行核實。核查有無泉眼和地下水露頭等并對流量進行實測。陡坡路基重點核查地層橫向變化情況、軟弱夾層情況和水文地質情況，附近有泉眼或地下水露頭時應增加勘探密度和深度，查明是否為斷層等構造水。

核查各種類型過渡段的地層縱橫向變化情況，對于遇水弱化的不良地質條件下，采用復合地基加固、級配碎石摻水泥底層封閉等技術手段。

3.2 高路塹施工順序

高路塹土石方開挖時，應采用由上到下、由高到低的順序放坡開挖，塹頂設置截水溝，避免因雨水沖刷導致邊坡垮塌，開挖過程中做好路基橫向和縱向臨時排水溝,不得有積水浸泡軟化路基基底，。

3.3 支撐滲溝在不良地質條件下的應用

邊坡支撐滲溝主要用于疏干潮濕的土質路塹邊坡坡體和引排邊坡上局部出露的上層滯水或泉水。支撐滲溝設置位置應結合現場開挖邊坡高度、地層巖性、風化破碎程度和地下水發育情況綜合考慮設置（圖1）。

圖1 支撐滲溝縱斷面圖

滲溝基底置于邊坡潮濕帶以下較穩定干燥的土層內，基底鋪砌防滲應低于該地區的凍結線以下至少0.5m。排水層應用干砌片石充填，排水層與滲溝的溝壁之間設置砂礫石和卵礫石反濾層，反濾層材質必須滿足不均勻系數（η）、粒徑（d）的控制數值及各層厚度的要求。

其中：卵礫石：η≤4,10≤d≤40mm；

砂礫石：η≤4,0.5≤d≤8mm；

沙加卵礫石：砂采用中粗砂（粒徑0.25≤d≤2mm）卵礫石粒徑10≤d≤40mm，砂含量約2/3，卵礫石約1/3；

反濾層砂石料必須洗凈，顆粒小于0.15mm的含量不得大于5%。

支撐滲溝反濾層施工時用薄板按各層厚度隔開，自下而上填筑并逐步抽出隔板，層次要分明。

在卵石缺乏地區，支撐滲溝反濾層也可采用兩層RCPX715D型滲排水材料反濾層取代砂礫石和卵礫石反濾層。

3.4 路塹邊坡頂排水處理應用

為避免地表水直接沖刷路塹邊坡造成路塹邊坡失穩，在路塹塹頂設置截水天溝，天溝距離塹頂邊緣一般不小于5m，困難地段可為2m，天溝采用素混凝土現澆，防治天溝內水下滲浸泡路塹邊坡而產生邊坡坍塌質量事故。

天溝縱向坡度陡于1:2.5地段，設置現澆混凝土急流槽，急流槽采用梯形或矩形斷面，槽內設置跌水臺階，避免坡度過陡，水流速度過快沖刷路基相關結構，影響使用壽命。

3.5 臨時排水溝技術應用

在路基各個階段施工過程中，臨時排水溝的設置尤為重要，在路基土石方開挖時，路基面應平整且設置縱、橫向排水坡，同時應注重橫向、縱向臨時排水溝的設置，有效預防路基面受雨水浸泡，雨水滲入基底而造成基底軟化，影響地基承載力。

3.6 路基排水與地方水系的順接

路基排水設施主要有天溝、吊溝、側溝、邊坡平臺截水溝、盲溝、消力池、線間集水井等，這些設施將路基水進行分類形成一個排水系統，通過排水設施系統排出路基，應與地方原有水系進行有效順接，并防止地方水系倒灌至路基影響路基質量。

4.檢查與控制程序研究方向

在下一步路基水害防治工作中，加強對路基排水的檢查工作，重點檢查排水溝的設置、路基積水情況以及排水設施的施工質量檢查和質量問題排查與整改。

通過路基施工深入研究探析，進一步研究毛細排水板及砂墊層的設置、基床表層兩布一膜及砂墊層設置對毛細水和地表水的防、隔、排作用。

5.結束語

總而言之，在高速鐵路路基工程施工過程中，運用水害防治技術，有效解決或降低路基水害，將路基防排水系統化，切實在水害防治上實現提高路基施工質量目標。