工程病害与“水”

【摘要】“水”是公路建设中诸多病害的主要诱因，在施工过程乃至养护过程中，如何做好排水，是保证公路健康的重要前提。因此，排水系统的设计是公路设计中的关键。凭借多年在湖北省高速公路建设中的实践经验，根据不同水毁现象的特点，通过实例对排水系统设计进行简要阐述。

【关键词】水毁；排水系统；排水设计

一、概述

水是公路建设中最常见的干扰因素之一，雨季降水、地下水浮动、冬季冰雪融化等是“水”的主要来源方式。公路建设需要排水，排水的目的是将路基范围内的湿度降低到一定的限度范围，保护路基常年处于健康状态，确保路基及其路面具有足够的强度与稳定性；把降落在路界范围内的表面水有效地汇集，并迅速排除出路界，同时把路界处于可能流入的地表水拦截在路基范围外，以减少地表水对路基和路面的危害。排水不利，将会对工程施工及运营安全造成不良影响，甚至造成安全事故及经济财产的损失。因此，做好“水”的治理是工程建设的前提，对实现公路建设经济价值具有极其重要的意义。

二、“水”因病害

2.1 排水定义

所谓公路排水就是采用工程方法，将对公路稳定性造成影响的和可能造成影响的多余水源，利用排水设施，将水汇聚、拦截，并排出路界的过程。排水系统是公路排水过程得以实现的重要工具，主要包括路面排水系统和路基排水系统。排水设施是排水系统的重要组成部分，主要包括涵洞、排水沟、截水沟、急流槽、盲沟、泄水管等。完善的排水系统能够保障公路路基不受地表水冲刷及地下水侵蚀，有效防治工程病害，否则，将诱发工程病害，危及工程安全。

2.2“水”是造成工程病害的主要原因

工程病害种类繁多，造成病害的原因也很多，往往一种病害包含多种原因。公路建设中，最常见的工程病害有边坡滑塌、路基沉险、水毁现象等。但究其原因，绝大部分病害与“水”的影响“密不可分”。地表水冲刷边坡及路基表面，地下水冲蚀边坡及路基内部结构，地下水水位上下浮动、循环变化引起路基、路面变形破坏等等。俗话说：“宁斗山，不斗水”，就是体现了“水”在公路建设中的重要地位。因此，“水”是造成工程病害的主要原因，修建完善的排水系统是建设任务的重中之重。

2.3排水工程与防护工程相结合

防护工程是防治路基病害、保证路基稳定、改善环境景观、保护生态平衡的重要设施。工程建设中，往往将防护工程与排水工程分开考虑。但实际中发现，防护工程中常包含排水设施，排水设施本身往往能够起到防护的作用。例如：拱形骨架防护拥有独立的导水槽，挡土墙墙身交错布置泄水孔等；路基排水沟一般采用浆砌片石或混凝土砌筑，作为排水设施，也起到了小型的坡脚挡土墙的作用，硬化了坡脚。因此，排水工程与防护工程本身就是相辅相成、密不可分的。

工程病害防治过程中，只采用其中一种工程措施，往往不能达到理想的效果，需将防护工程与排水工程措施结合使用，才能达到事半功倍的效果。

三、工程病害案例分析

湖北省恩施州XX高速公路K42+980-K43+240右侧高边坡

3.1 基本情况

3.2病害原因：

3.3 处理措施：

①对该工点裂隙水情况进行重点查勘，弄清水源来源，自然排水通道走向，勘察未开挖岩体内部是否存在溶腔、地下溶洞暗河等情况，并解决相应地下暗河排水问题。

②对最下两级边坡进行放缓坡率，坡率调整为1：1，对第

三、四级边坡进行放缓坡率处理，坡率调整为1：1.5，并加宽平台宽度。

③沿边坡纵向，上下、左右每隔2-3m设置一根泄水管，泄水管设不小于4%斜率，并在进水口处包裹透水土工布。

④对最下三级边坡进行预应力锚杆加固，对第四级边坡设置预应力锚索进行加固，锚索打入岩体后方可持力层长度不小于锚索总长度的1/3。

⑤对坡顶覆盖层进行清方卸载处理，在清方范围外缘及第四级边坡坡顶外缘设置两道坡顶截水沟，并在该段边坡两端设置坡顶至坡脚的急流槽，连接坡顶截水沟、平台截水沟及路基排水沟。

3.4 案例分析：

从现场及照片可以看出，该段边坡受裂隙水及风化因素影响严重，出现多个方向的溶槽及裂隙，岩体看似完整，但其结构本身已脆弱不堪。路基开挖，扰动岩体结构，对裂隙水影响事先并无查明，导致最终边坡大面积滑塌，影响了工期，并造成了严重的经济损失。

事故发生后，建设单位组织各方专家，在工程现场进行会审，得出上述处理措施。精探察，该段边坡内部无暗河，裂隙水主要为上游雨水顺地势径流的山体孔隙水。对此，在边坡上交错设置一定间距的泄水孔，及时将裂隙水排出边坡内部，减少溶蚀作用；修建完善的排水系统，将截水沟与排水沟并联，保护边坡表面不受水流冲刷与浸泡，提高边坡稳定系数。按此施工后至今，该段边坡未出现其他病害现象。

四、总结：

①工程建设前，应认清建设地点“水”情况，重视水环境对工程的影响，结合排水工程与防护工程统筹考虑，做到防护先防水，建设完善的排水系统，避免工程受到不必要的损失。

②工程病害防治措施的选择要从实际出发，要对病害的性质进行分析，并采取既经济又安全的防护措施，切忌将建设方案生搬硬套。