浅谈碎石盲沟在市政道路路基排水中的应用
摘 要：市政道路建设所包含的内容很多，而路基排水设计与施工时其中最为主要的内容之一，它直接影响着道路路基的稳定性。本文以《定安县官娘脊片区基础设施建设（一期）一环路市政工程》为例，介绍如何应用碎石盲沟排除挖方路基的地下水，以积累设计经验，具有一定的工程参考价值。
关键词：路基排水 市政道路 碎石盲沟
中图分类号：TU99 文献标识码： A
1 路基排水概述
水是影响路基工程质量的重要因素。就路基病害的规模、范围及成因而言，水往往是决定性的因素之一。因此路基排水设计是路基设计必不可少的项目和内容。
路基排水可分为地表排水和地下排水两大类。在市政道路设计中，地表排水即为路面排水，往往是由排水工程专业专项设计，本文在此不再详述。本文的重点是介绍路基的地下排水设计。地下排水的处理，应因地制宜，设置必要的地下排水设施，充分利用地面排水沟渠，把危及路基的地下水予以排除。
2 碎石盲沟排水设计
2.1 碎石盲沟
碎石排水盲沟是用来排除地下水（或地表下渗水）的一种构筑物，具有结构简单、施工便利、材料普遍、成本低廉、绿色环保等特点，在工程领域广泛应用，尤其是在高速公路路基降（排）水、软基处理排水等方面应用频繁。近年来，随着海南省各市县周边郊区的开发建设，碎石盲沟在地下水丰富的挖方路基中也逐渐得到了应用，并经运营发现效果良好。
2.2 一般要求
进行设计前，应进行野外工程地质和水文地质调查、勘探和测试，摸清地下水的类型和补给来源、地下水的活动规律，以及有关水文地质参数。在排除地下水的同时，应采取措施防止地表水下渗而造成对地下水的补给，也不允许将地表水排放入地下水排水设施内。
2.3 构造
碎石盲沟一般由填充料（碎石、卵石或片石）及封闭层组成。盲沟的宽度（人工开挖）视沟深而定，一般深度在2m时，宽度为0.6～0.8m；深度在3～4m时，宽度不小于1m。沟内用作排水和渗水的砂石填料应经过筛选和清洗，可选用石质坚硬的较大颗粒填充，以保证盲沟具有总足够的孔隙度排除地下水。填充的高度不小于0.3m，并应高出原地下水位；封闭层是为了防止土粒落进填充石料的空隙，以免造成盲沟堵塞而设置的，同时也能起到防止地下水渗人沟内的作用，封闭层可采用浆砌片石砌筑或铺设土工布。
2.4 作用
在地面以下汇集流向路基的地下水，排到路基范围以外，使路基上保持干燥，不致因地下水成害。例如，路线所经地段遇有潜水、层间水、路堑顶部出现地下水，或地下水位较高，影响路基或路堑边坡稳定，则需修建盲沟将水排除。
2.5 适用条件
碎石排水盲沟一般用于流量不大、纵向排水路径不长的路段，是目前公路工程常用的一种地下排水设备类型。碎石排水盲沟设计时应考虑淤塞失效问题。由于排水层阻力较大，其纵坡宜取0.5%～5%。
3 工程实例
3.1 工程概况
定安县官娘脊片区基础设施建设（一期）一环路市政工程是定安县塔岭新区（原塔岭工业开发区）路网中的一条次干路。由于项目所在地塔岭新区现状场地地形起伏较大，地下水位高。受道路规划竖向控制，全线挖方路段较多。因此，如何排除挖方路基的地下水，确保路基稳定，是本工程设计的重点。
3.2 工程、水文地质条件
3.2.1 地质条件
