北京高速公路邊坡水毀修繕與防治對策

■陳 力 ■北京首發(fā)公路養(yǎng)護(hù)工程有限公司，北京 102613

1 工程概況

2012 年7 月21 日，北京市經(jīng)歷了建國有記錄以來特大暴雨災(zāi)害，全市平均降雨量為170mm，房山區(qū)河北鎮(zhèn)達(dá)到541mm，水毀造成了空前的道路破壞，多條高速公路邊坡、橋臺等位置出現(xiàn)不同程度的水毀。

京港澳高速南崗?fù)莺烷Z村路塹低洼路段兩側(cè)邊坡，在“7.21”降雨過程中，高速公路以外客水涌入，將多處邊坡沖毀，個別路段造成坡面滑塌，影響道路的安全運(yùn)行。

2 邊坡水毀機(jī)理分析

2.1 總體分析

(1)強(qiáng)降雨因素。“7.21”暴雨具有降雨急、范圍廣的特點。降雨短時雨強(qiáng)較大，雨強(qiáng)達(dá)到40-80mm/小時，對邊坡的沖刷力較強(qiáng)，容易造成點狀邊坡坍塌;持續(xù)降雨時間較長，造成土壤吸水能力達(dá)到飽和狀態(tài)，邊坡自重明顯增加，進(jìn)一步加重邊坡下滑力。

(2)水文地質(zhì)分析。南崗?fù)萋范慰退膩碓从蓝ê又Я餍∏搴樱拥篱L4.8 公里，河道上口寬6 至20 米，深1.5 至3 米，大部分為土渠，局部護(hù)砌。河道內(nèi)違建林立，向已被人為改道。而改道之后的小清河，比原來河道的位置，更為接近京港澳高速。且河道更窄，水流更為湍急。

水毀位置為京港澳高速南崗?fù)萋穳q段與京廣鐵路相交，地勢低洼。此處建有石橋，明代之時這座木橋已經(jīng)被泥沙掩埋于地下。這里，便是小清河流經(jīng)之所，從明代之時，這里便是永定河的泄洪通道。

因此，“7·21”暴雨期間，局部河段河水漫溢，與周邊積水一同匯集到區(qū)域最低洼地京港澳高速，造成高速公路損壞。

2.2 水毀具體成因分析

邊坡水毀主要分為以下情況。

(1)橋頭邊坡沖毀。京港澳高速下穿京廣鐵路路段，京廣鐵路橋頭邊坡沖毀，良坨鐵路橋頭邊坡沖毀。京廣鐵路橋橋臺護(hù)坡及臺后填土受到?jīng)_刷，橋臺后擋墻基礎(chǔ)被沖刷掏空，存在安全隱患。

橋頭邊坡沖毀的原因:

由于鐵路未實現(xiàn)規(guī)劃，導(dǎo)致被交路跨線橋的橋頭處成為地表徑流主要匯集區(qū)域，因此本次暴雨后橋頭邊坡位置破壞最為嚴(yán)重。加之，土質(zhì)邊坡，土體結(jié)構(gòu)松散，親水性強(qiáng)，水穩(wěn)定性較差，易受降水影響。

(2)六棱花飾網(wǎng)格護(hù)坡段坡面防護(hù)沖毀。原京港澳高速坡面采用六棱花飾網(wǎng)格護(hù)坡，兼顧綠化功能，由于客水進(jìn)入，導(dǎo)致邊坡坡面局部沖毀。

(3)排水系統(tǒng)影響。降雨強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過道路排水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，加之客水?dāng)y帶大量泥沙、石塊進(jìn)入路塹，沖至路側(cè)雨水篦內(nèi)，嚴(yán)重時堵塞雨水管，造成排除渠道淤積，立交泵站排水能力降低。

由于“7.21”暴雨，大量客水由坡頂涌入路塹段，經(jīng)過長時間浸泡，路塹邊坡坡頂及邊坡坡內(nèi)水頭較高，路面內(nèi)積水抽排后造成水頭差，致使盲溝內(nèi)的滲水被反壓出路面。

3 水毀病害修繕對策

3.1 橋頭處理措施

對水毀橋臺，采取橋臺臺后回填，橋臺護(hù)坡回填措施。橋臺臺背回填處和橋臺兩側(cè)護(hù)坡開挖至設(shè)計高程后回填級配砂石，回填級配砂石的壓實度不小于98%。

橋臺處理范圍為坡頂由橋梁邊線至流水踏步外側(cè)以外2m 處，坡腳有橋梁邊線至流水踏步外側(cè)4m 處的梯形范圍。回填級配砂石形成橋臺護(hù)坡后在表面用包邊土封閉，其厚度75cm-100cm，在包邊土外鋪設(shè)15cm 厚的砂礫墊層。在其上鋪設(shè)實心大六角方磚。

流水踏步位于橋梁投影之外，垂直于邊坡坡腳線且距離橋梁邊線的水平距離為2m。

在橋梁八字翼墻墻背設(shè)置U 型槽，U 型槽采用預(yù)制結(jié)構(gòu)，與流水踏步相接。流水踏步出口與路側(cè)雨水篦對齊。

3.2 六棱花飾網(wǎng)格邊坡恢復(fù)

