墙排水传统排水方式

挡土墙是用来支撑天然或人工填土边坡以保持土体稳定的建筑物。在公路、铁路工程中，它广泛应用于支撑路堤或路堑、隧道洞口、桥梁两端及河流岸壁等。为了疏干墙后土体水分，防止地面水下渗，防止墙后积水形成静水压力，减少寒冷地区回填土的冻胀压力，消除粘性土填料侵水后的膨胀压力，挡土墙应设置排水措施1，挡土墙排水普遍采用泄水孔加碎石反滤层排水，但此种方式排水在实际工程中存在一些问题。

1、保证挡土墙泄水孔的施工质量

为了保证砌石挡土墙泄水孔的施工质量(平、直、外倾、不堵塞、不漏水),可以采用如下几种施工方法。

(1)当挡土墙砌筑到设计泄水孔的位置时,先砌筑形成断面为5cm×5cm～10cm×10cm、向外倾斜3%～5%的沟槽,并用砂浆抹平、抹直。为了防止泄水孔上部挡土墙施工时砂浆掉入预留的沟槽,在沟槽上面用水泥包装袋或塑料布盖住沟槽后,继续上部的挡土墙砌筑。

(2)当挡土墙砌筑到设计泄水孔的位置时,放置外径为5～10cm的PVC管(或竹筒、木棍、铁管等),并向外倾斜3%～5%,把PVC管(或竹筒、木棍、铁管等)周围的砂浆填满捣实,然后继续上部挡墙的砌筑。在PVC管(或竹筒、木棍、铁管等)周围砂浆凝固之前把PVC管(或竹筒、木棍、铁管等)拔出,如果是管子不拔出,可作为永久排水设施。要拔出重新使用的管子,应在管子外面抹一层机油或包塑料薄膜,便于管子与砂浆脱离。

(3)也可以在设置泄水孔的位置,用15cm×15cm～20cm×20cm断面的无砂混凝土砌筑,见右图。

无砂混凝土砂粒粒径根据墙背填土的级配、密度等按反滤设计理论确定。

(1)无砂混凝土作反滤层保护无粘性土的设计准则为:

a=D₂₀/d_k≤5～7

式中:管涌土时a取小值,非管涌土时a取大值;D₂₀为反滤料的等效粒径;d_k为被保护料的控制粒径。

(2) 无砂混凝土作反滤层保护粘性土的设计准则, 是用骨料粒径为215～ 510 mm 的无砂混凝土保护粘性土。

(3) 无砂混凝土的骨料, 最好选用水泥混凝土3种常用粒径的砂石料, 粒径分别为215～ 510 mm、5～ 10 mm 和10～ 20 mm。

2、改进挡土墙泄水孔反滤结构

现有公路反滤结构尺寸大(进水口附近50 cm范围) , 挡土墙泄水孔数量又多, 很难保证反滤结构施工到位, 且监督困难。为此, 建议采用如下两种方法进行反滤结构的施作:

(1) 在挡土墙泄水孔进水口, 用反滤土工布(无纺土工布或针刺型土工布) 制作成比泄水孔稍大、长5～ 10 cm 的口袋, 在口袋中装砂形成比泄水孔进水口稍大的砂袋, 在墙背填筑之前用砂袋封堵进水口, 即可形成反滤结构[4 ] , 见右图(a) ;

(2) 用无砂混凝土封堵泄水孔的进水口, 根据不同的墙背填料选择无砂混凝土的粗骨料粒径。无砂混凝土须封堵泄水孔进水口的整个断面, 封堵长度为5～ 10 cm , 见右图(b)。

以上两种泄水孔反滤结构的施工, 可以在挡土墙砌筑(浇筑) 施工完成后、墙背填料铺筑前一次施工(特别是采用无砂混凝土作反滤结构时) , 也可以在填筑每一层填料之前, 施工每一铺筑层高的反滤结构。采用前种施工方法, 方便检查, 施工效率较高。

