張雙艷

(黑龍江省公路工程造價管理總站)

1 地面水對路基穩(wěn)定性的影響

為了使路基經(jīng)常處于干燥、堅固穩(wěn)定的狀態(tài)，必須及時地修建好地面水排水設施，使地面水迅速排離路基范圍，防止地面水停滯下滲和流動沖刷而降低路基的穩(wěn)定性。

地面水滲入路基土體，會降低土的抗剪強度，并成為地下水的補給來源;地面水的流動，也是路基邊坡面沖刷與坡腳沖刷的原因;地面水滲入含易溶鹽的土(如黃土)產(chǎn)生溶蝕作用形成陷穴;由于氣溫的變化，地面水也常為寒冷地區(qū)產(chǎn)生凍害的一項重要原因。以上均說明了地面水對路基穩(wěn)定性的嚴重危害。此外，地面水還給施工及運營造成許多困難和危害。對路基有危害的地面水，慮采取措施攔截引排至路基范圍以外。

2 排除路基地面水的一般原則和要求

排除路基地面水應遵循下述原則和要求:

(1)為保證路基的穩(wěn)定，應盡快通過水溝匯集、排離路基范圍內(nèi)的地面水，且水溝應設在離路基本體盡可能近一些的位置，以充分發(fā)揮其排水效果。具體位置按《路基設計規(guī)范》規(guī)定設置。

(2)應選擇最短的水流通道、地質(zhì)較穩(wěn)定、地形較平緩的地帶設置水溝。

(3)水溝斷而應滿足流量要求。水溝斷面形狀常采用梯形。

3 排除路基地面水的設備

路基地面水排水設備包括排水溝、側溝、大溝、跌水、急流槽及緩流井等。

(1)排水溝用以排除路堤范圍內(nèi)的地面水。當?shù)孛孑^平坦時，設下路堤兩側。當?shù)孛孑^陡時，應設于迎水一側。當有取土坑時，可以取土坑代替排水溝。排水溝均應設置在路堤天然護道外。

(2)邊溝。路塹地段用以排除路基面和路塹邊坡坡面的地面水，設于路基面兩側或一側(半路塹)。

(3)天溝。用于排除山坡迎水方向流向路塹的地面水。

(4)如水溝的溝底縱向坡度很大時，可修建跌水、急流槽和緩流井等排水設施，以減少溝內(nèi)流速，降低動能，是山區(qū)公路、鐵路普通采用的排水結構物。

跌水。主槽底部呈臺階狀的急流槽，其構造可有單級和多級兩類，每級高差為0.2 ～20 m，利用臺階跌水消能。一般應作鋪砌防護。

緩流井。溝底縱坡較陡的水溝，可設計成兩段坡較緩的水溝用緩流井連接起來。兩段水溝的落水高差最大可達15 m。

急流槽。用片石、混凝土材料筑成的，銜接兩段高程較大的排水設施。主槽縱坡大，水流急。出口設有消力池、消能檻等消能裝置。溝底縱坡可達1∶2。設在路塹邊坡上的急流槽又稱吊溝。

天溝、側溝、排水溝、邊坡平臺截水溝等各類排水溝的出口，應將水引排至路基以外，以防止水流沖刷路基。

地面橫坡明顯地段，排水溝、天溝可在上方—側設置。若地面橫坡不明顯，宜在路基兩側設置。

路塹項部無棄土堆時，天溝內(nèi)邊緣至塹項距離不宜小于5 m。當溝內(nèi)采取加固防滲措施時，不應小于2 m。

地面排水設置的縱坡，不應小于2‰。地面平坦地帶或反坡排水地段，僅在困難情況下，可減少至1‰。

側溝、天溝、排水溝的橫斷面，應有足夠的過水能力。當不需按流量計算時，可采用底寬0.4 m，深度0.6 m。干旱少雨地區(qū)或巖石路塹中，深度可減少至0.4 m。位于反坡排水地段或小于2‰線路坡道的路塹側溝，其分水點的溝深可減少至0.2 m。邊坡平臺截水溝尺寸，可采用底寬0.4 m，深度0.2 ～0.4 m。

側溝靠線路一側邊坡可采用1∶1，外側邊坡與路塹邊坡相同。當有側溝平臺時，外側邊坡可采用1∶1。在砂類土中，兩倒邊坡采用1∶1 ～1∶1.5。天溝、排水溝的邊坡應根據(jù)土質(zhì)及邊坡高度確定，黏性土可采用1∶1 ～1∶1 .5。

需按流量設計的側溝、天溝、排水溝，其橫斷面應按l/25洪水頻率的流量進行計算，溝頂應高山設計水位0.2 m。

天溝不應向路塹側溝排水。當受地形限制需修建急流槽向側溝排水時，應在急流槽的進口處進行加固，出口處設置消能設備及防止水流沖刷道床的擋水墻。急流槽下游的側溝應加大斷面，應按1/50 洪水頻率流量確定。

下列情況的側溝、天溝和排水溝應采取防止沖刷或滲漏的加固措施，必要時可設墊層:位于松軟土層影響路基穩(wěn)定性的地段;流速較大?？赡芤饹_刷的地段;路塹內(nèi)易產(chǎn)生基床病害地段的側溝;有集中水流進入天溝、排水溝的地段。

在深長路塹和反坡排水困難的地段，宜增設橋涵建筑物，將側溝水盡快引排至路基外。

路塹例溝的水流不得流經(jīng)隧道排出。當排水困難且隧道長度小于300 m，洞外路塹的水量較小，含泥量少時，經(jīng)研究比較可經(jīng)隧道引排。