水電站對外公路是水電站和外部進行交通聯系的通道。在水電站的施工期與運營期，很多大宗物資，比如鋼筋、水泥;重大物件，比如變壓器、水輪機等都將從水電站對外公路路面經過。而大部分的水電站工程區域內的地形都比較陡峻，地形多為溝谷發育，并且地形比較復雜。公路線路通過工程區域地形、地勢起伏大，線路通過區域多為起伏較大的“雞爪”地形，布線條件較差，綜合考慮公路的經濟合理性和線形技術指標要求，線路布置中難以完全繞避“雞爪”地形，部分線路路基高填深挖情況難以避免，因此，在水電站對外公路設計階段要注意施工區域內的地形、地質構造等。以下，我們就從水電站對外公路路面的損害及設計階段早期的預防兩方面進行分析。
1、公路路面損害分析
水電站對外公路路面的好壞是水電站對外交通運輸順暢的關鍵。水電站對外公路路面的建設規模及技術標準的確立，要以確保水電站的建設及運營中運輸各種外來物資的需要。并且要確保運輸的暢通、安全、高效及迅速。參照交通部頒《公路工程技術標準》(JTG B01-2003)對公路分級和公路等級之規定及國家計委頒布《廠礦道路設計規范》(GBJ22-87)對于廠礦道路等級劃分的規定，結合地方交通發展規劃，綜合考慮影響對外交通專用公路技術標準的各種因素，來分析水電站對外公路的路面損害方式。
水泥混凝土路面是目前我國公路建設中廣泛采用的高等級路面。它適應日益發展的交通運輸要求，同時具有強度高、穩定性好、使用壽命長、維修養護費用低等許多優點。根據計算分析，水電站對外公路路面所承受的交通屬重級交通，其具有施工高峰期交通量大、通行車輛軸載重，建設期車輛通行集中等特點。為滿足水電站建設所需外來材料及重大件運輸的要求，并結合公路沿線氣候、水文、工程地質及該地區的筑路材料等條件，本著因地制宜、就取材的原則，設計一般采用水泥混凝土路面。但是，水泥混凝土路面也有較明顯的劣勢，公路路面容易受到損害，會出現接縫、修復困難、脫空、拱起、唧泥、錯臺等現象。并且，由于水泥混凝土路面的土板的脆性會導致地基容易出現變形。
同時，水泥混凝土路面的使用性能在行車和自然因素的不斷作用下逐漸變壞，以至出現各種類型的損壞現象，大體分為接縫破壞和混凝土面板損壞兩個方面，損壞性質也可分為功能性損壞與結構性損壞兩個范疇。
1.接縫破壞
接縫破壞主要有以下幾種形式：
1)擠碎。出現于橫向接縫(主要是脹縫)兩側數十厘米寬度內。主要由于脹縫內的滑動傳力桿位置不正確，或滑動端的滑動功能失效，或施工時脹縫內局部有混凝土搭連，或脹縫內落入堅硬的雜屑等原因，阻礙了板的伸長，使混凝土在膨脹時受到較高的擠壓應力，當其超過混凝土的抗剪強度時，板即發生剪切擠碎。
2)拱起。混凝土面板在受熱膨脹而受阻時，某一接縫兩側的板突然向上拱起。這是由于板收縮時縫隙張開，填縫料失效，堅硬碎屑等不可壓縮的材料塞滿縫隙，使板在膨脹時產生較大的熱壓應力，從而出現縱向壓曲失穩。
3)錯臺。橫向接縫兩側路面板出現的豎向相對位移。當脹縫下部嵌縫板與上部縫隙未能對齊，或脹縫兩側混凝土壁面不垂直，使縫旁兩板在伸脹擠壓過程中，上下錯開而形成錯臺。地面水通過接縫滲入基礎使其軟化，或者接縫傳荷能力不足，或傳力效果降低時，都會導致錯臺的產生。當交通量或基礎承載力在橫向各幅板上分布不均勻，各幅板沉陷不一致時，縱縫也會產生錯臺現象。
4)唧泥。汽車行經接縫時，由縫內噴濺出稀泥漿的現象稱為唧泥。在輪載的頻繁作用下，基層由于塑性變形累積而同面層板脫空;地面水沿接縫下滲而積聚在脫空的空隙內;在輪載作用下積水變成有壓水而同基層內浸濕的細料混攪成泥漿，并沿接縫縫隙噴濺出來而形成唧泥如(圖一)。唧泥的出現，使面板邊緣部分失去支承，因而往往在離接縫1.5～1.8m以內導致橫向裂縫。此外，縱縫兩側的橫縫前后搓開、縱縫縫隙拉寬、填縫料喪失和脫落等也都屬于接縫的破壞。
2.水泥混凝土板本身的破壞
水泥混凝土板的破壞主要是斷裂和裂縫。面板由于所受內應力超過了水泥混凝土的強度而出現橫向或縱向以及板角的斷裂和裂縫，其原因是多方面的：板太薄或輪載太重;行車荷載的渠化作用(荷載次數超過允許值);板的平面尺寸太大，使溫度翹曲應力過大;地基過量塑性變形使板底脫空失去支承;養生期間收縮應力過大;由于材料或施工質量不良，水泥混凝土未能達到設計要求等。斷裂裂縫破壞了板的結構整體性，使板喪失應有的承載能力。因而，斷裂裂縫可視為水泥混凝土面層結構破壞的臨界狀態。
2、設計階段早期的預防措施
針對以上的分析，我們可以看出水電站對外公路路面出現的損害的原因及現象。因此，在對外公路路面的設計早期要做好各類的預防措施。
