墻排水傳統(tǒng)排水方式

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，擋土墻應設置排水措施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)當擋土墻砌筑到設計泄水孔的位置時,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)當擋土墻砌筑到設計泄水孔的位置時,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,可作為永久排水設施。要拔出重新使用的管子,應在管子外面抹一層機油或包塑料薄膜,便于管子與砂漿脫離。

(3)也可以在設置泄水孔的位置,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、密度等按反濾設計理論確定。

(1)無砂混凝土作反濾層保護無粘性土的設計準則為:

a=D₂₀/d_k≤5～7

式中:管涌土時a取小值,非管涌土時a取大值;D₂₀為反濾料的等效粒徑;d_k為被保護料的控制粒徑。

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

(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行反濾結(jié)構(gòu)的施作:

(1) 在擋土墻泄水孔進水口, 用反濾土工布(無紡土工布或針刺型土工布) 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水口稍大的砂袋, 在墻背填筑之前用砂袋封堵進水口, 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)范要求都要進行封縫處理,而很多施工單位在施工中都未進行封縫處理。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行封縫, 封縫的施工質(zhì)量很難保證。但施工和運行過程中, 沉降縫會產(chǎn)生變形, 也同樣會漏水。擋土墻要進行排水孔的設置, 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、擋土墻排水設施的共用

擋土墻一般都應設計泄水孔, 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, 在施工時應在擋土墻的下部預留泄水孔, 沉降縫也應暫時不要封閉, 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封堵。

在擋土墻的泄水孔處可以設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、坡面漿砌石護坡泄水孔有許多都不導水，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致進入泄水孔內(nèi)的水，流進砌石塊間的縫隙；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，導致施工出水處的砂漿強度不足。

（3）泄水孔的進水口反濾設置問題。按《公路排水設計規(guī)范》（JTJ018-97）的規(guī)定，在泄水孔進水口處50cm范圍內(nèi)應采用具有反濾作用的粒料覆蓋1但在施工中，大多沒有設置反濾料或反濾料的粒徑大， 造成滲流破壞。泄水孔進水口反濾設置問題主要有!反濾料采用碎石，根本起不到反濾作用；為了偷工減料，不設置反濾結(jié)構(gòu)；此外，反濾設計理論依據(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，但需要設置反濾結(jié)構(gòu)。