郝群

摘? 要：隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，城市建設(shè)、廠礦建設(shè)所使用的平整耕地越來(lái)越少;同時(shí)國(guó)家政策也在不斷的強(qiáng)化“耕地紅線”、“耕地不可占用”等思想，于是人們將建設(shè)的目光投向更為荒蕪的山地。在黃土地區(qū)，人們可以更簡(jiǎn)單的將高山挖去、將溝壑填平。在黃土地區(qū)施工，水是關(guān)鍵的因素之一，甚至有“水治理好了，工程就成功了一半的說(shuō)法”。在黃土地區(qū)施工過(guò)程中，如何更好將回填區(qū)域地表水截排，如何更好的將地下水排走，都成為施工中必須面對(duì)的問(wèn)題。針對(duì)這一問(wèn)題，文章著重從地表水及地下水治理兩個(gè)方面進(jìn)行歸納總結(jié)并對(duì)常用的防排水方法進(jìn)行改進(jìn)，以便在以后的施工中更好的治理地下水及地表水。

關(guān)鍵詞：黃土;回填區(qū);防水;排水

中圖分類號(hào)：TU753 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2020）18-0176-03

Abstract： With the development of national economy， the level of cultivated land used in urban construction， factory and mine construction is less and less; at the same time， the national policy is constantly strengthening the ideas such as "cultivated land red line"， "cultivated land can not be occupied"， and so on， so people turn their attention to the more barren mountains. In the loess region， it is easier to dig up the mountains and fill up the gullies. In the construction in the loess area， water is one of the key factors， and there is even a saying that "if the water is well treated， the project will be half successful". In the process of construction in the loess area， how to better intercept and drain the surface water in the backfill area and how to better drain the groundwater have become problems that must be faced in the construction. In view of this problem， this paper focuses on summing up and improving the commonly used waterproofing and drainage methods from two aspects of surface water and groundwater treatment， in order to better control groundwater and surface water in the future construction.

Keywords： loess; backfill; waterproofing; drainage

1 概述

黃土地區(qū)地下水不豐富，主要補(bǔ)給來(lái)源是大氣降水和地表水的滲入，但是其侵蝕作用較強(qiáng)。黃土有濕陷性，黃土一遇水即失去自身直立性，有坍塌可能等。地表水不豐富，但是較為集中，形成混濁的地表徑流，沖毀一切?；靥顓^(qū)域臨時(shí)排水設(shè)施應(yīng)盡量與永久排水設(shè)施相結(jié)合，排水方案也應(yīng)因地制宜、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，故而黃土回填區(qū)必須進(jìn)行地下水及地表水的綜合治理。

在黃土地區(qū)施工，防排水的治理貫穿整個(gè)施工過(guò)程，從工程的原地面清理開(kāi)始一直到工程結(jié)束，特別是黃土回填區(qū)更是如此。我們?cè)邳S土回填區(qū)可能遇到的防排水治理通常有以下幾種情況：一是泉水，雖然黃土地區(qū)降雨較少、天氣干燥，但是這并不妨礙泉水的產(chǎn)生，而且整體來(lái)看，黃土地區(qū)的泉水也并不少;二是地質(zhì)層間水，一般產(chǎn)生在土石交界面的巖層中，這部分水也較為常見(jiàn)，因?yàn)辄S土地區(qū)本身就是在巖層上覆蓋了厚厚的一層黃土;三是集中的大氣降水，黃土地區(qū)的降水較為集中，一般都發(fā)生在每年的7、8、9三個(gè)月份，集中的降水會(huì)產(chǎn)生巨大的破壞力;四是山體滲水，這部分水隱藏在每個(gè)山體或土體中，不引人注意，但是其一旦找不到排泄的通道蓄積起來(lái)，造成的破壞更為巨大也更為突然，因?yàn)檫@一切都是在內(nèi)部悄悄進(jìn)行的，一旦破壞開(kāi)始就基本無(wú)法阻止。

