粟丹
(桂林市臨桂區(qū)公路水路建設(shè)養(yǎng)護中心,廣西桂林 541199)
本文主要分析公路路基水毀的類型及發(fā)生災(zāi)害的原因,然后提出一些切實可行的防治措施。研究可得,注重公路路基的沖刷防護、加強路基水毀的災(zāi)害防治、完善公路路基的防護工程、結(jié)合公路路基非工程防治能夠有效提升公路路基的質(zhì)量,避免災(zāi)害發(fā)生。希望本文能夠為研究公路路基水毀的主要類型和防治對策的相關(guān)人員提供參考。
公路路基水毀的類型主要有兩種:①狹義概念,指的是一般性的公路路段路基水毀,主要包括沿河公路路段、隧道路段、橋梁路段、公路邊坡等發(fā)生水毀或侵蝕現(xiàn)象,導致公路質(zhì)量遭受破壞;②廣義概念,指的是公路路段遭受地質(zhì)災(zāi)害,例如遭受泥石流、滑坡、翻漿、崩塌等災(zāi)害的威脅,而這些自然災(zāi)害的共同點在于受到洪水的作用。當公路路基遭受水毀時,一般可以根據(jù)水毀程度的不同劃分為不同的等級,以降雨為例,根據(jù)降雨程度的不同,公路路基的水毀程度也不同,當大量降雨滲入路面時,會發(fā)生路面沖刷,導致公路內(nèi)部的結(jié)構(gòu)層遭受一定程度的破壞,從而對行車安全造成影響;當大量降雨滲入公路的邊坡并形成沖刷作用,會導致公路的穩(wěn)定性受到影響;當洪水浸泡公路路基時,會導致坍塌或滑坡災(zāi)害發(fā)生;當洪水對路基形成淹沒、頂沖的狀態(tài)時,還導致路基被沖毀。另外,根據(jù)水毀成因的不同,公路路基水毀的類型也各不相同,例如水毀成因可以分為沖刷、浸泡、沖毀、淹沒、堵塞等,例如遭受沖刷或者撞擊的公路防護構(gòu)造物會發(fā)生局部損壞或者完全損壞;遭受堵塞的小橋涵會導致路基結(jié)構(gòu)被破壞,從而發(fā)生坍塌、沖斷等現(xiàn)象;遭受浸泡的公路路基會發(fā)生沉陷、滑移、坍塌等現(xiàn)象。
路基坍塌是公路路基水毀的基本現(xiàn)象之一,如圖1 所示,尤其是在山區(qū)公路運行中,沿線山體在遇水之后會出現(xiàn)軟化現(xiàn)象,而軟化程度不斷加劇的情形下,路基失去原有的承載力,在自身重力作用下,會產(chǎn)生剪切力,在二者失去對應(yīng)平衡性的情形下,就會使得路基部位的土體不斷下滑,進而造成路基的整體性遭到破壞[1]。在這種情形下,不僅會使得路面的通車功能受到影響,而且容易造成不同程度的交通中斷,影響到公路的基本功能,給社會生產(chǎn)生活的正常運行帶來負面影響。
圖1 路基坍塌
路基沉陷是指公路在運行中,由于多方面因素的影響而在垂直方向上產(chǎn)生較大的沉降。在發(fā)生路基沉陷時,必然會造成不同程度的路面破損,造成行車質(zhì)量受到影響。如果是混凝土路面,還會帶來斷板現(xiàn)象,在控制不夠及時或者不到位的情形下,將會造成嚴重的行車安全事故。路基沉陷的因素主要是源自路基結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理或者排水措施不到位,由此造成路基防水性較差、在路面及邊溝行車積水,對路基造成嚴重的水毀災(zāi)害。
我國公路建設(shè)事業(yè)的高速發(fā)展,使多數(shù)地區(qū)達到了高度覆蓋的要求,但是由于部分地區(qū)生產(chǎn)生活的影響,常會存在直接向公路或者公路邊溝排水的現(xiàn)象。由于這些現(xiàn)象相對較為隱蔽,目前在這方面的細節(jié)性監(jiān)管較為缺失,導致公路養(yǎng)護部門無法對這種人為損壞現(xiàn)象進行處理。在養(yǎng)護措施不到位的情形下,將會直接造成公路路基質(zhì)量下降,在水力沖刷作用下形成嚴重的損壞現(xiàn)象。