1)外部因素。針對水電站對外公路所處的地形、地質條件，判斷是否因為地形、降水的情況而發生山洪及山體滑坡、泥石流等地質災害。因此根據公路路面的設計要求和現場的施工條件，在設計時要做好以下幾個方面：1)路線上盡量避讓不良地質災害路段，保證施工安全及運營安全;2)采取路基防護措施，保證路基穩定，確保路面不受損。部分施工區域受地形條件的限制，設計坡比相對會比較陡，很多為1：0.5;部分區域的坡比為l：0.3。少數施工公路的地段原設計中沒有任何的防護，在這種情況下，為了保證公路施工坡面的穩定，路基防護可采取噴錨支護、預應力錨索支護、SNS被動防護網等方式;并根據開挖揭示地質情況對路基邊坡適當放緩邊坡坡率，加強錨噴支護，設置加強主動防護網、鋼筋混凝土框格梁等邊坡防護支擋結構措施。
2)路面設計因素。水泥混凝土路面板的彈性模量及力學強度大大高于基層和土基的相應模量和強度;其次，水泥混凝土的抗彎拉強度遠小于抗壓強度，約為抗壓強度的1/7～1/6，因此取水泥混凝土板的抗彎拉強度指標作為設計指標;又由于水泥混凝土板與基層或土基之問的摩阻力一般不大，所以從力學模型考慮，可把水泥混凝土路面結構看作是彈性地基板，用彈性地基板理論進行分析計算。水泥混凝土的抗彎拉強度比抗壓強度低得多，在車輪荷載作用下當彎拉應力超過水泥混凝土的極限抗彎拉強度時，水泥混凝土板便產生斷裂破壞，且在車輪荷載的重復作用下，由于疲勞效應，水泥混凝土板會在低于其極限抗彎拉強度時出現破壞。此外，由于板頂面和底面的溫差會使板產生溫度翹曲應力，板的平面尺寸越大，翹曲應力也越大。水泥混凝土又是一種脆性材料，它在斷裂時的相對拉伸變形很小，因此，在荷載作用下土基和基層的變形情況對水泥混凝土板的影響很大，不均勻的基礎變形會使水泥混凝土板與基層脫空。在車輪荷載作用下面板將產生過大的彎拉應力而遭破壞。基于上述，為使路面能夠經受車輪荷載的多次重復作用、抵抗溫度翹曲應力、并對地基變形有較強的適應能力，水泥混凝土板必須具有足夠的抗彎拉強度和厚度。
另外，在水泥混凝土路面的使用過程中，由于種種原因，路面出現一些裂縫，地表水會將沿著裂縫及接縫滲入到水泥混凝土的路面結構之內，這其實就是由于水泥混凝土路面水損害而造成的。水泥混凝土路面水損害主要是指路面的水不可避免地從路面的各種接縫及裂縫處滲入到路面結構的內部。并在車輛的荷載作用下，路面基層出現塑性變形的累積造成同面板的脫空，水在輪載作用之后形成有壓水，與路面基層的混合料浸濕的細料一起混合成泥漿，沿路面得接縫及及裂縫處噴濺出來，造成唧泥現象。隨著唧泥的不斷發展，范圍不斷擴大到整個公路路面的板內，最終造成了路面的損害。
因此，為降低唧泥、錯臺、脫空等損害出現的可能及減少其危害的程度，當水量足夠大時，應在水泥混凝土路面的結構內設置路面內部的排水系統，及時排出滲入的水，減少滲入水對有水泥混凝土路面基層產生的沖刷作用。故在設計中加設排水基層及縱向的邊緣排水系統，能夠很好的預防和減輕水泥混凝土發生路面損害的可能。
(1)排水基層。在水泥混凝土路面層設計透水性比較好的排水基層。并在其邊緣設計一個縱向的集水溝及排水管和橫向的出水管。組成排水基層排水系統。
排水水基層排水系統：1面層 2 排水基層 3 不透水墊層 4 水泥混凝土路肩面層 5 集水溝 6 捶水管 7 出水管 8 反濾織物 9 路基
(2)加強對公路路面接縫的設計。由于地表水的滲入路面結構及接縫處的板邊彎沉大、溫度翹曲導致的變形過大都是混凝土路面面板容易出現板底脫空及板塊斷裂的主要原因，同時，也加速路面地表水的滲入。通過大量的實踐與調查發現：在雨雪等天氣狀況，大氣的降水是造成水泥混凝土路面施工結構內部存有水分的主要來源。雨水從水泥混凝土板的縱縫滲入，尤其是水泥混凝土板的橫向縮縫也容易讓雨水滲進來。因此，在設計時，必須加強對于接縫特別是橫縫的設計。由于特重及重交通的水泥混凝土路面都是橫向縮縫設置傳力桿，這樣能夠降低板邊的彎沉及溫度導致的翹曲變形，增加接縫的負荷能力，有力消除公路路表水的滲入，預防并減輕水泥混凝土路面發生水損害。
3、結語
本文分析了水泥混凝土路面各種損害形成的原因，在設計過程中要不斷優化路面結構形式、完善公路路面表面的排水系統、加強對于公路路面結構層的內部排水系統的設計，并提出對水泥混凝土路面的損害的進行綜合防治的措施。
因此，對于公路路面損害情況的分析，在水電站公路路面的地區，根據地形的實際特征，比如高坡險、地質復雜、巖體破碎的區域，要進行合理的施工設計，預防各個施工路段路面的損害。路基邊坡適當放緩邊坡坡率，加強錨噴支護，設置加強主動防護網、被動防護網、預應力錨索、鋼筋混凝土框格梁等邊坡防護支擋結構措施。參照交通部頒《公路工程技術標準》(JTG B01-2003)對公路分級和公路等級之規定及國家計委頒布《廠礦道路設計規范》(GBJ22-87)通過設計階段早期的預防工作保證水電站外的公路路面不輕易受到各種損害。
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