分析公路水毀病害形成機制與治理

熊 玲

(貴州省公路局，貴州 貴陽 550003)

1 水毀形式分析

(1)溝渠上橫向跨越的道路，涵洞因洪水時水流表面的漂浮物或泥石流發(fā)生堵塞，導致涵洞喪失了應有的排水功能，使洪水直接翻越到道路上，導致路基的邊坡或護坡被水沖毀，引起路基坍塌，使道路中斷。

(2)泥石流等地質(zhì)災害導致路基或路面被沖毀，或?qū)⒌缆范氯?/p>

(3)路基邊坡有相對較厚的覆蓋層，沒有設置支擋結(jié)構(gòu)予以防護，或雖然設置了支擋但設置不合格，因水會對覆蓋層造成浸潤，導致覆蓋層和支撐表面抗滑力降低，使覆蓋層發(fā)生滑移，覆蓋整個道路。若道路無法承受上部覆蓋物自重，或道路處在滑移面上，則會使道路大量滑移，產(chǎn)生更嚴重的水毀。

(4)對于沿河的路基，其對岸山坡產(chǎn)生泥石流、塌方或滑坡，導致河道被堵塞，水位快速上漲或河道水力狀態(tài)發(fā)生變化，使路基的坡腳或者是現(xiàn)有防護結(jié)構(gòu)被沖毀。

(5)在沿河路基處設置的防護結(jié)構(gòu)，其基礎埋深不足或所用防護結(jié)構(gòu)不合理，將使防護和路基整體被水毀。以上這種情況在河流轉(zhuǎn)彎的內(nèi)側(cè)很少發(fā)生。

(6)路基被洪水長時間浸泡使路基產(chǎn)生沉降，導致路面開裂。

(7)對于半填半挖路基，其填方段和防護設施發(fā)生水毀，對整個斷面上的路基和路面都會造成一定程度的危害。

2 水毀產(chǎn)生原因

(1)路基的上邊坡和山坡存在堆積物無法保持穩(wěn)定的地段，且沒有設置擋土墻等設施，或設置了擋土墻，但設置不合理，沒有發(fā)揮應有的作用。

(2)路基的上邊坡和山坡有相對較大的匯水面積，加之降雨強度很大，沒有植被，也沒有設置截水溝，導致沖水毀壞。

(3)對路基周圍滑坡體的分析與處理不到位，或沒有采取有效的措施。

(4)對于可能產(chǎn)生或曾經(jīng)產(chǎn)生過泥石流等災害的地段，沒有進行攔截與導流。

(5)涵洞的孔徑、基礎實際埋深及進、出水口所用加固措施未能發(fā)揮應有作用，而且洪水會帶來很多漂浮物，造成很大的沖刷。

(6)路基與路塹的邊坡沒有采取合理有效的防護措施，或現(xiàn)有的防護措施未能發(fā)揮應有效果。

(7)沿河路基所設護坡或擋墻的尺寸很小，同時基礎埋深也無法達到要求，施工存在一定質(zhì)量問題。

(8)地面與河床的坡度相對較大，洪水的流速很快，會造成很強的沖擊，若防護措施沒有達到要求，將產(chǎn)生嚴重的水毀。

3 水毀機制分析

(1)橫向水毀：水流來源于路線的側(cè)向，因水流會對路基造成沖蝕或從路基上翻越，使路基的土方大量流失，其具體過程為：水流從涵洞中通過后，因洞口處的防護設施已經(jīng)被破壞掉，導致路基土方開始流失，而且流失的范圍不斷增大，使整個路基被不斷掏空，涵洞被直接沖走，整條道路中斷。洪水從路基上翻越或涵洞的孔徑不足，被大量的沖擊物堵塞，從路基上翻越的水會使下游邊坡被掏空，土方大量流失，造成道路中斷。

(2)順向水毀：水流來源于路線的切向，路基處在河道的外側(cè)或處在直線河道當中，因水流遇到路基和防護設施后會產(chǎn)生渦流，導致路基的坡腳及防護結(jié)構(gòu)被沖蝕，與橋梁基礎部分沖刷相同，若路基沒有護坡設施，或現(xiàn)有的防護結(jié)構(gòu)基礎埋深不足，將使基底被徹底掏空，土方大量流失，使整條道路中斷。

