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各種形式的滲溝特征及其應用

 悠游2019 2022-05-06 發(fā)布于廣西

滲溝有時也稱為盲溝,主要在含水量較高的巖土工程中有著廣泛應用,以有效截排巖土體中地下水或降低其含水量為主要作用。依據(jù)其在坡體中截排水的特征、功能、作用,可細分為滲水盲溝、排水滲溝、截水滲溝、邊坡滲溝、支撐滲溝等五種主要形式。

1、滲水盲溝

滲水盲溝顧名思義疏排地下滲水為主,因此,其截面均采用透水材料設置。隨著材料工藝的改進,原來在溝壁設置的反濾層逐漸易于施工的滲水土工布代替。溝中填置砂卵石為主的粗顆粒透水性材料,并在溝底設置透水管,以加快滲水的快速疏排。滲水盲溝主要應用于以下兩個方面:

圖1 滲水盲溝示意圖

1)填方設置于溝谷部位時的溝谷部位,從而預部分地表水滲入后沿“老路滲流,或填方加載造成地下水位上升引起的填方病害。溝谷發(fā)育時,往往采用“樹枝狀滲溝設置,并最終匯集于主溝部位設置的滲溝,對可能的滲水或地下水進行引排。

2)位于軟弱地基厚度不大于4m,而采用全部挖除換填規(guī)模偏大時,可采用對上部軟弱地基挖除換填后,下部軟弱地基采用按一定間距布置的滲溝處治,從而在確保工程安全的基礎上,有效降低工程造價。

排水盲溝的截面尺寸和間距依據(jù)可能的滲水地基換填承載力需求確定,但一般情況下寬度不大于1.2m,高度不超過2.0m。

2、排水滲溝

排水滲溝顧名思義以疏排地下水為主,因此,其內置顆粒相對較大,以碎塊石為主。截面四周為防止細顆粒進入造成排水能力的下降,故多設置反濾層、透水或隔水土工布。為加快地下水的快速疏排,滲溝底部設置匹配排水量的透水管將匯水進行集中快速疏排。排水滲溝主要應用于以下兩個方面:

1)淺層地下水滲流量大,但為了防止明排時帶走土顆粒而引起潛蝕等作用,故可設置帶有反濾作用的排水滲溝進行代替。

圖2 全斷面滲水的排水滲溝示意圖

2)應用于地表水流量大,而地表排水設置受限時,可在地表明溝下部設置排水滲溝將一部分地表水下滲至滲溝中引排,這種形式在路基上主要應用于淺碟型邊溝的下部。

圖3 路基淺碟型邊溝下部的排水滲溝示意圖
水盲溝的截面尺寸和間距依據(jù)可能的滲水求確定,但一般情況下寬度不大于1.0m,高度不超過2.0m。溝壁根據(jù)滲溝的使用對象,可設置全滲水形式,或部分滲水而部分隔水的形式。
3、截水滲溝
顧名思義以截排地下水為主。因此,溝壁至少一側設置隔水層,防止地下水滲入而影響所保護結構物安全。截水盲溝內置顆粒相對較小,以砂卵石為主,滲溝底部透水管加快進入滲溝的地下水快速疏排。
截水滲溝主要應用于淺層地下水豐富,為防止降低結構物一定深度范圍內的地層含水量,確保上部結構物安全,可在結構物外圍設置一定深度的排水滲溝。其中滲溝外側壁設置隔水層,內側壁設置透水層。這種形式在路基上主要應用于地下水含量較高的段落,從而有效降低上路堤、路床部位的巖土體含水量,防止路基后期在車輛碾壓下出現(xiàn)翻漿冒泥。

圖4 截水盲溝示意圖

圖4 加強型截水盲溝示意圖

排水盲溝的寬度一般較小,不大于0.8m,深度依據(jù)所要保護對象的埋深或影響區(qū)確定。

4、邊坡滲溝
邊坡滲溝主要應用地下水豐富的邊坡坡面上,以疏排淺層或大氣影響層范圍內的地下水,降低坡體淺層巖土體的含水量,確保邊坡的穩(wěn)定為主。因此,其截面側壁均采用透水材料設置,而溝底為提高滲溝的穩(wěn)定性,依據(jù)邊坡的特征而多采用長高較小的臺階狀邊坡開挖水平向設置圬工,豎向設置反濾層的形式。反濾層可采用層間不同級配而同一層內級配均勻的透水性材料,或采用易于施工的滲水土工布。中填置砂卵石為主的顆粒較小的透水性材料,并在溝底設置透水管,以加快滲水的快速疏排。

圖3 邊坡滲溝示意圖

滲水盲溝主要作用是疏排邊坡淺層地下水或降低巖土體的含水量,防止坡體出現(xiàn)淺層滑塌、溜滑病害。其設置時往往與坡面的防護相協(xié)調,形成骨架護坡等坡面防護形式。

邊坡滲溝的一般情況下其寬度不大于1.0m高度不超過2.0m。間距一般為5.0~8.0m,且呈現(xiàn)構成坡體的顆粒越小而間距越小的特征。

5、支撐滲溝

支撐滲溝主要應用地下水豐富的邊坡穩(wěn)定性處治或滑坡病害處治。以疏排深度較大坡體范圍內的地下水,降低巖土體的含水量,并對邊坡或滑坡起到支撐穩(wěn)定為主。因此,其截面側壁均采用透水材料設置,而溝底為提高滲溝的穩(wěn)定性,多采用長高比較大的臺階狀,在開挖坡體后水平向設置圬工,豎向設置反濾層的形式。反濾層可采用層間不同級配而同一層內級配均勻的透水性材料,或采用易于施工的滲水土工布。為提高支撐溝的抗滑能力,滲溝中填置大塊徑的片塊石透水性材料,溝底多設置成V型或設置透水管,以加快滲水的快速疏排。

圖4 支撐滲溝示意圖

支撐滲溝的截面寬度與長度與其所提供的抗力有關,但一般情況下其寬度不大于2.5m。高度依據(jù)滑面的埋深而定,但一般情況下不超過8.0m。間距一般為6.0~10.0m。

綜上,滲溝的形式是多樣化的,一定要明確各類滲溝之間的應用條件和使用對象,切忌沒有抓住病因而開具藥方,導致病害沒有消除而可能加劇。這在工程實踐中有些技術人員由于沒有掌握滲溝的具體特征而導致使用錯誤的現(xiàn)象是屢見不鮮的,應戒之。

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