唐海明

寧夏公路勘察設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，寧夏銀川 750001

2017年我區(qū)中南部地區(qū)年均降水量570.2mm，年最大降水量達(dá)1088.1mm，年最小降水量220.3mm。尤其是本年度7～9月，降雨頻繁，年度累計(jì)降雨46d，其中，8月份集中降中～大雨累計(jì)14d。根據(jù)《近50年我區(qū)某地區(qū)氣溫和降水變化趨勢(shì)分析》顯示：1966～2015年間，年平均降水量為401.7mm，降水量最多的年份為1990年，降水量超過(guò)600mm，降水量最少的年份為2009年，降水量不足250mm。2017年降雨過(guò)程持續(xù)時(shí)間之長(zhǎng)、降水量之大歷史罕見(jiàn)，位列歷史同期第1位，平均過(guò)程降水量為100mm，為歷年同期下旬的2.9倍，集中降雨導(dǎo)致區(qū)域內(nèi)多條高等級(jí)公路發(fā)生較為嚴(yán)重的水毀等病害現(xiàn)象。

為保證公路運(yùn)營(yíng)安全，設(shè)計(jì)人員對(duì)該區(qū)域某項(xiàng)目水毀路段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘察，并結(jié)合水毀現(xiàn)狀現(xiàn)場(chǎng)研究分析，多方案、全方位進(jìn)行比較，最終確定由水毀導(dǎo)致發(fā)生的路基邊緣及橋頭路基沉降，路基邊坡防護(hù)坍塌，路基、路面排水設(shè)施不暢等病害現(xiàn)狀的處理措施。

1 公路水毀現(xiàn)狀

導(dǎo)致公路基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)生水毀病害的原因是多方面的，涉及到受項(xiàng)目沿線地形、地貌的制約，設(shè)計(jì)單位對(duì)建設(shè)方案的研究過(guò)程、施工單位對(duì)施工質(zhì)量的管控等諸多因素。為了建設(shè)一條高質(zhì)量的公路，從項(xiàng)目的前期工作開(kāi)展到項(xiàng)目建成通車(chē)運(yùn)營(yíng)，公路建設(shè)者們投入了巨大的精力。路基沉降及路基邊坡坍塌現(xiàn)狀如圖1所示，路基、路面排水設(shè)施不暢現(xiàn)狀如圖2所示。

圖1 路基沉降及路基邊坡坍塌現(xiàn)狀

圖2 路基、路面排水設(shè)施不暢現(xiàn)狀

結(jié)合我區(qū)中南部地區(qū)多條受降雨影響，發(fā)生不同程度水毀病害的已建成通車(chē)公路項(xiàng)目，主要從設(shè)計(jì)角度淺談改善方案。在降雨持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、降水量大的情況下，部分高等級(jí)公路主要的水毀病害現(xiàn)象有路基邊緣及橋頭路基沉降，路基邊坡坍塌，路基、路面排水設(shè)施不完善等。

2 公路水毀病害分析

結(jié)合以上諸多因路基、路面排水不暢及排水設(shè)施不完善等原因而導(dǎo)致的公路水毀病害現(xiàn)象，根據(jù)設(shè)計(jì)人員外業(yè)勘察情況分析，其病害種類(lèi)及原設(shè)計(jì)排水方案存在以下主要問(wèn)題。

2.1 路基沉降

項(xiàng)目某路段為半填半挖路基，且填方坡腳處多處窯洞未作處理。該段左幅路基填土高度大于10m，路面雖設(shè)置有集中排水設(shè)施，但現(xiàn)有的排水槽及排水暗管并未能發(fā)揮其最大功效，排水槽與土路肩硬化結(jié)合處有明顯0.5～1cm寬縱向貫通式裂縫，路面匯水進(jìn)而從裂縫處下滲，浸泡路基邊坡。該段排水暗管進(jìn)水口多處堵塞，導(dǎo)致路面匯水未集中排至路基外側(cè)低洼處，部分路面匯水對(duì)路基邊坡的沖刷也較為嚴(yán)重。結(jié)合以上排水不暢的問(wèn)題，加之該路段坡腳處的多處窯洞，最終導(dǎo)致該側(cè)填方路基邊坡滑塌，路基沉降。

2.2 橋頭路基沉降

項(xiàng)目路段多處橋頭路基發(fā)生沉降，橋頭路基兩側(cè)長(zhǎng)約5～15m范圍內(nèi)沉陷5～15cm。橋頭路基兩側(cè)的防護(hù)也有輕微水毀現(xiàn)象，且未設(shè)置相應(yīng)排除路面匯水的攔水帶與急流槽。土路肩硬化處與瀝青混凝土路面邊緣處有不同程度的縱向裂縫，路面匯水通過(guò)裂縫下滲至路基，造成邊坡防護(hù)塌落，通車(chē)后的工后沉降，也是導(dǎo)致橋頭路基沉降的主要原因之一。

