1B公路工程施工综合排水
1B路基地下水排水设置与施工要求
路基地下水排水设施有暗沟(管)、渗沟、渗井、仰斜式排水孔等设施。其作用是将路基范围内的地下水位降低或拦截地下水并将其排除至路基范围以外。
一、暗沟、暗管(引导地下水流,无渗水汇水功能)
1.设置
路基基底范围有泉水外涌时,宜设置暗沟(管)将水引排至路堤坡脚外或路堑边沟内。
2.施工要求
(1)沟底应埋入不透水层内,沟壁最低一排渗水孔应高出沟底mm以上。进口应采取截水措施。
(2)暗沟、暗管设在路基侧面时,宜沿路线方向布置。
(3)暗沟、暗管设在低洼地带或天然沟谷时,宜沿沟谷走向布置。
(4)寒冷地区的暗沟应做好防冻保温处理,出水口坡度宜不小于5%。
(5)暗沟采用混凝土或浆砌片石砌筑时,在沟壁与含水层接触面应设置一排或多排向沟中倾斜的渗水孔,沟壁外侧应填筑粗粒透水性材料或土工合成材料形成反滤层。沿沟槽底每隔10~15m或在软、硬岩层分界处应设置沉降缝和伸缩缝。
(6)暗沟顶面应设置混凝土盖板或石料盖板,板顶上填土厚度应不小于mm。
(7)暗管宜使用钢筋混凝土圆管、PVC管、钢波纹管等材料,在管壁与含水层接触面应设置渗水孔,沟壁外侧应填筑粗粒透水性材料或设置土工合成材料形成反滤层。
(8)暗沟、暗管及检查井应采用透水性材料分层回填,层厚宜不大于mm,材料粒径宜不大于50mm。
二、渗沟
1.设置
有地下水出露的挖方路基、斜坡路堤、路基填挖交替地段,当地下水埋藏浅或无固定含水层时,为降低地下水位或拦截地下水,可在地面以下设置渗沟。渗沟有填石渗沟、管式渗沟、洞式渗沟、边坡渗沟、支撑渗沟等。
填石渗沟通常为矩形或梯形,在渗沟的底部和中间用较大碎石或卵石(粒径3~5cm)填筑,在碎石或卵石的两侧和上部,按一定比例分层(层厚约15cm),填较细颗粒的粒料(中砂、粗砂、砾石)做成反滤层,逐层的粒径比例,由下至上大致按4:1递减。
砂石料颗粒小于0.15mm的含量不应大于5%。用土工合成材料包裹有孔的硬塑管时,管四周填以大于塑管孔径的等粒径碎、砾石,组成渗沟。顶部做封闭层,用双层反铺草皮或其他材料(如土工合成的防渗材料)铺成,并在其上夯填厚度不小于0.5m的黏土防水层。
管式渗沟适用于地下水引水较长、流量较大的地区。当管式渗沟长度在~m时,其末端宜设横向泄水管分段排除地下水。
洞式渗沟适用于地下水流量较大的地段,洞壁宜采用浆砌片石砌筑,洞顶应用盖板覆盖,盖板之间应留有空隙,使地下水流入洞内,洞式渗沟的高度要求同管式渗沟。
边坡渗沟用于疏干潮湿边坡和引排边坡上局部出露的上层滞水或泉水,并起支撑边坡作用。边坡渗沟适用于坡度不陡于1:1的土质路堑边坡,也常用于加固潮湿的容易发生表土坍塌的土质路堤边坡。
支撑渗沟是指路堑边坡有滑动可能,在坡脚砌筑一个渗沟,此渗沟起排水和支撑坡体的作用。
2.施工要求
(1)渗沟应设置排水层、反滤层和封闭层。
(2)渗水材料应采用洁净的砂砾、粗砂、碎石、片石,其中粒径小于2mm的颗粒含量不得大于5%。渗沟沟壁反滤层应采用透水土工织物或中粗砂,渗水管可选用带孔的HPPE管、PVC管、PE管、软式透水管、无砂混凝土管等。
(3)渗沟宜从下游向上游分段开挖,开挖作业面应根据土质选用合理的支撑形式,并应边挖边支撑,渗水材料应及时回填。
(4)渗水材料的顶面不得低于原地下水位。当用于排除层间水时,渗沟底部应埋置在最下面的不透水层。在冰冻地区,渗沟埋置深度不得小于当地最小冻结深度,渗沟出口应进行防冻处理。
(5)渗沟基底应埋入不透水层内不小于0.5m,沟壁的一侧应设反滤层汇集水流,另一侧用黏土夯实或用浆砌片石拦截水流。渗沟沟底不能埋入不透水层时,两侧沟壁均应设置反滤层。
(6)粒料反滤层应分层填筑。坑壁土质为黏质土、粉砂、细砂,采用无砂混凝土板作反滤层时,在无砂混凝土板的外侧,应加设~mm厚的中粗砂或渗水土工织物。
(7)渗沟顶部封闭层宜采用干砌片石水泥砂浆勾缝或浆砌片石等,寒冷地区应设保温层,并加大出水口附近纵坡。保温层可采用炉渣、砂砾、碎石或草皮等。
(8)路基基底的填石渗沟,应采用水稳性好的石料,其饱水抗压强度应不小于30MPa,粒径应为~mm。
(9)管式渗沟宜间隔一定距离设置疏通井和横向泄水管,分段排除地下水。渗水孔应在管壁上交错布置,间距宜不大于mm。
(10)洞式渗沟顶部应设置封闭层,厚度应不小于mm。
(11)边坡渗沟的基底应设置在潮湿土层以下的干燥地层内,阶梯式泄水坡坡度宜为2%~4%,基底应铺砌防渗层,沟壁应设反滤层,其余部分用透水性材料填充。
