高速公路路基排水系統(tǒng)的施工要點(diǎn)分析

焦繼偉 何 濤 李明亮

（中建七局第四建筑有限公司，陜西 西安 710000）

1 高速公路路基排水的分類及常見(jiàn)病害分析

1.1 公路路基排水的分類

影響路基的水流，根據(jù)水源分類可以分為地下水與地表水2種。地下排水可以使用側(cè)排水溝渠，滴灌和洪流槽，障礙物，水分蒸發(fā)群和其他排水設(shè)施地區(qū)。地下排水設(shè)施主要包括城市的滲透井、地下暗溝、排水溝以及下水道滲透溝等。

1.2 高速公路路面的常見(jiàn)病害

1.2.1 路基沉降

首先，路基沉降是由于道路基體的壓縮沉降而產(chǎn)生的，或者當(dāng)路基底部的承受力不能夠承受地表汽車等交通工具的運(yùn)輸從而引起的沉降擠壓。

1.2.2 邊坡坍落度

由于自來(lái)水的侵蝕，結(jié)構(gòu)不當(dāng)，堤防坡度陡峭或邊坡支護(hù)被侵蝕，或者料位布置不當(dāng)引起的。

1.2.3 崩塌和崩塌

邊坡的風(fēng)化巖石表面上的溫度和濕度的相互作用以及降雨，表層巖石或大塊巖石從邊坡上掉下來(lái)的侵蝕和動(dòng)力作用。

1.2.4 路基滑動(dòng)

該坡度填充在陡峭的山丘上，路面被水弄濕而形成滑動(dòng)面，并且在斜坡上沒(méi)有提供必要的支撐，從而造成路基滑落。地下水的路基建設(shè)存在著一定的風(fēng)險(xiǎn)，這也就意味著在路基建設(shè)和施工的過(guò)程中，地下水存在形態(tài)會(huì)根據(jù)工程的設(shè)計(jì)造成一定的負(fù)面影響。并且地下水的變化可能會(huì)降低路基的穩(wěn)定性。因此，必須采取措施改變地下水的存在形式的形狀或數(shù)量。在穩(wěn)定的路堤中也經(jīng)常受到地下水的破壞，例如，如果地下水位高且路堤填料為黏土，水將通過(guò)毛細(xì)作用進(jìn)入路堤，從而增加了填料的水分含量并降低強(qiáng)度。其次，如果在挖溝段挖出的挖溝低于地下水位，如果挖溝坡土是細(xì)土，則斜坡的穩(wěn)定性會(huì)受到地下水滲漏的動(dòng)水壓力的影響。如果切割體是一塊破碎的巖石塊，則如果地下水從裂縫或含水層中流出，水分內(nèi)部肯定的碎屑也將被清除，導(dǎo)致坡面穩(wěn)定性降低。地表水在公路表面沉降的水分對(duì)于路基的印象主要由以下2個(gè)方面中體現(xiàn)。首先是對(duì)高速公路安全駕駛的影響，其次是影響了路基的使用質(zhì)量與使用壽命。

2 高速公路路基排水施工的主要內(nèi)容

2.1 石料選擇

排水設(shè)施砌筑時(shí)需要堅(jiān)固的石材作為基礎(chǔ)，一般規(guī)則是厚度必須大于15 cm（不允許使用橢圓形和薄石）。在單板上使用薄片時(shí)，在選擇石料時(shí)，盡量選擇表面光滑并且尺寸較大的石料，嚴(yán)禁選擇分化的化石材料。針對(duì)砌塊規(guī)格的選擇，首先以正方形為主，上下表面平坦光滑，厚度大約在20 cm～30 cm就可以。當(dāng)用作單板時(shí)，必須在裸露的表面周圍略微鑿長(zhǎng)300 mm～500 mm，寬250 mm的薄片，使外露面平整，敲掉縫棱銳角。

2.2 施工要求

為了使排水和防護(hù)工作的質(zhì)量達(dá)到規(guī)范的設(shè)計(jì)要求，有必要在砌筑前進(jìn)行技術(shù)披露。在砌筑過(guò)程中，需要注意以下4個(gè)方面。1）砌塊在使用前，必須先將所有土壤澆水并弄濕，以清除表面的土壤和鐵銹。在建造第一層或者地基時(shí)，如果第一層為混凝土結(jié)構(gòu)且不能夠進(jìn)行直接施工，則必須先清潔并充分浸濕，然后再坐漿砌筑。如果是土壤，則可以將原始基座直接堆放在上面；如果基座受到干擾，則必須在夯實(shí)之前將其整平。2）盡可能在固定接縫處設(shè)置分段磚，或者在剖切段的伸縮處設(shè)置分段磚。相鄰高度之間的差異不應(yīng)太大。當(dāng)發(fā)生重疊時(shí)，水縫基本在同一水平面上。3）每層必須由一個(gè)外環(huán)組成，以便放置，并且內(nèi)層，外層必須交錯(cuò)并連接在一起。4）必須牢固地放置每一層的磚塊，必須用砂漿填充磚塊，并且黏結(jié)應(yīng)牢固[2]。避免其直接接觸或排空，不應(yīng)在石頭下面的砂漿接縫上方由小塊石頭支撐。保證水平縫和垂直縫的寬度應(yīng)基本相同，并符合規(guī)范要求。

