浅析巉柳高速公路水毁防治

[ Abstract ]: This article on the cliff Liu highway water damage types, analyzes their causes, put forward from Highway design, construction and maintenance and other aspects of prevention; cliff Liu highway, every year and possibly suffered varying degrees of damage, the damage to conduct a serious investigation and technical summary is very important.

[ Key words ]: Highway washout by flood, types, causes, prevention and treatment

中图分类号：U412.36+6 文献标识码：A

引言：

国道主干线巉柳高速是国家主骨架连霍公路在甘肃省境内的主要组成路段，是兰州市东出口汇集三条国道交通流的公路运输大通道，也是兰州连接天水、平凉地区的主通道。路线位于陇西黄土高原中西部，地貌划分属黄土梁峁地貌和河谷阶地地貌，普遍遭受切割剥蚀，冲沟发育，植被稀少，水土流失严重，地表大部分被厚层黄土覆盖。路基填料多用黄土，部分路段为湿陷性黄土，遇水极易造成路基底空水毁，公路水毁的防治工作不容忽视，通过近几年来的水毁防治工作，对公路水毁作如下分析：

一、公路水毁的含义

公路水毁是指因暴雨、雪融水或洪水等对公路的路基和路面以及桥涵等构造物造成的损毁。

二、公路水毁的类型和成因

巉柳高速公路每年都有公路水毁现象发生，轻者路基路面损坏、影响公路通行能力，重者中断交通。因此，了解公路水毁的类型和成因，对加强公路水毁的防治具有重要的意义。

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。

1. 路基沉陷

路基沉陷是指路基在垂直方向上产生较大的沉降，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，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。

2.路基坍塌

路基坍塌主要指路基土体或沿线山体遇水软化，在较陡边坡无支撑的情况下，土体沿松动面下坠散开，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。

巉柳高速公路部分挖方路段边坡在新建时，多采用窗形干砌片石防护及水泥砼喷浆防护等设计方案，经过几年的运营，由于边坡土质为松软红粘土，再加遇水渗入，以致防护随土基下滑而损坏滑塌现象逐渐发生。在巉柳高速公路路基的水毁中，这样的水毁所占比例较大。

3.桥涵破坏

桥涵破坏主要是指在山洪暴发情况下，洪水冲刷淘空桥基，使桥梁失稳损坏或涵洞被毁，形成桥涵破坏的原因有：

(1)涵洞位置不当，孔径偏小，满足不了排洪要求;

(2)涵洞进口处理不当，泄洪时发生洪水流向偏差;

(3)桥位选择不当，河床的地质条件差，极易发生冲刷，进而影响桥梁基础及墩台结构;

(4)桥涵日常养护差，长期得不到清理，发生堵塞，水流不畅;

(5)河床变化较快，水流偏差较大。

截止目前，巉柳高速公路桥涵破坏，多发生在桥梁附属排水设施及涵洞出口急流槽的冲毁坍塌。

4.防护与加固工程损坏

防护与加固工程损坏主要是指挡土墙、驳岸等防护工程在不断受到水流冲刷下基础失稳，产生滑移破坏，产生破坏的主要原因有：

(1)防护加固工程地基软弱或基础设置不深;

(2)位置选择不合理，挤压河道，引起局部冲刷。

三、公路水毁的防治

1.路基沉陷的防治

(1)在软弱地基上修建公路时，应特别注意对路基进行加固，可采用换土法、掺石灰法、石灰桩法等多种加固方法，使路基达到足够的强度，满足设计要求。

(2)在进行路基设计时，切不可用透水性不同的土无序填筑，要采用级配良好的砂性土等填筑路基，当确需用透水性不同的土填筑路基时，应将透水性强的土填筑路基下层，透水性不强的土填筑路基上层。

(3)沿河路堤、河滩路和桥头引道等长期浸水路基要设置堤岸、护坡等防护措施。

(4)路基边沟纵坡不小于0.5%，单向排水长度不宜超过500m，否则应分段设排水沟、涵洞将水引出路基，以免水积聚在边沟内而下渗，影响路基稳定。

(5)在地下水位浅的路段，应铺设砂(砾)垫层以阻断毛细水上升，以免影响路基路面稳定，路面基层宜采用水泥稳定土类、二灰稳定碎石类以提高路基路面水浸稳定性，并具有足够的强度，面层宜采用密实型路面结构以防止雨水下渗。

