路基地下排水檢視原始碼討論檢視歷史

路基地下排水是指排除路基範圍內的地下水或降低地下水位。路基地下排水設施主要指路基的明溝、暗溝、盲溝、滲溝和仰斜式鑽孔排水等構築物。

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主要設備

1.暗溝

相對於地面排水的明溝而言，暗溝又稱盲溝，具有隱蔽工程的含義。從盲溝的構造特點出發，由於溝內分層填以大小不同的顆粒材料，利用滲水材料透水性將地下水匯集於溝內，並沿溝排泄至指定地點，此種構造相對於管道流水而言，習慣上稱之為盲溝，在水力特性上屬於紊流。

一側邊溝下面所設的盲溝，用以攔截流向路基的層間水，防止路基邊坡滑坍和毛細水上升危及路基的強度和穩定性。

路基兩側邊溝下面均設盲溝，用以降低地下水位，防止毛細水上升至路基工作區範圍內，形成水分積聚而造成凍脹和翻漿，或土基過濕而降低強度等。

設在路基挖方與填方交界處的橫向盲溝，用以攔截和排除路重下面層間水或小股泉水，保持路堤填土不受水害。以上所述的盲溝，溝槽內全部填滿顆粒材料，可以理解為簡易盲溝，其構造比較簡單，橫斷面成矩形，亦可做成上寬下窄的梯形，溝壁傾斜度約1：0.2，底寬b與深度h大致為1：3，深約1．0～1．5 m，底寬約0．3～0．5 m。盲溝的底部中間填以粒徑較大(3～5 cm)的碎石，其空隙較大，水可在空隙中流動。粗粒碎石兩側和上部，按一定比例分層(層厚約10cm)填以較細粒徑的粒料，逐層粒徑比例大致按6倍遞減。盲溝頂部和底面，一般設有厚30 cm以上的不透水層，或頂部設有雙層反鋪草皮。

簡易盲溝的排水能力較小，不宜過長，溝底具有1%～2% 的縱坡，出水1：3底面高程應高出溝外最高水位20cm，以防水流倒滲。

寒冷地區的暗溝，應做防凍保溫處理或將暗溝設在凍結深度以下。

2.滲溝

採用滲透方式將地下水匯集於溝內，並通過溝底通道將水排至指定地點，此種地下排水設備統稱為滲溝，它的作用是降低地下水位或攔截地下水，其水力特性是紊流，但在構造上與上述簡易盲溝有所不同。滲溝有三種結構形式。

盲溝式滲溝與上述簡易盲溝相似，但構造更為完善，當地下水流量較大，要求埋置更深時，可在溝底設洞或管，前者稱為滲洞，後者稱為滲水隧洞。滲溝的位置與作用，視地下排水的需要而定，簡易盲溝相仿，但溝的尺寸更大，埋置更深，而且要進行水力計算確定尺寸。公路路基中，淺埋的滲溝約在2～3m以內，深埋時可達6 m以上。

滲溝底部設洞或管，底部結構相當於頂部可以滲水的涵洞。洞式滲溝結構圖例之一，其洞寬b約20 cm，高約20～30 cm；蓋板用條石或混凝土預製板；板長約為2b，板厚P≥15 cm，並預留滲水孔，以便滲人溝內的水匯集於洞內排出。洞身要求埋人不透水層內，如果地基軟弱還應鋪設砂石基礎；洞身埋在透水層中時，必要時在兩側和底部加設隔水層，以達到排水的目的。洞底設置不小於0．5% 的縱坡，使集水通暢排出。

當排除地下水的流量更大，或排水距離較長，可考慮採用管式滲溝。滲溝底部埋設的管道，一般為陶土或混凝土的預製管，管壁上半部留有滲水孔，滲水孔交錯排列，設於邊溝下的管或滲溝。管的內徑D由水力計算而定，一般約0．4～0．6m，管底設基座。對於冰凍地區，為防止凍結阻塞，除管道埋在冰凍線以下外，必要時採取保溫措施，管徑亦宜較大一些。

3.滲井

滲井屬於立式地下排水設備，當地下存在多層含水層，其中影響路基的上部含水層較薄，排水量不大，且平式滲溝難以布置；採用立式(豎向)排水，設置滲井，穿過不透水層，將路基範圍內的上層地下水，引入更深的含水層中去，以降低上層的地下水位或全部予以排除。

滲井的平面布置，以及孔徑與滲水量，按水力計算而定，一般為直徑1．0～1．5 m的圓柱形。亦可是邊長為1．0～1．5m的方形。井深視地層構造情況而定，井內由中心向四周按層次，分別填人由粗而細的砂石材料，粗料滲水，細料反濾。填充料要求篩分沖洗，施工時需用鐵皮套筒分隔填入不同粒徑的材料，要求層次分明，不得粗細材料混雜，以保證滲井達到預期排水效果。

鑑於滲井施工不易，單位滲水面積的造價高於滲溝，一般儘量少用。有時，因土基含水率較大，嚴重影響路基、路面的強度，其他地下排水設備不易布置，其他技術措施如隔離層的造價較高，此時滲井可作為方式之一，設計時應進行分析比較，有條件地選用。

設計要點

1.地下排水設計的要點

(1)在地下水危及路基穩定(包括整體穩定和局部穩定)或者嚴重影響路基強度的情況下，應根據具體情況採取攔截、旁引、排除含水層的地下水，降低地下水位或疏干坡體內地下水等措施。

(2)進行地下水排水設計前，應進行野外工程地質和水文地質調查、勘探和測試，摸清地下水的類型和補給來源、地下水的活動規律以及有關水文地質參數。

(3)在排除地下水的同時，應採取措施防止地表水下滲而造成對地下水的補給，也不允許將地表水排放人地下排水設施內。

(4)地下排水溝管應儘可能採用較大的縱坡，在出水口端應加大縱坡坡度．其最小縱坡坡度一般不宜小於0．50% ；條件困難時，主溝的最小縱坡不得小於0．25% ，支溝的最小坡度不得小於0．20% 。

(5)地下排水溝管的出水口間距不宜大於300m，並應妥善處理出水口的排水通道，防止出現漫流或沖刷山坡坡面。可以允許將地下水排放到路界地表排水系統中，但出水口處的地下水必須處於無壓狀態。

(6)地下排水溝管的上游端頭應設置45°傾角與地面清掃、疏通井管；在中間段的管道交匯處、轉向處、管徑或坡度變換處，應設置豎直的檢查井管，其最大間距不得超過150 m。

2.水文地質資料的調查與資料收集

地下排水設各設計前應收集既有的工程和水文地質等有關資料，並通過野外調查及坑探和鑽探測試，收集以下資料。

(1)地下水的類型和補給來源；含水層和不透水層的性質、層數和厚度。

(2)泉水出露的位置、類型、流量和動態變化。

(3)地下水的流向、流速和水力坡度。

(4)地下水的埋置深度、水位變化規律和變化幅度。

(5)當地地下水的利用和已有的地下排水實施的使用情況。