浅谈山区公路路基水毁原因及防治措施

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摘要:路基水毁是降低路基岩土抵抗作用的重要因素, 山区沿河公路由于受到地形水文等条件的影响, 给沿河公路路基稳定性带来了重点隐患, 尤其是汛期暴雨导致的冲失水毁, 为公路交通的畅通运行带来危害。本文将从设计局限和气候及地质条件两方面入手, 分析了山区公路发生水毁的原因, 并分别从设计方面和养护方面提出了防治山区公路水毁的具体措施, 以期提高山区公路的防灾、抗灾能力。

关键词：公路工程；山区沿河公路；路基水毁；原因；防治措施

中图分类号： X734 文献标识码： A

我国地域辽阔，山区面积广大，特别是西部地区，山川纵横，水文地质条件复杂，气候多变，水毁灾害频繁。随着公路建设黄金时期的到来，山区公路建设也在不断开展。但山区特殊的水文地质条件，强降雨引发的山洪暴涨暴落，冲击力特别强，破坏力极大，常会导致公路构造物毁坏，公路路基水毁问题突出。因此, 积极探索水毁防治措施,查明公路路基的水毁原因，掌握成灾规律，可以有效进行路基水毁防护，减少路基水毁灾害，达到防灾减灾目的。

1.山区路基水毁原因分析

1.1路基水毁的主要原因

山区公路中，不少路段与河道并行，一面傍山，一面临河，路基采用半填半挖或全部为填方筑成。填方多为开山废渣，边坡较陡，且填方路基侵占了部分河道。另一方面，山区河流的峡谷河段两岸和河槽中多急弯、卡口、巨石突出，急流、深潭上下游交错，河床比降大，纵段面陡峻，水流沿程变化大，流速急，流态紊乱，旋涡、回流、跌水和水跃等水流运动对沿线公路路基的破坏力很强。公路路基水毁是公路各种相关因素共同作用的结果，究其原因是多方面的。

（1）公路设计不合理埋下水毁隐患

公路等级、设计标准偏低，路基参数设计不合理，容易遭受暴雨、洪水的淹没、冲刷；或缺少必要的防护构筑物，造成汛期公路路基稳定性和抗水毁能力不足。公路设计存在的种种问题，埋下了路基水毁隐患。公路通车运营后，当遭遇洪水灾害时，在洪水的淹没、冲刷、撞击等作用下，因公路抗水毁能力不足，可能出现各种形态的水毁，如：路面沉陷、变形，路基滑移、坍塌，坡面防护工程基础悬空，失稳垮塌，坡脚冲刷防护工程破损，下沉、断裂等。

（2）水淹路面造成路基水毁

路面设计高程偏低造成的水上路面、壅水过高造成的回水淹没路面、洪水超过设计流量和设计水位造成的水漫路面等水淹路面情况，由于山区洪水暴涨暴落，流速快，冲刷强，冲击力大，洪水对路基、路面破坏力很大；而且，急速退水对路面、路肩冲刷严重，易使路面沉陷、开裂，路肩冲出缺口，进而导致路基滑移破坏。

（3）各种水流对路基的冲刷

①山区峡谷段多沿河修建公路，半填半挖路基或沿河滩填筑的路基侵占了部分河道；另外，人类不合理的开发利用土地活动，也导致了河道压缩。河道压缩变窄，挤束水流，使得该处水流流速变大，水流冲刷能力增强。

②山区河流的河床受地形控制，多急弯，河湾水流在重力和离心力的双重作用下，形成弯道环流。弯道环流的存在，使得凹岸一侧水流挟沙能力增强，水流不断冲蚀凹岸，淘刷坡脚，致使沿河湾凹岸一侧的路基边坡坡面、坡脚冲刷严重，坡面冲刷和坡脚淘空而造成凹岸路基的失稳、坍塌。

③山前区顺直宽浅变迁型河段和山区河流开阔段，因泥沙沉积形成许多岛状沙滩和边滩沙滩，洪水被其分割为多条股流（非常集中的水流），流速大，泥沙运动强烈。它们在流动过程中，遇到较大沙滩的阻碍，就折向新的方向，冲出新的河槽。这样的折线形流动，常以很大的角度直冲河岸，使河岸路基不断受到冲刷而坍塌。另外，山区主河道洪水因支流、溪沟水流的汇入，也会对堤岸路基造成斜冲。

④山嘴、巨石等地形突变或急流凸岸等处可能将水流挑向对岸偏下游，主流沿多年斜流冲刷形成的深槽，以弯曲水流的形式逼向对岸，沿对岸坡脚流向下游，形成对沿河路基的冲刷。 山区河道压缩、河湾凹岸冲刷、股流冲刷、挑流顶冲与斜冲等对路基的冲刷力强，同时，山区河流水流速度大，流态紊乱，冲刷、冲击作用强烈，致使公路路基冲刷水毁问题长期存在。