2.3 路基邊坡坍塌

項(xiàng)目路段根據(jù)不同的地質(zhì)情況，原設(shè)計(jì)采用了拱形骨架防護(hù)及空心六棱磚防護(hù)。受降雨影響，不完善的路基、路面排水系統(tǒng)導(dǎo)致路基邊坡防護(hù)多處坍塌。造成坍塌的主要原因是排水設(shè)施不完善，排水暗管堵塞、脫節(jié)、無(wú)進(jìn)水口，未及時(shí)有效的將路面匯水排除。路面匯水通過(guò)排水槽處的裂縫下滲至路基或直接漫過(guò)排水槽沖刷路基邊坡，邊坡土方隨雨水大量流失后，導(dǎo)致坡面防護(hù)圬工失穩(wěn)塌落。

2.4 路基、路面排水設(shè)施不完善

項(xiàng)目原設(shè)計(jì)路面排水多采用集中排水，集中排水由路拱橫坡、排水槽及排水暗管組成，原則是以由硬路肩和排水槽所構(gòu)成的三角形過(guò)水?dāng)嗝鎯?nèi)積水不漫上右側(cè)行車(chē)道外邊緣為原則。由于我區(qū)中南部地區(qū)年降雨量較大，受連續(xù)降雨的影響，匯水從排水槽與土路肩硬化結(jié)合處的縱向貫通式裂縫下滲至路基，部分路段的排水暗管堵塞、脫節(jié)、無(wú)進(jìn)水口，導(dǎo)致路基邊坡拉槽、塌落，影響路基的穩(wěn)定性。所以，從多個(gè)中南部地區(qū)已建成公路項(xiàng)目的路面排水系統(tǒng)分析，排水槽與排水暗管組合而成的路面排水系統(tǒng)并不適合我區(qū)中南部地區(qū)年降雨量較大區(qū)域。

3 公路排水設(shè)計(jì)方案優(yōu)化

針對(duì)諸多公路建設(shè)項(xiàng)目不同類(lèi)型的水毀病害，設(shè)計(jì)單位應(yīng)該注重設(shè)計(jì)方案的適用性。我區(qū)各個(gè)市縣公路建設(shè)項(xiàng)目所在區(qū)域的地形、地貌及水文、氣象差異較大，應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目所在區(qū)域公路建設(shè)及后期運(yùn)營(yíng)、養(yǎng)護(hù)的實(shí)際情況，制定因地制宜的排水設(shè)計(jì)方案。

3.1 公路建設(shè)項(xiàng)目涉及范圍廣，占地面積大，再征地難，一般建設(shè)工期較短

一般公路建設(shè)項(xiàng)目工期都較短，高等級(jí)公路多為分期實(shí)施，先期工程完成后，存在排水系統(tǒng)不完善等問(wèn)題，面臨再征地難的現(xiàn)狀。這就要求設(shè)計(jì)單位在分期實(shí)施的公路建設(shè)項(xiàng)目中，對(duì)路基、路面防排水的設(shè)計(jì)方案和施工組織設(shè)計(jì)提出了更高的要求，同時(shí)也要求施工單位對(duì)排水設(shè)計(jì)方案的理解和施工現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量的管控落到實(shí)處。

3.2 充分考慮路基邊坡防護(hù)與排水的組合設(shè)計(jì)，注重公路排水設(shè)計(jì)方案的適用性

填挖方路基邊坡防護(hù)的水毀較為普遍，多存在于未設(shè)置完善的截排水設(shè)施和現(xiàn)有的截排水設(shè)施不能發(fā)揮實(shí)效性。應(yīng)該加強(qiáng)公路建設(shè)項(xiàng)目填挖方邊坡坡面防護(hù)與排水的組合設(shè)計(jì)，在突出適應(yīng)環(huán)境、外表美觀的前提下，重點(diǎn)考慮設(shè)計(jì)方案的適用性。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該加強(qiáng)自身專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)，對(duì)新鮮設(shè)計(jì)產(chǎn)物的學(xué)習(xí)意識(shí)要提高，但不能扔掉我們傳統(tǒng)的、成功的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。

針對(duì)不同區(qū)域的公路建設(shè)項(xiàng)目，考慮地形、地貌及水文、氣象等現(xiàn)場(chǎng)情況，結(jié)合已建成公路項(xiàng)目的成功經(jīng)驗(yàn)，采用經(jīng)濟(jì)、合理、長(zhǎng)期適用的路基、路面排水設(shè)計(jì)方案，對(duì)建造一條高等級(jí)、高質(zhì)量的生命路、幸福路至關(guān)重要。