山區(qū)公路水毀災(zāi)害的工程防護(hù)措施探究

粟丹

（桂林市臨桂區(qū)公路水路建設(shè)養(yǎng)護(hù)中心，廣西桂林 541199）

0 引言

本文主要分析公路路基水毀的類型及發(fā)生災(zāi)害的原因，然后提出一些切實(shí)可行的防治措施。研究可得，注重公路路基的沖刷防護(hù)、加強(qiáng)路基水毀的災(zāi)害防治、完善公路路基的防護(hù)工程、結(jié)合公路路基非工程防治能夠有效提升公路路基的質(zhì)量，避免災(zāi)害發(fā)生。希望本文能夠?yàn)檠芯抗仿坊畾У闹饕愋秃头乐螌?duì)策的相關(guān)人員提供參考。

1 公路路基水毀的主要類型

公路路基水毀的類型主要有兩種：①狹義概念，指的是一般性的公路路段路基水毀，主要包括沿河公路路段、隧道路段、橋梁路段、公路邊坡等發(fā)生水毀或侵蝕現(xiàn)象，導(dǎo)致公路質(zhì)量遭受破壞；②廣義概念，指的是公路路段遭受地質(zhì)災(zāi)害，例如遭受泥石流、滑坡、翻漿、崩塌等災(zāi)害的威脅，而這些自然災(zāi)害的共同點(diǎn)在于受到洪水的作用。當(dāng)公路路基遭受水毀時(shí)，一般可以根據(jù)水毀程度的不同劃分為不同的等級(jí)，以降雨為例，根據(jù)降雨程度的不同，公路路基的水毀程度也不同，當(dāng)大量降雨滲入路面時(shí)，會(huì)發(fā)生路面沖刷，導(dǎo)致公路內(nèi)部的結(jié)構(gòu)層遭受一定程度的破壞，從而對(duì)行車安全造成影響；當(dāng)大量降雨滲入公路的邊坡并形成沖刷作用，會(huì)導(dǎo)致公路的穩(wěn)定性受到影響；當(dāng)洪水浸泡公路路基時(shí)，會(huì)導(dǎo)致坍塌或滑坡災(zāi)害發(fā)生；當(dāng)洪水對(duì)路基形成淹沒、頂沖的狀態(tài)時(shí)，還導(dǎo)致路基被沖毀。另外，根據(jù)水毀成因的不同，公路路基水毀的類型也各不相同，例如水毀成因可以分為沖刷、浸泡、沖毀、淹沒、堵塞等，例如遭受沖刷或者撞擊的公路防護(hù)構(gòu)造物會(huì)發(fā)生局部損壞或者完全損壞；遭受堵塞的小橋涵會(huì)導(dǎo)致路基結(jié)構(gòu)被破壞，從而發(fā)生坍塌、沖斷等現(xiàn)象；遭受浸泡的公路路基會(huì)發(fā)生沉陷、滑移、坍塌等現(xiàn)象。

2 公路水毀類型分析

2.1 路基坍塌

路基坍塌是公路路基水毀的基本現(xiàn)象之一，如圖1 所示，尤其是在山區(qū)公路運(yùn)行中，沿線山體在遇水之后會(huì)出現(xiàn)軟化現(xiàn)象，而軟化程度不斷加劇的情形下，路基失去原有的承載力，在自身重力作用下，會(huì)產(chǎn)生剪切力，在二者失去對(duì)應(yīng)平衡性的情形下，就會(huì)使得路基部位的土體不斷下滑，進(jìn)而造成路基的整體性遭到破壞[1]。在這種情形下，不僅會(huì)使得路面的通車功能受到影響，而且容易造成不同程度的交通中斷，影響到公路的基本功能，給社會(huì)生產(chǎn)生活的正常運(yùn)行帶來負(fù)面影響。

圖1 路基坍塌

2.2 路基沉陷

路基沉陷是指公路在運(yùn)行中，由于多方面因素的影響而在垂直方向上產(chǎn)生較大的沉降。在發(fā)生路基沉陷時(shí)，必然會(huì)造成不同程度的路面破損，造成行車質(zhì)量受到影響。如果是混凝土路面，還會(huì)帶來斷板現(xiàn)象，在控制不夠及時(shí)或者不到位的情形下，將會(huì)造成嚴(yán)重的行車安全事故。路基沉陷的因素主要是源自路基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理或者排水措施不到位，由此造成路基防水性較差、在路面及邊溝行車積水，對(duì)路基造成嚴(yán)重的水毀災(zāi)害。

