水害對路基施工的影響與控制方法

韋 強

0 引言

在公路工程的建設過程當中，水的來源主要有:降雨、路面滲水、地表積水及地下水的侵蝕等，而這些水的作用往往會導致路基發生沉陷，邊坡被沖刷、坍塌及滑坡等，而且這些危害在工程實際中并不少見。水的作用加劇了路基和路面等結構物的損壞，縮短了它們的使用壽命。可以說水是公路建設的最大殺手，因此，我們在進行路基施工過程中要最大限度地減少水毀所帶來的影響。

公路建設的關鍵階段就是施工階段，在這個階段水的影響就顯得更為明顯，如果排水做得不好將會影響到路基的質量，常見的破壞現象主要有:路槽翻漿、路堤沉陷、滑坡、路堤沿山坡滑動、邊坡剝落、滑坍……這些破壞的原因絕大部分都是因為水沒有能夠及時地排出路基范圍以外造成的，因此，在公路建設的施工過程當中我們要堅持一個原則:最大程度的減少水進入路基范圍以內，保持路基范圍內處于干燥狀態，保證路基的強度和穩定性。

1 填方路段

特別是在山谷段的填方最容易發生水毀現象，因此要在進行填方施工前認真的做好排水，確保路基兩側邊坡坡腳縱向排水的順暢，防止出現山谷段路基攔水形成水池現象，否則路基填筑之后在雨季時，路基和周圍的山體之間就會形成一個閉合體，對水進行堵截，最后路堤被浸泡軟化導致破壞。

另外，在進行路基填筑時一定要對填料進行嚴格的控制，選擇強度和水溫穩定性良好的填料，比如砂性土材料，它既含有一定數量的粗顆粒，使路基獲得足夠的強度和水穩定性，又含有一定數量的細顆粒，其良好的粘結性使填料之間能夠很好的結合不至過分松散;其粒徑組成接近最佳級配，用此填料填筑的路基在行車荷載的作用下易被壓實，其平整度也較好。如果填料選擇不當將會給后期工作帶來很大麻煩，特別是含粉土成分大的填料，剛填筑時效果比較好，但是一遇到水就很容易形成稀泥，吸水性較大，而透水性差，結果路基表層一定深度范圍內含水率增加，填料被軟化，出現翻漿現象，平整度也在一定程度上遭到破壞，最后又得進行換填處理，重復性的工作，勞力傷神。

2 挖方路段

特別是深挖方段，要根據挖方體的原始地貌來選擇合理的截水溝位置，在臺階處也應該設置截水溝以此對邊坡水進行再次攔截，減少水對挖方邊坡的沖刷作用，確保邊坡的穩定。

在挖方施工過程中經常會出現這樣的情況:按設計的坡度進行施工，施工結束后不久邊坡出現滑坡，由此產生了工程中常聽到的“變更”，有時甚至出現多次變更的情況，這都是由于設計坡度與邊坡的實際特性不符合造成的，再加上水的作用，在自重增加和抗剪力減小的情況下自然會出現滑坡。因此變更時，為了確定新的邊坡坡度，避免再次滑坡的出現，要對邊坡土質進行最佳含水量和最佳干密度等試驗，由此查閱得到相關的參數，運用直線法驗算路塹邊坡穩定性的方法來確定變更坡度，其步驟為:

假定土體ABD沿破裂面AD滑動(見圖1)，其K值可通過式(1)求得:

其中，ω為破裂面的傾角;a0為參數為邊坡土體重度，kN/m3，h為邊坡土體垂直高度，c為邊坡土體的單位粘聚力;f為邊坡土體的內摩擦系數，f=tanφ，φ為邊坡土體的內摩擦角;θ為邊坡的坡度角。

得到邊坡土體的穩定系數K，由微分學可知，為求得最小穩定系數，令，即可求得K最小時的破裂面傾角ω0:

即:

把式(2)代入式(1)得到最小穩定系數:

根據不同的土質確定c值，從而確定K值，由此可確定邊坡土體的破裂面傾角ω值，確定邊坡的最終坡度，防止再次的滑坡現象，降低水對邊坡的危害程度。

3 填挖交界處

在填挖交界處要按要求對原地面進行清除，如果橫坡較大，還應對邊坡進行鑿毛或挖臺階，填筑過程中要及時排水，特別是不能讓水浸入填方體，否則在水的長期作用下填方體的自重會增加，更重要的是水的浸泡會對交界處起到潤滑作用導致填方體與原地面之間的抗剪力減小，再加上施工車輛等外界荷載的作用，填方體很可能會沿交界面整體或局部下滑，導致路基的破壞。因此，在填挖交界處要根據具體情況嚴格處理。

4 軟土地基段

在軟土地基段要根據具體的情況采取不同的方法進行硬化處理，工程中常用換填的措施，以此改善路基的強度和使用性能，軟土地段最為明顯的特性就是容易滲水，因此，在進行換填之前應該在路基范圍以外的適當位置設置人工溝渠把滲水引出，防止換填完成之后滲水浸泡路基。

有水從對側的水溝滲流出來，這勢必影響到了路基的強度和穩定性。可見在滲水嚴重的軟土地段進行換填之前排水是何等重要。當然，出現這樣的情況后還可以通過設置盲溝的形式來加以彌補，可以采用碎石盲溝或片石盲溝的方式，盲溝的高程要低于換填深度的底部，這樣才能及時地把路基下浸泡的水排出，確保路基處于干燥狀態，保證路基的強度和穩定性。

另外，在路槽調整完成之后還要對路基進行必要的養護，確保路基兩側排水系統的連貫性，防止水對邊坡的沖刷。在雨季要嚴格禁止車輛通行，避免車輪的碾壓破壞路基的平整度和強度;更值得注意的是要防止人為的向路基表面排水，經過試驗發現:原本是一個小水坑，但是一旦被車輪來回重復碾壓，水坑就會慢慢擴大，最終導致附近的路基破壞，所以要及時把水排出路基范圍以外，保持路基整體的干燥，這在路基施工過程中是非常重要的。

在我們進行路基施工前，首先應花精力去校核全段排水系統的設計是否完備和妥善，必要時應向現場設計代表提出補充和修改，在施工中必須按設計要求首先做好路基用地范圍排水以及施工場地附近的臨時排水設施，然后再做主體工程。各類排水設施的位置、斷面、尺寸、坡度及使用材料，應符合設計及規范要求。施工過程中，當路塹或邊坡內突發地下水滲流時，應及時和設計單位聯系，采取設置排水溝、集水井、滲溝等設施，以降低地下水或將地下水排走，比如上面提到的盲溝措施，降雨時，路基上積水較多，因此要做好一部分臨時性或永久性的排水設施，確保地表水迅速排出路基以外，保證路基不被破壞，使路基發揮出其所應發揮的功能。

［1］ GB 50330-2002，邊坡工程技術規范［S］.

［2］ JTG B01-2003，公路工程技術標準［S］.