3、公路挡土墙沉降缝用作排水通道的处理

挡土墙的沉降缝, 规范要求都要进行封缝处理,而很多施工单位在施工中都未进行封缝处理。如果在挡土墙施工时, 边施工边封缝, 封缝效果较好。等到施工完毕后再进行封缝, 封缝的施工质量很难保证。但施工和运行过程中, 沉降缝会产生变形, 也同样会漏水。挡土墙要进行排水孔的设置, 也可以利用沉降缝排水。为了处理公路挡土墙墙背填料的排水,在旱地的挡土墙沉降缝, 可以在洪水位30 cm 之上位置的沉降缝不做封缝处理, 仅在其位置之下进行封缝处理。

为了使用挡土墙沉降缝排除墙背填料的渗水,又不发生渗透破坏, 可以在墙背的沉降缝位置, 沿沉降缝铺设宽30 cm 的反滤土工布, 作为反滤和排水之用, 见图右。

4、挡土墙排水设施的共用

挡土墙一般都应设计泄水孔, 以排出施工期雨水、墙台背填土的固结排水以及竣工后的渗水, 也可利用墙台的沉降缝排水, 加速墙台背填料的固结, 减少竣工后沉降。沿河及沿水库挡土墙的施工, 一般选择在枯水季节或库水位较低时施工, 在施工时应在挡土墙的下部预留泄水孔, 沉降缝也应暂时不要封闭, 等到洪水到来之前或库水位上升之前才封闭, 用以排出墙台背填料施工期间的降雨渗水及其他来水(如填料的固结排水)。高于洪水水位或最高库水位30 cm 之上的泄水孔和沉降缝不应封堵。

在挡土墙的泄水孔处可以设置种植花草等植物的花台, 一方面可以排水, 另一方面排出的水可浇花草及其他植物, 见右图。

（1）路堤和路堑的砌石挡土墙泄水孔、坡面浆砌石护坡泄水孔有许多都不导水，而周边的砌石缝有水渗出，见右图。有些泄水孔出现里面有水而流不出水的情况，在重新设置泄水孔后，就可见到泄水孔有水流出。

施工观察研究结果表明，浆砌石护坡或砌石挡土墙如果不采用特殊措施施工，就很难保证排水孔质量。一是排水孔容易被砌石砂浆堵塞；二是容易产生反倾向泄水孔；三是由于砌石砂浆不饱满而导致进入泄水孔内的水，流进砌石块间的缝隙；四是甚至出现假孔（只在墙面有个孔口，而墙体中却没有孔槽）。

（2）在有流水处进行挡土墙施工时，在砂浆未固结前，水流会冲刷挡土墙的砂浆，带走水泥浆，导致施工出水处的砂浆强度不足。

（3）泄水孔的进水口反滤设置问题。按《公路排水设计规范》（JTJ018-97）的规定，在泄水孔进水口处50cm范围内应采用具有反滤作用的粒料覆盖1但在施工中，大多没有设置反滤料或反滤料的粒径大， 造成渗流破坏。泄水孔进水口反滤设置问题主要有!反滤料采用碎石，根本起不到反滤作用；为了偷工减料，不设置反滤结构；此外，反滤设计理论依据不足，反滤料的粒径偏大，级配、厚度等大多没有具体要求，对什么路基填土应采用什么粒径的填料没有规定，施工中随意性大，以致经常在泄水孔产生渗流破坏，见右图。

（4）支挡结构物伸缩缝的封缝问题.在旱地的路堤挡土墙、挖方边坡处挡土墙的沉降缝，一般都要求封缝，但这些沉降缝由于没有水源，一般不会进水，反而可用作排水，见右图。为此，旱地处的路堤挡土墙、挖方边坡处挡土墙的沉降缝可不进行封缝，既可简化施工程序、节约费用，又可用作排水通道，以提高路堤、边坡的稳定性，但需要设置反滤结构。