水对路基路面稳定性的影响和控制方法

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总396期

2016年第18期（6月 下）

道路工程

收稿日期：2016-01-20

作者简介：王计冬（1966—），男，工程师，研究方向为交通运输、公路工程的施工与管理。

水对路基路面稳定性的影响和控制方法

王计冬

（河北路桥集团第五工程有限公司，河北 石家庄 050011）

摘要：水对路面路基的稳定性有着重大的影响，需要运用科学的方法降低水损害，控制公路路基路面的稳定性，提高使用质量，延长使用寿命，保持路基路面的坚韧和强度，保证行车的安全。介绍了公路路基路面损害水源的种类，分析了路面路基水破坏的特点、成因和表现，并针对路基路面排水存在的一系列问题提出合理化措施来进行解决。关键词：路基路面；水损害；公路工程中图分类号：U416.216

文献标识码：B

0 引言

众所周知，路基路面的强度与稳定性同水紧密相连，互相依存。路基路面的损害有多种多样的模式，即损害的因素十分繁多，然而水的作用占据着主要作用之一。这些年来，国家公路的建设发展迅猛，出现了公交交通量大、车辆重、车速快等一系列问题，这些都对路基路面的强度和稳定性提出了更高的要求。然而，目前的路基路面排水系统存在着众多问题，仅仅注重把地表水排到公路的路界范围之外，而忽视了降雨形成路面内部结构的滞水。在对路面结构内部排水系统未进行有效设置的条件下，造成这种内部滞水的危害是十分巨大的，它造成了路基路面材料的力学性质的变化，在很大程度上影响了路基路面的稳定性和强度，这也成为引起我国公路路面严重损害的原因之一。所以对路基路面稳定性的影响进行分析必须要引起重视，因此可以使路基路面的使用质量得到有效保证，使用寿命也可以得到延缓，路基路面稳定和强度也能得到有效保持，可以确保行车的安全性。

1 公路路基路面损害水源

公路路基路面的损害水源有很多种，根据损害程度的不同，大体可以分为如下几种：

⑴直接穿过大气层而降到陆地的表面，进而与地面上的水进行汇集。这种水主要是通过冲刷面层或渗入面层结构的途径，造成路面路基强度和稳定性一定程度的影响。

⑵落到路基和路面上，再排向路基的水。这种水冲刷路堤边坡，造成路基失去一定的稳定性，而且可能浸入路基的本体，进而增加本体含水量降低路基的强度。

⑶来源于路基建筑范围之外，由河流、河渠汇集的水流。这类水流可以对路堤产生冲刷损害。

⑷主要是通过路堑渗入路基的土体自由水或者路基基地上升到路床的地下水，这类水最大程度上会导致路床

土体的强度很大范围内降低，路面的下承基础也会逐渐软化，路基路面受到大范围的破坏。

2 路面路基的水破坏

2.1 路面的水破坏2.1.1 路面水破坏的特点

路面破坏的现象一般发生在雨季，特别是在多雨的地方；而发生破坏的地区大部分透水十分严重，排水不通畅的地方，把路基面层用工具挖开，可以发现下面存在很多的积水或者一块块的浮浆；在破坏的前期一般会出现小块的网裂，冒出大量的白浆，接着就会松散成为坑洞行车道，特别是这种重车道往往比超车道造成的破坏更加严重。

2.1.2 路面水破坏的原因

表面层、中面层同时发生的坑洞会在局部表面产生大量的网裂和大范围变形，当表面层和中面层都为空隙率较大的半开级配沥青混凝土，而当地面层成为空隙比较小的沥青混凝土的时候，这时降雨的话，自由水会非常容易渗入其中并会停留在表面层和中面层的内部。

表面产生大量坑洞的原因是沥青混凝土具有不均匀性，一般情况下会采取半开式沥青混凝土表层，但是这种情况下产生的水破坏会加重。无数事实可以证明，只有当自由水浸入并停留在沥青混凝土空隙当中的时候，无论是传统的混凝土还是改性添加抗剥落剂的混凝土，若大量的车辆行驶的话，都会造成大部分沥青脱落的现象发生。2.1.3 路面水破坏的表现