在勘察深度范围内，自上而下揭露的地层岩性为：①层素填土，②层含砂低液限粘土，②1层含细粒土中砂，③层淤泥质细砂，④层淤泥，⑤层淤泥质中砂，⑥层含细粒土中砂，⑥1层含砂淤泥质粘土，⑦层低液限粘土，⑧层粘土质细砂，⑧1层粘土质粗砂，⑨层含砂高液限粘土，⑩层粘土质中砂，⑩1层高液限粘土，⑾层低液限粘土，⑿层粘土质中砂，⒀层粉土质粉砂，⒁层含砂高液性粘土，⒂层含砂低液性粘土，⒃层粘土质细砂，⒄层全风化砂岩，⒅层强风化砂岩，⒆层中风化砂岩。
其中在冲洪积土丘中分布的⑨层含砂高液限粘土、⑩1层高液限粘土；在残积坡地中分布的⒁层含砂高液限粘土，它们孔隙比大，液限高，不能直接作为路基土，应进行处治，处治方案为对上路床0.80m深度范围的土进行改良处理。
3.2.2 水文条件
⑴地下水类型
在勘察深度内，揭露的地下水为孔隙水和基岩裂隙水，地下水类型均为潜水。孔隙水含水层有②1层含细粒土中砂、③层淤泥质细砂、⑤层淤泥质中砂、⑥层含细粒土中砂、⑧层粘土质细砂、⑧1层粘土质粗砂、⑩层粘土质中砂、⑿层粘土质中砂、⒀层粉土质粉砂、⒃层粘土质细砂；基岩裂隙水含水层有⒄层全风化砂岩、⒅层强风化砂岩、⒆层中风化砂岩。
地下水主要接受大气降水的补给，其次接受地下水的侧向补给；通过含水层向下游迳流；向潭榄河排泄，其次是人工汲水。
⑵含水层透水性
②1层含细粒土中砂、③层淤泥质细砂、⑤层淤泥质中砂、⑥层含细粒土中砂、⑧层粘土质细砂、⑧1层粘土质粗砂、⑩层粘土质中砂、⑿层粘土质中砂、⒀层粉土质粉砂、⒃层粘土质细砂的透水性均属强透水；⒄层全风化砂岩、⒅层强风化砂岩、⒆层中风化砂岩的透水性均属弱透水。
3.3 排水设计
根据地质、水文资料，由于地下水位高，为确保路基不受地下水影响，对挖方路段的高液限粘土进行降水处理。
高液限粘土不能直接作为路基土，设计对路面结构层以下80cm路床范围内超挖换填并进行降水处理：超挖80cm高液限粘土后，设置横坡为2%的30cm碎石排水层，铺一层土工布封闭层，再回填50cm合格土。同时，在红线两侧设置纵向排水盲沟及干砌片石边沟，路床碎石排水层与两侧盲沟联通，达到降低和排除地下水的目的。见下图。 图1 碎石盲沟设计图
4 碎石盲沟的施工
4.1 施工准备
施工前应组织相关施工人员及操作人员熟悉施工图纸内容，了解相关施工工艺、技术指标、验收标准、检验方法等，并对原地表进行勘察复测、障碍物拆除、清表处理，进行施工前的技术交底工作。
4.2 施工方案
测量放样：由测量员进行施工测量放线，在地面上分别定出排水沟的开挖边线，增设施工平面，高程控制桩，并根据沟槽设计及土质情况计算出开槽宽度和深度。
开挖沟槽：测量放线后，开始挖沟槽。挖深由测量人员检测高程控制。采用以机械为主、人工为辅施工。
夯实沟槽土基：沟槽开挖达到设计深度后，沟底土基采用蛙式打夯机配合人工进行夯实。
充填碎石：选用5～10cm碎石填满沟槽。施工时先由人工在沟底铺筑约30cm厚碎石一层并粗平，再由小型装载机将碎石料填入沟槽中。
敷设土工布：人工铺放土工布，土工布之间留30cm搭接长度，以保证过滤效果。土工布敷设时采取适当的固定措施，防止回填土时移动土工布。土工布施工完毕，要加强成品保护。
4.3 质量标准及检测要求
排水盲沟可用粒径 5～10cm 的碎石，含泥量不大于5%。
应结合现场原地基处理实际情况，合理设置排水盲沟。当盲沟施工与地基处理不相互影响时，可同时或提前进行盲沟施工；当盲沟施工与地基处理相冲突时，应在地基处理完成后进行。
碎石和土工布必须在进场后及时请监理见证取样后送检，合格后方可投入使用；施工完成后必须办理隐蔽验收。