墻排水

擋土墻是用來支撐天然或人工填土邊坡以保持土體穩(wěn)定的建筑物。在公路、鐵路工程中，它廣泛應(yīng)用于支撐路堤或路塹、隧道洞口、橋梁兩端及河流岸壁等。為了疏干墻后土體水分，防止地面水下滲，防止墻后積水形成靜水壓力，減少寒冷地區(qū)回填土的凍脹壓力，消除粘性土填料侵水后的膨脹壓力，擋土墻應(yīng)設(shè)置排水措施1，擋土墻排水普遍采用泄水孔加碎石反濾層排水，但此種方式排水在實際工程中存在一些問題。

1、保證擋土墻泄水孔的施工質(zhì)量

為了保證砌石擋土墻泄水孔的施工質(zhì)量(平、直、外傾、不堵塞、不漏水),可以采用如下幾種施工方法。

(1)當(dāng)擋土墻砌筑到設(shè)計泄水孔的位置時,先砌筑形成斷面為5cm×5cm～10cm×10cm、向外傾斜3%～5%的溝槽,并用砂漿抹平、抹直。為了防止泄水孔上部擋土墻施工時砂漿掉入預(yù)留的溝槽,在溝槽上面用水泥包裝袋或塑料布蓋住溝槽后,繼續(xù)上部的擋土墻砌筑。

(2)當(dāng)擋土墻砌筑到設(shè)計泄水孔的位置時,放置外徑為5～10cm的PVC管(或竹筒、木棍、鐵管等),并向外傾斜3%～5%,把PVC管(或竹筒、木棍、鐵管等)周圍的砂漿填滿搗實,然后繼續(xù)上部擋墻的砌筑。在PVC管(或竹筒、木棍、鐵管等)周圍砂漿凝固之前把PVC管(或竹筒、木棍、鐵管等)拔出,如果是管子不拔出,可作為永久排水設(shè)施。要拔出重新使用的管子,應(yīng)在管子外面抹一層機(jī)油或包塑料薄膜,便于管子與砂漿脫離。

(3)也可以在設(shè)置泄水孔的位置,用15cm×15cm～20cm×20cm斷面的無砂混凝土砌筑,見右圖。

無砂混凝土砂粒粒徑根據(jù)墻背填土的級配、密度等按反濾設(shè)計理論確定。

(1)無砂混凝土作反濾層保護(hù)無粘性土的設(shè)計準(zhǔn)則為:

a=D₂₀/d_k≤5～7

式中:管涌土?xí)ra取小值,非管涌土?xí)ra取大值;D₂₀為反濾料的等效粒徑;d_k為被保護(hù)料的控制粒徑。

(2) 無砂混凝土作反濾層保護(hù)粘性土的設(shè)計準(zhǔn)則, 是用骨料粒徑為215～ 510 mm 的無砂混凝土保護(hù)粘性土。

(3) 無砂混凝土的骨料, 最好選用水泥混凝土3種常用粒徑的砂石料, 粒徑分別為215～ 510 mm、5～ 10 mm 和10～ 20 mm。

2、改進(jìn)擋土墻泄水孔反濾結(jié)構(gòu)

現(xiàn)有公路反濾結(jié)構(gòu)尺寸大(進(jìn)水口附近50 cm范圍) , 擋土墻泄水孔數(shù)量又多, 很難保證反濾結(jié)構(gòu)施工到位, 且監(jiān)督困難。為此, 建議采用如下兩種方法進(jìn)行反濾結(jié)構(gòu)的施作:

(1) 在擋土墻泄水孔進(jìn)水口, 用反濾土工布(無紡?fù)凉げ蓟蜥槾绦屯凉げ? 制作成比泄水孔稍大、長5～ 10 cm 的口袋, 在口袋中裝砂形成比泄水孔進(jìn)水口稍大的砂袋, 在墻背填筑之前用砂袋封堵進(jìn)水口, 即可形成反濾結(jié)構(gòu)[4 ] , 見右圖(a) ;

(2) 用無砂混凝土封堵泄水孔的進(jìn)水口, 根據(jù)不同的墻背填料選擇無砂混凝土的粗骨料粒徑。無砂混凝土須封堵泄水孔進(jìn)水口的整個斷面, 封堵長度為5～ 10 cm , 見右圖(b)。

以上兩種泄水孔反濾結(jié)構(gòu)的施工, 可以在擋土墻砌筑(澆筑) 施工完成后、墻背填料鋪筑前一次施工(特別是采用無砂混凝土作反濾結(jié)構(gòu)時) , 也可以在填筑每一層填料之前, 施工每一鋪筑層高的反濾結(jié)構(gòu)。采用前種施工方法, 方便檢查, 施工效率較高。