現(xiàn)況六棱磚塌落的一般路段邊坡經(jīng)休整壓實后采用原設(shè)計六棱磚進(jìn)行修復(fù)。在鋪設(shè)六棱磚前對沖毀的坡面進(jìn)行壓實處理，壓實度需達(dá)到96%以上。六棱磚實施完畢后進(jìn)行綠化。

3.3 路側(cè)緣石設(shè)計

為防止坡面泥土沖入雨水篦內(nèi)，將設(shè)有雨水篦段路側(cè)坡型緣石外再增設(shè)一道立緣石。在現(xiàn)況混凝土護(hù)坡基礎(chǔ)上植筋將新建立緣石與護(hù)坡基礎(chǔ)鏈接，立緣石外露高度為20cm。

3.4 設(shè)置鐵路橋頭護(hù)面墻

為防止京廣鐵路路基水沖刷路塹邊坡坡面，在京廣鐵路橋出京方向橋頭外側(cè)6m 增設(shè)護(hù)面墻一道。墻體采用M7.5 漿砌片石砌筑。墻面設(shè)置泄水孔按3m 間距成梅花狀設(shè)置，泄水孔入水口處用反濾土工布包裹級配碎石填充，以防止堵塞泄水孔。護(hù)面墻基礎(chǔ)分段開挖分段砌筑，避免基礎(chǔ)開挖面積過大引起邊坡滑坍。

3.5 盲溝井接雨水井

為導(dǎo)走盲溝滲出路面的冒水，在路側(cè)設(shè)置導(dǎo)水設(shè)施，采用雙壁波紋管盲溝排水井接現(xiàn)況雨水井排水方式，將路面的冒水導(dǎo)入現(xiàn)況雨水井。

4 水毀預(yù)防與應(yīng)急

采取工程手段的同時，加強(qiáng)日常養(yǎng)護(hù)工作尤為重要。

4.1 排水防護(hù)措施

及時采取排水措施，完善高速公路排水基礎(chǔ)條件。排水措施主要包括:坡頂截水溝、坡面排水溝、坡內(nèi)泄水孔、滲溝、盲溝等。防護(hù)措施包括:樁、錨索、漿砌片石支擋等力措施。

邊坡穩(wěn)定性受到水的危害最大，因此可靠的排水措施是首要條件，支擋加固防護(hù)措施進(jìn)行輔助，則收效明顯。

4.2 綜合治水措施

“7.21”特大暴雨用鐵的教訓(xùn)證明，治水措施的重要性。僅靠高速公路排水能力，無法抵擋路外匯水。因此，高速公路排水系統(tǒng)與周邊河道密不可分，排水通道的綜合體系建設(shè)尤為重要。治水需要多部門協(xié)調(diào)，齊抓共管。

4.3 加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)管理

在高速公路養(yǎng)護(hù)方面，提高養(yǎng)護(hù)人員專業(yè)素養(yǎng)和技術(shù)水平，定期對排水泵站、管道維修養(yǎng)護(hù);增強(qiáng)防汛責(zé)任意識，加強(qiáng)汛前排水系統(tǒng)排查、疏通，積極聯(lián)系泵站、邊溝排水上下游相關(guān)單位，做好排水系統(tǒng)綜合治理疏通，確保汛期高速公路排水順暢;汛期加強(qiáng)巡視，經(jīng)常檢查邊坡堅固性與穩(wěn)定性。在雨季時，要避免橋臺掏空傾覆等事故出現(xiàn);完善各類操作規(guī)程、管理制度和崗位責(zé)任制，確保泵站的正常運(yùn)行，及時排除道路積水。

4.4 增強(qiáng)應(yīng)急搶險能力

完善防汛搶險預(yù)案和搶險機(jī)制，加強(qiáng)防汛物資儲備和隊伍建設(shè)，發(fā)生中雨以上級別降雨時，在重點積水路段，安排專人值守，確保及時采取斷路措施，疏導(dǎo)社會車輛;加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)、收費(fèi)、路產(chǎn)、交管部門的協(xié)調(diào)聯(lián)動，細(xì)化分工，加強(qiáng)演練和實戰(zhàn)能力，全力保障搶險工作的高效進(jìn)行。

5 結(jié)語

本文結(jié)合工程實例，綜合采取道路、橋梁、排水工程手段，修復(fù)邊坡水毀、完善排水系統(tǒng)，綜合采取排水、防護(hù)措施，對現(xiàn)況邊坡抗水毀能力的增強(qiáng)，同時采取河道治水措施，才能確保標(biāo)本兼治，減少或避免水毀情況的再次發(fā)生;更重要的是明確高速公路養(yǎng)護(hù)工作必須貫徹“預(yù)防為主、防治結(jié)合”的方針，在實施修復(fù)水毀工程的同時，以及養(yǎng)護(hù)維養(yǎng)水平、應(yīng)急保障水平的提高，把應(yīng)急搶險工作、完善搶險工作各個環(huán)節(jié)落到實處。

［1］JTG F10-2006，公路路基施工技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］JTG GD30-2004，公路路基設(shè)計規(guī)范［S］.

［3］孫志遠(yuǎn).路基水毀分析與處理［J］.道路工程，2012.

［4］劉琴.高等級公路邊坡綜合防護(hù)與治理概述［J］.中南公路工程，2003，28(1):108-110.