2.3 人為活動(dòng)損壞

我國公路建設(shè)事業(yè)的高速發(fā)展，使多數(shù)地區(qū)達(dá)到了高度覆蓋的要求，但是由于部分地區(qū)生產(chǎn)生活的影響，常會(huì)存在直接向公路或者公路邊溝排水的現(xiàn)象。由于這些現(xiàn)象相對(duì)較為隱蔽，目前在這方面的細(xì)節(jié)性監(jiān)管較為缺失，導(dǎo)致公路養(yǎng)護(hù)部門無法對(duì)這種人為損壞現(xiàn)象進(jìn)行處理。在養(yǎng)護(hù)措施不到位的情形下，將會(huì)直接造成公路路基質(zhì)量下降，在水力沖刷作用下形成嚴(yán)重的損壞現(xiàn)象。

2.4 橋涵破壞

橋涵是公路的重要組成部分，在公路設(shè)計(jì)和施工中，同樣是重點(diǎn)控制工程。由于自然因素影響，在出現(xiàn)降水量較大甚至出現(xiàn)洪水的情形下，橋涵也是受到破壞最為嚴(yán)重的部位。在水力沖刷較為嚴(yán)重的情形下，橋基被掏空，必然會(huì)造成橋梁失穩(wěn)或者涵洞損毀現(xiàn)象。橋涵破壞現(xiàn)象產(chǎn)生的原因除設(shè)計(jì)和施工因素之外，日常養(yǎng)護(hù)工作的開展也具有較為明顯的影響，在對(duì)應(yīng)位置清理不及時(shí)的情形下，會(huì)對(duì)泄洪效果造成一定的影響。

3 公路路基水毀的防治對(duì)策

3.1 預(yù)防措施

將地表和地下水排水系統(tǒng)做到完善能夠有效降低山區(qū)公路工程建設(shè)對(duì)水循環(huán)自然條件造成危害的程度，降低山區(qū)公路工程損壞程度。

（1）新建工程：在進(jìn)行勘察設(shè)計(jì)施工環(huán)節(jié)時(shí)，要注意降低對(duì)水循壞自然條件影響程度，要及時(shí)更新和改革設(shè)計(jì)思路，使得設(shè)計(jì)達(dá)成人性化模式：①路堤地段：在路基最初的地面下部設(shè)置低下排水系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)置區(qū)域必須要距離地面有一定的深度，在路堤內(nèi)部設(shè)置橫向管式排水盲溝，該盲溝必須在路堤一定高度之內(nèi)，同時(shí)還要將地表水排水系統(tǒng)設(shè)置完善。擋護(hù)工程的基礎(chǔ)條就是地層狀況必須良好，具備一定的強(qiáng)度；②路塹地段：制定合理的地表排水系統(tǒng)，同時(shí)還要建立合理的縱向管式盲溝，該盲溝主要作用就是輔助橫向管式排水盲溝，結(jié)合地層和坡腳防護(hù)情況設(shè)置一定數(shù)量的仰斜排水孔。坡體的防護(hù)工程應(yīng)減少大面積的封閉（護(hù)面墻、掛網(wǎng)噴漿等）；③半填半挖路基地段：在填方的原始地面下一定深度設(shè)置一層或多層縱橫的管式排水盲溝。構(gòu)成立體的地下排水系統(tǒng)，同時(shí)建立完善的地表排水系統(tǒng)；上邊坡結(jié)合地層和防護(hù)工程可設(shè)置一定數(shù)量的仰斜排水孔。防護(hù)工程應(yīng)減少大面積的封閉；④臺(tái)口式路基段：除采取路塹段相同的措施以外，結(jié)合實(shí)際情況對(duì)下邊坡進(jìn)行擋護(hù)工程設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)基礎(chǔ)要引起足夠的重視。

（2）在建工程：應(yīng)結(jié)合上述新建工程的預(yù)防措施，在后續(xù)服務(wù)過程中，結(jié)合實(shí)際情況及時(shí)作好變更設(shè)計(jì)。

（3）建成營運(yùn)工程：結(jié)合工程的實(shí)際情況，增加必要的地表、地下排水工程。地下排水工程主要是設(shè)置仰斜排水孔。地表完善排水系統(tǒng)。有效保證了邊坡的穩(wěn)定，減少了擋護(hù)工程對(duì)水循環(huán)的影響。同時(shí)加強(qiáng)營運(yùn)過程中的養(yǎng)護(hù)工作，發(fā)現(xiàn)排水溝等變形破壞要及時(shí)修復(fù)，對(duì)重要路段應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測工作。

3.2 注重公路路基的沖刷防護(hù)