就巉柳高速公路路基穿孔造成路基沉陷来说，应当挖除穿孔路段路基直至穿孔部位，采用透水性相同的土进行有序填筑，重新依据施工规范夯实路基土方，同时仔细勘查水毁现场，寻找穿孔的根本原因，增设有效的、必要的排水设施及防护等才能从根本上杜绝路基再次沉陷。

2.路基坍塌的防治

(1)路基坍塌多见于山区公路，因此在公路选线时应避免经过地质水文不良地段，尽量采用台口式路基以减少路基外侧填方。

(2)路堑必须设置边沟，对于较长的路堑必须设置合理的纵坡，当纵坡较大，且有冲刷可能时，应加固加深或改用跌水与急流槽等设施。路堑挖方上侧距离挖方坡口5m外应设置一道或多道截水沟，以使地表水汇入截水沟引到排水沟或涵洞排出。

(3)对于开挖段或半填半挖段，两侧山体坡度必须开挖到位，必要时设置合理碎落台，对于地质不良路段，应采用喷铺、或防护工程、或生物固化来加固，防止山体滑坡或泥石流。

巉柳高速公路挖方路段边坡土基滑塌，现最好的防治措施就是重新砌筑浆砌片石护面墙，同时增设截水沟，将水引至边沟排出。

3.桥涵破坏的防治

(1)对于山区沿溪线公路，一般应每隔300m设置一道涵洞，通常要设置在凹凸曲线顶部和纵坡的陡缓变坡处，穿越村庄路段为排除村庄地面排水也应设置涵洞。涵洞应设置直径不小于100cm的钢筋混凝土管涵或墙身高不小于100cm的钢筋混凝土板涵或石拱涵。对于山区公路，涵洞不仅排水而且输沙，如果孔径太小，流沙及杂物堵塞涵洞后，人工难以进入清淤，使涵洞排水功能减弱，一旦山洪暴发，涵洞极易被冲毁。

(2)涵洞进水口应浆砌一段片石铺砌，当涵前排水沟纵坡较大时，应建急流槽或跌水等构造物以减缓流速。

(3)所建桥梁除保证桥梁安全外，还应根据水流情况修建导流坝等调治构造物，以保证桥梁在设计洪水位时不被冲毁。

(4)对于桥基已被淘空的桥梁，应立即用混凝土填筑桥基淘空部分，然后采取现浇钢筋混凝土加固桥基，在桥梁上游修建合适的导流坝、丁坝等调治构造物，使水流均匀流畅地通过桥孔。

(5)加强桥涵的日常养护，保持桥涵排水最好状态。

近几年，巉柳高速公路桥涵排水构造物屡屡发生水毁，根据该路段湿陷性黄土的特殊性，对于涵洞出口纵坡较大，排水沟、急流槽恢复难度较大的情况下，采用增设跌水井并埋设PVC排水管是当前比较经济有效的防治办法。

4.防护工程与加固工程损坏的防治

(1)防护与加固工程在地段为软弱的地基时，要采用换土或砂砾、碎石、灰土等进行填筑。

(2)防护与加固工程基础埋深，对于无冲刷地基，应在天然地基以下至少1m，对于有冲刷地基，应在冲刷线下至少1m。

(3)挡土墙应设置排水设施，以疏干墙后填料中的水份。

(4)路堑挡土墙后地面应做好排水处理，设置排水沟，必要时夯实地表土以减少雨水和地面水下渗，而墙趾前的边沟则应予以铺砌加固，以防边沟水渗入基础。

(5)浆砌块(片)石墙身，泄水孔尺寸视泄水量大小而定。泄水孔的间距一般为2～3m，上下泄水孔宜错开布置，下排泄水孔的出口应高于地面。若为路堑墙，出水口应高出边沟水位0.3m，若为浸水挡土墙应设在常水位以上0.3m。

(6)沿河路堤设置挡墙时，应结合河流情况布置，注意设墙后仍要保持水流顺畅，不要挤压河道，引起局部冲刷。

结束语

公路水毁，应预防为主，清除水毁隐患，仿患于未然;水毁恢复，也要有一支具有专业知识的技术队伍，精心设计、精心施工，修一处、保一处，这也是公路水毁防治的大方针。通过调查总结，寻求水毁真正原因，才能比较切合实际地进行水毁预防和水毁修复设计。虽然造成公路水毁的原因是多方面的，而巉柳高速公路特殊的土质使水毁的修复存在着很大难度，但只要我们能从公路的设计、施工和养护等方面十分重视预防水毁，相信公路水毁的发生将会得到有效控制，最终达到水毁的根治。