張哲
摘 要:對道路路基路面常見水損害進(jìn)行了分析,總結(jié)了水損害的主要原因,運(yùn)用系統(tǒng)化的思想對道路水損害的防治措施從道路勘測設(shè)計、道路排水設(shè)施設(shè)計、施工方法及后期養(yǎng)護(hù)方面展開了論述,并探討了如何采用綜合技術(shù)措施防治道路水損害。
關(guān)鍵詞:水損害;路基路面;路面排水措施;地面水
中圖分類號:U417.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.14.106
道路的路基路面主要作用在于承載車輛動荷載,因此,必須保證路基路面具有一定的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。而強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性與水的聯(lián)系十分密切,多數(shù)病害的發(fā)生均與水有關(guān)。因此,在路基路面的設(shè)計、施工和養(yǎng)護(hù)過程中,應(yīng)重視路基路面的排水,及時將水排走,避免道路受到水的破壞。
1 水對路基路面的危害
根據(jù)水源的不同,影響路基路面的水流可分為地面水和地下水兩大類。地面水包括大氣降水及河、湖、水渠水、水庫水等。地面水會沖刷路面,造成積水和滲透。其中,沖刷是導(dǎo)致道路表面層材料脫落的主要原因,特別是瀝青混凝土材料的路面;積水會長時間浸泡路面材料,使路面材料的強(qiáng)度降低,加快材料的老化速度,縮短道路的使用壽命。此外,積水會通過道路表面的裂縫或邊坡滲透到路基內(nèi)部,使路基中的水分增多,進(jìn)而變得濕軟,這會降低路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
地下水包括上層滯水、潛水及層間水,它們對路基的影響視條件而異——輕者會使路基濕軟,強(qiáng)度、穩(wěn)定性降低;重者會引發(fā)凍脹、翻漿和塌方。現(xiàn)將路基路面受水害影響突出的問題總結(jié)如下。
1.1 路面積水
由于路面排水不暢,積水會在路表層浸泡路面材料,特別是對于瀝青混凝土路面而言,會導(dǎo)致瀝青老化脫落,使路面開裂,進(jìn)而破壞路面結(jié)構(gòu)。
1.2 路面積水下滲
如果路面積水無法及時排出,則積水會通過路面孔隙及裂縫滲入路基。滲入路基的水會導(dǎo)致路基的穩(wěn)定性降低,嚴(yán)重時會形成坑槽,進(jìn)而引發(fā)塌方。特別是在季凍區(qū),由于排水不利,常出現(xiàn)凍脹和翻漿現(xiàn)象。
1.3 地下水上升
如果路基底層的防水措施不完善、地下水流動或發(fā)生毛細(xì)現(xiàn)象,均會對路基造成嚴(yán)重影響。地下水流動會沖刷路基填料,長此以往路基內(nèi)部會出現(xiàn)空洞,形成潛在風(fēng)險;地下水發(fā)生毛細(xì)現(xiàn)象會導(dǎo)致毛細(xì)水上升,地下水中所含的鹽類會腐蝕路基填料。此外,毛細(xì)水上升還會使路基土的含水率提升、穩(wěn)定性降低,進(jìn)而在季凍區(qū)引發(fā)凍脹和翻漿現(xiàn)象。
2 道路水害的防治措施
在了解水對道路使用有很大危害的情況下,要想將道路水損害影響降到最低,需要運(yùn)用系統(tǒng)思想,從道路選線設(shè)計、排水設(shè)計、建造施工及后期養(yǎng)護(hù)方面考慮。
2.1 路線選擇
應(yīng)調(diào)查研究和綜合比選路線方案。在選定路線前,需要對道路建設(shè)的地理位置進(jìn)行調(diào)查研究,包括地質(zhì)情況、水源、水文條件、周邊環(huán)境等,且盡量避開土壤、水文條件差,周邊河流,湖泊較多的地區(qū)。這是因為這些區(qū)域土質(zhì)的含水量較大、基礎(chǔ)松軟,導(dǎo)致土壤排水困難、地基處理工序復(fù)雜,不利于后期的施工及排水。
2.2 路基排水設(shè)施的設(shè)計
路基排水設(shè)施形式多樣,主要包括路面排水設(shè)施和地下排水設(shè)施。路基排水設(shè)施設(shè)計應(yīng)遵循以下原則:①結(jié)合當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件對排水設(shè)施進(jìn)行合理布局,要充分利用處于優(yōu)勢地位的地形以及自然水系。對于水流,應(yīng)做到不集中排放,應(yīng)在就近地區(qū)分流,及時疏散水流。②應(yīng)對工程位置進(jìn)行調(diào)查和研究,并了解水源情況,特別是應(yīng)規(guī)劃好重點路段的排水系統(tǒng),盡量不破壞天然水系,不對自然溪溝進(jìn)行合并,不改變水流性質(zhì);在設(shè)置人工渠道的過程中,要盡量選擇有地理優(yōu)勢的區(qū)域,并盡量減少排水溝渠的防護(hù)及加固工程量。③對于重點路段的主要排水設(shè)施以及土質(zhì)松軟、縱坡較陡地段的排水溝渠,應(yīng)采取必要的防護(hù)與加固。④在設(shè)計排水系統(tǒng)時,要自成體系,并與當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)田水利相結(jié)合,盡量不對灌溉渠道造成影響。⑤在滿足排水主要功能的前提下,要將路基的排水設(shè)計向著節(jié)約用地的方向進(jìn)行,要與當(dāng)?shù)氐缆返燃壖八臈l件進(jìn)行有力結(jié)合,設(shè)計出科學(xué)、合理的排水系統(tǒng)。
2.3 排水施工的要點
2.3.1 施工流程和執(zhí)行規(guī)范
在道路施工過程中,一定要嚴(yán)格按照層次化和縱橫坡度標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行道路結(jié)構(gòu)內(nèi)排水設(shè)置,確保所設(shè)置的每一個排水渠道都能有效排水,并可以形成整體排水體系,實現(xiàn)高效排水。
2.3.2 地表層排水隔水處理
土基表層排水的主要目的在于降低路基工作區(qū)下土層的濕度,使土基水位降至規(guī)定的范圍之內(nèi),達(dá)到道路被安全使用的目的。如果水位較高,則應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的隔水處理。當(dāng)?shù)叵滤唤咏蚋哂诼坊碌酌鏁r,應(yīng)設(shè)置暗溝、滲溝或其他設(shè)施,以排除或截斷地下水流和降低地下水位。當(dāng)?shù)叵滤惠^高時,可設(shè)置隔水層,從而保證路基的含水率正常,并可以根據(jù)實際情況設(shè)置墊層。
2.3.3 路基填料的選擇
路基填料一般用于道路路基,應(yīng)具有挖取方便、壓實容易、強(qiáng)度高、水穩(wěn)定性好、級配合理和均勻的特點。在沒有合適的天然土源的情況下,需要對獲取的天然填料進(jìn)行改良,使其滿足道路工程填料規(guī)范要求,盡可能地降低改良填料的滲水性,從而提高其水穩(wěn)定性。
2.4 后期養(yǎng)護(hù)
2.4.1 排水設(shè)施的養(yǎng)護(hù)
應(yīng)定期對排水設(shè)施進(jìn)行檢查和清理,維持邊溝、涵管、進(jìn)水口和集水池等設(shè)施的清潔、暢通,清理沉積物和樹枝,修理被沖毀的結(jié)構(gòu)物,從而確保排水設(shè)施排水通暢。