浅析地下水对道路施工的影响及防治措施

摘要：道路的施工质量通病很多与水有关，当水侵蚀或冲刷土石结构物时，可以使岩土的结构、强度、整体稳定性发生破坏。水对道路的破坏主要是对路基的破坏，可以使路基发生软化、沉陷、翻浆、冻胀、潜蚀等病害，甚至发生滑坡、大面积沉陷等严重破坏，给道路的施工和使用造成危害。其中地下水的影响是长期的隐性的，工程中尤其要重视地下水的道路质量的影响。水对道路质量的影响重要体现在对路基的影响，因此在设计和施工中要考虑采用必要的排水或隔水措施，避免或减轻水对路基施工和使用的危害，本文就地下水对道路尤其是路基的影响做初步讨论并简述防治措施，供相关人员参考。

关键词:地下水路基土体强度冲刷

前言：从工程地质角度，根据埋藏条件将地下水分为上层滞水、潜水、承压水。以上各种水对路基施工及使用都会造成影响，土体的强度及土体结构物的稳定性与土体的含水情况密切相关，本文就地下水对道路的施工与使用质量的影响进行论述，并提出相应的防治措施。

1.土体强度与含水情况的关系：

土体的强度通常指土体的抗剪强度，即土体的抗剪切能力（而不是通常材料强度所指的抗正压力强度）。土体的物理学特性很大程度由土的三项（土体颗粒、水、气）的组分比例决定，依据土体液性指数（土的天然含水量与土的塑限的差值与塑性指数的比值）的大小分为坚硬半坚硬状态、硬塑状态、软塑状态、流塑状态，显然水对土强度的影响是直接的。土体的抗渗性能高低决定其对水的影响的敏感性，在季节性或永久性冻土地带水对路基的影响会更加严重，并随冻胀深度的增加而加重。

2.地下水的分类:

从工程地质角度，根据埋藏条件将地下水分为上层滞水、潜水、承压水。上层滞水分布不具有广泛性，局部存在，对道路施工及使用的影响也有限，但是它最接近地表，水位受季节、、气候、天气影响较大，大幅度的水位变化对施工可能会造成影响；潜水指不透水层以上，上层滞水以下的水，分布较广泛，与道路工程施工密切相关；承压水指存在于两个不透水层之间的水体，具有较高的补给压力，一般要采用向上排泄泄压的方法处理其对道路及施工的影响。

3.地下水对道路施工及使用的影响;

路基的各种变形等病害的产生都与地下水（包括地表水）的浸湿和冲刷等破坏作用有关。

3.1 水对道路的浸湿破坏作用：

地表水、地下水等各种水体对道路尤其是路基的浸湿作用是持续存在的，由土的三项组成得知土体内部存在空隙，和水接触的土体不可避免地存在水对土体的渗透作用，这种渗透作用是持续发生的，毛细水可以以类似虹吸作用的方式从低处向高处渗透，对高路堤造成影响，相关资料记载0摄氏度以下情况下，毛细水仍然可以发生移动、聚集等渗透作用，只是渗透的速度会大幅减低，有可能造成道路的冻胀危害。水向土体的渗透作用还和土体的抗渗能力有关，一般主要依靠黏聚力抗剪的粘性土渗透性差，不透水性好，主要依靠嵌锁作用抗剪的砂性土渗透性较好，不透水性差。在砂性土为主的地区或地段施工道路是更应该重视水体对道路的浸湿作用的影响。

3.2 水的道路的冲刷破坏作用：

水对道路这一层状结构物的任何一层、路外边坡、路堤的冲刷作用一般为季节性、天气性、间断性、严重性。路面的不透水性差、基层垫层的透水性差都会加重水对道路的冲刷破坏，在湿陷性黄土地区这类冲刷破坏尤其严重。

4.地下水对道路质量影响的防治: 4.1 首先要重视设计前勘察工作，积极进行实地调查，保证工程地质资料和水文资料的真实、准确、完整。对可能出现地下水对路基进行渗入的现象，只有准确细致了解掌握地下水的状况，才能采取有针对性的措施予以解决。

4.2 设计中要保证路基的设计科学合理。公路的建设的设计工作中，应综合考虑保护农田的水利排灌系统和水土保持工程、农田水利综合利用、耕地的占用、方便人民生活，利用有利地形和自然水系等因素。尽可能利用现有的防水排水系统，兼用防排水系统的基本前提是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，比如利用沿线的桥涵、车站、隧道及排水明沟和暗沟等排水设施相衔接，发挥现有排水系统的最大作用。

4.3 在优化设计的基础上，施工中要根据现场地段的实际情况，科学合理的调整施工方法，对需要变更的部位及时和设计联系，提出变更设计。但要注意严禁施工单位擅自修改设计。4.3.1 对地下水位较高的路段，施工中适当提高路基标高是解决道路基层地下水浸湿破坏的最简单、最有效、最经济的方法。保证路基工作层在地下水位以上的一定高度，一般认为路基标高超过地下水位2米以上时，地下水对道路的浸湿破坏是可以控制的。此方法应用中要认真分析工程的地质水文资料，确定最高地下水位。应用中还要注意方法的经济性，如路基提高过多时应考虑采用其它更经济有效的方法，提高路基应因地制宜合理选择填料，保证施工技术可行、经济合理。

4.3.2 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；利用土工合成材料等新型防水材料，提高路基路堤的稳定性及抗冲刷能力；在道路两侧种植植被既可以减少水土流失，用能美化环境，应大力提倡采用。4.3.3 路基地下水防治设施及措施的设置与采用，要综合考虑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、道路等级等情况，研究同类工程的设计施工质量控制的薄弱环节，以防为主、就地取材，使道路施工发挥最大的经济效益和社会效益。对在道路水破坏常见的地区道路工程，应分析同类道路工程的施工经验，一方面借鉴成功成熟的防排结束语: 地下水对路基直接或间接发生的浸湿和冲刷作用，会使路基的整体稳定性被不同程度的破坏，土体的强度降低，进而导致道路发生各种病害，降低道路的使用功能。相关工程人员应该重视地下水对道路施工及使用质量的影响，因地制宜的采取相应措施将地下水对道路质量的影响降低到最小程度，保证道路工程发挥最大的经济效益和社会效益。

参考文献:

[1]邓学均.路基路面工程.人民交通出版社.1999

[2]赵丽.浅谈路基工程地下水害治理.山西建筑.2010