本條以城鎮(zhèn)道路工程為主簡要介紹地表水、地下水分類及對工程施工的不利影響。
一、地下水分類與水土作用
(一)地下水分類
1.地下水是埋藏在地面以下土顆粒之間的孔隙、巖石的孔隙和裂隙中的水。土中水有固、液、氣三種形態(tài),其中液態(tài)水有吸著水、薄膜水、毛細(xì)水和重力水,其中毛細(xì)水可在毛細(xì)作用下逆重力方向上升一定高度,在O℃以下毛細(xì)水仍能移動、積聚,發(fā)生凍脹。
2.從工程地質(zhì)的角度,根據(jù)地下水的埋藏條件又可將地下水分為上層滯水、潛水、承壓水(圖1K411024)。上層滯水分布范圍有限,但接近地表,水位受氣候、季節(jié)影響大,大幅度的水位變化會給工程施工帶來困難。潛水分布廣,與道路等市政公用工程關(guān)系密切。在干旱和半干旱的平原地區(qū),若潛水的礦化度較高,而水位埋藏較淺,應(yīng)注意土的鹽漬化。鹽漬土可使路基出現(xiàn)鹽脹和吸濕軟化,因此在該地區(qū)筑路要做好排水工作,并可以采用隔離層等措施。承壓水存在于地下兩個隔水層之間,具有高水頭補(bǔ)給,一般需注意其向上的排泄,即對潛水和地表水的補(bǔ)給或以上升泉的形式出露。圖1K411024地下水埋藏條件與分類示意圖
(二)水土作用
1.工程實(shí)踐表明:給道路路基的施工、運(yùn)行與維護(hù)造成危害的諸多因素中,影響最大、最持久的是地下水。水與土體相互作用,可以使土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性降低,致使道路路基或地下構(gòu)筑物周圍土體軟化,并可能產(chǎn)生滑坡、沉陷、潛蝕、管涌、凍脹、翻漿等事故。因此市政公用工程,特別是城鎮(zhèn)道路的安全運(yùn)行必須考慮沿線地下水的類型、埋藏條件及活動規(guī)律,以便采取措施保證工程安全。
2.道路沿線地表水積水及排泄方式,臨近的河道洪水位和常水位的變化;也會給路基帶來滑坡、沉陷、凍脹、翻漿等危害。為防止水流等因素對路堤或路塹邊坡的危害,保證路基邊坡的穩(wěn)定性,應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w條件和工作特點(diǎn),分別采取防護(hù)與加固措施,并應(yīng)考慮與當(dāng)?shù)丨h(huán)境協(xié)調(diào),注意街道美觀。
3.地下水位和地下水的運(yùn)動規(guī)律,其他形式的水文和水文地質(zhì)因素對路基或其他構(gòu)筑物基礎(chǔ)的穩(wěn)定性有影響,也是影響主體結(jié)構(gòu)安全和運(yùn)行安全的重要因素,需要在工程建設(shè)和維護(hù)運(yùn)行中采取必要措施。
二、地下水和地表水的控制
(一)路基排水
1.路基的各種病害或變形的產(chǎn)生,都與地表水和地下水的浸濕和沖刷等破壞作用有關(guān)。要保證路基的穩(wěn)定性,提高路基抗變形能力,必須采取相應(yīng)的排水措施或隔水措施,以消除或減輕水對路基穩(wěn)定的危害。
2.路基排水分為地面和地下兩類。一般情況下可以通過設(shè)置各種管渠、地下排水構(gòu)筑物等辦法達(dá)到迅速排水的目的。在有地下水或地表水水流危害路基邊坡穩(wěn)定時,可設(shè)置滲溝或截水溝。邊坡較陡或可能受到流水沖刷時,可設(shè)置各種類型的護(hù)坡、護(hù)墻等。
(二)路基隔(截)水
1.地下水位接近或高于路槽地面標(biāo)高時,應(yīng)設(shè)置暗溝、滲溝或其他設(shè)施,以排除或截?cái)嗟叵滤?,降低地下水位?
2.地下水位或地面積水水位較高,路基處于過濕狀態(tài),或強(qiáng)度與穩(wěn)定性不符合要求的潮濕狀態(tài)時,可設(shè)置隔離層或采取疏干路基等措施。路基疏干可采用土工織物、塑料板等材料或超載預(yù)壓法穩(wěn)定處理。
三、危害控制措施
(一)路基與面層
1.路基結(jié)構(gòu)形式要滿足設(shè)計(jì)要求,施工嚴(yán)格控制基層內(nèi)的細(xì)料含量。在潮濕路段,應(yīng)采用水穩(wěn)定好且透水的基層。對于凍深較大的季節(jié)性凍土地區(qū),應(yīng)有預(yù)防凍脹和翻漿的危害的具體措施。
2.面層結(jié)構(gòu)除滿足其他設(shè)計(jì)要求外,應(yīng)考慮地表水的排放,防止地表水滲入基層;且其總厚度要滿足防凍層厚度的要求,避免路基出現(xiàn)較厚的聚冰帶而導(dǎo)致路面開裂和過量的不均勻凍脹。如果面層厚度不足,可設(shè)置以水穩(wěn)定性好的砂礫料或隔溫性好的材料組成墊層。 。
(二)附屬構(gòu)筑物
1.過街支管與檢查井周接合部應(yīng)采取密封措施,防止?jié)B漏水造成路面早期塌陷。
2.管道與檢查井、收水井周圍回填壓實(shí)要達(dá)到設(shè)計(jì)要求和規(guī)范相關(guān)規(guī)定,防止地表水滲入造成對道路的破壞。
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