薛 方,陳朋哲
(1.中交第二公路工程局有限公司,西安 710065;2.西安高新建設監(jiān)理有限責任公司,西安 710065)
山區(qū)沿河公路路基水毀原因及治理措施研究
薛 方1,陳朋哲2
(1.中交第二公路工程局有限公司,西安 710065;2.西安高新建設監(jiān)理有限責任公司,西安 710065)
暴雨、洪水等極端氣候條件極易導致沿河公路水毀,給公路運營及國民經濟產生巨大的損失。結合貴州省銅仁市某公路水毀項目治理工程,分析山區(qū)沿河公路路基水毀的形式、原因并采取措施進行治理,對山區(qū)沿河公路的建設運營和養(yǎng)護有著重要的指導意義。
山區(qū)公路;治理措施;水毀治理;公路路基
貴州省銅仁市某公路全線采用三級公路標準(地形復雜困難路段降低個別指標),設計速度30 km/h,路基寬度7.5 m。該公路于2011年建成通車, 2015年8月此地區(qū)普降大雨,此次強降雨天氣過程的1 h降雨強度達56 mm,10 h累計降雨量多個地區(qū)超過200 mm,暴雨有9站。此次暴雨導致公路多處發(fā)生路面漫水、路基沖毀、橋梁沖斷、路基沉陷等災害。
2.1 水毀治理原則
該公路屬于山區(qū)公路,又基本沿河布置,山區(qū)河流 “比降大、流速高、河灣發(fā)育、洪水暴漲暴落”,瞬間就會對公路工程造成嚴重破壞,所以,山區(qū)公路的水毀問題具有多發(fā)性和難于根治的特點。治理公路水毀,應遵循“順其性、挫其峰、分其勢、調其向、穩(wěn)其流”的原則,盡量少采用強行改變其流態(tài)的措施。同時,應根據其病害的特點及河流態(tài)勢的演變,逐步治理,爭取治一處保一處,隨著河流態(tài)勢逐步穩(wěn)定下來,公路水毀水害問題就會逐漸減輕,最終達到根治的目的。另外,也應以預防為主,加強日常養(yǎng)護工作,消除水毀隱患,防患于未然, 對因洪水造成的病害,及時修復,避免愈演愈烈的的情況發(fā)生。
2.2 水毀治理措施
此公路水毀整治工程,在廣泛收集資料、綜合現場調查的基礎上,找出了造成水毀的真正原因,具體問題具體對待,按照如下措施進行治理。
(1)公路水毀問題的根源是“水”,故應重視項目區(qū)域水文分析與計算工作。根據設計洪水位,合理確定路基高度,盡量減少洪水淹沒路基的段落;對橋梁及防護工程進行水力設計,合理確定基礎埋置深度,避免洪水沖刷淘空基礎使構造物失穩(wěn)而破壞。
(2)對本次洪水造成大段落淹沒路段,視前后路線情況,考慮抬高路基,期望減少路基被淹頻率及縮短淹沒范圍。對個別路基高度不滿足頻率設計洪水位路段,在提高路基高度會降低路線平縱面指標、擠壓河道、工程造價增加較多的情況下,考慮采用水泥混凝土路面結構,并對路肩、路基邊坡采用漿砌片石防護,起到封閉路基的作用,提高其抗沖能力。
(3)設置丁壩、順壩、導流堤等水流疏導構造物調整和改變水流方向,使水流偏離河岸線,減輕洪水對路基的沖刷,在一定程度上保護沿河路基。
(4)重建沿河水毀擋土墻,按浸水擋土墻設計,以免高水位情況下墻體失穩(wěn)而破壞。底部采用護坦防護方案,以減少擋土墻基礎埋置深度,降低造價及減小施工難度,護坦尺寸及垂裙埋置深度,根據水力計算結果確定。
