试论地下水对公路路基的破坏及防治措施

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摘要：公路路基在地下水作用下，经常会发生许多病害，严重影响了公路的正常使用。因此，在公路路基设计、施工及养护中，都应充分重视、科学认识地下水对路基的破坏实质及作用，通过采取有效的防治措施，保持路基的稳定，使路基能经常处于干燥和坚固状态，进而确保公路工程的稳定和行车的安全。

关键词：地下水；公路路基；防治措施

中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：

引言：作为按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物―路基，是公路的重要组成部分。鉴于路基要承受着路面所传来的荷载，因此，路基建设的强度与稳定性一定要符合设计、规范、标准的要求。然而，地下水的存在和活动会渗入到路基的土体，通过对土体的浸湿、饱和及冲刷作用，大大降低了路基土体的抗剪强度，进而易引起路基整体强度的降低，甚至发生边坡滑移或滑塌的现象，而且由于地下水破坏路基土结构，使路基失去稳定性，导致沉陷、翻浆等病害，这严重影响了道路的使用功能和行车安全，因此做好地下水的防治工作十分重要。

1 地下水概述

1.1 地下水的来源。

地下水主要包括在地面以下第一个隔水层以上的含水层中的潜水，从地面渗入地下尚未达到局部隔水层或透水层的上层流水，分布于可溶性岩层的裂隙、溶洞中的岩溶水，沿基岩上部裂隙中流动的裂隙水，在裂隙发育破碎沉积层中的层间裂隙水。

1.2 地下水对路基的作用。

地下水对路基和路基土层的作用部分的表现为渗入和一系列作用的增强或改变，这一系列作用中的有一部分可视为原始的，而另一部分一些则是原始作用的直接后果即继发作用。作为原始作用，首先是土的湿度改变的物理过程，同时还有土层应力状态的改变过程，这种应力状态的变化是水在第一定作用条件下产生的。而土的强度降低、沉降的发展、变形的发展、冻胀作用、滑坡变形的发展等现象与过程则是上述原始作用同其它作用的共同后果。

1.3 地下水对路基的危害。

地下水对路基所产生的危害主要表现为含水量增大、盐渍化、冻胀的形成、湿陷现象及滑坡现象等。由于地下水对路基侵蚀的程度不同，致使其产生的危害亦有所不同，轻则亦使路基湿软，降低了路基的强度，重则会引起冻胀、翻浆或边坡滑坍，甚至使整个路基沿倾斜基底滑动，还可能造成掺有膨胀土的路基工程毁灭性的破坏。

2 地下水的防治

防治地下水对路基的破坏作用，应特别注意路基上层的防护，因为路基上层是路面的支撑，是主要承重结构层，目前解决地下水破坏的主要途径有路基工作层远离地下水位、人为降低地下水位高度、设置人工障碍物阻止地下水对路基的浸湿，等等。

2.1 路基的设计要科学合理。

公路路基的建设，其设计中应在注意保护农田的水利排灌系统和水土保持工程、并尽量考虑农田水利综合利用、少占耕地和良田的基础上，规划设计出能够充分利用有利地形和自然水系，且与隧道、桥涵、车站等排水设施相衔接、配套的通畅、完善的排水系统，同时，此系统要具有足够的过水能力，能够对路基地下水做到及时疏散，就近分流。

2.2 准确找出地下水的位置。

“知己知彼百战不殆”。一旦出现地下水对路基进行渗入的现象，只有对地下水进行细致了解与掌握，才能采取有针对性的措施予以解决。因此，防治地下水，第一步就是要查清地下水的来源和具置。如果地下水是由于公路两旁渗透引起的，则可采用路田分家措施，即在农田用水前，加深公路两侧的边沟和砌石边沟；如果地下水是潜流，则可通过采取加设渗沟或盲沟的措施来降低地下水位。

2.3 适当人为提高路基标高。

保证路基工作层在下水位以上的一定高度，即人工提高路基标高，这是有效防治地下水对路基作用最传统、最简单的解决方法。人为提高路基标高主要是在考虑地下水位高度的基础上通过选择合格的路基填料来提高路基标高，进而保证路基稳定性符合要求，同时还可以预防和消除路基深层冻胀。路基标高应至少高出地下水位2米以上，但要注意的是填土提标高不能破坏天然的地下水排水条件。

2.4 修筑适宜有效的结构层。

通过修筑适宜的结构层来调节路基的水温状态，是一种有效且应用范围比较广泛的防治地下水对路基作用的处理方法，目前主要应用的是防水层和割断层。防水层设置于路基和路面之间或路基底部，通过各种合成材料和沥青、水泥等结合料，掺入集料共同组成不透水、抗冲刷的结构层；割断层与防水层类似，即修筑具有一定厚度的卵石或碎石夹层，进而起到割断地下水上升路径的作用。

2.5 因时制宜利用排水工程。

降低或拦截地下水位，通常使用的排水工程主要有水平排水层、截水沟、渗沟、排水明沟等，而具体选用哪类工程，则应综合考虑路基地下水位的高低、地质情况和地形情况。当地下水位较高，潜水层埋藏不深时，可采用明沟截留地下水和降低地下水位；当地下水位较低、潜水层较深时，可采用渗沟排除地下水；当路基下面有裂隙水和泉水时，可采用渗沟或槽沟排出路基。

2.6 其他的地下水排水措施。

鉴于土工布具有能增强土基模量、减小孔隙压力、隔离地下水向路基反渗、均匀分布车轮荷载、减小车重对地基的应力集中等作用，因此，对于地下水位较浅的饱水松软地基，尤其是沼泽化湿地、海洋和湖泊沉积的细颗粒泥沼地基，可采用土工布作隔离层排除路基地下水；而对于具有较丰富天然砂砾的路段，则可利用其较好的透水性和水稳性来疏通路基水分、切断毛细水，提高路基强度。

近年来，随着公路建设的不断发展，随着各种新材料、新技术、新工艺的广泛应用，防治地下水危害路基的方法还有很多，但只要能合理利用以上几种方法，而且使之充分发挥作用，基本就可以满足公路路基的使用要求。

3 地下水防治过程中应注意的问题

3.1 路基地下水防治设施及措施的设置与采用，要结合当地各路段的水文条件、地质情况、周边地形、地下水状况和气候、汇水面积、表面形状和道路等级等具体情况，注意以防为主、就地取材，既要讲究经济效益，又必须稳固适用，同时，各项排水设施要具有足够的泄水能力，并具有较好的耐久性，以将路基范围内的土基湿度降低到一定限度以内，进而保持路基常年处于干燥状态。

3.2 路基排水系统的设计要与地方灌溉和排污系统密切配合，重点路段要进行排水系统的全面规划，做到路基路面综合设计和分期修建，并考虑地下排水与地面排水相配合、路基排水与桥涵布置相配合、各种排水沟渠的平面布置与竖向布置相配合。而对于排水困难和地质不良的路段，还应与路基防护加固相配合，并进行特殊设计。

4 结束语

地下水对路基的直接或间接作用，会使路基土体的强度降低，进而导致路基发生各种病害，为了确保路基的稳定，应根据地形、地质、土类、公路等级、降雨强度、地下水、材料来源等情况综合考虑、科学规划、合理布局，因地制宜地选择实用、经济、美观、合理、完善的工程措施和排水系统，对路基的地下水予以有效的防控及排除。

参考文献：

[1] 赵 丽.浅谈路基工程地下水害治理[J].山西建筑,2010.

[2] 周 静.试析公路路基地下水侵害的解决措施[J].民营科技,2008.