水害对路基施工的影响与控制方法

韦 强

0 引言

在公路工程的建设过程当中，水的来源主要有:降雨、路面渗水、地表积水及地下水的侵蚀等，而这些水的作用往往会导致路基发生沉陷，边坡被冲刷、坍塌及滑坡等，而且这些危害在工程实际中并不少见。水的作用加剧了路基和路面等结构物的损坏，缩短了它们的使用寿命。可以说水是公路建设的最大杀手，因此，我们在进行路基施工过程中要最大限度地减少水毁所带来的影响。

公路建设的关键阶段就是施工阶段，在这个阶段水的影响就显得更为明显，如果排水做得不好将会影响到路基的质量，常见的破坏现象主要有:路槽翻浆、路堤沉陷、滑坡、路堤沿山坡滑动、边坡剥落、滑坍……这些破坏的原因绝大部分都是因为水没有能够及时地排出路基范围以外造成的，因此，在公路建设的施工过程当中我们要坚持一个原则:最大程度的减少水进入路基范围以内，保持路基范围内处于干燥状态，保证路基的强度和稳定性。

1 填方路段

特别是在山谷段的填方最容易发生水毁现象，因此要在进行填方施工前认真的做好排水，确保路基两侧边坡坡脚纵向排水的顺畅，防止出现山谷段路基拦水形成水池现象，否则路基填筑之后在雨季时，路基和周围的山体之间就会形成一个闭合体，对水进行堵截，最后路堤被浸泡软化导致破坏。

另外，在进行路基填筑时一定要对填料进行严格的控制，选择强度和水温稳定性良好的填料，比如砂性土材料，它既含有一定数量的粗颗粒，使路基获得足够的强度和水稳定性，又含有一定数量的细颗粒，其良好的粘结性使填料之间能够很好的结合不至过分松散;其粒径组成接近最佳级配，用此填料填筑的路基在行车荷载的作用下易被压实，其平整度也较好。如果填料选择不当将会给后期工作带来很大麻烦，特别是含粉土成分大的填料，刚填筑时效果比较好，但是一遇到水就很容易形成稀泥，吸水性较大，而透水性差，结果路基表层一定深度范围内含水率增加，填料被软化，出现翻浆现象，平整度也在一定程度上遭到破坏，最后又得进行换填处理，重复性的工作，劳力伤神。

2 挖方路段

特别是深挖方段，要根据挖方体的原始地貌来选择合理的截水沟位置，在台阶处也应该设置截水沟以此对边坡水进行再次拦截，减少水对挖方边坡的冲刷作用，确保边坡的稳定。

在挖方施工过程中经常会出现这样的情况:按设计的坡度进行施工，施工结束后不久边坡出现滑坡，由此产生了工程中常听到的“变更”，有时甚至出现多次变更的情况，这都是由于设计坡度与边坡的实际特性不符合造成的，再加上水的作用，在自重增加和抗剪力减小的情况下自然会出现滑坡。因此变更时，为了确定新的边坡坡度，避免再次滑坡的出现，要对边坡土质进行最佳含水量和最佳干密度等试验，由此查阅得到相关的参数，运用直线法验算路堑边坡稳定性的方法来确定变更坡度，其步骤为:

假定土体ABD沿破裂面AD滑动(见图1)，其K值可通过式(1)求得:

其中，ω为破裂面的倾角;a0为参数为边坡土体重度，kN/m3，h为边坡土体垂直高度，c为边坡土体的单位粘聚力;f为边坡土体的内摩擦系数，f=tanφ，φ为边坡土体的内摩擦角;θ为边坡的坡度角。

得到边坡土体的稳定系数K，由微分学可知，为求得最小稳定系数，令，即可求得K最小时的破裂面倾角ω0:

即:

把式(2)代入式(1)得到最小稳定系数:

根据不同的土质确定c值，从而确定K值，由此可确定边坡土体的破裂面倾角ω值，确定边坡的最终坡度，防止再次的滑坡现象，降低水对边坡的危害程度。

3 填挖交界处

在填挖交界处要按要求对原地面进行清除，如果横坡较大，还应对边坡进行凿毛或挖台阶，填筑过程中要及时排水，特别是不能让水浸入填方体，否则在水的长期作用下填方体的自重会增加，更重要的是水的浸泡会对交界处起到润滑作用导致填方体与原地面之间的抗剪力减小，再加上施工车辆等外界荷载的作用，填方体很可能会沿交界面整体或局部下滑，导致路基的破坏。因此，在填挖交界处要根据具体情况严格处理。

4 软土地基段

在软土地基段要根据具体的情况采取不同的方法进行硬化处理，工程中常用换填的措施，以此改善路基的强度和使用性能，软土地段最为明显的特性就是容易渗水，因此，在进行换填之前应该在路基范围以外的适当位置设置人工沟渠把渗水引出，防止换填完成之后渗水浸泡路基。

有水从对侧的水沟渗流出来，这势必影响到了路基的强度和稳定性。可见在渗水严重的软土地段进行换填之前排水是何等重要。当然，出现这样的情况后还可以通过设置盲沟的形式来加以弥补，可以采用碎石盲沟或片石盲沟的方式，盲沟的高程要低于换填深度的底部，这样才能及时地把路基下浸泡的水排出，确保路基处于干燥状态，保证路基的强度和稳定性。

另外，在路槽调整完成之后还要对路基进行必要的养护，确保路基两侧排水系统的连贯性，防止水对边坡的冲刷。在雨季要严格禁止车辆通行，避免车轮的碾压破坏路基的平整度和强度;更值得注意的是要防止人为的向路基表面排水，经过试验发现:原本是一个小水坑，但是一旦被车轮来回重复碾压，水坑就会慢慢扩大，最终导致附近的路基破坏，所以要及时把水排出路基范围以外，保持路基整体的干燥，这在路基施工过程中是非常重要的。

在我们进行路基施工前，首先应花精力去校核全段排水系统的设计是否完备和妥善，必要时应向现场设计代表提出补充和修改，在施工中必须按设计要求首先做好路基用地范围排水以及施工场地附近的临时排水设施，然后再做主体工程。各类排水设施的位置、断面、尺寸、坡度及使用材料，应符合设计及规范要求。施工过程中，当路堑或边坡内突发地下水渗流时，应及时和设计单位联系，采取设置排水沟、集水井、渗沟等设施，以降低地下水或将地下水排走，比如上面提到的盲沟措施，降雨时，路基上积水较多，因此要做好一部分临时性或永久性的排水设施，确保地表水迅速排出路基以外，保证路基不被破坏，使路基发挥出其所应发挥的功能。

［1］ GB 50330-2002，边坡工程技术规范［S］.

［2］ JTG B01-2003，公路工程技术标准［S］.