4 水毀防治原則

(1)設計過程中高度重視水文調(diào)查與水力計算，使路線盡量從小河流與泥石流中橫穿。對于橋涵的孔徑，在設計中除了要考慮流量方面的要求，還應確保泥沙與石塊等都能順利通過。對于沿河路段的路堤，其防護基礎，特別是河流外側(cè)的河岸，必須對沖刷予以充分考慮。

(2)對于改建路基和技術等級較低的道路，需格外重視路基高度，防止由于路基浸水導致路基或路面被破壞。

5 水毀防治措施

(1)加強路基邊坡防護，包括工程措施防護與植物防護，并在上邊坡的頂部開挖截水溝，防止邊坡產(chǎn)生剝落。

(2)對于技術等級較高的道路和彎道內(nèi)側(cè)，因路面面積相對較大，容易使水量集中，所以要對匯水漫流可能產(chǎn)生的影響進行充分考慮，采用集水井、攔水帶或擋墻水使路面上的水能夠順利排出。

(3)對于直接裸露的上邊坡和分布于周圍的溝壑，需要采用攔水壩或擋水墻來攔截，如果規(guī)模很大，已經(jīng)不能攔截，則要進行橋涵的設置來確保能從路基中順利通過，防止沖積、淤積與堆積。

(4)沿河路基會對河道造成一定程度的擠壓，對此，確定流速與防護結(jié)構(gòu)基礎埋深和具體的防護形式至關重要。常用方法包括：當流速在1.2～1.8 m范圍內(nèi)時，可采用植物防護；當流速在2～3 m范圍內(nèi)時，可采用干砌片石護坡；當流速在4～8 m范圍內(nèi)時，可采用漿砌片石護坡或混凝土護坡；當流速在1～3 m范圍內(nèi)時，可采用拋石護坡；當流速在4～5 m范圍內(nèi)時，可采用石籠護坡；當流速在5～8 m范圍內(nèi)時，可采用大型砌塊護坡或石砌浸水擋墻護坡。

需注意，洪水經(jīng)常夾帶很多大粒徑石塊，這會對漿砌工程造成很大破壞，使石砌結(jié)構(gòu)上的部分砌塊產(chǎn)生脫落，對于漿砌結(jié)構(gòu)，其修補很難，而且不一定及時，導致結(jié)構(gòu)破壞越來越嚴重，產(chǎn)生水毀。對此，洪水中夾帶大量石塊的情況不建議采用漿砌結(jié)構(gòu)的構(gòu)造物，可采用修復難度較低的石籠結(jié)構(gòu)。對于已經(jīng)修建好的防護結(jié)構(gòu)，若其基礎埋深不足，也可采用石籠進行防護。

(5)對于規(guī)模相對較大且無法規(guī)避和清除的崩塌及滑坡，可采用以下兩個處理措施：其一，水處理；其二，支擋錨固。其中，水處理可以在地質(zhì)情況較差的情況下開挖截水溝，避免土體抗剪強度降低出現(xiàn)滑移；而當不良地質(zhì)所在位置的地下水比較豐富時，單純進行地表排水是遠遠不夠的，則可采用截水盲溝，盡量減小土體中水的實際含量。若排水后依然無法滿足安全性要求，則應設置錨桿、擋墻或抗滑樁，避免不良地質(zhì)體發(fā)生移動。

6 結(jié)束語

綜上所述，對于公路水毀防治，是一項涉及到水利、水文和環(huán)保等不同專業(yè)學科的系統(tǒng)工程，除了要防治路基遭受嚴重損失，還要與當前經(jīng)濟狀況相適應，充分考慮貴州地區(qū)的地質(zhì)條件和氣象條件，既要擺脫過去的被動局面，又要注意不可貪多求大，在水毀防治方面投入過多資金，以此將水毀有效控制在合理的范圍之內(nèi)，使公路事業(yè)得以健康和順利的發(fā)展。