中交國通公路工程技術(shù)有限公司 酒頌華
公路水毀所反映的公路工程問題及應(yīng)對措施
中交國通公路工程技術(shù)有限公司 酒頌華
公路水毀是指公路沿線的工程設(shè)施受到水的作用而遭到損壞的現(xiàn)象與過程,是各地共同存在的一個問題,是一種常見的公路病害,尤其是山區(qū)道路,公路水毀常有發(fā)生,輕者損壞路基路面、影響公路通行能力,重者沖毀橋梁、中斷交通,由此造成的損失相當(dāng)嚴(yán)重。了解公路水毀的成因,加強(qiáng)公路水毀的預(yù)防是保障公路暢通的前提。根據(jù)我國的實際情況,水毀的原因是多方面的,本文,筆者主要從公路工程設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)3個方面進(jìn)行簡要分析。
1.路線設(shè)計。由于大多數(shù)公路修建時投資少,標(biāo)準(zhǔn)低,路線走向也不盡合理。有的路線與江河流向相背,形成阻水壩;有的路線設(shè)計在泄洪區(qū)內(nèi),影響泄洪;有的路線沿山腳走,大多沒有擋土墻,而施工時山體遭到破壞,極易發(fā)生泥石流滑坡。
2.橋涵設(shè)計。一是橋梁的長度設(shè)計受諸多條件限制而被壓縮,洪水到來時橋梁的泄洪能力差,橋頭引道過水。二是只重視橋梁的主體設(shè)計,忽視調(diào)治構(gòu)造物的設(shè)計。過去在我國的中小橋梁設(shè)計,大多沒有導(dǎo)流堤、丁壩等調(diào)治構(gòu)造物及防護(hù)設(shè)施。因此,遇到較大洪水時,錐坡、引道易被沖毀。在涵洞設(shè)計方面,涵洞數(shù)量不夠和涵洞直徑過小是水毀的主要原因。近幾年的水毀幾乎都存在這樣一種現(xiàn)象,穿集鎮(zhèn)路段洪水來得快,去得慢,往往水流四溢,難以排出,其中最關(guān)鍵的原因就是涵洞孔徑過小,造成堵塞,致使涵洞排水功能減弱。
3.路基路面設(shè)計。在20世紀(jì)90年代公路拓寬改建時,設(shè)計的路基土方多采用就地取土,有些路基土方為兩側(cè)取土,公路兩側(cè)在下雨時溝滿壕平,造成大面積蓄水,使路基處于長期浸泡狀態(tài),造成路基嚴(yán)重失穩(wěn)。另外,有部分路段路基標(biāo)高設(shè)置偏低,最低段僅高出通常水位1m左右。去年發(fā)生特大洪水時,有多處地段路基淹沒,嚴(yán)重影響行車安全,甚至中斷交通。路基排水工程設(shè)置少,排水溝斷面尺寸小,達(dá)不到排洪要求,也是造成水毀的重要原因;少量路段的路基內(nèi)有地下水,但未設(shè)盲溝或其他排水措施,也是造成水毀的原因。
4.路基防護(hù)工程。從2010年的公路水毀情況來看,很多高填方路基、沿河路基因缺乏防護(hù)工程,遭受嚴(yán)重水毀,損失慘重。如S331線,由于路基防護(hù)工程太少,該段公路有部分沿河線,而修建公路時,下?lián)鯄υO(shè)置太少,尤其在主河槽凹曲處未設(shè)防護(hù)工程,受洪水沖刷嚴(yán)重。再者是下?lián)鯄A(chǔ)埋置深度設(shè)計不足,從被毀的幾處下?lián)鯄堐E看,有的擋墻水毀倒塌后,砌體不散,砂漿黏結(jié)緊密,說明砌體工藝是認(rèn)真的,砂漿標(biāo)號也達(dá)到設(shè)計要求,但由于基礎(chǔ)埋置深度不夠,經(jīng)不起特大洪水沖刷而被毀。
