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山区公路水毁浅析及防治措施

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摘要:我国地域辽阔,山川纵横,气候多变,自然地质条件复杂,因汛期暴雨或持续降雨、洪水等导致的公路水毁一直是公路交通的主要自然灾害之一。因此,积极、科学、有效、全面地防治公路水毁具有极其重要的意义。本文对山区公路的水毁原因进行分析,并概述了公路水毁的防治措施。

关键词:山区公路;路基;水毁;防治

一、山区公路水毁浅析

山区公路水毁从表现形式来说,主要有以下4种类型:路基沉陷、路基坍塌、桥涵破坏、防护与加固工程损坏。本文重点对路基的水毁进行分析。山区公路经常受河流变迁及洪水冲刷的威胁,由此产生的道路水毁成为严重的工程自然灾害之一。在每年的汛期,水流对路基的冲刷乃至冲毁常给行车安全造成巨大的影响,经济损失十分严重。因此,必须采取有效的措施防止水流对河岸与路堤边坡的冲刷,以确保路基的安全稳定。然而,现有的水毁防治措施还亟待完善。

(一)路基沉陷

路基沉陷是指路基在垂直方向上产生较大的位移,路基的不均匀下陷,将造成局部路段的基层破坏,进而使路面破损,如水泥混凝土路面的断板、沥青混凝土路面的坑槽、龟裂等,降低路面行驶质量,影响行车安全,甚至中断交通。形成路基沉陷的主要原因有:(1)填方路段填料选择不当,施工过程中超厚度碾压,压实度不足;(2)路基结构组合不合理,弯沉过大,路面防水差,雨,雪水渗入路基;(3)路基排水措施不当,路面、边沟形成积水;(4)缺少必要的排水和防护措施。

(二)路基坍塌

路基坍塌主要指路基土体或沿线山体(或土石混杂的堆积物)遇水软化,在较陡边坡无支撑的情况下,自身重量所产生的剪切力,超过了粘结力和摩擦力所构成的抗剪力,因而土体沿松动面下坠散开。路基坍塌破坏了路基的整体性,损害了路面的通车功能,易造成交通中断,是比较严重的水毁病害。形成路基坍塌的主要原因有:(1)缺乏合理的排水措施,路基极易冲刷;(2)路基边坡土质松软、坡度过陡,缺乏必要的挡土墙等防护措施;(3)构成路基的土质极差,岩石风化严重,遇水软化。

二、山区公路水毁防治原则与措施

(一)山区公路水毁防治原则

1、在设计中重视整个路线的水文调查和水力计算,路线尽可能横穿小河流、泥石流等,桥涵孔径设计不但要考虑流量需要,还应考虑石块、泥沙的顺利通过;沿河路段路堤防护基础尤其是河流外侧河岸应充分考虑冲刷。

2、改建路基或低等级道路如农村公路网建设,应注重路基高度的采用,避免因路基浸水而造成路基、路面的破坏。

3、完善道路排水设施的设置,边沟、截水沟、急流槽、边坡路基防护构造物、调治构造物等尽可能设置完全,逐步改变以往水毁抢修为预防为主,工程实施,养护完善,消除隐患,避免水毁的发生。

(二)山区公路水毁防护措施

1、路基边坡防护主要有植物防护和坡面防护构造(如浆砌、抹面、锚杆、喷射混凝土等),同时在上边坡坡顶设置截水沟,减少边坡剥落的可能性。

2、高等级道路及普通公路弯道内侧由于路面面积较大,水量集中,路面铺装层径流系数较小,应充分考虑路面汇水漫流对路基边坡的破坏作用,设置拦水带、泻水槽、挡水墙、集水井等,确保路面水顺利排出路基以外。

3、对于的上边坡及其附近的细小沟壑乃至泥石流,应设置挡水墙、石砌拦水坝等进行拦截,规模较大无法拦截的应设置桥涵使其顺利通过路基,避免产生淤塞、堆积、冲积,阻断道路。

4、砌石防护分为干砌和浆砌两种。干砌片石用以防护边坡免受大气降水和高空径流的陵犯,和庇护浸旱路堤边坡免受水流冲洗感化,一般有单层铺砌、双层铺砌。在片石上面应设置垫层,它重要起整平的感化,并可防备水流将干砌片石上面边坡上的细颗粒土壤照顾进去冲走,还能使防护的坡面具备必定弹性,从而增长对海浪、流冰及漂泊物打击的抵挡力,使之不易粉碎。干砌片石所用的石料,应是坚固的、耐冻的和未风化的石块,为防水浸水及进步团体强度,可用水泥沙浆勾缝。当水流流速较大(如4~5m/s),海浪感化较强,和大概有流冰、流木等打击感化时,宜采纳浆砌片石护坡,需要时,可与浸水挡土墙或护面墙同时设置。

