城市道路高地下水段路基排水设计.pdf
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1、2 0 1 1 年 3 月第 3 期 城 市道桥与 防洪 道路交通 2 3 城市道路高地下水段路基排水设计 向祖全 , 陈彩华 , 杨玉深 ( 中 国瑞林 工程 技术 有限公 司, 广东 东莞 5 2 3 0 7 1 ) 摘 要 : 如何 解决 地下 水对 路基 的侵 害 , 是 高地 下水 路段 道路 结构设 计需 要认 真解 决 的问题 。该 文结 合东莞 市 常平 振兴 路工 程 , 介绍了采用隔离、 疏导和截流相结合的办法 , 设置截水盲沟、 透水层 、 隔水层和封层进行路基排水的设计实例。 关键 词 : 高地 下水 ; 道路 结构 ; 路 基排 水 中图分类号: U 4 1 6 1
2、文献标识码 : B文章编号: 1 0 0 9 7 7 1 6 ( 2 0 1 1 ) 0 3 0 0 2 3 0 2 0 前 言 城市道 路及公 路 的路基起 着承 载 的作 用 , 路 基 的强度和稳定性 与水有 非常密切的关系 ,要求 密实 、 均匀 、 稳定 , 防止水侵 入路基 。路基 的病害 多种 , 成 因也很多 , 但水的作用绝不可忽视 。 目前 解决地下水 对路基 的侵害 主要方法 是加高路 堤 、 在道路两侧设置排水沟等办法 ,但有些地区受到 条件 限制无法采取上述方法解决 ,如城 市道路路 面标高受到城市规划控制标高或相接道路标 高的 限制 , 下穿桥梁受净空 限制 , 道
3、路两侧土地利用 问 题不能设置排水沟等。 因此, 城市道路高地下水位 路段路基设计应从隔离、 疏导和截流等方面人手。 1 工程 概 况 东莞市常平振兴路 , 环城西路至金美大桥 , 是连 接环城快速路与城市中心区的城市主干道 ,道路全 长 2 2 6 0 m, 道路红线 4 0 m, 双线 6车道 , 设计行车 速度 6 0 k m h 。 中间为 2 3 m车行道, 两侧各 4 m人行 道和 4 5 m绿化带。根据道路等级 和交通量预测 , 通 过计算确定路面结构为 : 4 c m改性沥青马蹄脂碎石 混合料( S M A 一 1 3 ) , 5 c m中粒式沥青混凝i( A C 一 2 0
4、C 1 , 6 c m粗粒式沥青混凝 - E ( AC 一 2 5 C ) , 2 5 c m 5 水泥稳 定碎石层 , 2 0 c m4 水泥稳定石粉层 ,结构层总厚 6 0 c m。车行道路面设计回弹弯沉值 3 2 ( 1 1 0 0 m m) , 路床设计 回弹弯沉值 2 8 4( 1 1 0 0 mm) 。 该 路 K 0 + 1 4 0K 0 + 5 2 0段 现 状 为 农 田菜 地 。 地下水位埋藏较浅 ,由于受 现状 环城西路和规划 的金旺路 、河西大道控 制标 高以及道路两侧用地 规划标 高的限制 , 道路设计标高不能抬高 。 2 地质条件 根据外业勘察 和室 内试 验资料分
5、析 ,勘察 范 收稿 日期 : 2 0 1 0 1 0 2 6 作者简介 : 向祖 全 ( 1 9 7 7 一 ) , 男 , 湖 南邵 阳人 , 工程 师 , 从事 道 路 、 桥梁设 计 与研究 工作 。 围内的地层为低 山残丘地貌 。 由粉质粘土 、 粉砂和 残积土组成 , K 0 + 1 4 0K 0 + 5 2 0段地质状 况如下 : ( 1 ) 坡积土层 ( Q ) 层 厚 1 3 05 8 0 m, 平均 3 5 m。褐 黄 、 褐红 色 , 湿 , 稍压 密 , 主要 由粘粒 和粉 细 粒组 成 , 土 中 含少量石英 颗粒 , 顶部为灰褐色耕植土 。 ( 2 ) 冲积土层 (
6、 Q ) 场地广泛分布 , 从上到下依次分为粘土 ( 2 1 ) 、 粉砂( 2 2 ) N J 层 。粘 i( 2 1 ) : 层 厚 1 1 05 3 0 m, 平 均 2 8 0 m; 灰 白、 浅灰 色 , 湿 , 软可塑 , 主要 由粘粒 组成。粉砂( 2 2 ) : 层厚 1 3 0 1 8 0 m, 平均 1 6 0 m; 浅灰色 , 饱 和 , 中密 , 主要成份 为石英 , 颗粒级配 、 分选性较好 。 ( 3 ) 残积土层( Q ) 场地 广泛分布 ,以亚粘 土为主 ,为下伏基岩 ( 花 岗岩 ) 风化残积土 。层厚 3 1 01 7 8 0 m, 平 均 7 9 2 m。
7、 褐黄 、 灰 白、 褐 色 , 稍湿 , 硬可塑 , 原岩 中除 石英颗粒外 , 其它矿物多 已风化成土状 , 原 岩结构 依稀可辨 , 为花岗岩风 化残积土。 ( 4 ) 地下水赋存条件 : 场地环境类型属 类 , 地下水多属微承压水类 型 , 主要赋存于岩土 的 孔 隙 、 裂隙 中 , 其 中第 四系冲积 粉砂 ( 2 - 2 ) 为强透 水层 , 是场地主要含水层 。 路床范 围地下水渗透流 量 不大 ,但 静 态水 位较 高 ,相 对 于设 计路 面 下 0 5 1 1 m 3路基 排水 设计 由于地质勘察钻孔 间距 较大 ,前期设计 阶段 因征地问题 未进行详 细地勘察 ,施工
8、图设计时作 为一个 问题 留在施工 阶段进行动 态设计 。该段 道 路避开雨季 , 在雨季结束时开始施工 。 由于经过雨 季 , 地下水位较高, 基本处于最高水位状态。为便 于施工, 在道路两侧挖了深 2 m左右的截水沟, 沟 壁有水渗 出, 但 由于降水 曲线作 用半径有 限 , 地下 水并非仅从道路 两侧向内渗流 ,车行道下路床仍 处 于湿软状态 , 承载力不足 。 如果仅是在施工 阶段 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 4 道路交通 城 市道桥 与防洪 2 0 1 1 年 3 月第 3 期 采用加深开挖截水 沟或井点降水等措施 ,虽然可 以在施工 阶段解
9、决路床湿软状态 的问题 ,但 道路 竣工后运行阶段 , 仍会 由于地下水位上升 , 路床土 壤含水量达到饱和变成湿软状态 ,无法承受路面 荷载而沉降 , 最终将会造成路 面损坏 。 3 1路基排水设计方案选择 进行设计前对该段路基地 下水 情况进行 了详 细调查 ,地下水位处于路床下 3 0 c m至路 面结构 底基层范 围, 要使路基处于干燥 、 中湿状 态需将地 下水位 降至路床下 5 0 C 1T I 以下 ,仅进行路侧截水 是不能解决问题 的 ,必须进行疏导和隔离地下水 设计 。 根据 以往经验参考有关资料 , 设计方案进行 了如下两个方案比选 : 方案一 : 在道路范 围内每隔一定间
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