近年來,我國在公路工程的施工質(zhì)量上是逐步提高的。但是,從公路水毀中也反映出不少問題,施工單位和有關(guān)部門應(yīng)引起重視。水毀路基有部分為半挖半填式橫斷面,從毀壞路基下塌缺口看,有的缺口是因填方體沿巖層斜面下滑而造成的;有的填方體內(nèi)有空洞,填料不密實,坡腳受洪水沖刷后下塌。這些現(xiàn)狀說明,在路基施工時沒按施工規(guī)范要求操作,填方未挖臺階,也沒有認(rèn)真夯實。有些橋梁在工程完工時河道未及時清理疏通,致使洪水沖斷引道。由此反映出工程施工馬虎,驗收工作不認(rèn)真、接養(yǎng)單位沒跟上等諸多問題。水毀中有的是20世紀(jì)70年代由民工團(tuán)修建的小橋涵,水毀后發(fā)現(xiàn),基礎(chǔ)石料不規(guī)則,未錯縫筑,砂漿標(biāo)號不夠,不飽滿;錐坡基礎(chǔ)淺,施工質(zhì)量較差。
從公路水毀中看,損壞最多的構(gòu)造物是涵洞和路基防護(hù)工程。20世紀(jì)70~80年代在公路工程施工中對涵洞施工都不重視,管節(jié)接縫、洞口鋪筑與基礎(chǔ)均未按設(shè)計施工,導(dǎo)致洞底漏水,涵管脫節(jié),有的被全部沖毀。有些擋墻由于不良地基沒有處理和基礎(chǔ)埋深不夠,損壞嚴(yán)重。
1.河道人為變遷,使橋涵水毀。有些橋梁因上游采砂石、采金、棄石堆積造成河道變遷,水流直接沖向錐坡、引道,導(dǎo)致交通中斷。
2.未能全面、正常養(yǎng)護(hù)。特別是橋涵日常養(yǎng)護(hù)差,河道長期得不到清理,水流不順,直沖橋基(正常養(yǎng)護(hù)應(yīng)在枯水期進(jìn)行河道清澈、導(dǎo)流、河底鋪砌、調(diào)治造物等防護(hù)工程的維修)。
3.預(yù)防為主、防治結(jié)合工作較差。公路基礎(chǔ)差,設(shè)施不全,資金不足,對于橋梁錐坡、涵洞翼墻、路基防護(hù)等,因凍脹、沖刷出現(xiàn)的損壞未能及時修復(fù),致使公路在水災(zāi)中損壞更加嚴(yán)重。
4.管理工作粗放。多數(shù)路線、橋涵檔案資料不齊、不全,給領(lǐng)導(dǎo)決策、維修、養(yǎng)護(hù)帶來極大困難,也不注重舊路改造的工程可行性研究。
5.對水毀搶修和修復(fù),重視不夠。防護(hù)工程重修時往往憑經(jīng)驗估算,有不少基礎(chǔ)埋得很淺,有的還由于施工質(zhì)量差等原因遭到重復(fù)水毀,修了被沖,沖了再修,有的重復(fù)幾次。路基沖刷防護(hù)工程不但沒有明顯增加,還出現(xiàn)“舊賬未清、又欠新賬”的現(xiàn)象。
為了有效控制和減少公路水毀,筆者建議采取如下措施。
1.公路設(shè)計部門要全面、綜合地設(shè)計,采用合理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
(1)道路選線。在道路選線時,全線走向要合理,山區(qū)道路要開山地質(zhì)良好,水土保持良好,盡量避免地質(zhì)和水文不良地帶。
(2)涵洞設(shè)置。涵洞設(shè)置數(shù)量要滿足排水要求,對山區(qū)公路沿溪線,通常在凹曲線底部和縱坡陡緩變坡處設(shè)置一道涵洞,涵洞不僅要排水而且還要輸沙,如果孔徑過小,泥沙及雜物堵塞,且人工難以進(jìn)入清淤,一旦洪水暴發(fā),極易被沖毀。新建橋梁設(shè)計時,除保證橋梁安全外,還應(yīng)根據(jù)水流情況設(shè)置調(diào)治構(gòu)造物,保證橋梁在設(shè)計洪水內(nèi)不會出現(xiàn)水毀。不能只重視橋梁主體工程,而忽視附屬工程。在設(shè)計中應(yīng)遵循橋位應(yīng)結(jié)合路線總走向,盡量選在有巖層或土質(zhì)堅實、覆蓋層較淺的地段。