张中华

摘 要：儒乐湖大街下穿地道敞口段路堑地段施工过程中出现路基渗水现象，严重影响路基的安全与稳定，对行车安全构成了威胁。本文通过对此段路基渗水现象的分析，并采取工程措施进行了整治，为今后整治路基渗水病害提供了有效参考和借鉴。

关键词：路堑地段;基岩裂隙水;U型槽;碎石渗沟

1 概况

儒乐湖大街位于南昌市儒乐湖新城北部，是一条东西向的城市主干道，规划红线宽度42 m，双向6车道，设计速度50 km/h。线路在桩号K0+287.708～K0+407.858处下穿昌北铁路货场，长120.15 m，箱涵主体结构由中铁上海设计院集团有限公司南昌院设计，现状已经施工完成。我院负责设计两端接线工程及全线的道路工程，2018年12月完成施工图设计，目前处于施工阶段，两侧挡墙已经施工完成，路基铺设至路床标高。

根据详勘报告，勘察期间未揭示上层滞水与基岩裂隙水，故施工图设计时考虑到地下水埋深深度较大，故对箱涵两端敞口段未按U型槽考虑，按常规路基处理。机动车道、非机动车道采用不同的纵坡，存在高差，在机、非高差处设置挡土墙。

在后续箱涵东侧路堑段开挖施工期间，发现两侧有基岩裂隙水渗出，低洼处长期积水，施工期间观测积水水位标高在常25.2 m，预计水位变化幅度约为0.5 m～1.0 m。经过各参建单位现场确认，水源为地下水渗流后汇积形成。

2 病害情况分析

根据勘察单位现场确认，判断该处积水原因为基岩裂隙水局部发育，该处敞口段路面设计标高为区域低点，两侧山体的基岩裂隙水往低洼处汇积，形成积水。勘察单位判断勘察期间该处基岩裂隙水水位在25.0 m～25.5 m范围内浮动，一般情况下水位季节变化幅度在1.0 m范围内，在长期暴雨等极端情况下预计水位最大上升幅度可达2 m。

基岩裂隙水，是指埋藏在第四纪以前的坚硬、半坚硬岩石中的地下水。岩石中的各种孔隙，如裂隙、溶隙、孔隙是水在岩石中赖以赋存的基础。

基岩裂隙水的埋藏、分布和运动规律都有它的独特性，其主要特点如下：

（1）基岩裂隙水的埋藏和分布非常不均匀，含水层不规则，完全受各种裂隙发育带产状的控制。

（2）基岩裂隙含水层的形态是多种多样的，基岩裂隙的大小、形状受地质构造条件和地貌条件的控制。这也说明基岩裂隙水的埋藏、分布情况复杂。

（3）基岩断裂带脉状含水层埋深大，但地下水的储量往往不大。

（4）地质构造作用对基岩裂隙水的控制作用明显。岩石中各种裂隙的形成和分布，绝大多数都与地质构造作用有关。在基岩富水带的形成过程中，地质构造因素起主导作用。

（5）基岩裂隙水的动力性质有其特殊性。埋藏在同一基岩中的地下水，不一定都具有统一的地下水面，有时呈无压水和承压水交替出现。水的运动状态也比较复杂，有层流也有紊流。在地下溶洞里还有管道流和明渠流等非渗流运动形式。这是由岩石裂隙和溶洞的特殊形态所决定的。

根据勘察报告，本工程范围内的基岩裂隙水主要赋存在风化裂隙相对破碎的千枚岩中，该含水层富水性不均一，影响因素主要有风化网状裂隙与构造节理控制的发育程度，裂隙（节理）多呈闭合状，一般富水性较差，其含水量与裂隙的发育程度密切相关。

根据道路设计标高，该段桩号范围内的路床顶面位于③-1全风化千枚岩中，该层土水泡易软化，作为路基持力层时应及时浇筑垫层，避免被水浸泡。

该段道路最低点桩号为K0+480，标高为25.854 m，现场地下水稳定水位25.2 m，高差0.654 m，路面结构厚度为76 cm（4 cm细粒式+5 cm中粒式+7 cm粗粒式+20 cm水稳+20 cm水稳+20 cm级配碎石）。

