地下水对公路路基的破坏研究
来源：考试大【考试大：我的学习乐园,我的考试专家】2012年7月28日
0前言
1地下水对路基的破坏作用
土的强度降低、沉降的发展、滑坡就形的发展、冻胀作用与就形的发展等过程与现象是上述原始作用同其它作用的共同后果。认识它们在地下水破坏作用下的实质是非常必要的。
湿陷是浸湿时黄土的剧烈沉陷，同一般沉陷的本质不同在于湿陷发生提比较快，并且是土的物理-化学性质改变的结果，土处于由固定的外部压力所形成的稳定的应力状态中。水的浸湿是引起湿陷的主要因素。当浸湿时，水减小着土的内部粘结强度，使结构联结削弱，并且已经不能支承外荷载了，这时土的矿物颗粒和团粒便进入运动状态，重新排列和更加紧密，产生与结构联接的削弱程度和外荷载数值相适应的土的附加压缩，形成湿陷。黄土层浸湿的一个主要原因是地下水拉的上升，也就是说浸湿是从下而上进行的。自下而上浸湿时，经受变形的是相对较干燥的上履土体，它通常具有半固态稠度和低于液限的天然含水量，湿陷时下陷土层会破碎成一些大块，彼此间被缝切割。
土的盐渍化过程主要发生在气候干燥并且分布着盐渍土的地区。地下水（潜水和毛细水）是形成盐土的主要原因之一，因为在干燥气候条件下发生着潜水将盐分自深处带向表面的过程，而更经常的则是由于携带盐分的毛细水的上升。由于水的蒸发，盐分会在土的上层和表面浓缩，并形成盐壳。盐分的析出，将增大孔隙度和丧失结晶粘聚性，从而提高了透水性，减弱了土的强度，造成土的沉陷。
当路基处于天然山坡的坡积层上时，由于坡积层地下水的力的作用（静水压力和动水压力），坡积层会滑动，可能造成路基稳定性的破坏，形成滑坡。地下水流的深度变化影响着渗透压力的大小，地下水位上升，渗透压力增大，路基稳定性降低；地下水的存在会降低土体抗剪强度，尤其是滑动层充水，地下水作为一种力的因素对山坡上滑坡体的稳定程度有着特别的影响。
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。在水移动薄膜机制基础上，冬季水分潜移至路面下的冻结区，形成冰夹层和冰晶体，春融时，土变得过湿和软化。在地下水作用下，路基通常会形成深层浆胀（水文地质冻胀）。较高的潜水水位和来至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，潜水的尖灭更加有害。
地下水浸湿路基的水源主要是自潜水和上层滞水面上升的毛细水。这种水经常改变着路基土的含水量，尤其是当路堤由粉土和粘性土构成并填筑在沼泽或地下水位很高的地基上时，更是如此。当从潜水面自下而上发生浸湿时，会形成一个具有饱和含水量的区。含水量的改变（提高）能降低土的强度（抗剪强度），因而降低稳定性，导致路基变形。
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是；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。
人为提高路基标高，保证路基工作层在下水位以上一定高度，这是最简单和传统的解决方法。对路堤而言实现起来比较容易、简单，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。
2.2降低或拦截地下位
渗沟从结构划分主要有水平、立式和混合三种。水平渗沟是渗水管或渗水洞，它们带有水孔，具有朝向集水地的坡度，其周围填有渗水材料。立式渗沟由一系列降水钻孔组成，它们通常保持相同的隔距离，籍助于吸收或虹吸系统可保持所规定的水位，混合渗沟是一种自流的排水洞或管和一系列沿长度等距离布置的自流钻孔，自流钻孔的口一般通入排水洞侧面的检查井。完全性渗沟仅部分地切断含水层，而且其基底达到隔水层。渗沟形式、位置和材料的选择应根据地下水的水头位置、流向、水位高度以及工程规模、要求，结合当地实际经验和水力计算，进行综合考虑、合理组合。这是目前在公路实际工程中应引起设计、施工及管理部门充分重视的方面。因为在许多工程中已大量应用了渗沟，但不顾实际条件，肓目引用、套用，导致失效或起不到作用，使路基严重受到地下水危害，甚至导致失效或起不到作用，使路基严重受到地下水危害，甚至导致路面破坏的实例比较普遍。
修筑适宜的结构层，以调节路基的水温状态，也是一种有效的处理方法，而且应用范围比较广泛。目前主要应用的是防水层和割断层。防水层主要应用各种合成材料和沥青、水泥等结合料，掺人集料共同组成不透水、抗冲刷的结构层，设置于路基和路面之间或路基底部，起到防止地下水浸入的作用。割断层与防水层类似，主要目的在于割断地下水的上升路径，从而减小或消除其对路基的破坏作用。
预防自潜水或上层滞水面上升的毛细水对路基的危害，可修筑毛细割断层。毛细割断层由于其作用，应采用非冻胀、透水性良好的土填筑。
3结语
主要参考文献
2、交通部，公路排水设计规范（JTJ018—97），1998
马沉重河南省工程局二处
黄琪河南省质监站