施工中常用的防排水治理方法主要有截水溝、排水溝、盲溝、滲溝、急流槽等方式，這些方式都有適用條件也都有改進(jìn)的余地。

2 黃土回填區(qū)外地表水治理

回填區(qū)域外地表水主要通過(guò)截水溝攔截，使地表水不能進(jìn)入黃土回填區(qū)，截水溝要根據(jù)地表水流量確定其斷面尺寸。以上這些基本常識(shí)人人都能考慮到、計(jì)算到，但是人們?cè)陂L(zhǎng)期的應(yīng)用過(guò)程中都變得比較機(jī)械了，只是照搬照用。其實(shí)只要仔細(xì)考慮，就可以發(fā)現(xiàn)其中存在著以下幾個(gè)問(wèn)題：一是普通排水溝，不管是矩形的、梯形的抑或是其它不規(guī)則形狀的，其內(nèi)外側(cè)壁都是同樣高程的。這個(gè)在降水十分集中的黃土地區(qū)可能出現(xiàn)集中的地表水漫過(guò)截水溝進(jìn)入回填區(qū)域，造成場(chǎng)區(qū)內(nèi)積水;二是截水溝外側(cè)一般都是回填壓實(shí)，由于排水溝都比較單薄，截水溝施工區(qū)域大型機(jī)械一般無(wú)法到達(dá)，所以其背后的回填一般是用小型機(jī)具夯實(shí)的。這個(gè)也存在較大問(wèn)題，常年的流水對(duì)溝壁外側(cè)不停侵蝕，會(huì)出現(xiàn)眾多的孔洞，一直延伸到截水溝底并從截水溝下穿過(guò)，使其徹底失去作用;三是截水溝外側(cè)壁與地面齊平，地面稍經(jīng)沖刷，就會(huì)出現(xiàn)外側(cè)溝壁高于地面的情況，地表水無(wú)法進(jìn)入截水溝就會(huì)不停的侵蝕直至侵蝕成孔洞，穿過(guò)截水溝進(jìn)入黃土回填區(qū)。

這些情況的出現(xiàn)往往遭到忽視，因?yàn)槎加X(jué)得這是最為普通的施工工藝了，不會(huì)有什么問(wèn)題。但是恰恰是這些問(wèn)題，可能會(huì)對(duì)黃土回填區(qū)施工造成極大的困擾。為此，我們?cè)诠こ虒?shí)踐中初步使用了以下方法對(duì)截水溝工藝進(jìn)行了改進(jìn)，取得了明顯的效果：一是靠近黃土回填區(qū)域截水溝的內(nèi)側(cè)壁應(yīng)略微高于回填區(qū)域高程;二是靠近黃土回填區(qū)域截水溝的內(nèi)側(cè)壁應(yīng)略微高于另一側(cè)截水溝側(cè)壁;三是截水溝外側(cè)壁的外側(cè)應(yīng)有20～50cm的硬化隔水措施或者進(jìn)行土質(zhì)夯實(shí)和防滲處理，以防止外側(cè)地表水長(zhǎng)時(shí)間沖刷對(duì)截水溝本身產(chǎn)生破壞。

另外截水溝長(zhǎng)度超過(guò)500m時(shí)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)設(shè)置出水口，將水引至山坡側(cè)的自然溝中，截水溝必須有牢靠的出水口，必要時(shí)需設(shè)置排水溝、跌水或急流槽。截水溝的出水口必須與其他排水設(shè)施平順銜接，截水溝布置應(yīng)結(jié)合地形合理布置并接順，在轉(zhuǎn)折處應(yīng)以曲線連接，溝底縱坡不應(yīng)小于0.5%，以免水流停滯。為防止水流下滲或沖刷，截水溝應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)密的防滲和加固，地質(zhì)不良地段和土質(zhì)松軟、滲水性較大或者裂隙較多的巖石地段，對(duì)溝底縱坡較大的截水溝出水口，均應(yīng)采取加固措施防止?jié)B漏和沖刷溝底及溝壑。

3 黃土回填區(qū)域外地下水治理

因黃土有較強(qiáng)的滲透性，回填區(qū)域外部分地下水將滲透進(jìn)入回填區(qū)域。如果欲將地下滲水全部隔斷，不但工程造價(jià)極高而且全部隔斷在實(shí)際中根本不可能實(shí)現(xiàn)。只要將地下水控制在一定高程，不會(huì)給黃土回填區(qū)帶來(lái)水的危害即可，所以在將地下滲水控制在一定高程不但在技術(shù)上可以實(shí)現(xiàn)且會(huì)大降低工程造價(jià)，有利于工程建設(shè)。

一般情況下會(huì)在黃土回填區(qū)邊緣設(shè)置截水渠或截水盲溝來(lái)隔斷一定高程之上的黃土回填區(qū)外滲水。在這個(gè)設(shè)置上，同樣由于經(jīng)驗(yàn)主義的原因，存在以下幾個(gè)問(wèn)題：一在設(shè)置截水溝或者截水盲溝時(shí)，因截水溝或截水盲溝之上不能再施工構(gòu)筑物，浪費(fèi)了通過(guò)回填形成的區(qū)域;二是內(nèi)外側(cè)溝壁一般只是簡(jiǎn)單的設(shè)置了內(nèi)側(cè)防水而外側(cè)滲水的結(jié)構(gòu)，沒(méi)有將內(nèi)側(cè)溝壁的防水措施加強(qiáng)，會(huì)造成仍然會(huì)有部分黃土回填區(qū)外地下滲水通過(guò)內(nèi)側(cè)溝壁進(jìn)入黃土回填區(qū)內(nèi)。