(12)支撑渗沟的基底埋入滑动面以下宜不小于mm,排水坡度宜为2%~4%。当滑动面缓时,可做成台阶式支撑渗沟,台阶宽度宜不小于2m。渗沟侧壁及顶面宜设反滤层。出水口宜设置端墙。端墙内的出水口底高程,应高于地表排水沟常水位mm以上,寒冷地区宜不小于mm。承接渗沟排水的排水沟应进行加固。
三、渗井
1.设置
当地下水埋藏深或为固定含水层时,可采用渗水隧洞、渗井。渗井宜用于地下含水层较多,但路基水量不大,且渗沟难以布置的地段,将地面水或地下水经渗井通过下透水层中的钻孔流入下层透水层中排除。
2.施工要求
(1)渗井应边开挖边支撑,并应采取照明、通风、排水措施。
(2)填充料应在开挖完成后及时回填。不同区域的填充料应采用单一粒径分层填筑,小于2mm的颗粒含量不得大于5%。透水层范围宜填碎石或卵石,不透水范围宜填粗砂或砾石。井壁与填充料之间应设反滤层,填充料与反滤层应分层同步施工。
(3)渗井顶部四周应采用黏土填筑围护,并应加盖封闭。
四、仰斜式排水孔
1.设置
当坡面有集中地下水时,可设置仰斜式排水孔。仰斜式排水孔排出的水宜引入路堑边沟排除。
2.施工要求
(1)钻孔成孔直径宜为75~mm,仰角宜不小于6°,孔深应伸至富水部位或潜在滑动面。
(2)排水管直径宜为50~mm,渗水孔宜梅花形排列,渗水段及渗水管端头宜裹1~2层透水无纺土工布。
(3)排水管安装就位后,应采用不透水材料堵塞钻孔与渗水管出水口段之间的间隙,长度宜不小于mm。
1B路基地面水排水设置与施工要求
路基地面排水可采用边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽、拦水带、蒸发池等设施。其作用是将可能停滞在路基范围内的地面水迅速排除,防止路基范围内的地面水流入路基内。
一、边沟
1.设置
挖方地段和填土高度小于边沟深度的填方地段均应设置边沟。路堤靠山一侧的坡脚应设置不渗水的边沟。
为了防止边沟漫溢或冲刷,在平原区和重丘山岭区,边沟应分段设置出水口,多雨地区梯形边沟每段长度不宜超过m,三角形边沟不宜超过m。
2.施工要求
平曲线处边沟施工时,沟底纵坡应与曲线前后沟底纵坡平顺衔接,不允许曲线内侧有积水或外溢现象发生。曲线外侧边沟应适当加深,其增加值等于超高值。
边沟的加固:土质地段当沟底纵坡大于3%时应采取加固措施;采用干砌片石对边沟进行铺砌时,应选用有平整面的片石,各砌缝要用小石子嵌紧;采用浆砌片石铺砌时,砌缝砂浆应饱满,沟身不漏水;若沟底采用抹面时,抹面应平整压光。
二、截水沟
1.设置在无弃土堆的情况下,截水沟的边缘离开挖方路基坡顶的距离视土质而定,以不影响边坡稳定为原则。
山坡上路堤的截水沟离开路堤坡脚至少2.0m,并用挖截水沟的土填在路堤与截水沟之间,修筑向沟倾斜坡度为2%的护坡道或土台,使路堤内侧地面水流入截水沟排出。
2.施工要求
截水沟长度超过m时应选择适当的地点设出水口,将水引至山坡侧的自然沟中或桥涵进水口,截水沟必须有牢靠的出水口,必要时须设置排水沟、跌水或急流槽。截水沟的出水口必须与其他排水设施平顺衔接。
截水沟应先行施工,与其他排水设施衔接时应平顺,纵坡宜不小于0.3%。不良地质路段、土质松软路段、透水性大或岩石裂隙多的路段的截水沟沟底、沟壁、出水口应进行防渗及加固处理。
三、排水沟
排水沟的施工应符合下列规定:
1.排水沟线形应平顺,转弯处宜为弧线形。
2.排水沟的出水口应设置跌水或急流槽,水流应引出路基或引入排水系统。
四、急流槽
急流槽施工应符合下列规定:
1.基础应嵌入稳固的基面内,底面应按设计要求砌筑抗滑平台或凸棒。对超挖、局部坑洞,应采用相同材料与急流槽同时施工。
2.浆砌片石砌体应砂浆饱满,砌缝应不大于40mm,槽底表面应粗糙。
3.急流槽应分节砌筑,分节长度宜为5~10m,接头处应采用防水材料填缝。混凝土预制块急流槽,分节长度宜为2.5~5.0m,接头应采用榫接。
4.急流槽进水口的喇叭形水簸箕应与排水设施衔接平顺,汇集路面水流的水簸箕底口不得高于接口的路肩表面。
五、跌水
跌水施工应符合下列规定:
1.跌水槽施工应符合急流槽的有关规定。
2.无消力池的跌水,其台阶高度应小于mm,每个台阶高度与长度之比应与原地面坡度相协调。
3.消力池的基底应采取防渗措施。
六、蒸发池
蒸发池的施工应符合下列规定:
1.蒸发池与路基之间的距离应满足路基稳定要求。
2.底面与侧面应采取防渗措施。
3.池底宜设0.5%的横坡,入口处应与排水沟平顺连接。
4.蒸发池应远离村镇等人口密集区,四周应采用隔离栅进行围护,高度应不低于1.8m,并设置警示牌。