降低路面材料的强度就会出现在水泥混凝土路面的接缝和路肩处产生大量的唧浆；在移动荷载的作用之下会造成唧浆和高压水大幅度的冲刷，从而引起路面路基承载更多车辆的能力严重下降；特别是在冻胀的地方，融冬的季节会造成路面承载能力发生大幅度普遍的下降。由于路

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面的结构一直处于自然环境的暴露之下，受水分的严重影响，相应的形状也就会随之发生对应的变化。另外，路面结构也容易发生疲劳破坏、塑性变形和表面严重磨损等一系列问题。

2.2 路基的水破坏

水破坏会造成高陡的路堑边坡崩坍、软弱底层上的路堤出现一定程度的下滑和松动、沿河的路基受到水的侵害等等情况，会出现大的交通阻断和行车事故。如果土基很松软而水温条件又比较差，在行车荷载巨大的作用下就会发生大的沉陷甚至变形的现象，还会造成翻浆的出现，而路面会因为没有坚强而均匀的支撑的作用，很早就出现损害。

3 路面路基水破坏的控制方法

⑴要把下渗的水分快速排进，可以采用在基层上面加铺沥青进行封层，一直延伸到路肩的排水系统，在这一过程中要最大限度减少路面上的水通过结构间的空隙往下渗入，把路面基层和土基完全浸湿。为了避免缝隙水浸湿路面基层以及底基层，使石灰岩本身所具有的缝隙更大，在石灰岩挖方的路段设置路槽排水是十分必要的。在路线纵坡很大的情况下，在土方挖方交界的附近地理位置设置横向的盲沟，这样可以预防水分流入填方的路基。

⑵排水设施的设置要根据实地情况考虑，进行全面规划，合理布置格局、综合进行治理、注重实效性、注意经济实用，具体情况具体分析，同时充分发挥有利地形和自然条件的优势。在设置地面和地下排水沟渠时，不适合过长，这样可以使水流不至于过分集中，可以及时进行疏散，分流也可以就近。

⑶每一种路基排水沟渠的设定，都应该考虑到和农田水利等相适应，在必要的条件下要适当地增加设置各种涵管或者加大涵管的孔径，这样可以避免农业的用水对路基稳定造成很大程度上的影响。路基边沟在一般状况下不应该当作农田灌溉的渠道，两者在进行合并使用的时候，边沟的断面会相应加大，并加以巩固，避免水流危害路基现象的产生。在进行路基的设计过程中，一定要考虑把影响路基稳定性的地面水排除和拦截在路基用地的范围之外，同时也是为了避免出现地面水浸流、滞留或者下渗的发生。而针对影响路基稳定性的地面水，则采取隔断、疏通和降低三种措施来改善。

⑷在进行设计之前要进行一系列的调查和研究，首先要掌握水源和地质的基本情况，全面规划整体排水系统，特别针对不同的重点路段，要对路基路面综合的设计和分期分阶段的修建落到实处。针对一些排水十分困难和地质

不良的路段，不仅要与路基防护加固紧密结合，也要对这

些进行特殊的设计。第一，进行路肩排水的设计。路肩排

水是指在降雨的过程中迅速地把路面的积水排出来，可以

很好地起到保护路基的效果。现如今路肩排水进行设计的

时候采取横向分散的方法比较多，即借助公路的边坡来

设置拱状的护坡，再与路肩的排水实施相互呼应，拱眉就

成了拦水的设施，还可以把拦截下来的水引至排水槽。第二，对于中央隔带进行的排水设计。中央分隔带内的积水

也是造成路面损害的最大原因。分隔带的排水力计算时必

须要根据分隔带的宽度与当地历史最大降雨量相结合。

4 结语

若公路路面排水系统的设计不合理和不完备，会造成

路面出现这样、那样的损害和问题，给以后的日常养护、

修理带来很大的负担，也会对社会和经济造成损失。不仅

影响国家的财产，而且威胁人民的行车安全。所以在进行

公路设计的过程中应该借鉴国内外高速公路成功排水的成

功经验和教训。另外，结合高等级公路的使用情况、沿线

自然条件的基础，对路面排水的模式进行合理的选择，可

以整体提高排水设施的效果，减少工作量。

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（编辑：姬瓅瓅）

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