針對(duì)存在的問(wèn)題，在實(shí)際施工中要將截水溝或截水盲溝進(jìn)行必要的改進(jìn)，以達(dá)到更加良好的效果，改進(jìn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是一般情況來(lái)說(shuō)，黃土回填區(qū)域外地下滲水的水量不會(huì)太大，它不會(huì)像地表水那樣奔流，只會(huì)緩慢而持續(xù)的滲入。所以在設(shè)置截水溝或者截水盲溝時(shí)務(wù)必將平面尺寸做得很小，但是深度要足夠深，這樣才能將一定高程上的黃土回填區(qū)域外的地下滲水全部隔斷。但是這樣設(shè)置時(shí)一定要注意一個(gè)問(wèn)題，那就是因截水溝或截水盲溝的平面尺寸較小，施工中或后期使用中均有可能因兩側(cè)溝壁向中間變形而造成坍塌，所以一定要在溝內(nèi)設(shè)置眾多的橫向支撐，保證其穩(wěn)定;二是截水溝或截水盲溝的內(nèi)側(cè)壁一定要設(shè)置雙層防水措施，既然攔住了滲水，就不能讓其再滲入黃土回填區(qū)。眾多施工實(shí)踐證明，只有將截水溝或截水盲溝內(nèi)側(cè)壁的防水做好了，攔截黃土回填區(qū)外地下滲水的工作才能稱得上成功了。而沒(méi)有做好此項(xiàng)工作的項(xiàng)目，要么將此項(xiàng)工作推倒重來(lái)，要么再另外設(shè)置攔截措施，經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)很多。

4 黃土回填區(qū)內(nèi)地表水治理

黃土回填區(qū)內(nèi)的地表水主要分為兩部分：一是大氣降水即施工過(guò)程中的降雨; 二是肉眼可見(jiàn)的涌出地表的泉水，至于其它的例如場(chǎng)外地表水已被截水溝攔截、黃土回填區(qū)外一定高程以上的地下滲水已被截水溝截水盲溝攔截，不會(huì)形成地表水。所以治理也主要集中于這兩個(gè)方面，即大氣降水治理及泉水治理。

現(xiàn)有的黃土回填區(qū)大氣降水治理措施已完備，雖有改進(jìn)之處但都是基于不同項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況做的細(xì)節(jié)上的調(diào)整與改進(jìn)，所以說(shuō)黃土回填區(qū)內(nèi)大氣降水的治理要因地制宜，規(guī)劃、制定科學(xué)合理的黃土回填區(qū)內(nèi)施工面排水系統(tǒng)并認(rèn)真貫徹執(zhí)行，并在使用過(guò)程中不斷維護(hù)與改善就能基本上保證黃土回填區(qū)內(nèi)大氣降水不會(huì)引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害或施工質(zhì)量問(wèn)題。黃土回填區(qū)大氣降水總體的治理方法是：系統(tǒng)規(guī)劃出水通道，區(qū)內(nèi)開(kāi)挖明溝或暗渠，將回填區(qū)內(nèi)大氣降水通過(guò)明溝暗渠排入出水通道，排水通道最終將大氣降水引至河流或蓄水池，以待重新利用。總體的治理原則是保證回填區(qū)內(nèi)不處于蓄水狀態(tài)，水要及時(shí)排出而不滲入回填區(qū)。

相對(duì)于大氣降水來(lái)說(shuō)，黃土回填區(qū)內(nèi)泉水的治理則比較困難，因?yàn)槿奈恢靡话爿^為特別，處于巖層與土層分界的面上。兩種不同地質(zhì)層交接處不易找到妥善的處理方法將泉水完全堵死或完全引走。通常的做法是設(shè)置引水盲溝或安放導(dǎo)流管將泉水引至其它支盲溝或主盲溝內(nèi)。這種設(shè)置存在以下問(wèn)題：一是引水盲溝與巖層或土層的搭接不可能做到嚴(yán)密，仍然有部分泉水流走進(jìn)入黃土回填區(qū);二是安放的導(dǎo)流管也不能與巖層或土層搭接嚴(yán)密，部分泉水也會(huì)流走;三是做完了這些引水措施，回填區(qū)上部的施工還要繼續(xù)，會(huì)不停的擾動(dòng)引水盲溝或?qū)Я鞴苁怪换蛟獾狡茐摹?/p>

