貴州干線公路水毀災害分析及防治對策

昝彩平

（貴州省息烽公路管理段，貴州 貴陽 550000）

0 引言

公路水毀是指雨季暴雨、洪澇災害造成一定規模的路基、路面、橋涵及其他設施損毀的現象。貴州省屬于高原山地，以喀斯特地貌為主，降雨頻繁且地下水豐富。水毀是貴州山地國省干線公路常見的自然災害之一，每年貴州都會發生不同程度的水毀災害。水毀災害不僅造成交通基礎設施嚴重破壞，而且直接影響交通運輸的安全與暢通，給人民生命財產造成重大損失。因此，公路水毀災害的防治一直以來都是貴州山地國省干線公路雨季養護的主要工作。

1 貴州公路水毀災害的類型及災害原因分析

根據水毀對公路影響的部位不同，公路水毀的類型主要有路基沉陷、邊坡水毀、橋涵水毀和防護工程水毀幾種類型。下面就針對這幾種類型，對水毀災害進行分析。

1.1 路基沉陷

路基沉陷是指公路路基產生豎向變形而導致路基下沉的現象（見圖1）。路基沉陷是貴州省干線公路水毀的一個重要表現。路基沉陷在造成路基損壞的同時會間接導致路面產生病害，如常見的瀝青混凝土路面的網裂、坑槽、破損等現象，嚴重影響公路的安全穩定。路基沉陷產生的原因主要有以下幾個方面：不良地質路段地基處治方法不當；施工時，路基填料不達標，壓實度未達到設計和施工規范要求；設計時，路面結構層考慮不充分，設計不當，導致路面防水效果差，雨季汛期雨水下滲路基；路基排水措施設計不科學、堵塞、排水不暢等。這些原因導致路基抵抗水毀災害能力降低，路基發生沉陷病害。

圖1 典型路基沉陷照片

圖2 典型邊坡水毀照片

1.2 邊坡水毀

公路邊坡水毀主要分為滑坡、崩塌、泥石流等，其中滑坡是貴州干線公路汛期常遇的邊坡水毀災害。邊坡受河流沖刷、地下水活動、雨季雨水浸泡以及人工切坡等因素的影響，斜坡上的土體或巖體在重力作用下沿軟弱面滑動，叫作公路滑坡。滑動可以是整體的或者分散的。通常，導致滑坡災害的因素是邊坡的地質構造、滑體巖土性質、地形、水文等。例如，邊坡較陡，土質松軟，且沒有相應的排水設施和防護措施，發生較大暴雨時，路基邊坡容易被沖毀，造成路基滑坡；路基深挖設計時，因地質資料缺乏和地形條件限制，對深挖路段地質巖性和勘探深挖深度調查不全面，防護工程加固設計不到位或深挖邊坡設計坡度較陡，在雨季強降雨作用時，運營邊坡容易產生滑坡。

1.3 橋涵水毀

公路橋涵水毀主要指山洪暴發后，洪水強力沖刷導致橋涵基礎、防護設施被洪水掏空，橋涵受到了嚴重的損壞失穩，使橋涵的穩定性與安全性大幅度下降。涵洞位置設計不合理或設計時未充分考慮汛期排洪的要求，設計的孔徑過小；橋位布置欠合理，一些河床地質條件較差，容易造成沖刷，使橋梁基礎及墩臺受到影響，結構處于不穩定狀態；橋梁泄水孔、伸縮縫、涵洞進出水口堵塞，河床泥沙堆積使泄洪能力降低等都是導致橋涵水毀的主要原因。

1.4 防護工程水毀

公路擋土墻、駁岸等諸多防護工程在長期的雨季水流沖刷影響下，導致工程地基缺乏穩定性或者出現滑移情況，稱作防護工程水毀。發生防護工程水毀主要有以下幾個方面因素：防護工程設置在軟弱地基上，基礎埋置不夠深；防護工程設置位置、防護設施形式選擇欠合理，挖方坡面出現防護工程鼓脹、裂縫、滑移等情況影響路基；防護工程后期管理維護不佳。

1.5 設計階段的問題

貴州干線公路由于等級較低，公路排水設計不科學或部分未進行設計。例如，沒有認真進行現場調查，設計邊坡時沒有設計截水溝、急流槽、排水溝等有效的排水設施，使邊坡不能有效排水；另外，在設計時，排水設施未有效連通，沒有形成綜合排水系統，強降雨時排水設施發生堵塞，不能及時發揮排水作用造成公路發生水毀災害。

1.6 養護階段的問題

公路養護管理部門日常養護不到位，公路雨季汛期來臨前，沒有做好日常邊溝、橋梁泄水孔、涵洞等清理疏通工作；對于構造物，尤其是護坡、擋土墻等的損壞沒有及時修補、加固和防護，導致水毀災害發生。

