路面、坡面排水欠缺引发的填方稳定性问题

路基工程在一定程度上就是一部与斗争的历史,只要地表水和地下水的问题的解决了,无论是高边坡、滑坡,还是低填浅挖、陡坡路基,抑或是弃渣场等,不但可以确保工程的长治久安,也可以大幅降低处治工程规模而提高工程的经济性指标。

反之,如果不重视路基排水工程的优先设置,或忽视了排水工程的设置,不但可能大幅提高了工程造价,也很难确保工程的长期稳定性。

如某填方工程由于在地下水的作用下而导致填方路堤与坡脚挡墙发生变形后,技术人员采用在挡墙上设置垫墩锚索与墙前坡脚设置抗滑桩进行联合加固。但由于地下水没有进行有效的疏排或截排,导致支挡工程设置后的一段时间,填方路堤发生再次变形,路面出现圈椅状开裂,坡脚挡墙部位地下水渗流严重。

图1 挡墙锚索+墙前抗滑桩加固

图2 支挡加固后坡脚挡墙部位出水严重

图3 路面出现圈椅状开裂

因此,在填方工程中排水是放在首先位置的,只有有效的设置良好的地表水和地下水排系统,方能确保填方体的稳定性。

在有些路堤填方工程中,虽然工程中设置了有效的地下水和地表水永久性的截排工程,但由于工程施作工程中的临时排水欠合理,也会引发填方体的稳定性降低而可能发生潜在滑移的可能。

如高等级公路的在路堤工程填方到位进行路面的水稳层等铺设后,就会在路基中部设置中央分隔带,并在其中设置相应的路面排水工程、通信工程等设施。而如果中央分隔带预留形成的槽状物不能在雨季时进行及时的进行防渗和排水工程的实施,就可能导致在长期的降雨作用下,大量的地表水就会通过未完工的中央分隔带沟槽而渗入路基,导致路堤填料的含水量发生大的变化,尤其是对于采用泥岩等水敏性较强的路堤填料时,水的进入就会造成块状填料崩解、强度大幅降低,从而造成路堤向边坡临空方向发生变形,形成圈椅状变形体。
而这种圈椅状变形体的就是路堤受水作用后向临空面发生变形时,在张拉、拉剪等作用下所致。因此,切莫认为在平缓的原地面上进行路堤填方工程时,只要在施工前做好了永久的排水工程,以及采用稳定坡率和保证良好的压实度,就可以确保填方路堤的稳定。

图5 中央分隔带漏水引发填方向临空面变形

图5 半成品的中央分隔带漏水与渗水

而如果此类填方边坡,如果坡面部位填方松散,坡面防护工程设置欠合理时,就会造成大量降水在坡面部位渗入填方体,从而进一步加剧这种病害的发生。因此,填方路堤的坡面一定要采用“超宽削坡”式填筑方式,确保坡面部位的填方压实度,从而降低地表水入渗。而坡面防护工程的骨架工程,一定要对汇水面积进行合理的分割,防止由于缺乏坡面的骨架分割工程导致坡面径流过大而冲刷坡面,从而进一步加剧填方边坡的变形。

图6 填方路堤坡面汇水面积过大引起冲刷

因此,填方路堤排水工程的设置,不但要合理设置永久的截排水工程,也要重视工程施作过程中的临时排水工程。只有根据工程的全过程需要优先而合理的设置地表水和地下水的截排工程,方能确保工程的长治久安,提高工程的经济性指标。

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