教材精读 · 市政工程

城镇道路路基施工——地下水控制

地下水控制是城镇道路路基施工的核心管控内容,水害是影响路基施工与运行安全最持久、影响最大的因素,准确掌握地下水特性、做好水害控制是保障城镇道路安全稳定的关键。

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地下水控制是城镇道路路基施工的核心管控内容,水害是影响路基施工与运行安全最持久、影响最大的因素,准确掌握地下水特性、做好水害控制是保障城镇道路安全稳定的关键。

一、地下水分类

地下水指埋藏在地面以下土颗粒孔隙中以及岩石孔隙和裂隙中的水,土中水具有固、液、气三种形态,其中液态水分为四类:

图1

  • 吸着水
  • 薄膜水
  • 毛细水:可在毛细作用下逆重力方向上升一定高度,在0℃以下仍能移动、积聚,发生冻胀
  • 重力水

从工程地质角度,按埋藏条件可将地下水分为三类:

1. 上层滞水:分布范围有限,但接近地表,水位受气候、季节影响大,大幅度水位变化会给工程施工带来困难

2. 潜水:分布广,与道路等市政公用工程关系密切;在干旱和半干旱的平原地区,若潜水矿化度较高且埋藏较浅,需注意土的盐渍化,盐渍土会使路基盐胀和吸湿软化,施工时需做好排水,采用隔离层等措施处理

3. 承压水:存在于地下两个隔水层之间,具有一定的水头高度,一般需要注意其向上排泄,可对潜水和地表水进行补给,或以上升泉的形式出露

图2

二、水土作用

在对道路路基施工、运行与维护造成危害的诸多因素中,影响最大、最持久的是地下水。水与土体相互作用的危害包括:

  • 降低土体的强度和稳定性,导致路基或地下构筑物周围土体软化
  • 可能引发滑坡、沉陷、潜蚀、管涌、冻胀、翻浆等工程病害

除此以外,两类水文因素也会影响路基稳定:

  1. 道路沿线地表水积水及排泄方式、邻近河道洪水位和常水位的变化,也会造成路基产生滑坡、沉陷、冻胀、翻浆等危害,需要根据当地具体条件和工程特点采取防护加固措施,同时注意与当地环境协调
  2. 地下水位和地下水的运动规律,其他形式的水文和水文地质因素,都会影响路基或其他构筑物基础的稳定性,是影响主体结构安全和运行安全的重要因素,需要在工程建设和维护运行中充分考虑、

图3

三、地下水和地表水的控制措施

路基的各类病害或变形都和地表水、地下水的浸湿与冲刷破坏有关,要保证路基稳定性,提高路基抗变形能力,必须采取对应的排水或隔水措施,消除或减轻水对路基的危害,具体措施如下:

3.1、路基排水

路基排水分为地面排水和地下排水两类:

  • 一般通过设置各类管渠、地下排水构筑物实现迅速排水
  • 有地下水或地表水水流危害路基边坡稳定时,可设置渗沟或截水沟

边坡较陡或可能受到流水冲刷时,可设置各类护坡、护墙

图4

3.2、路基隔(截)水

  1. 当地下水位接近或高于路床标高时,应设置暗沟、渗沟或其他设施,排除或截断地下水流,降低地下水位
  2. 当地下水位或地面积水水位较高,路基处于过湿状态,或强度与稳定性不符合要求的潮湿状态时,可设置隔离层或采取疏干等措施,可采用土工织物、塑料板等材料疏干,或采取超载预压手段提升承载能力与稳定性

3.3、基层与路面排水

1. 基层要求:基层结构形式需满足设计要求,施工中严格控制细颗粒含量;潮湿路段应采用水稳定性好且透水的基层;对于冻深较大的季节性冻土地区,应采取预防冻胀和翻浆的具体措施

2. 面层要求:面层结构除满足设计要求外,需考虑地表水的排放,防止地表水渗入基层;且总厚度要满足防冻层厚度的要求,避免路基出现较厚的聚冰带,导致路面开裂和过大的不均匀冻胀;如果面层厚度不足,可用水稳定性好的砂砾料或隔温性好的材料设置垫层

3.4、附属构筑物防水

  1. 过街支管与检查井接合部应采取密封措施,防止渗漏水造成路面早期塌陷
  2. 管道与检查井、雨水口周围回填压实度要达到设计要求和规范相关规定,防止地表水渗入造成道路破坏

图5

总结

地下水控制是城镇道路路基施工的核心环节,只有先明确地下水的分类特征与水害影响,再针对性采取排水、截水、防水等管控措施,才能有效保障路基稳定性,保障城镇道路的施工质量与长期运行安全。

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