2 水毀災害的防治對策

2.1 路基沉陷的防治對策

在設計及施工初始階段，對特殊路基要認真勘測，無法繞開軟弱地基時，必須對軟基進行換填或采用其他工程措施對軟基進行處置，以此來提高路基的承載力；選用級配合理的填料，加強壓實度設計，按照施工規范施工，確保路基強度；為減少路面排水滲入路基，路面面層宜采用密實型路面結構，并在滿足規范要求的前提下，適當增大縱坡、路拱橫坡。長期浸水路基如沿河路堤、河灘路和橋頭引道等，可設置堤岸、護坡等防護措施。

2.2 邊坡水毀的防治對策

邊坡水毀防治可以從坡體處置、坡面防護、排水、工程支護等幾個方面進行防治。具體處治措施見表1，其中改線涉及的工程量大、投資較高一般不采用，其余對策較適合貴州國省干線公路邊坡防治。

表1 邊坡水毀防治對策

2.3 橋涵水毀的防治對策

針對橋涵水毀破壞，主要的防治對策有：在橋涵設計初期，充分調查計算橋涵所需排洪能力；設計橋梁的位置、涵洞的位置、涵洞的孔徑等，都應充分考慮雨季汛期排洪的能力，避免因排洪能力不足發生破壞；及時進行橋梁維修加固，增大橋梁結構地基的承載力等等。

2.4 防護工程水毀的防治對策

防護工程水毀防治的對策主要有：采用砂石、碎石等對設置在軟弱地基上的防護工程基礎進行換填，防護工程基礎埋深按照規范要求進行處理，以達到承載力要求；在沿河防護工程的河流頂沖路段布置石籠護基或護坦護基，實現“消能減沖”，防止水流掏蝕防護工程基礎，使路基穩定；擋土墻應設置墻后排水設施，疏干墻后填料水分，防止墻后積水致使墻身受到額外的靜水壓力，減少季節性冰凍地區填料的凍脹壓力等。

2.5 養護防治對策

除了相關的防治措施治理外，公路養護管理部門對公路沿線工程設施的日常及汛前養護也十分必要。公路養護管理部門應加強管養線路高邊坡、高擋墻、危橋等重點部位或路段的汛前巡查，及時疏通橋梁、涵洞等排水設施，及時修復損壞的排水設施，確保滿足汛期排水要求，有效防治公路水毀的發生。

3 工程處治實例

以貴州某干線公路邊坡為例，由于連續降雨，導致路基邊坡受雨水沖刷并下滲坡體；本身地質條件差而導致上邊坡發生淺層滑坡；邊坡上部出現貫通性后緣裂縫，并與左右側周界裂縫連續；上邊坡坡體發生下沉，并于路基邊緣（高于路基約1m）前緣處剪出，局部發生垮塌，產生邊坡水毀災害。據設計單位現場觀測，該坡體仍以蠕滑狀態持續下滑。

為保證下部路基行車安全，設計單位根據滑坡區域地形、地質及水文等情況，結合滑坡穩定性評價結果和防治安全等級，按照“安全可靠，經濟合理，便于施工和養護”的設計原則，采用了削坡減載+框架錨桿+擋土墻+排水設施的綜合處治方案。

3.1 擋土墻

在路基右側邊坡坡腳設置3m 高C20 片石混凝土擋土墻，頂寬1.75m，高出地面2m。擋土墻可支承山坡土體、防止填土或土體變形失穩。

3.2 削坡減載

擋土墻頂第一級1∶0.75 坡比放坡，坡高10m，頂部設置寬2m 平臺；第二級1∶1.00 坡比放坡，坡高10m，頂部設置寬2m 平臺；第三級1∶1.00 放坡至坡頂。削坡能有效放緩坡面，弱化剪切作用。

3.3 框架錨桿

第一、二、三級坡面均設置框架錨桿防護，其中第一級錨桿長6m，第二、三級錨桿長9m，錨桿按坡面3m×3m 進行布置，框架梁尺寸30cm×30cm，框架內設置植生袋植草。通過框架梁節點處的錨桿將邊坡坡體的剩余下滑力或土、巖石壓力傳遞給穩定地層，使邊坡在錨桿提供的錨固力作用下達到穩定狀態。

3.4 排水設施

在右側邊坡放坡，坡頂設置截水溝（坡口線3～5m 處），截水溝為矩形，尺寸為0.6m×0.6m，坡度大于35，溝底設置為階梯狀，每10m 設置一消能池。截水溝與路基邊溝連接處設置跌井，跌井為長方體（1m×1m×1.5m）。各級平臺內側設置平臺引水溝（0.3m×0.3m），各級引水溝兩端連接截水溝，平臺采用10cmC20 混凝土封面。設置后可形成有效的排水網絡系統，共同承擔防水排洪的任務。

4 結語

每年5月初至9月底，是貴州國省干線發生水毀的特殊時期。為有效預防水毀災害，可在公路沿線設施的設計、建設及養護過程中，分別采取有效措施。公路養護部門通過加強汛前檢查和做好日常養護，有效預防水毀災害的發生，提高公路的防水毀能力。