试论水害和路基不均匀沉降

　　摘要：根据本人在森林公园工作的情况，对山区公路不均匀沉降有较长时间的观察，山区公路路基施工时，一般存在开挖或填土，且公路周边山体汇水面积大，“水害问题”特别突出，影响着路基的稳定性，导致其沉降。因此，本文结合作者专业知识及实践情况，就山区道路水害特点以及其对不均匀沉降的作用进行阐述，进而确保在道路运营过程中，做好排水及防水处理，以此缩小路基的沉降量，同时本文还提出了相关的解决的方法、建议等，仅此以供参考。
　　关键词：水害；路基；不均匀沉降；变形
　　
　　由于在实际的公路、道路上通常所表现的最直接影响其路基沉降的问题就是交通荷载，以及其路面受到的自然外力因素等，如温度、降水与路面湿度变化等具体性的客观因素所最后引发的路基不均匀沉降变化。而这些因素中，“水害”因素通常最难以解决，往往会在路面上形成路积水，甚至使路基形成水饱和状态，从而对路段的交通情况造成严重的伤害。另外，随着时间的推移以及气候、水文气象的条件因素变化，长时间的水害也会影响路基的强度与稳定性，从而损坏路面。因此，要充分保持好路基的正常含水量指标，以及对于新建的公路项目应要做好排水工作，还有桥涵和道路连接这一块应格外谨慎注意，进而确保道路路基的稳定性，避免其不均匀沉降现象的发生，保障车辆通行的顺畅与舒适。
　　一、路面水害的特点和路面降水的特征
　　道路工程的路基问题处理经过多方实践证明，新建的公路、道路路面刚性较强，但是车辆在路面实际开始正常通行时，就不会定期的产生更多裂缝、坑槽、车辙以及沉降等公路病害现象。另外，山区公路中，路基的施工往往有开挖或者填土的情况，若路基压实度不足或施工时间紧迫造成路基前期沉降不足，路面、路肩很容易出现沉降而产生裂缝，这时，路面上如果存在过多的积水，或者道路受到严重的水冲刷，水会通过这些缝隙的存在渗入到公路路基内部结构空间，逐渐积累，并随着车辆的轮胎外力作用与时间的推移，路基就会慢慢出现水土流失，从而导致路面损坏，产生严重的塑性变形。
　　（一）道路水害概念简述
　　道路水害主要是指在公路、道路上的水得不到及时的排放，道路表面存在大量的积水，或者道路受到水冲刷，随着时间的推移及各种自然外界因素导致对路面以及路基产生的各种破坏。也就是说，沥青道路或水泥砼路面上的积水逐步渗入其路基结构时，产生的错台、断板、坑槽、松散、挤压、开裂等路面现象，同时，水害导致路基受损的实质就是水湿度逐步引起的沉陷变形，因此对结构逐渐侵蚀，产生破坏。
　　（二）路面水害的特点
　　水害的实质性破坏就是大幅度削减了路面地基结构的承载、荷载能力以及结构强度，可以打个较为形象的比方，水随时间的推移，像一种加速催化剂，使路基不均匀沉降程度加快；并且这一过程能够引发更多的路面路基损坏，降低其使用寿命，期间的转化过程由小到大，由不明显到实质性损害，从而由量化产生质变，只不过这一结果并不理想，是不利于路面路基的使用效果的。
　　（三）路面降水的分类与特征
　　1、降水的分类：从来源去分，首先是自然降水，它包括雨、雪、雹、霜、露等液态水与固态水，以及淹没路面的大量积水、或自然灾害产生的洪水。其次是人为撒水，包括灌溉浇水、车辆刹车时的冷却水等。山区公路因周边山体汇水面积大，降雨时或降雨后，一般有很大的水量需要经道路排放至道路下边破。
　　2、降水的特征：有强度i、降水量h、历时t、波及范围、中心移动性等。这些因素会对路面径流与渗透水量造成直接影响。
　　3、四季降水对路面的影响
