高填方路堑路基排水与稳定性分析

高填方路堑路基排水与稳定性分析

车轮是路面的基础，车轮的排水是车轮的关键。车轮的质量决定着道路的使用寿命。1影响路基强度的因素路基是路面的根基。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,无不与路基地下水和地面水的存在有关。因此,在修筑高等级公路时,必须十分重视路基排水。2路堑地层的地下水在一般情况下,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。根据水文地质学史料可以看出,路基的持力层往往是土基毛细水的活动层。持力导的厚度大于路面厚度与路基临界状态是保证路基强度的关键。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,持力层的强度和地基的水稳性能一般都比第四纪沉积地层高许多。因此,我国在过去普遍修筑等级公路的过程中,人们对于挖方路基已经形成了一种错觉,对它的稳定性一般都比较放心,未考虑排除路基地下水问题。事实上,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,究其根本原因,就是没有考虑排除路基地下水问题。由于山区和丘陵地区常常多云雾,尤其是垭口地带的路堑地形雨水较多,且较集中的地带,水分不易蒸发,湿度比一般地带大得多。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,最容易汇集地面和地下水地带,水文地质条件最差。当哑口山体较薄时,地下水相应较少,路基病害也相应较轻;当山体厚度较大时,因地形开扩,汇水面积大,地下水量较大,水位一般较浅。特别是深而长大的路堑,穿切含水地层较厚、较宽,汇于路基中的地下水量就大,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;雨季时由于大气降水量下渗,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降低地下水位排除路基地下水的方法宜用栏截、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,以免建成后因结构物失效而酿成后患。(1)地基过滤。在地面建立一个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,提高土的内磨擦角和内聚力,增加路基承载力。(2)人工砂胶土造林丹东地区是砂砾料丰富地区,可以就地取材,在路基上全铺厚度不少于20cm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。砂砾层既可以作为路面结构层有切断毛细水,疏于路基水分,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。但是,盲沟工艺烦琐,尤其是机械化施工,一般不宜多用。(4)裂隙水排出基层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20cm,防止排水沟倒灌。(5)入渗沟排水渗沟排水,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大流量为原则。渗沟深度一般大于2m。(6)深边沟断面尺寸的确定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。深度为1.2～2.0m,不宜与其它沟渠合并使用。对于地下水位接近或高于路基设计标高的路段,地面坡度大于5以上的地形,或者路线与含水断层相遇的路基,都可以考虑加深边沟加以排除。深边沟是集中边沟和渗沟排水作用于一体的综合性路基排水型式。深边沟的水力计