由于地下水的存在，增加了路基土体的含水量，降低了路基土体的抗剪强度，在车辆荷载作用下，产生路基下沉或变形等病害。因此，有效的排导地下水，疏干路基基底，是彻底整治病害的关键所在。

3 整治方案

路基沉降是路基病害的重要内容之一，由于路基不均匀的沉降，会使得路面不平整，导致路面出现凹陷、波浪等情况，为行车安全带来很大的隐患。鉴于路基沉降的重要危害，对路基沉降原因进行了分析。其中，地下水就是一个重要的因素。

渗水路基不仅会影响路基强度及稳定性，而且对行车安全构成很大威胁。为了彻底解决该处地下水对路基的不利影响，我院经组织专业技术人员论证，为保证路基稳定和排水安全，经多方方案比选，并综合考虑工程经济性及施工便利性，提出了钢筋混凝土U型槽以及碎石渗沟+雨水泵站两个方案。

3.1 U型槽方案

对于长三角地区，由于地下水位较高（一般按最不利地面以下0.5 m），因此常规设计思路中，对于下穿地道两端的敞口段，最常见的处理方式是设置钢筋混凝土U型槽结构。該方案止水效果好，施工工艺成熟。

对于本工程来说，由于车行道两侧的挡土墙已经施工完成，故必须考虑与其相结合，在渗水路段机动车道范围修筑800 mm厚钢筋混凝土底板与两端已建的混凝土挡土墙连成一体，形成U型槽结构以抵挡地下水。同时为了满足结构的抗浮要求，混凝土底板下部需设置抗拔桩，桩径18 mm，间距200 mm，交错布置（图6）。

3.2 碎石渗沟+一体化泵站方案

在渗水路段下方机动车道范围修筑80 cm碎石路基，其中横向渗沟间距10 m布置一道，两侧布置纵向渗沟，渗沟尺寸均为80 cm×60 cm。渗沟底部设置一根D200 mmPPR透水软管，管子腰部以下钻有渗水孔，孔径18 mm，间距200 mm，交错布置。地下水通过横向渗沟汇入纵向渗沟，之后根据道路纵坡汇入最低点。在最低点设置一体化泵站，通过泵站将地下水排出（图7）。

3.3 方案比选

U型槽方案对于阻止地下水的外渗具有良好的效果。考虑到本工程现状两侧挡土墙已建，本次只需新建800 mm厚混凝土底板，与两侧已建挡墙形成整体的U型槽结构，即可有效阻隔地下水的渗出，从止水效果来看，此种方案效果最佳。其主要缺点在于工程造价较高，且现状已建的挡土墙基础埋深不足，无法与新建800 mm厚钢筋混凝土底板有效连接，对于施工来说处理起来存在较大的难度，另外对于抗浮不足的路段还需要考虑设置抗拔桩等抗浮措施。

碎石渗沟方案在公路渗水路基的处理中较为常用，是一种简单有效的排除地下水的处理措施。在各地采用较多，其效果也得到了普遍的认可。它的主要优点是造价低廉、施工方便、施工工艺成熟。缺点在于对于地下水渗流量较大的路段，排水效果无法得到保证，同时必须配合泵站提升后排除地下水。

综合以上分析，出于造价的考虑，本次设计偏向于采用渗沟+泵站的方式，后续施工按此方案实施。

4 结束语

基岩裂隙水对于山体路堑段的路基影响较大，本文以南昌市儒乐湖大街为例，详细论述了基岩裂隙水的特性及对道路路基的危害，并结合本工程的特性，综合考虑路基排水效果、工程造价、施工便利性等因素，最终确定采用碎石渗沟+一体化泵站的方案，解决了地道敞口段路基浸水的问题，可供其他类似工程参考。

参考文献：

[1]杨会军，韩文峰，谌文武，等.基岩裂隙水渗流特性探讨与工程实例[J].岩石力学与工程学报，2013，22（增2）：2582-2587.

[2]CJJ 169-2012，城镇道路路面设计规范[S].

[3]JTG D40-2011，公路水泥混凝土路面设计规范[S].