摘要:地下水的浸泡、冲蚀等作用,会使路基土体的强度降低,导致路基发生沉降、塌陷、脱空等各种病害,对于路基地下水的处治,必须因地制宜,防排结合、综合治理。
关键词:地下水;路基;处治;排水
地下水是道路路基病害产生的最常见也是最主要的因素之一。对于道路地下水的影响,应注意结合工程实际情况,因地制宜,采用防排结合的处治措施,设置必要的地下排水设施。本文结合盘古路(仙葫大道~凤岭南路标段)道路工程实例,对道路路基地下水的防治处理措施进行探讨。
1.地下水的分类
地下水按照埋藏条件和含水层空隙性质可划分为包气带水(包括土壤水和上层滞水)、潜水和承压水。
土壤水为位于地表附近土壤层中的水,主要以结合水及毛细水的形式存在,主要来源于降水入渗、水汽凝结以及潜水补给,又通过蒸发、植物蒸腾作用消耗出去。
上层滞水是由于局部的隔水作用,使下渗的大气降水停留在浅层的岩石裂缝或沉积层中所形成的蓄水体,是局部隔水层之上的重力水。上层滞水分布范围小,受季节性影响较大,丰水季节地表水丰富,地形低洼处经常积水,使上层滞水也相应增多,干旱季节则较为干枯。
潜水是位于地表下第一个隔水层之上,具自由水面的水。
承压水是充满两层隔水层之间,具压力水头的水。
2.工程实例
某项目位于南宁仙葫片区,呈南北走向,北起于仙葫大道,南止于凤岭南路,路线全长1617.161m。其中KI+400~K1+596段为路基填方段,地勘报告揭示该路段2012年原为耕土,平均厚度约0.8米,下层为全风化砂岩,未发现地下水,土质良好。路基施工时施工单位反映,地表有积水,且开挖后发现大量地下水及淤泥质土。勘察单位对该路段进行了补勘,结论如下:
因周边场地陆续开发,地形产生变化,导致该处变为低洼地段,致使场地内排水不畅,丰水期形成大面积地表水,地表水下渗至全风化砂岩层,上层滞水随之增加。全风化砂岩遇水后易崩解,有流砂性质,开挖时易产生塌陷等现象,承载力有所下降,厚度深达0.8-3.5m,该路段全风化砂岩岩土性质已发生。
3.处治方案
针对以上情况,提出了两个处治方案作为比较。
3.1方案一
抛石挤淤,抛填片石至常水位以上50cm,抛石厚度以压实后不产生明显沉降后的片石厚度计,抛石厚度约为3m。处理大样图详见图1。
图1 路基处理设计图(方案一)
3.2方案二
挖除耕土及全风化砂岩,换填透水性较好的片石(杂砂石嵌缝)0.5m,后回填符合路基设计(CBR)要求的调料至原地面,再填筑路基。在道路两侧做好浸水路堤及边坡防护,以防地表水渗入。处理大样图详见图2。
图2 路基处理设计图(方案二)
3.3处治方案分析对比
3.3.1地下水分析
因2012年至今,该地段周边地块陆续回填开发,使该路段成为了低洼路段,而路基施工时正好为丰水季节,因排水出路受到影响,导致该地段常常积水。经现场踏勘,并于该地段附近(非低洼,同一含水性质)打一水井,以观测地下水位情况。经观测发现,水井处与该低洼地段地下水情况不同。
结合补堪资料及该地段现场实际情况,可判断KI+4000—K1+596段地下水主要为上层滞水。因最近几年因常常积水,使该地段上层滞水得到充分的补给,并下渗至耕土及全风化砂岩,长时间的浸泡和影响使其土质发生变化。
3.3.2路基处理方案分析
经以上分析,该地段地下水受季节影响较大,丰水季节水量丰富,干旱季节则较为干枯。本工程该路段为填方路基,回填后将不再是低洼积水路段,只要做好路基排水防渗措施,即可避免地下水病害的影响。
方案一采用抛填片石,此方案可有效保护路基不受地下水的破坏,施工方便,工艺成熟。但片石用量较大,不够经济。
方案二采用换填处理,挖除不良土后回填路基,并做好道路边坡防护措施。结合良好的地面排水系统收集路面及边坡雨水,引导坡脚水流并及时排放,可有效防止下渗,确保路基稳定。同时,该方案较为经济。
经综合分析比较,该路段采用了方案二进行实施。现道路已建成通车,路基良好,未见异常。
4.结论
道路路基因地下水产生的病害数不胜数,路基地下水的处治至关重要。工程中应注意判断地下水的类型和性质,分析地下水的影响及成因。若遇到潜水或承压水层,且地下水量较大时,可考虑设置道路纵横向的盲沟及渗沟等措施,还可设置土工合成材料或黏土等隔水层及排水层等,将水流引出路基两侧坡脚以外,建立良好有效的地下防排水设施,必要时还可结合降水措施,防止地下水对路基造成破坏。
道路路基的实施应根据地下水实际情况,因地制宜,对症下药,并结合安全、经济等因素,采取经济合理的的处理措施,才能有效避免和减少地下水对路基的影响。
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论文作者:罗国章,李文骞,蒙禹
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/9/11
标签:路基论文; 地下水论文; 水层论文; 方案论文; 路段论文; 道路论文; 低洼论文; 《基层建设》2018年第24期论文;