对于边坡工程的治理,除设计符合要求的支挡措施完,还应设计完善的截排水设施,以保证支挡工程的安全运行。本文主要针对边坡工程中截排水沟的设计进行相关讨论,抛砖引玉,不妥之处,敬请拍砖。
一、边坡工程截排水设施的一般规定
关于边坡工程的截排水要求《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013)的规定如下:
1、边坡工程排水应包括排除坡面水、地下水和减少坡面水下渗等措施。坡面排水、地下排水与减少坡面雨水下渗措施宜统一考虑,并形成相辅相成的排水、防治坐标系。
2、坡面排水应根据汇水面积、降雨强度、历时和径流方向进行整体规划和布置。边坡影响区内、外的坡面和地表排水系统宜分开布置,自成坐标系。
3、边坡工程的临时性排水设施,应满足坡面水尤其是季节性暴雨、地下水和施工用水等的排放要求,有条件时应结合边坡工程的永久性排水措施进行。
二、边坡排水设计的一般原则
1.预防为主,防治结合。在公路边坡设计和施工过程中,要根据公路边坡的实际情况(如坡度、高度、土质、汇水面积等),事先设置截水沟、排水沟、边沟与渗水沟等排水设施;在岩土松散破碎处设置必要的防护和支挡工程。不要等到边坡失稳了,再来考虑这些问题,做到预防为主,防患于未然。
2.分级截流,纵横结合。高陡边坡或岩土稳定性欠佳边坡的排水工程应采取分级截流、纵横结合排水的方法来进行处理。坡顶以外的地表水从截水沟排走;分级边坡每个台阶设一截水沟排水;坡脚设边沟排水。高陡边坡应根据地形和坡面大小,隔一定距离设一垂直路线的排水沟,使水尽快排出边坡。
3.表里排水,综合治理。路基边坡设计中,必须考虑将影响边坡稳定的地面水加以拦截,排除在边坡范围以外,并防止漫流、停积或下渗。对影响边坡稳定的地下水,应予以截断、疏干、降低并引导到边坡范围以外,只有把地表水和地下水有效地排出边坡以外,实行综合治理,才能保证边坡的稳定。
4.坡面防护、支挡并重。要根治水害,除了要注意排水外,必要时还需修筑一些坡面防护工程(如拱式护坡、护墙、植被护坡等),以保证边坡的稳固。有时,还要在坡脚设置一定数量的支挡结构物,以提高抗水害的能力。
5.因地制宜,经济适用。由于边坡破坏现象和失稳原因是多方面的,因此应深入调查研究,根据当地气候环境、工程地质和材料等具体情况,因地制宜,就地取材,选用适当的工程类型或排水设施,不要轻易取消或减少必要的防护工程设施。排水沟渠应选择地形地质较好的地段通过,以节约加固工程投资。对排水困难和地质不良地段应进行特殊设计,使排水防护工程收到更好的效果。
三、截排水设施设计的具体要求
1、建筑边坡坡面排水设施应包括截水沟、排水沟、跌水和急流槽等,应结合地形和天然水系进行布设,并作好进出水口的位置选择。应采取措施防止截排水沟出现堵塞、溢流、渗漏、淤积、冲刷和冻结等现象。地表排水沟(管)排放的水流不利直接排入饮用水水源、养殖池等水源。
2、各类坡面排水设施设置的位置、数量和断面尺寸应根据地形条件、降雨强度、历时、分区汇水面积、坡面径流量和坡体渗出的水量等因素计算分析确定。种类坡面排水沟顶应高出沟内设计水面200mm以上。
3、截排水沟设计应符合下列规定:
1)坡顶截水沟宜结合地形进行布设,且距挖方边坡坡口或潜在塌滑区不应小于5m;填方边坡上侧的截水沟距填方坡脚的距离不宜小于2m;在多雨地区可设一道或多道截水沟;
2)需将截水沟、边坡附近低洼处汇集的水引向边坡范围以外时,应设置排水沟;
3)截、排水沟的底宽和顶宽不宜小于500mm,可采用梯形断面或矩形断面,其沟底纵坡不宜小于0.3%;
4)截、排水沟需进行防渗处理;
5)当截、排水沟出水口处的坡面坡度大于10%、水头高差大于1.0m时,可设置跌水和急流槽将水流引出坡体或引入排水系统。