　　每个季节所产生的降水量都不同，也就导致从公路路面疏散的水量不同，最后对路基结构的破坏影响程度也就大不相同，其最明显表现在积水深度与积水量的变化。在公路路面产生的积水量、积水深度与渗水量,对路面的影响程度是不同的。首先是春季降水量与路面强度变化都较小，但是，春季时间较长，逐步产生的渗水影响程度就会较大。其次是夏季：温度持续偏高，早晚温差也大，路面就会容易出现裂缝，而降水量与强度变化都较大，同时积水量也不小，最后导致路面结构损坏就最为严重。然后是秋季：和春天比，其降水量大，水量时间周期也很长，其对路面逐步产生的积水、渗水量也就很多，对结构产生破坏也就较为严重。最后是冬季：由于温度较低，降水量变化不大，但冰冻、雪水对路面影响的时间较长，冻融交替频次较高，从而极易导致路面翻浆。
　　二、路基中的水对路基的影响
　　（一）地面排水、路面排水
　　地面排水与路面排水对路基结构产生的破坏就是地表径流以及自然降水两种主要客观因素引发的路基机构破坏，很大程度上降低了路基的载荷能力。特别是在交通车流量非常频繁的公路地段，本就有渗水对结构产生破坏，外加车辆外力的载荷作用，使路基的不均匀沉降就更为明显。如有的公路工程项目仅依靠地势自然排水，对公路竖曲线的凹点设计方面有所不足，积水大量渗入，致使路基受损严重。
　　（二）地下水
　　由于公路路基自身周围路基土具有毛细现象，所以就会对公路路基逐步产生破坏，具体表现在土粒间的触及点上的直接作用，就是说地下水引流于地表径流，通过它对土粒的慢慢润湿形成弯液表面，而土粒又会对弯液面形成自然张力，最后又反作用于路基毛细结构压力，两者之间的压力互相作用，使地下水逐渐上升，从而对路基结构稳定性造成破坏。
　　三、防治水害造成的路基不均匀沉降的建议
　　（一）强降水山区排水系统
　　在山区，通常道路汇水面积比较大，来自道路两边山体的排水会有很大部分排至路面。故山区道路排水设施必须充分考虑周边汇水。若道路两边有山体，山体边坡上尽量修建截水沟，将山体汇集的水经过截水沟排至路旁水沟或涵洞。同时，路旁水沟设计流量也必须考虑来自山体的汇水，使雨水、山水可以从道路排水设施排走，以防水流漫过路面，造成日久的道路破坏。
　　（二）与桥涵连接处
　　因道路路基和桥涵基础的结构有明显的差异性，其载荷力不尽相同。在道路和桥涵连接处不均匀沉降比较常见，路基土压实度是主要原因，同时地下水对路基的破坏也是原因之一，桥涵基础的结构类型决定了两者受地下水影响时，沉降的幅度不同。此处路基可采用压缩率较小的土进行基础换填，如路面为柔性路面结构时还应采用刚性路面进行过渡。
　　（三）道路运营保养
　　在道路运营过程中，应对各种不同的裂缝及沉降作及时的处理，特别是路肩除裂缝，处理方法有灌浆、表面填补等，以使积水或排水设施不能及时排除的疏散水不能通过这些裂缝渗入到路基去，从而水害对路基的影响，进而保障路面稳定。
　　结语：
　　总之，公路或道路路面引起的不均匀沉降现象实际产生的原因较为复杂，
　　其最大的治理难度就是不受人为控制，只能通过一些较为有效的改进措施来加以防护。而路面积水及水冲刷引发的公路路基病害，是现在公路施工过程中应极力做出有效防护措施的关键作业环节。因此，做好人为性质的土压实度工作与排水防护工作很有必要，从而大幅度避免公路路基的不均匀沉降，提高路基的沉稳性。
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