0前言
1地下水对路基的破坏作用
土的强度降低、沉降的发展、滑坡就形的发展、冻胀作用与就形的发展等过程与现象是上述原始作用同其它作用的共同后果。认识它们在地下水破坏作用下的实质是非常必要的。
湿陷是浸湿时黄土的剧烈沉陷，同一般沉陷的本质不同在于湿陷发生提比较快，并且是土的物理-化学性质改变的结果，土处于由固定的外部压力所形成的稳定的应力状态中。水的浸湿是引起湿陷的主要因素。当浸湿时，水减小着土的内部粘结强度，使结构联结削弱，并且已经不能支承外荷载了，这时土的矿物颗粒和团粒便进入运动状态，重新排列和更加紧密，产生与结构联接的削弱程度和外荷载数值相适应的土的附加压缩，形成湿陷。黄土层浸湿的一个主要原因是地下水拉的上升，也就是说浸湿是从下而上进行的。自下而上浸湿时，经受变形的是相对较干燥的上履土体，它通常具有半固态稠度和低于液限的天然含水量，湿陷时下陷土层会破碎成一些大块，彼此间被缝切割。
土的盐渍化过程主要发生在气候干燥并且分布着盐渍土的地区。地下水（潜水和毛细水）是形成盐土的主要原因之一，因为在干燥气候条件下发生着潜水将盐分自深处带向表面的过程，而更经常的则是由于携带盐分的毛细水的上升。由于水的蒸发，盐分会在土的上层和表面浓缩，并形成盐壳。盐分的析出，将增大孔隙度和丧失结晶粘聚性，从而提高了透水性，减弱了土的强度，造成土的沉陷。
当路基处于天然山坡的坡积层上时，由于坡积层地下水的力的作用（静水压力和动水压力），坡积层会滑动，可能造成路基稳定性的破坏，形成滑坡。地下水流的深度变化影响着渗透压力的大小，地下水位上升，渗透压力增大，路基稳定性降低；地下水的存在会降低土体抗剪强度，尤其是滑动层充水，地下水作为一种力的因素对山坡上滑坡体的稳定程度有着特别的影响。
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。在水移动薄膜机制基础上，冬季水分潜移至路面下的冻结区，形成冰夹层和冰晶体，春融时，土变得过湿和软化。在地下水作用下，路基通常会形成深层浆胀（水文地质冻胀）。较高的潜水水位和来至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，潜水的尖灭更加有害。
地下水浸湿路基的水源主要是自潜水和上层滞水面上升的毛细水。这种水经常改变着路基土的含水量，尤其是当路堤由粉土和粘性土构成并填筑在沼泽或地下水位很高的地基上时，更是如此。当从潜水面自下而上发生浸湿时，会形成一个具有饱和含水量的区。含水量的改变（提高）能降低土的强度（抗剪强度），因而降低稳定性，导致路基变形。
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是；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。
人为提高路基标高，保证路基工作层在下水位以上一定高度，这是最简单和传统的解决方法。对路堤而言实现起来比较容易、简单，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。
2.2降低或拦截地下位
渗沟从结构划分主要有水平、立式和混合三种。水平渗沟是渗水管或渗水洞，它们带有水孔，具有朝向集水地的坡度，其周围填有渗水材料。立式渗沟由一系列降水钻孔组成，它们通常保持相同的隔距离，籍助于吸收或虹吸系统可保持所规定的水位，混合渗沟是一种自流的排水洞或管和一系列沿长度等距离布置的自流钻孔，自流钻孔的口一般通入排水洞侧面的检查井。完全性渗沟仅部分地切断含水层，而且其基底达到隔水层。渗沟形式、位置和材料的选择应根据地下水的水头位置、流向、水位高度以及工程规模、要求，结合当地实际经验和水力计算，进行综合考虑、合理组合。这是目前在公路实际工程中应引起设计、施工及管理部门充分重视的方面。因为在许多工程中已大量应用了渗沟，但不顾实际条件，肓目引用、套用，导致失效或起不到作用，使路基严重受到地下水危害，甚至导致失效或起不到作用，使路基严重受到地下水危害，甚至导致路面破坏的实例比较普遍。
修筑适宜的结构层，以调节路基的水温状态，也是一种有效的处理方法，而且应用范围比较广泛。目前主要应用的是防水层和割断层。防水层主要应用各种合成材料和沥青、水泥等结合料，掺人集料共同组成不透水、抗冲刷的结构层，设置于路基和路面之间或路基底部，起到防止地下水浸入的作用。割断层与防水层类似，主要目的在于割断地下水的上升路径，从而减小或消除其对路基的破坏作用。
预防自潜水或上层滞水面上升的毛细水对路基的危害，可修筑毛细割断层。毛细割断层由于其作用，应采用非冻胀、透水性良好的土填筑。
3结语
主要参考文献
2、交通部，公路排水设计规范（JTJ018—97），1998
马沉重河南省工程局二处
黄琪河南省质监站
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