胡波
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摘要：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，应充分重视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，保持公路路基的稳定，延长道路的使用功能。本文分析了地下水对公路路基的破坏，并提出了防治措施。
关键词：地下水；公路路基；防治措施
随着道路的发展，防治地下水危害有许多方法，从设计到施工准确探明地下水的位置、大小，采取正确的预防措施，就能从根本上解决地下水对着道路路基的危害，延长道路的使用功能。
1关于地下水的概述
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之流水，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。地下水层与土体相互作用，使土体的强度和稳定性降低，致使路基或地下构筑物周围土体软化，并可能产生滑坡、沉陷、潜蚀、管涌、冻胀、翻浆等事故。所认，道路的安全运行必须考虑沿线地下水的类型、埋藏条件及活动规律，以便采取措施保证工程安全。
2做好地下水的防治工作的重要性
水的作用能加剧对路基路面的结构破坏作用，从而使路面使用性能的破坏速度加快，最终缩短了公路的使用年限。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，而且由于地下水对公路路基路面的破坏作用非常显著，导致路基土发生湿陷、盐渍化、滑坡以及翻浆等过程，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。
3地下水对公路路基的破坏
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。
3.1含水量增大
地下水浸湿路基的水源主要是来自潜水和上层滞水面上升的毛细水。毛细水可在毛细作用下逆重力方向上升一定高度，在0度以下毛细水仍能移动、聚积，发生冻胀。
3.2盐渍化
在干燥气候条件下，地下水浸湿路基的水源主要是来自潜水和上层滞水面上升的毛细水。由于地下水中的潜水会将盐分自深处带向表面，而最常见的是由于地下水中的毛细水携带盐分上升，上升到路基表层的水由于被蒸发掉，而留在表层的盐分就会发生浓缩，最终形成盐壳，当盐分析出后，对土的结构稳定性造成重大危害。
3.3冻胀
冻胀是冬季在道路上形成的局部抬高，春季时就会出现路面的破坏。冻土在冻结状态强度较高、压缩性较低。融化后承载力急剧下降，压缩性提高，地基容易产生融沉。而冻土中产生的冻胀对地基十分不利。一般土颗粒愈细，含水量愈大，土的冻胀和融沉性愈大，反之愈小。较高的潜水水位和来自山坡一侧的潜水靠近路基在路基基底或在路暂与侧沟的边坡上尖灭是促成深层冻胀的主要条件，在含水层的上面被厚度不大、透水性较低的土层所覆盖时，潜水的危害更加厉害。
3.4湿陷
湿陷主要病害有路基路面发生变形、凹陷、开裂，公路边坡发生崩塌、剥落，道路内部易被水冲蚀成洞和暗河。在湿陷性黄土地区施工应采取有效的加固措施，减轻或消除其湿陷性。湿陷是浸湿时黄土的剧烈沉陷，湿陷性黄土的土质较均匀、结构疏松、孔隙发育。在未受水浸湿时，一般强度较高，压缩性较小。当在一定压力下受水浸湿，土结构会迅速破坏，产生较大的附加沉降，强度迅速降低。由于大量节理和裂隙的存在，黄土的抗剪强度表现出明显的各向异性。
3.5翻浆
路基发生翻浆现象共有2个阶段。第一，是在秋季地下水位会上升，然后就会在路基土的上层发生凝聚，等到了冬季，路基土会由于天气寒冷而发生自上而下的冻结。但是地下水由于水的特性，会在毛细作用和温度的影响之下，逐步的自下而上发生移动并聚积。但是由于路基表层的冻结地区内进入了额外的水，结果造成自身体积增大，上层土壤由于受到挤压而会发生不均匀的变形，甚至产生裂缝。第二，是等到了来年的春天，气温会上升，路基表层的冻土也会随之解冻，解冻后的路基表层会大量吸收外界的水分，从而自身的传热性能也就会有所提高。在路基传热过程的影响之下，首先融化的是路面下的冻土层，下层的冻土却未融化。但是融化的水分会因为路面层的覆盖而蒸发不掉，再加上两侧路肩的土层的融化速度比较缓慢，因而结果造成路基土层中的湿度不断加大，降低了路基的承载能力，可能迫使路基路面发生变形。这就翻浆现象。
4公路路基地下水的防治措施
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。
4.1准确找出地下水的位置
如果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体位置。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。
4.2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。但对于路堑和零填情况，还有当缺乏合格的填土时，实现起来可能不现实。人工提高路基标高主考虑地下水位高度和选择合格的路基填料，保证道路路基稳定性所要求的路基标高应至少高出地下水位2m以上，同时提高标高可以预防和消除路基深层冻胀，两者综合确定高度。在提高的同时应特别注意填土不能破坏天然的地下水排水条件，且不要造成出现人工水头的条件。
4.3修筑结构层，阻止地下水的影响
修筑适宜的结构层，以调节路基下层的水温状态，也是一种常见而且有效的处理措施，因而应用范围比较广泛。目前主要应用的是防水层和割断层。防水层主要是设置在路基和路面之间或者是路基的底部，主要是将一些合成材料、沥青以及水泥等结合料，再添加集料共同组成结构层，这种结构层具有抗冲刷、不透水的特点，从而起到很好的防止地下水浸入的作用。割断层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。例如为了预防毛细水对路基造成危害，可修筑毛细割断层，但是考虑到毛细割断层自身的作用，在进行路基填土的时候要采用非冻胀、透水性良好的土。
4.4降低或拦截地下位
利用有效排水工程对地下水进行拦截或降低是一种有效的解决方法。通常使用的排水工程主要有水平排水层、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。
5结语
地下水对路基路面的危害影响不容忽视，需要相关人员高度重视并尽快解决，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。
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