探討山區公路項目路基水毀防護工程及管理措施

孫 菲

（桐梓縣交通建設服務中心,貴州 遵義 563200）

0 引言

現階段，我國山區公路因資金、技術、地形等因素限制，局部地區存在防護措施不到位現狀，嚴重降低其抵抗自然災害的性能，導致公路質量病害頻發，其中以路基水毀災害最為突出[1]。當前針對山區公路路基水毀防治研究仍處于初級階段，不能滿足防災實際需求，因此路基水毀防治技術研究任重而道遠。

1 山區路基防治主要原則

（1）總體原則：堅持“預防為主、防控結合”的原則，重在預防，力求避免水毀災害的發生。

（2）避讓原則：山區公路線路規劃選型時，應盡可能避開地質災害高發區域，堅持避讓原則是最有效的災害防治措施[2]。

（3）繞避原則：山區公路地形復雜，環境惡劣，線路設計時應充分根據現場實際情況科學設計，合理繞避，最大程度降低水毀災害發生風險。

（4）地勘精準原則：地勘工作是決定線路走向、現場地質條件、水毀風險的關鍵環節，必須做到細致、精準、全面，從宏觀上保證公路建設質量。

（5）因地制宜原則：山區道路建設應充分結合地質、水文等環境條件，采取合適的設計方案，盡可能避免大肆填挖，減少土體破壞，從而減小對環境的不利影響[3]。

（6）科學利用原則：道路施工在滿足設計要求的基礎上，應全面根據現場地形、地勢特點，采用“因勢利導”原則進行防護工程施工，確保洪水能夠平穩、順暢進入下游。

（7）旱季施工原則：雨季是自然災害高發季節，存在較高的安全隱患，因此應盡可能選擇在旱季施工。

（8）綜合防治原則：路基水毀防治必須全面結合災害成因、范圍、嚴重程度等因素綜合考量，以制定最佳的防控措施。

2 山區路基水毀影響因素及主要水毀類型

（1）山區公路路基水毀影響因素較多，水毀形式多樣。其主要因素包括環境、設計、施工、養護等幾個方面，具體如圖1 所示。

圖1 路基水毀影響因素

（2）經過大量調研、統計和分析，貴州省山區公路路基的水毀形式為：路面開裂、路基塌陷、路基整體滑移、防護設施破壞[4]。①路面發生裂縫。因雨季道路積水后，雨水會滲入道路表面，造成路面材料的浸潤，而在夏季的高溫和暴曬下，路面材料出現迅速失水，因而造成瀝青混凝土內部出現較大的拉力，導致路面出現裂縫；②路基塌陷。相對于路面裂縫，路基沉降和崩塌對道路運輸的影響較大。在軟土路基地段，由于填筑材料的選用不合理，導致路基的承載力低于設計要求；另外，由于路基排水設施不完善，排水不良，雨水滲入公路路基，在汽車荷載、水、路基土相互作用下，使路基土產生非均勻固結沉降，特別是在暴雨的沖刷作用下，路基被掏空，導致路基崩塌；③路基整體滑移。路基的水毀造成路基發生整體滑動的嚴重病害。在山區地質條件差、巖體風化程度高的情況下，一旦遇到洪水，很容易軟化，從而導致整個路基的整體滑動；④防護工程以擋土墻、丁壩、護坦等為主要結構物，其損壞將極大地影響到交通運行的效率，從而縮短道路的使用壽命。

3 山區路基水毀防治措施

鑒于貴州省地形復雜、地貌多變、地表切深、夏季降雨多，結合以往貴州省山地公路路基的水毀問題，對其進行了調查、分析，并提出了相應的治理對策。

3.1 路面開裂防治

（1）增強路面基層及底基層結構的壓實度、強度和水穩定性，并采取水泥穩定碎石基層方案。

（2）在工程施工環節，確保工程質量，嚴格按設計要求進行填筑，分層碾壓，分層檢測，確保平整度、穩定性達到設計及規范要求[5]。

（3）選用具有較低孔隙率的密級配瀝青混凝土，以馬蹄脂碎石混合料為最佳方案。

（4）混凝土路面的縱橫向施工縫、病害裂縫，必須及時進行封填，填料的材質必須能適應路面的收縮，并具有良好的黏性。

3.2 路基沉陷及坍塌防治

（1）采用高標準置換材料換填、碎石砂樁、強夯法等各種方式對軟弱段路基進行加固，以確保路基強度符合規定。

（2）選用級配優良的砂質土壤作路基填料，路基底層宜選用具有良好滲透性的碎石層，以防止毛細水上升[6]。

（3）全挖方段、半填半挖段路基施工時，應注意加強排水，加固邊坡宜采取工程和植物保護相結合的防治方法。

（4）強化雨季監測，采取相應的緊急應對措施。

3.3 路基整體滑移防治

（1）在線路選擇上，要遠離水源地，施工期間做好周邊排水工作，在運行維護期，盡可能地降低水的滲透性。

（2）為了提升高邊坡的穩定性，應增加可靠的加固支護結構。

（3）在路基設計高程與最高洪水水位差不太大的情況下，可采取小河流改道方案，或采取丁壩、順壩等保護措施；強化低坡路段的植被保護，健全生態系統。

3.4 山區路基水毀防護工程

河道水流是影響山區公路路基防護的最關鍵因素，因此山區公路路基防護設計應充分考慮施工區域內河道水流特征，全方位了解水流基本狀態，從而確定合適的防護類型。

3.4.1 護坡、擋土墻防護

目前，護坡、擋土墻防護是山區公路路基水毀防護工程中應用最廣、效果最好的防護形式，其具體類型如下：

（1）漿砌片石護坡：①漿砌片石護坡主要應用于河床斷面開闊、河道順直、水流較緩、沖刷較弱等路段，可顯著增強路基邊坡抗沖刷性能，避免水毀災害；②漿砌片石護坡施工，應全面結合現場地勢、水流、沖刷狀況等因素，科學控制基礎埋置深度，確保處于最大沖刷深度之下[7]，具體情況如圖2 所示。