5、抛石防护重要用于防护水下部门的边坡和坡脚,免受水流冲洗及淘刷,也可用于防备河床冲洗,最合用于砾石河床。它不受水位凹凸变更的影响,亦不受施工季候的限定,新筑堤岸还没有沉实以前亦可施工。在四周盛产石料、沿线废石方较多的地域,应优先斟酌此种防护步伐。

6、石笼防护的使用范畴比力遍及,可用于防护河岸或路基边坡、加固河床、防备淘刷。

7、浸水挡土墙是用来支持自然边坡人工边坡,以包管土体不乱的修建物。

8、丁坝是指坝根与岸滩相接,坝头伸向河槽,坝身与水流标的目的成某一角度,能将水流挑离河岸的布局物。丁坝是用来束水归槽、改进水流状况、庇护河岸的。

9、对于规模较大、规避不了、无法清除的滑坡、崩塌,主要有两个处理措施:水的处理及支挡锚固。对于地表水,可采取在不良地质体上方修建截水沟的方法,不使土体抗剪强度下降而产生滑移;对于地下水较丰富的不良地质体还应设置截水盲沟,尽可能减少土体水的含量。如果排水仍不能保证安全,应采用挡墙、抗滑桩、锚杆等措施,阻止不良地质体的移动。

10、间接防护主要指导治和改河,是以修筑丁坝(群)、顺坝等挑流导流工程或必要时改变河道,通过导流或阻流的方法,改变水流性质,或者迫使主流流向偏离被防护的路段,亦可减小流速,缓和水流对被防护路段的作用,改变河槽中冲刷和淤积的部位,达到防护目的。这些建筑物伸入河道,侵占一部分河流断面,改变了水流结构,而自身又受到水流的强烈冲刷(如丁坝坝头等部位)。但是,即使丁坝坝头等部位被冲毁,也不致于立即危及路基安全,可认为达到了路基防护的目的,只要汛后及时修复即可。

三、山区公路水毁治理

山区公路水毁治理方法很多,可根据实际情况选取合适的方法,现以某工程为例概述其治理施工措施。

沿海某高速公路K358+963B处路基基本型式为全挖断面路堑型;滑坍前为网格加植草皮防护。受台风的影响,连续几天普降暴雨,大量的降水终使K358+963B(中心桩号)二阶以上土体屈服,不甚水浸蚀而软化,形成滑动面致使土石失去平衡产生滑坍。灾情发生后,养护人员就立即赶赴现场,进行安全布控,引导交通,疏通车辆,半小时内机械设备也调到现场清理路面淤泥。通过现场堪测,滑坍长30.2m,高约13m,在二阶以上,一阶仍稳定未损。其土质以粉质中液限粘土为主,含有较多的粉土颗粒,干时稍有粘性,飞尘大,浸水时很快被湿透;在滑坍面中部有一个季节性泉眼,从岩层底下流出的泉水正是造成此处滑坍的原因所在。其泉水首先软化土体,使土体自重增大,孤石失去支撑;同时土层间,土层与岩层间粘结力减小,失去稳定性,形成剪切。勘测中还发现距坍方处坡顶约10m处的垒石堆(施工期,开炸石方遗留形成)也开裂,有下滑趋势。

根据滑坍特点:滑坍规模不大,滑动面底下土质较好,已稳定,不会再发生大规模滑动。决定采用挡土墙与护面墙相结合进行防护加固,对垒石堆设挡墙防护。即在滑动面下部5m范围浆砌片石挡土墙(宽1.1m),挡墙顶设约4m宽平台,以上部分采用底宽0.9m、顶宽0.4m的护面墙;垒石堆处沿岩面砌≥1.1m的挡墙。在修复过程中加强梅花型泄水孔的布设,泄水孔用20×20的碎石盲沟进行横向连接;泉眼处采用土工布包碎石形成50×50的反滤层,用10的PVC管将水引出(如图)。

结束语

防治山区公路水毁一定要认真贯彻执行“预防为主,防治结合”的方针,不论是预防工程,还是水毁恢复工程必须依靠科学技术精心设计,精心施工,修一处,保一处,尽量减免水毁损失,使山区公路安全畅通。

参考文献:

[1]张恒荣,张永刚,任勇.巴基斯坦喀喇昆仑山区公路水毁分析与防治措施[J].公路,2013年4期.

[2]胡凤燕,高茜.基于洪灾的山区公路水毁及防治[J].大观周刊, 2013年6期.