為了解決以上的問(wèn)題，對(duì)原有的引水措施加以改進(jìn)，并結(jié)合泉水位置位于土石搭接面的條件，參照南方溶洞腔體的形式，人為在泉水附近制造一個(gè)腔體，最后利用導(dǎo)流管將腔體水引走。具體做法是：清理泉水四周，將淤泥及其雜物全部清理;在泉水下部附近巖壁開(kāi)鑿出一個(gè)基巖面，要求一直開(kāi)鑿至新鮮巖體;在此基巖面上混凝土現(xiàn)澆一個(gè)蓄水池，蓄水池留有進(jìn)水及出水口;在巖層上開(kāi)鑿?fù)ǖ缹⑷列钏?，然后在通道上方現(xiàn)澆鋼筋混凝土將進(jìn)水通道隱蔽;最后將導(dǎo)流管插入蓄水池預(yù)留的出水口，并將蓄水池出水口周圍用現(xiàn)澆混凝土覆蓋;最后將導(dǎo)游管引至主盲溝，導(dǎo)流管挖深槽掩埋。

以上這個(gè)方法已將陜西延安地區(qū)的兩個(gè)項(xiàng)目上得到過(guò)應(yīng)用，取得了不錯(cuò)的效果。其中的一個(gè)經(jīng)導(dǎo)流管直接引致河邊的水源甚至成為當(dāng)?shù)卮迕竦囊粋€(gè)家庭用水補(bǔ)充地。

5 黃土回填區(qū)內(nèi)地下水治理

黃土回填內(nèi)的地下水主要包括回填區(qū)內(nèi)的地下滲水和其它因素導(dǎo)致的滲入回填區(qū)內(nèi)而下滲的水源，它的治理方法較為傳統(tǒng)，基本是以盲溝與滲溝接納滲入回填內(nèi)低處的滲水，通過(guò)滲溝或盲溝排出黃土回填區(qū)。

在施工過(guò)程中應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面：一是滲溝、盲溝底部高程要盡可能的低，以保證所有的地下水都能滲入盲溝或滲溝，然后全部排出回填區(qū)外;二是盲溝所作用的材料一般是卵礫石或塊、片石，但是無(wú)論是哪種材料，均應(yīng)選用堅(jiān)硬、不易風(fēng)化的潔凈材料;三是使用的材料粒徑要盡量大一些。一般在15cm左右，黃土地區(qū)的滲溝或盲溝易被黃土淤積，堵塞滲溝、盲溝空隙，即使盲溝包裹了土工材料也是如此，因?yàn)辄S土中的粉質(zhì)粘土顆粒極小，容易穿過(guò)土工材料進(jìn)入盲溝或滲溝內(nèi)部;四是盲溝的橫坡及縱坡要盡可能的大，這樣利用滲水且不容易堵塞盲溝、滲溝;五是盲溝、滲溝的出水口應(yīng)高于擬排入水體的常水位，不然可能引發(fā)倒灌或盲溝、滲溝滲水不暢。

對(duì)于有部分在黃土回填區(qū)設(shè)置盲溝時(shí)選用極小粒徑卵礫石作為盲溝、滲溝材料的設(shè)置方法，一般要加以更正或者采取更為有效的防止黃土進(jìn)入的方法，比如包裹新型的土工材料等。

6 總結(jié)

在本文中，對(duì)黃土回填區(qū)外截水溝的結(jié)構(gòu)形式提出了新的建議與改進(jìn)措施，相信會(huì)使不少人得到啟發(fā)，從而設(shè)計(jì)出更為合理的攔截場(chǎng)外地表水的方法;對(duì)黃土回填區(qū)邊緣截水溝、截水盲溝從結(jié)構(gòu)形式上提出了新的建議與改進(jìn)措施，相信會(huì)有不少工程會(huì)在以后的施工中使用它;對(duì)黃土回填區(qū)內(nèi)泉水的治理，借助于巖溶地區(qū)山體存在“水腔體”的現(xiàn)象，提出了創(chuàng)新性的“制造腔體并引流”施工工藝，相信在不久的將來(lái)，此工藝會(huì)在大范圍內(nèi)進(jìn)行應(yīng)用，從而解決施工中的難題。

7 結(jié)束語(yǔ)

工程施工技術(shù)不是一成不變的，需要在不斷的施工實(shí)踐中進(jìn)行修正、改進(jìn)與創(chuàng)新，黃土回填區(qū)防排水的施工技術(shù)亦是如此。科學(xué)合理的繼承與發(fā)揚(yáng)傳統(tǒng)的施工技術(shù)并在此基礎(chǔ)上不斷的進(jìn)行修正、改進(jìn)與創(chuàng)新是每一個(gè)工程建設(shè)者的權(quán)力和義務(wù)。唯有認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)并認(rèn)真行使權(quán)力與承擔(dān)相應(yīng)的義務(wù)，我們的施工技術(shù)才會(huì)有進(jìn)一步的發(fā)展。

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