路基是路面的基础,路基排水是路基的关键。路基好坏决定着路面使用寿命。
1.路基排水问题的提出依据
路基是路面的根基。这就要求路基经常保持干燥状态。具有足够的强度和稳定性,才能保证路面的承载能力,使路面不产生变形和破坏。在影响路基强度,造成路面破坏的诸因素中,无不与地下水和地面水的存在有关。因此,在修筑公路时,必须要十分重视路基的排水。
2.路基地下水的影响分析
在一般情况下,汽车荷载的作用区域(即车轮荷载的传递深度)达1 .2~1.5m,对特重型汽车而言,作用区域可达3.0m。也就是说,路面以下3.0m深度范围内的路面结构层和土基,是特重车荷载的持力层。根据水文地质学资料可以看出,路基的持力层往往是土基毛细水的活动层。持力层的厚度于路面厚度与路基临界状态是保证路基稳定的关键。为了防止地下水淹没或毛细水浸润路基,必须对路基地下水位降低到持力层以下,才能确保路基强度,延长路面的使用时间。
在山区和丘陵地区,路堑往往都是基岩路基,养护部门每年都要花费很多人力、物力去处理这些路段的路基病害。究其原因,就是没有考虑好排除路基地下水问题,尤其是垭口地带的地下水较多,且为较集中的地带,湿度此一般地带得多,水分不易蒸发。同时,垭口路堑在路线的横断面上,是处于最低位置,多数垭口都是构造断层存在的地带,岩体最不完整,往往富含地下水。这些地带也是最潮湿,最容易汇集地面水和地下水地带,水文地质条件最差。当垭口山体较薄时,地下水相应较少,路基病害也相应较轻;当山体厚度较时.因地形开阔,汇水面积,地下水量较,水位一般较浅。特别是深而长的路堑.穿切含水地层较厚、较宽,汇于路基中的地下水量就,路基病害就特别严重。如果路堑是通过平缓、开阔地形,地层多属于亲水性岩土。路堑往往处于风化带内,岩层节理裂隙发育,岩体破碎,多含基岩裂隙水和第四纪潜水。裂隙水在旱季时流量小,甚至处于干涸状态;雨季时由于气降水量下渗,形成季节性裂隙水或潜水,并通过路堑两侧边坡向路床汇集。如果地下水不能及时排除,将使路基强度迅速下降,久而久之,就会产生湿软弹簧和翻浆,形成路基病害。另一方面,挖方路基一般都是采用爆破方法明挖而成,到接近路基标高时不是欠挖留有炮跟,就是超炸,往往使路床形成深浅不一,规模不等的爆破坑槽,造成路基软硬不均,密实程度各异。爆破坑槽往往积水形成鸡窝状浓包,是造成路基湿软弹簧、产生不均匀沉陷甚至翻浆的重要原因。
3.路基地下水的排除方法
排除路基地下水的方法宜用拦截、汇集、隔离和导流等形式。在某些情况下,还需降低地下水位。由于地下排水结构物的构造一般都比地面排水结构复杂、维修、改建较困难,所以,设计和施工都应特别精心,以免建成后使结构物失效而酿成后患。
(1) 用土工布作隔离层排除路基地下水布
土工布宜用于地下水位较浅的饱水松软地基,尤其是沼泽化湿地,海洋和湖泊沉积的细颗粒泥沼地基。土工布能均匀分布车轮荷载,增强土基模量,减小车重对地基的应力集中,隔离地下水向路基反渗.减小孔隙压力,过滤由车重作用引起的细粒土或泥浆随水上翻,使之加速固结,让土基趋于密实,提高土的内摩擦角和内聚力,增加路基承载力。
(2)利用天然砂砾排除路基地下水
承德地区是砂砾料丰富地区,可以就地取材,在路基上铺筑厚度不少于20厘米的透水性和水稳性都较好的天然砂砾,可以隔离毛细水和排除地下水。砂砾层既可以作切断毛细水,疏于路基水分,又提高路基强度和防止翻浆作用。
(3)盲沟排除地下水
用盲沟排除地下水,宜用于浅层裂隙水路段,多用于山岭垭口路段。但是,盲沟工艺烦琐,尤其不适合机械化施工,一般不宜多用。
(4)暗沟排水
暗沟的作用主要是把路基范围内的泉水和较集中的裂隙水排到路基范围以外去,使其不在路基中扩散,为害路基。暗沟出口处应高于路外排水沟最高水位,一般不得小于20厘米,防止排水沟倒灌。
(5)渗沟排水
渗沟排水,宜用于地下水位较浅,又能较好地解决出口位置的挖方路基。渗沟底宽以满足排除地下水最流量为原则。渗沟深度一般于2m。
(6)深边沟排水
ac97深边沟的作用是汇集和排除路基范围的路基地下水及流向路基的小量地面水,不宜与其它
沟渠合并使用。
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