2.3 勾縫工藝要求

為了使接縫保護(hù)結(jié)構(gòu)和路基保持耐用性，確保其質(zhì)量和美化，接縫必須特別注意以下3點(diǎn)。1）砂漿標(biāo)號(hào)應(yīng)高于M10，且應(yīng)高于砂漿設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)的要求。2）篩分用于黏結(jié)的沙子和泥漿含量必須符合規(guī)范要求。水泥標(biāo)號(hào)不要太高，否則砂漿表面容易開裂。此外注意接縫表面應(yīng)平整致密，安裝時(shí)應(yīng)將接縫表面切掉。3）整線保護(hù)工程的勾縫形狀應(yīng)一致，勾縫寬度和厚度應(yīng)恒定，線條應(yīng)筆直應(yīng)該很順利。黏結(jié)完成后，必須及時(shí)清除磚表面的灰漿和灰塵，并且必須加強(qiáng)維護(hù)以防止部分分離。

3 路基地下排水的設(shè)施以及施工重點(diǎn)

3.1 明渠和排水渠

當(dāng)?shù)叵滤簧疃容^淺或沒(méi)有固定的水層時(shí)，開放式水道和排水通道通常是合適的。使用開放式溝渠和排水管時(shí)，注意不要在溫度過(guò)低的地方使用。在明渠施工過(guò)程中，有必要增加明渠的縱向坡度，以確保及時(shí)的水流。在開挖溝槽的過(guò)程中，檢查控制基座的高度，控制橫截面的大小，并使用人機(jī)協(xié)作進(jìn)行相關(guān)的挖掘。在測(cè)量和設(shè)置開放式溝渠時(shí)，應(yīng)使用經(jīng)緯儀或全站儀，并且在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須根據(jù)設(shè)計(jì)圖的規(guī)則進(jìn)行科學(xué)工作。在整個(gè)過(guò)程中，開放溝槽的泄漏孔的結(jié)構(gòu)應(yīng)保持垂直，并且保證其沒(méi)有阻塞。

3.2 暗溝

暗溝通常安裝在地下，以引導(dǎo)水和地下排水溝渠，而不會(huì)造成洪水和集水（如圖1所示）。適用于城市下水道管、雨水管和高速公路路基排水等。

圖1 暗溝示意圖

暗溝的作用主要是引導(dǎo)地下水流，以此控制地下水位的高度。室外暗溝的建設(shè)通常是由進(jìn)水口暗溝的組成成體積頂部蓋板組成。暗溝設(shè)備的橫截面大多數(shù)為矩形結(jié)構(gòu)，根據(jù)實(shí)際施工區(qū)域的不同，有時(shí)也是梯形結(jié)構(gòu)。實(shí)際施工過(guò)程中將暗溝的寬度控制在0.3 m～0.5 m，高度控制在1 m～1.5 m。根據(jù)實(shí)際施工區(qū)域泉眼的具體位置及高度，盡量選擇水分排放路徑最短的路基。同時(shí)要注意在挖掘過(guò)程中防水工作以及泉眼水必須及時(shí)的排除，以防止發(fā)生堵塞現(xiàn)象。在開挖過(guò)程中相關(guān)人員要及時(shí)地檢查基座的承受能力，如果基座承載力脆弱，需要采取一定的加固措施。在建造暗溝時(shí)，必須注意確保沉積物，土壤和石頭不會(huì)掉入溝渠或腺體中，以防止堵塞。

3.3 滲溝

滲溝設(shè)置主要是為了降低地下水位或攔截地下水，目前主要有3種類型的滲溝：管式滲溝、集石滲水溝和洞穴型滲水溝。管狀溝渠主要用于地下水長(zhǎng)，流量大的地區(qū)，如果管狀溝渠的長(zhǎng)度為100 m～300 m，則必須建立水平排水段以排出地下水。從材料選擇的角度來(lái)看，管式穿透溝的排水管可以由陶瓷、混凝土和水泥等各種材料制成，排水孔應(yīng)該設(shè)置在排水管的壁上。排水孔的分布應(yīng)有一定順序，間隙不應(yīng)太大，通常不超過(guò)20 cm。填石漏水溝僅適用于泄漏距離長(zhǎng)，坡度小于1%的斷面，該斷面一般為矩形或梯形，填石漏水溝的埋藏深度不應(yīng)低于原始地下水位。巖石溝的底部和中心充滿了大卵石或礫石，具體比例取決于卵石或礫石的兩側(cè)和頂部形成了約15 cm厚的2個(gè)部分，并填充了粒徑。空洞溝主要用于水域，山洞溝的墻壁，通常是用磚砌成的，洞的頂部必須蓋上蓋板以防止異物進(jìn)入。在公路下排水施工設(shè)計(jì)中，通常將這3種不同類型的淹沒(méi)溝渠有效地結(jié)合起來(lái)[3]。根據(jù)實(shí)際情況，為不同的橫截面設(shè)計(jì)了不同的浸入式溝槽，以防止和減少地下水的侵蝕以及露天少量水造成的破壞。

3.4 滲井

滲井是一種水平地面排水設(shè)備，它通過(guò)排泄路基附近的淺層地下水來(lái)影響路基的安全。地下有4個(gè)含水層，其中影響路面的上層含水層很薄，排水量不大，很難布置水平的滲漏溝。垂直井可用于建立泄漏井（如圖2所示）。滲井穿過(guò)不透水層，并通過(guò)將較低等級(jí)范圍內(nèi)的較高地下水引入深層含水層來(lái)降低較高的地下水位。

圖2 滲井示意圖

4 結(jié)語(yǔ)

公路路基排水對(duì)于我國(guó)公路建設(shè)的質(zhì)量起著至關(guān)重要推動(dòng)作用。因此加強(qiáng)對(duì)于排水技術(shù)的改革與控制，對(duì)于促進(jìn)中國(guó)公路運(yùn)輸?shù)某掷m(xù)發(fā)展至關(guān)重要。