橋梁水毀多見于橋基淘空失穩(wěn),在新建橋梁的設(shè)計中,一定要注重下部結(jié)構(gòu)及其附屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計。對于難以選擇優(yōu)良河段的橋梁,須結(jié)合疏通河道,設(shè)計安全可靠的導(dǎo)流壩、丁壩等調(diào)治構(gòu)造物,使水流均勻順暢地通過橋孔,防止橋位附近的河床和河岸產(chǎn)生不利的變形。
(3)路基路面設(shè)計。對路基路面設(shè)計應(yīng)注意在進(jìn)行路基設(shè)計時,應(yīng)當(dāng)選用良好的土,如砂土、砂性土填筑路基;在軟濕地區(qū)修建路基時,應(yīng)首先對土基進(jìn)行加固。對于沿河路堤、河灘路堤及橋頭引道,由于長期浸水,路基浸濕,坡腳淘空,致使路基失穩(wěn),邊坡崩塌,對這類路基一定要設(shè)置堤岸防護(hù)工程。對于挖方路基、路塹必須設(shè)置邊溝,路塹兩側(cè)坡面上方坡頂需設(shè)置一道或多道截水溝,使地表水全部匯入截水溝引至路基邊溝或涵洞排出。對于開挖后不能自行穩(wěn)定的邊坡應(yīng)設(shè)路塹擋土墻,既可以支撐邊坡又可減少刷方數(shù)量,降低刷坡高度,對沿溪線半填半挖或全部填方路段,要進(jìn)行擋墻、駁岸設(shè)計,不留隱患。對路面設(shè)計應(yīng)采用合理結(jié)構(gòu)組合,在山區(qū)砂礫較多,可就地取材,鋪設(shè)砂(礫)墊層以隔斷毛細(xì)水上升,基層采用水泥穩(wěn)定類、石灰穩(wěn)定類、石灰工業(yè)廢渣類等結(jié)構(gòu),以增強(qiáng)路面板體性、水穩(wěn)性,提高其力學(xué)強(qiáng)度。粗粒式瀝青混合料面層上應(yīng)做上封層,以防止雨水下滲。
在新建公路的設(shè)計中,防護(hù)工程是必不可少的設(shè)計內(nèi)容。對新建公路防護(hù)工程設(shè)計應(yīng)注意防護(hù)工程的地基為軟弱土層(如淤泥、軟黏土等)時,要采用砂礫、碎石、礦渣或灰土材料予以換填,以擴(kuò)散基底壓應(yīng)力,使之均勻傳遞到下弱軟土層中。防護(hù)工程基礎(chǔ)埋置深度要滿足理論要求和實際需要。
2.要加強(qiáng)施工質(zhì)量管理,建立和完善施工質(zhì)量監(jiān)督體系,把好施工質(zhì)量驗收關(guān),對不合格的工程不予驗收。
3.認(rèn)真執(zhí)行公路養(yǎng)護(hù)“以預(yù)防為主,防治結(jié)合”的方針,重視防護(hù)工程的養(yǎng)護(hù)工作,做到既養(yǎng)路又養(yǎng)橋,同時也治河。清除水毀隱患,防患于未然。水毀恢復(fù),也要由一支具有專業(yè)知識的技術(shù)隊伍精心設(shè)計、施工,修一處,保一處,這也是公路水毀防治的大方針。
4.加強(qiáng)路況、水文等檔案資料的收集、整理和管理工作,使各項預(yù)防工作落到實處。
5.加強(qiáng)路政管理,對河道上游的采石、采金予以干涉,避免人為的河道變遷,造成公路橋涵水毀。
綜上,造成公路水毀的原因是多方面的,因此,要注重設(shè)計文件質(zhì)量,加強(qiáng)施工質(zhì)量管理和養(yǎng)護(hù)生產(chǎn)管理,工程從設(shè)計到施工,直至竣工交付使用,都要進(jìn)行全面的質(zhì)量管理。這樣,公路水毀將會得到有效控制,水毀損失也將會降到最低。