[發(fā)明專利]多年凍土隧道邊仰坡及路塹邊坡截排水系統(tǒng)及其施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310094170.6
• 申請(qǐng)日: 2013-03-22
• 公開（公告）號(hào): CN103147453A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓常領(lǐng);夏才初;王掌軍;納啟財(cái);陸蒙;史彥文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號(hào): E02D19/20
• 分類號(hào): E02D19/20;E02D17/20
• 代理公司: 西安新思維專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 61114
• 代理人: 黃秦芳

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明屬于公路隧道與路基工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多年凍土隧道邊仰坡及路塹邊坡截排水系統(tǒng)及其施工方法。

背景技術(shù)

全球多年凍土面積占陸地面積的25％，隨著凍土區(qū)工程建設(shè)的不斷展開，凍土與人類的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)愈加緊密,在凍土區(qū)修建的公路工程也愈來(lái)愈多。凍土區(qū)隧道洞口邊仰坡或路塹開挖后，邊仰坡暴露，改變凍土原有的水熱平衡，在夏（暖）季，會(huì)形成融化圈，凍土中融化的地下水會(huì)向臨空面匯集，導(dǎo)致邊仰坡熱融滑塌；地表水或熱融水匯聚到邊墻腳，會(huì)使邊仰坡坡腳軟化、失穩(wěn)。在春夏及秋冬冷熱交替季節(jié)，地下水會(huì)形成凍融圈，在凍脹作用影響下導(dǎo)致邊仰坡防護(hù)開裂，或形成涎溜冰。凍土區(qū)邊仰坡工程施工最重要的是保護(hù)凍土，加強(qiáng)對(duì)地表水以及凍結(jié)上限內(nèi)融化水的處理，防止凍融現(xiàn)象的發(fā)生。以往在多年凍土地區(qū)，基本以填方路基為主，采用的截排水系統(tǒng)，一般有兩種，一種是設(shè)置擋水埝，在擋水埝下方埋設(shè)延伸至多年凍土上限以下的止水板，用于阻隔凍結(jié)層上水，并在埝外設(shè)置排水溝；第二種是設(shè)置保溫滲水暗溝，在暗溝上方設(shè)置排水溝。這兩種排水系統(tǒng)主要適用于填方路基排水，但對(duì)隧道（路塹）邊仰坡則存在以下問題：前者利用擋水埝處理地表水，而地下融水只是通過(guò)防水板進(jìn)行簡(jiǎn)單的攔截，沒有給融水提供排水通道，地下水易在擋水埝下方積聚，在暖末寒初季節(jié)，容易發(fā)生凍脹致地表隆起，地下融水會(huì)滲流到邊仰坡面與擋護(hù)結(jié)構(gòu)之間，導(dǎo)致?lián)踝o(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)凍脹問題；后者考慮了地下融水的排放，但地表排水溝在經(jīng)過(guò)幾個(gè)凍融循環(huán)后，不管是預(yù)制水溝還是漿砌片石水溝均會(huì)出現(xiàn)不同程度的損壞，使地表排水系統(tǒng)失效。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種綜合考慮多年凍土區(qū)地表水和地下融水處理、結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單、排水性能好的多年凍土隧道邊仰坡及路塹邊坡截排水系統(tǒng)及其施工方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

多年凍土隧道邊仰坡及路塹邊坡截排水系統(tǒng)，其特征在于：

截排水系統(tǒng)設(shè)置有位于邊仰坡坡頂?shù)臏喜?，溝槽底部為保溫滲水暗溝，保溫滲水暗溝中回填有原基坑土；

原基坑土的上方及溝槽靠近邊仰坡的側(cè)壁鋪設(shè)隔水層；

溝槽剩余空間內(nèi)設(shè)置被無(wú)紡?fù)凉げ颊w包裹的級(jí)配碎石，級(jí)配碎石上方回填有粘性土。

所述的隔水層自外向內(nèi)依次為防水板、保溫隔熱層和另一層防水板。

所述的溝槽與邊仰坡之間的地表設(shè)置有由粘性土填筑的擋水埝，擋水埝表層粘性土下方鋪設(shè)有防水板。

所述的保溫滲水暗溝的原基坑土中，設(shè)置有面向地下融水水流方向的防水板。

所述的溝槽的槽寬為1.2m，深入多年凍土上限以下0.6m。

遠(yuǎn)離邊仰坡一側(cè)的溝槽側(cè)壁底部位于多年凍土上限以下的部分設(shè)置有隔水層，隔水層由自外向內(nèi)依次鋪設(shè)的防水板、保溫隔熱層和另一層防水板組成，隔水層延伸至多年凍土上限位置的土層中。

所述的級(jí)配碎石中位于多年凍土上限的位置處設(shè)置有雙壁波紋管。

所述的多年凍土隧道邊仰坡及路塹邊坡截排水系統(tǒng)的施工方法，其特征在于：

由以下步驟實(shí)現(xiàn)：

步驟一：確定多年凍土上限的位置，開挖溝槽，溝槽寬1.2m，深入多年凍土上限以下0.6m；

步驟二：在溝槽底部的保溫滲水暗溝中埋設(shè)防水板，防水板面向地下融水水流方向，防水板定位后及時(shí)用原基坑土回填，采用手扶式振動(dòng)夯分層夯實(shí)；

步驟三：在保溫滲水暗溝的回填原基坑土上方及溝槽靠近邊仰坡的側(cè)壁鋪設(shè)隔水層，隔水層自外向內(nèi)依次為防水板、保溫隔熱層和另一層防水板；在遠(yuǎn)離邊仰坡一側(cè)的溝槽側(cè)壁底部位于多年凍土上限以下的部分也鋪設(shè)隔水層，隔水層由自外向內(nèi)依次為防水板、保溫隔熱層和另一層防水板，隔水層延伸至多年凍土上限位置的土層中；

步驟四：溝槽剩余空間內(nèi)設(shè)置被無(wú)紡?fù)凉げ颊w包裹的級(jí)配碎石，級(jí)配碎石中位于多年凍土上限的位置處設(shè)置有雙壁波紋管，級(jí)配碎石上方回填有粘性土，用手扶式振動(dòng)夯分層夯實(shí)，回填至地表0.2cm時(shí)用原植被草皮進(jìn)行覆蓋；

步驟五：在溝槽與邊仰坡之間的地表采用黏性土填筑擋水埝，擋水埝表層粘性土下方鋪設(shè)有防水板，擋水埝表層用原草皮覆蓋。

本發(fā)明首次將前截后擋排水機(jī)理應(yīng)用到凍土區(qū)隧道洞口段臨時(shí)邊仰坡及路塹邊坡排水中，前截即采用保溫滲水暗溝截排地下融水，后擋即采用擋水埝處理地表水，具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

1.功能全面，徹底阻斷水源

本發(fā)明采用前截后擋機(jī)理，將擋水埝與保溫滲水暗溝相結(jié)合，全面處理地表水和地下融水，徹底阻斷了水源這一多年凍土區(qū)隧道（路塹）誘發(fā)邊仰坡產(chǎn)生病害的主要因素。