（4）防护不当引发路基水毁

公路路基坡面防护（挡土墙等）和坡脚防护（丁坝、护坦等）型式选择不当、防护构造物位置和材料选用不合理、防护工程基础埋深设计不满足要求等情况，使得防护构造物自身强度和稳定性不足，抗冲击能力差。当水流冲刷或冲击时，防护工程会首先损坏，基础失稳、坍塌，失去防护功能。失去防护的路基，在水流直接的淹没、冲刷或冲击作用下，因抗水毁能力不足，将逐渐被冲毁。

2.山区公路水毁防治措施

2.1设计方面

（1）在工程设计时, 应根据地质水文和历年洪水位情况, 适当提高抗洪标准, 避免日后重复投资。在桥涵设计时, 除应注意涵底留有一定的坡度, 基础应有必要的埋置深度和涵洞进水口的沉砂应适当加深外, 应设法增大桥( 涵) 孔高度, 必要时同时增长桥( 涵) 孔, 也可在上游适当地段修建丁坝、顺坝等导流工程, 减缓水流冲刷。

（2）为防洪水冲刷, 在水流冲刷严重或峡谷急流地段, 可设置浆砌块石或混凝土浸水挡土墙, 其基础应埋置在冲刷线下1 m, 冰冻线以下0. 25 m, 基础前设冲刷防护设施、墙身泄水孔。

（3）公路排水尤为重要。在设计时, 应考虑设置一定的排水设施, 如边沟、跌水、排水沟、急流槽、明沟、跌水槽等小型排水设施,应因地制宜地对纵向排水沟加深加宽; 对于路基挖方边坡较高、易发生水毁坍方地段, 应在坡口0.5m以外设置截水沟; 对于土基和基层强度不足, 极易出现路基发软下沉的路段设置暗沟或渗沟, 使地下水能排到路基以外。

2.2养护方面

（1）在汛期前进行必要的水文观测, 掌握洪水的动态, 并与当地气象、水文部门取得密切联系, 及时收集水、雨情况预报资料;或向沿河居民进行调查, 预先了解洪水的强度、到达时间和变化情况, 以判断对公路的危害性。同时, 应注意积累和保存观测资料, 作为今后制定公路改善和加固措施的依据。

（2）对山区公路的路基、路面、桥涵及其排水防护等设施进行预防性及经常性保养、维护与加固, 使其各部分都处于完好状态。要对现有公路抗洪能力进行综合评定工作, 确定所管养的危险路段, 找出薄弱环节, 制定分步治理实施计划。防患于未然, 最大限度地降低公路水毁损坏。

（3）积极准备, 开展汛前全面检查。汛期前组织专人对管养路段进行一次全面彻底的调查和预防性水毁的技术调查, 对一些活动性滑坡及沿河路段的河床冲刷情况安排专人定期观测, 做好记录; 发现水毁隐患及时采取有效措施进行处理, 特别是要加强桥涵、边沟的清淤工作, 保证桥涵净空高度, 疏通完善各种排水、防护设施, 经常保持排水设施处于良好状态, 以提高公路、桥涵及沿线设施的抗洪能力。

（4）要牢固树立治路必先治水的观念, 土质边沟应经常保持设计断面, 及进行清除淤塞和杂草, 沟底保持不小于0.5%的纵坡,满足排水需求; 当边沟长度过长, 应分段将水引出路基以外, 不使水积聚在边沟内, 影响路基稳定。

（5）要坚持雨天巡路制度, 做到灾情及时发现及早抢修, 要重点检查涵洞进水口是否堵塞, 沉砂井有无淤积。

（6）对于高填方路段和受季节性水浸的山区公路的路堤边坡,除设置防护工程外, 还可种草植树或用柴束加固, 达到减少水土流失; 在公路沿线边坡上大力造林绿化, 既可保护边坡的整体稳定性, 又可美化公路, 改善生态环境。

（7）加大《公路法》的宣传力度, 提高公路沿线居民爱路护路的意识, 保持公路及公路防护构造物的完整性。

2.3 强化生物防治措施, 有效改善公路环境

生物防治作为路基防护工作的重要补充，在山区沿河公路的管理中，切实从改善自然环境，稳固边坡，减少水土流失上，对易侵蚀路段进行有效的生物防治。如结合路基高填方路段，增加边坡的植被种植，如防水林带的营造，有效确保路基滑坡、崩塌的危险，在选择植被时，多以根系发达、耐旱植物如刺槐等，来提高边坡的生态环境，提高抵御路基水毁的能力。

3.结语

公路水毁防治是科学性养护的具体体现, 是超前控制山区公路水毁病害的有效措施, 将为延长山区公路及其附属设施的寿命奠定坚实的基础, 对保护山区公路起到事半功倍的作用, 并能提高山区公路的防灾抗灾能力, 确保山区公路安全、畅通。

参考文献

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