洪水沖刷是造成公路路基水毀的一個(gè)主要原因，要提高公路路基的安全性和穩(wěn)定性，就必須注重公路路基的沖刷防護(hù)工作。例如對(duì)一些山區(qū)公路而言，受到地形地勢的影響，通常會(huì)采用半挖半填或沿河修路的方式修建路基，這種情況下的公路路基很容易出現(xiàn)水毀現(xiàn)象，而對(duì)于普通公路而言，一般會(huì)利用大石塊對(duì)洪水進(jìn)行防護(hù)，但是這種防護(hù)工程只能應(yīng)對(duì)小型洪水，在大型洪水中就會(huì)發(fā)生坍塌現(xiàn)象。為了避免公路路基遭受沖刷或淹沒，可以在坡腳、坡面、沿河路段等位置布設(shè)防護(hù)措施，根據(jù)河床泥沙流動(dòng)規(guī)律、河流的彎度、水流的特點(diǎn)等因素作為設(shè)計(jì)參數(shù)，結(jié)合路基沖刷變形的具體情況，對(duì)路基的水毀類型進(jìn)行明確，同時(shí)預(yù)測沖刷范圍，從而制定針對(duì)性的防護(hù)策略。例如某地區(qū)采用生態(tài)防護(hù)法，在沿邊種植大量竹子，從而使路基得到穩(wěn)固。

3.3 加強(qiáng)路基水毀的災(zāi)害防治

針對(duì)路基水毀災(zāi)害的類型，可以制定針對(duì)性的災(zāi)害防護(hù)策略。就當(dāng)前路基防護(hù)的手段來看，主要有坡面防護(hù)和沖刷防護(hù)兩種類型，其中坡面防護(hù)分為植物防護(hù)和灰漿防護(hù)，植物防護(hù)的方式可以采用植草、植樹、鋪草皮等，灰漿防護(hù)可以采用抹面、噴漿、灌漿、勾縫等；沖刷防護(hù)中的直接防護(hù)有修建護(hù)面墻、砌石護(hù)坡、拋石、土工織物等方式，間接防護(hù)有河道整治、導(dǎo)流構(gòu)造等方式。在災(zāi)害防治的過程中，應(yīng)該遵循“防先于治”的原則，例如對(duì)坡度相對(duì)平坦的公路應(yīng)用漿砌片石護(hù)坡，對(duì)坡度相對(duì)陡峭的公路應(yīng)用漿砌片石擋土墻，同時(shí)在護(hù)坡的中下方區(qū)域設(shè)置排水設(shè)備，定時(shí)對(duì)排水孔隙進(jìn)行疏通養(yǎng)護(hù)，從而保障排水的流暢性。另外，還可以采用石籠防護(hù)的方式，對(duì)難以實(shí)施基礎(chǔ)工程的沖刷區(qū)域進(jìn)行防護(hù)。

3.4 完善公路路基的防護(hù)工程

在防護(hù)工程的建設(shè)過程中，要對(duì)路基水毀類型進(jìn)行明確判斷，然后制定針對(duì)性的防護(hù)對(duì)策，從而保障防護(hù)策略的有效性。從大量防護(hù)實(shí)踐工作中發(fā)現(xiàn)，只有采取針對(duì)性的防護(hù)措施，才能達(dá)到防護(hù)的效果，而采用不合理的防護(hù)手段不僅無法達(dá)到防護(hù)目的，還會(huì)對(duì)水流的結(jié)構(gòu)造成影響和破壞，從而加劇水毀災(zāi)害對(duì)路基的影響，為此必須對(duì)路基水毀的類型和機(jī)理進(jìn)行明確的分析，例如對(duì)狹窄的山區(qū)路段，應(yīng)該著重加強(qiáng)擋土墻、防護(hù)坡的建設(shè)，注重順流方向；對(duì)地勢比較寬闊的地帶，可以修建滿水丁壩群，注重高度保持短低狀態(tài)，并且輔助修建擋土墻、石砌護(hù)坡。

4 結(jié)束語

簡而言之，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，我國公路事業(yè)取得巨大成就，但受到復(fù)雜地質(zhì)地貌的影響，公路建設(shè)仍然會(huì)受到諸多災(zāi)害問題的影響?；诖?，本文就公路路基水毀的主要類型和防治對(duì)策進(jìn)行研究，首先就公路路基水毀的主要類型進(jìn)行分析，然后闡述公路路段主要影響因素及影響因素的特點(diǎn)，并分析路基水毀的原因，最后提出一些切實(shí)可行的防護(hù)策略，從而提升公路路基的防護(hù)水平，降低災(zāi)害發(fā)生的概率。