山區公路路基水毀原因及防治措施

引言：對山區沿河公路路基水毀原因從公路自身、水流對路基的沖刷、浸泡、及人們生活對公路的影響進行分析，并提出相應防治措施。

一、概述

山區公路有越嶺線、沿溪線、跨越溝、河多等特點。山區公路水毀多發生在沿溪線及橋涵構造物上，沿溪線路基水毀占公路水毀比重較大。因山區沿河公路許多路段與河道并行，路基常常是半填半挖或全部為填方筑成，長期或間斷性地遭受水流的沖刷、浸泡作用而發生水毀。應分析總結水毀規律，制定綜合水毀防治措施，提高山區公路抗水毀能力，是我們每一位公路人的責任。

二、沿河公路路基水毀原因

山區沿河公路路基水毀原因主要由四方面構成，即自身穩定性不足、水流基礎沖刷、水流長期或間斷性浸泡、人們生活對河流及公路的影響。

1）公路路基自身穩定性的不足

東部山區早期修建的公路等級較低，大多數為三、四公路，公路的服務范圍和使用功能有限。低等級公路的路基結構形式、路基壓實度、路基相對高度的要求相對較低，以致于其抗水毀能力較弱。近些年，隨著公路等級的提高，大多數公路改擴建都是在原公路基礎上進行加寬改造的。原路基或一些構造物及防護設施等并未提高，抗水毀能力也未提高，洪水發生時，這些薄弱環節就暴露出來，出現了嚴重水毀情況。

2）水流對公路路基基礎沖刷

水流對沿河公路路基沖刷有兩種作用。一種是水流流過路基邊坡坡面，沖刷坡面泥沙顆粒，因流速大于泥沙起動流速，將它帶走形成坡面沖刷；另一種是河水對路基邊坡坡腳沖刷，河灣、對岸挑流、繞流等原因引起的螺旋流、漩渦等沖刷填方坡腳，坡腳河床泥沙被沖走，坡面高度和坡度增大，使邊坡因上部重力作用，失去穩定而坍塌。此外，河床自然演變引起的沖刷也威脅著沿河公路路基穩定性。

3）水流長期或間斷性浸泡

沿河公路路基長期或間斷性的遭受水流浸泡作用。在間斷性水流浸泡作用下，水流通過未壓實的路基邊坡滲流入路基，回填材料重度，粘聚力和內摩擦角變成有效值，土的力學強度指標則會降低，滯留于路基內的大量地下水可使軟土層飽水膨脹，路基變軟而成為“橡皮路”或發生橫向滑動，引起路面破損開裂、路基沉陷、路基翻漿等。而在水流退水階段，坡體內部的水流向坡面外部滲流，帶走填方堆積物中的細粒物質，在路基內部形成一條“輸沙帶”，出現隔離層。在自重和荷載作用下發生滑移，可能使路基發生整體或局部坍塌破壞。

4）人們生活對河流及公路的影響

沿河公路大部分是以路帶堤，出現公路擠壓河道，河道變窄后，水位升高，沖刷增加；河道內采掘挖沙，造成河床下切，后果是橋涵及防護工程的基礎埋深變淺或外露；農業水利等其它部門在河道修建攔水閘、灌溉水渠等水工建筑物，改變了河道的水流形態，以上等原因都為水毀的發生埋下了隱患。

三、沿河公路路基水毀防治措施

沿河公路路基防治應遵從“預防為主、防治結合”為原則，對于沖刷防護則應遵循“順應水勢、因勢利導”的原則。

1）沿河公路主要水毀類型及措施

①河灣凹岸的沖刷（包括股流彎曲對路基的斜沖、地形變化或挑流引起的頂沖或斜沖等）；

調查河段的類型與特征、水流特點、河流特征（如河床質組成、平面形態等），分析凹岸沖刷（或股流沖刷、頂沖與斜沖等）的具體情況，包括沖刷的范圍、位置、深度。

較窄河段宜采用石砌擋土墻防護，或擋土墻配合護坦進行基礎防護；山區開闊河段、變遷性河段可采用石砌護坡、擋土墻防護，或護坡、擋土墻配合護坦、漫水丁壩群進行基礎防護。

②順直河道和彎曲河道的壓縮沖刷（包括地形突變引起的河道變窄，人為因素導致的河道斷面突然縮小等）；

沖刷深度與壓縮斷面的水流速度、壓縮斷面進口處的形狀有關，應特別注意斷面壓縮引起的挑流等作用。

一般應采用邊坡直接防護型式（如：護坡、擋土墻），配合護坦進行基礎沖刷防護。不宜采用丁壩、丁壩群再對河道斷面進行壓縮，在某些條件下也可以采用短、密、低的漫水丁壩群防護。

③洪水位過高，淹沒路面，水流縱向沖刷或急速退水沖刷；

因河流斷面過度壓縮、洪水位過高或設計水位偏低、路基設計高程偏低等原因，導致洪水期路面被淹沒。通常應避免過分壓縮河道，對特別不利的局部地形可以進行整治清障；提高路基高程；完善路基路面排水系統；硬化路肩，提高抗沖能力

④河道挖沙引起河床下切，基礎埋深不足引起沿河公路路基水毀；

加強河道管理，禁止在沿河公路上下游一定范圍內作為開采砂石的料場；觀測、分析河道挖沙對河流水勢、河床變形的影響，及時對沿河公路路基采取防沖加固措施，在防護工程坡腳設置較寬的護坦保護坡腳。

2）提高設計、施工、養護管理的能力

沿河公路水毀應防治結合，做好沿河公路的預防性工作，做到“勤檢查、早發現、早修補、避隱患”，應從源頭上避免或降低水毀災害帶來的損失。發生水毀后，根據水毀原因，有針對性的進行科學合理的設計，加上精心施工，保證質量，及后期完善管理養護措施，做到修一處，保一處，公路抗災能力會逐步提高。

3）加強生物防護

在河灘、沿河路基邊坡外的灘地上植樹，植造護岸林帶，能起到導流、防浪、減速淤灘作用，使河岸、路基免遭洪水沖刷，尤其在寬淺變遷河段和寬淺游蕩段河段上更為有效。在這類河段上采用浸水擋土墻作為路基沖刷防護并不經濟，而用生物防治不但經濟，且防護時間長，效果好。種植的樹木要選擇適合當地氣候、土質、根系發達、枝葉茂密、喜水的樹種，最好是喬灌混交、多行配置。

四、結論

為了避免沿河公路路基在汛期遭受洪水破壞發生水毀，可以針對不同水毀破壞類型修建各種適宜的組合式防護設施，避免單一沿河防護設施，避免對已水毀路段進行原防護形式的恢復，對水毀易發路段提高該段路基的設計洪水頻率，提高路基防護設施設計標準。需要養護及管理部門對己有的防護設施進行加固完善，排除水毀隱患。公路部門應與農、牧、林、水等部門相配合，搞好橋位上游流域的綜合治理，改善生態環境。使得沿河公路免遭水毀災害的侵擾，確保公路的正常使用。

參考文獻

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[3]田偉平，李惠萍，高冬光.彎道環流與沿河路基沖刷試驗研究[J].重慶交通學院學報，2002.

﹙作者單位：撫順市公路勘測設計院有限責任公司﹚