(5)根據調查,原擋土墻基礎基本設置在原河床床面上,基礎埋置深度為“零”或很小,部分擋土墻外順河床面設置了寬度不一的護坦但未設垂裙,在河灣或頂沖段落,形成沖刷坑,基礎(或護坦)淘空深度1~4 m,使得墻體處于不穩(wěn)定狀態(tài)甚至傾伏倒塌。這也是造成本項目沿河擋墻水毀的主要原因。故對于現狀墻體穩(wěn)定、基礎出現淘空現象,擬繼續(xù)利用的擋墻,采用漿砌片石或混凝土填實基底后增加護坦、或拆除原護坦填實基底后重修護坦,以起到“預防為主、防患于未然”的效果,護坦尺寸及垂裙埋置深度,根據水力計算結果確定。
(6)護坦垂裙外側設置“人工碼砌片石”或“鐵絲石籠”防護,該種防護形式屬柔性防護,具有一定的變形能力,會隨著沖刷坑深度的加大而下沉,可在一定程度上減緩沖刷程度的發(fā)展,同時給養(yǎng)護修復贏得時間。
(7)破損的漿砌片石護坡進行修補。對條件允許的段落可通過植被護坡的根系加固邊坡,減弱雨水、河水等對路基的直接沖刷。
(8)對孔徑過小、淤積嚴重的涵洞,拆除重建;洞口工程水毀的涵洞進行修復;缺少的涵洞予以增設。保證較大的涵底縱坡,使其同時具有泄洪和輸沙功能。采用較大凈空,在避免洪水期較大石塊堵塞涵洞外,也便于清淤。
(9)完善排水設施。對沖毀的邊溝、排水溝等設施進行修補重建,對不滿足泄水能力的設施拆除重建。使水能及時排出路基,保證路面不積水,以保證路堤穩(wěn)定。
(10)封堵可能漏水的砌體、圬工的空洞、裂縫和空隙等。對因材料、結構、沉降、氣候、雨水等原因引起的各種收縮縫、沉降縫、裂縫以及空洞等破壞,要根據不同的情況采用瀝青麻絮、砂漿、干砌片石、混凝土等進行填補修補。保證不滲水、不漏水,不會對路基造成侵蝕而降低路基強度。
(11)對靠山側產生滑坡、崩塌的挖方邊坡的地表水進行處理,在坡頂修建截水溝將雨水引至路塹邊溝排出,對于地下水豐富的路段或邊坡設置截水盲溝,增設排水管等方法降低土體含水量。若單靠排水不能解決的需增設抗滑樁、擋土墻、錨索、錨桿等措施加固治理邊坡。
(12)加強日常及汛期的養(yǎng)護巡查,提高路基的抗洪能力。由于汛期雷雨頻繁,每次強降雨都會沖刷邊坡,造成邊溝淤塞甚至排水構造物損壞而出現排水不暢,雨水漫流。因此,在汛前需檢查擋墻基礎有是否有掏空損壞,橋涵構造物、排水設施有無淤塞,漿砌護坡等是否有破損等,進行調查并及時進行修復,確保各種排水設施在汛期完好。汛期應堅持雨中巡查,發(fā)現小型水毀隱患能夠及時處理;較大隱患及時發(fā)現,為搶修爭取吋間,減少公路水毀損失。雨后及時疏通邊溝、涵洞等排水設施。
水毀治理應在加強理論研究、逐步積累工程經驗、重視資料收集和治理工程勘測設計的前提下,更應以預防為主,消除水毀隱患,防患于未然,加強日常養(yǎng)護工作,對小的毀壞及時進行修復,以免水毀災害出現愈演愈烈的趨勢。對水毀工程的治理,要適當加大投資,力爭做到“治一處、保一處”,避免發(fā)生“年年修、年年壞”的現象。
[1] 孫向鵬. 沿溪公路路基水損害的成因及防治措施[J].道路工程,2015.
[2] 司瑞雪. 公路產生水毀的原因及防治措施[J].現代公路,2009.
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2016-09-11
U418.5+4
C
1008-3383(2017)03-0053-02