3、公路擋土墻沉降縫用作排水通道的處理

擋土墻的沉降縫, 規(guī)范要求都要進(jìn)行封縫處理,而很多施工單位在施工中都未進(jìn)行封縫處理。如果在擋土墻施工時, 邊施工邊封縫, 封縫效果較好。等到施工完畢后再進(jìn)行封縫, 封縫的施工質(zhì)量很難保證。但施工和運(yùn)行過程中, 沉降縫會產(chǎn)生變形, 也同樣會漏水。擋土墻要進(jìn)行排水孔的設(shè)置, 也可以利用沉降縫排水。為了處理公路擋土墻墻背填料的排水,在旱地的擋土墻沉降縫, 可以在洪水位30 cm 之上位置的沉降縫不做封縫處理, 僅在其位置之下進(jìn)行封縫處理。

為了使用擋土墻沉降縫排除墻背填料的滲水,又不發(fā)生滲透破壞, 可以在墻背的沉降縫位置, 沿沉降縫鋪設(shè)寬30 cm 的反濾土工布, 作為反濾和排水之用, 見圖右。

4、擋土墻排水設(shè)施的共用

擋土墻一般都應(yīng)設(shè)計泄水孔, 以排出施工期雨水、墻臺背填土的固結(jié)排水以及竣工后的滲水, 也可利用墻臺的沉降縫排水, 加速墻臺背填料的固結(jié), 減少竣工后沉降。沿河及沿水庫擋土墻的施工, 一般選擇在枯水季節(jié)或庫水位較低時施工, 在施工時應(yīng)在擋土墻的下部預(yù)留泄水孔, 沉降縫也應(yīng)暫時不要封閉, 等到洪水到來之前或庫水位上升之前才封閉, 用以排出墻臺背填料施工期間的降雨滲水及其他來水(如填料的固結(jié)排水)。高于洪水水位或最高庫水位30 cm 之上的泄水孔和沉降縫不應(yīng)封堵。

在擋土墻的泄水孔處可以設(shè)置種植花草等植物的花臺, 一方面可以排水, 另一方面排出的水可澆花草及其他植物, 見右圖。

（1）路堤和路塹的砌石擋土墻泄水孔、坡面漿砌石護(hù)坡泄水孔有許多都不導(dǎo)水，而周邊的砌石縫有水滲出，見右圖。有些泄水孔出現(xiàn)里面有水而流不出水的情況，在重新設(shè)置泄水孔后，就可見到泄水孔有水流出。

施工觀察研究結(jié)果表明，漿砌石護(hù)坡或砌石擋土墻如果不采用特殊措施施工，就很難保證排水孔質(zhì)量。一是排水孔容易被砌石砂漿堵塞；二是容易產(chǎn)生反傾向泄水孔；三是由于砌石砂漿不飽滿而導(dǎo)致進(jìn)入泄水孔內(nèi)的水，流進(jìn)砌石塊間的縫隙；四是甚至出現(xiàn)假孔（只在墻面有個孔口，而墻體中卻沒有孔槽）。

（2）在有流水處進(jìn)行擋土墻施工時，在砂漿未固結(jié)前，水流會沖刷擋土墻的砂漿，帶走水泥漿，導(dǎo)致施工出水處的砂漿強(qiáng)度不足。

（3）泄水孔的進(jìn)水口反濾設(shè)置問題。按《公路排水設(shè)計規(guī)范》（JTJ018-97）的規(guī)定，在泄水孔進(jìn)水口處50cm范圍內(nèi)應(yīng)采用具有反濾作用的粒料覆蓋1但在施工中，大多沒有設(shè)置反濾料或反濾料的粒徑大， 造成滲流破壞。泄水孔進(jìn)水口反濾設(shè)置問題主要有!反濾料采用碎石，根本起不到反濾作用；為了偷工減料，不設(shè)置反濾結(jié)構(gòu)；此外，反濾設(shè)計理論依據(jù)不足，反濾料的粒徑偏大，級配、厚度等大多沒有具體要求，對什么路基填土應(yīng)采用什么粒徑的填料沒有規(guī)定，施工中隨意性大，以致經(jīng)常在泄水孔產(chǎn)生滲流破壞，見右圖。

（4）支擋結(jié)構(gòu)物伸縮縫的封縫問題.在旱地的路堤擋土墻、挖方邊坡處擋土墻的沉降縫，一般都要求封縫，但這些沉降縫由于沒有水源，一般不會進(jìn)水，反而可用作排水，見右圖。為此，旱地處的路堤擋土墻、挖方邊坡處擋土墻的沉降縫可不進(jìn)行封縫，既可簡化施工程序、節(jié)約費用，又可用作排水通道，以提高路堤、邊坡的穩(wěn)定性，但需要設(shè)置反濾結(jié)構(gòu)。