圖2 深基礎漿砌片石護坡

（2）浸水擋土墻：①采用浸水擋土墻對公路路基進行防護，一方面能夠抵擋路基土體側向壓力，防止路基塌陷；另一方面，可防止水流沖擊、侵蝕路基，增強路基耐久性；②浸水擋土墻防護工程主要應用于下列狀況：沿河線路經過陡峭山坡地段，且水流沖擊段較短；路線經河流轉彎處，且位于凹岸區域，河岸穩定時；因地形作用，必須對坡腳實施約束時。

（3）護肩、攔水墻：①當公路臨河側路肩遭受水流沖擊，且路堤高差不大，邊坡坡度較緩時，采用其他材料不易填筑時，可通過漿砌片石護肩對路肩實施加固處理；②護肩材料為M7.5 漿砌片石，頂部寬度應根據其高度情況確定，當其高度低于1.0 m 時，頂部寬度為0.8 m，當高度為1.0～2.0 m 時，頂部寬度為1.0 m。

（4）針對道路高程較低，洪水超出道路的區域，應在迎水面布設漿砌片石攔水墻，以有效阻攔洪水，避免沖刷路面，其寬度宜為0.5 m，高度為1.0 m。

3.4.2 護坦防護

（1）通過護坡、擋土墻等防護措施進行沖刷防護時，其坡腳位置沖刷深度會顯著增大，受現場地質條件限制，其基礎埋置深度通常無法滿足要求，而在其底部設置護坦則能有效防止坡腳沖刷破壞[8]。施工中，其寬度可根據實際需要自由調節。

（2）護坦是較為有效的淺基防護結構，其應用較為普遍，尤其對于山區河谷地段護坡、擋土墻坡腳防沖刷效果顯著，其結構形式如圖3 所示。

圖3 護坡和擋土墻的護坦基礎

（3）河流平直段區域由于斷面收縮導致的路基沖刷，其形式以縱向沖刷為主，護坦應布設于河床下方，并與護坡、擋土墻形成整體，保證護坡整體允許流速高于水流流速。

（4）護坦還可與其他防護設施配合使用。針對沖刷破壞較為嚴重的區域，通常采用護坦抵擋擋土墻底部沖刷；而對于較為寬闊的河段，通常利用護坦配合攔水壩抵擋沖刷。

3.4.3 丁壩防護

（1）丁壩在沿河公路、河灘公路及橋頭引道中應用較為廣泛，是重要的路基防護設施。根據丁壩高度的不同，可將其劃分為漫水丁壩和不漫水丁壩；而根據其長度的不同，可將其劃分成長丁壩和短丁壩兩種形式[9]。

（2）漫水丁壩在實際施工中較為常用，其壩頭、壩頂位置均有水流通過，因此將其壩身做成流線型結構，最大限度降低水流阻力及沖刷作用，確保壩身結構安全。同時，為降低水流對壩頭的沖刷作用，可在其周邊合理設置護坦進行防護。

（3）在山區公路路基防護施工中常采用丁壩群防護，或配合其他形式的防護結構聯合防護。針對河谷路段的凹岸防護，除采用護坦防護外，還可采用短、低、圓的丁壩群進行防護。

4 山區路基水毀非工程防護措施

（1）加強基礎資料分析：山區公路規劃、設計階段應強化現場地質勘查，全面了解水文、氣象等信息，確保線路規劃、設計的科學性、合理性。

（2）水毀高發地段公路設計應遵循如下原則：①對于巖溶、滑坡等災害易發路段應采取繞避措施，當無法繞避時，應結合現場實際情況，最大程度縮短穿越距離，并采取科學有效的防護措施；②針對挖填方路基段，應加強路基邊坡監測，結合地質勘查數據計算邊坡穩定性，從而制定合理的防護方案；③堅持節能環保的設計原則，盡可能地減少填挖方工作量，減少對周圍植被、水土造成的不利影響。

（3）加強防災綜合治理：強化路基水毀災害宣傳，提升全民對水毀災害的思想認識，經各方協作，實現農、林、水綜合治理，從根本上避免水毀災害發生。

（4）建立災害預警系統：建立科學完備的公路路基水毀預警系統，強化對路基水毀高發路段的監測，以便及時采取防治措施[10]。

（5）科學組織搶護工作：山區公路路基水毀災害危害性極大，為保證搶護工作的科學性、及時性，要求公路管理部門提前制定科學有效的搶護預案，最大限度減少水毀造成的危害。

5 結論

綜上所述，該文結合我國山區公路路基水毀形勢及防護工程現狀，從山區公路綜合治理方面入手，論述了山區公路路基水毀防治原則，按照“預防為主，防治結合”的基本理念，總結了針對性的水毀災害防控措施，對提升我國山區公路水毀災害防治技術水平具有重要意義。