橋涵是公路的重要組成部分,在公路設(shè)計和施工中,同樣是重點控制工程。由于自然因素影響,在出現(xiàn)降水量較大甚至出現(xiàn)洪水的情形下,橋涵也是受到破壞最為嚴重的部位。在水力沖刷較為嚴重的情形下,橋基被掏空,必然會造成橋梁失穩(wěn)或者涵洞損毀現(xiàn)象。橋涵破壞現(xiàn)象產(chǎn)生的原因除設(shè)計和施工因素之外,日常養(yǎng)護工作的開展也具有較為明顯的影響,在對應(yīng)位置清理不及時的情形下,會對泄洪效果造成一定的影響。
將地表和地下水排水系統(tǒng)做到完善能夠有效降低山區(qū)公路工程建設(shè)對水循環(huán)自然條件造成危害的程度,降低山區(qū)公路工程損壞程度。
(1)新建工程:在進行勘察設(shè)計施工環(huán)節(jié)時,要注意降低對水循壞自然條件影響程度,要及時更新和改革設(shè)計思路,使得設(shè)計達成人性化模式:①路堤地段:在路基最初的地面下部設(shè)置低下排水系統(tǒng),該系統(tǒng)設(shè)置區(qū)域必須要距離地面有一定的深度,在路堤內(nèi)部設(shè)置橫向管式排水盲溝,該盲溝必須在路堤一定高度之內(nèi),同時還要將地表水排水系統(tǒng)設(shè)置完善。擋護工程的基礎(chǔ)條就是地層狀況必須良好,具備一定的強度;②路塹地段:制定合理的地表排水系統(tǒng),同時還要建立合理的縱向管式盲溝,該盲溝主要作用就是輔助橫向管式排水盲溝,結(jié)合地層和坡腳防護情況設(shè)置一定數(shù)量的仰斜排水孔。坡體的防護工程應(yīng)減少大面積的封閉(護面墻、掛網(wǎng)噴漿等);③半填半挖路基地段:在填方的原始地面下一定深度設(shè)置一層或多層縱橫的管式排水盲溝。構(gòu)成立體的地下排水系統(tǒng),同時建立完善的地表排水系統(tǒng);上邊坡結(jié)合地層和防護工程可設(shè)置一定數(shù)量的仰斜排水孔。防護工程應(yīng)減少大面積的封閉;④臺口式路基段:除采取路塹段相同的措施以外,結(jié)合實際情況對下邊坡進行擋護工程設(shè)計時,對基礎(chǔ)要引起足夠的重視。
(2)在建工程:應(yīng)結(jié)合上述新建工程的預(yù)防措施,在后續(xù)服務(wù)過程中,結(jié)合實際情況及時作好變更設(shè)計。
(3)建成營運工程:結(jié)合工程的實際情況,增加必要的地表、地下排水工程。地下排水工程主要是設(shè)置仰斜排水孔。地表完善排水系統(tǒng)。有效保證了邊坡的穩(wěn)定,減少了擋護工程對水循環(huán)的影響。同時加強營運過程中的養(yǎng)護工作,發(fā)現(xiàn)排水溝等變形破壞要及時修復,對重要路段應(yīng)加強監(jiān)測工作。
洪水沖刷是造成公路路基水毀的一個主要原因,要提高公路路基的安全性和穩(wěn)定性,就必須注重公路路基的沖刷防護工作。例如對一些山區(qū)公路而言,受到地形地勢的影響,通常會采用半挖半填或沿河修路的方式修建路基,這種情況下的公路路基很容易出現(xiàn)水毀現(xiàn)象,而對于普通公路而言,一般會利用大石塊對洪水進行防護,但是這種防護工程只能應(yīng)對小型洪水,在大型洪水中就會發(fā)生坍塌現(xiàn)象。為了避免公路路基遭受沖刷或淹沒,可以在坡腳、坡面、沿河路段等位置布設(shè)防護措施,根據(jù)河床泥沙流動規(guī)律、河流的彎度、水流的特點等因素作為設(shè)計參數(shù),結(jié)合路基沖刷變形的具體情況,對路基的水毀類型進行明確,同時預(yù)測沖刷范圍,從而制定針對性的防護策略。例如某地區(qū)采用生態(tài)防護法,在沿邊種植大量竹子,從而使路基得到穩(wěn)固。
針對路基水毀災(zāi)害的類型,可以制定針對性的災(zāi)害防護策略。就當前路基防護的手段來看,主要有坡面防護和沖刷防護兩種類型,其中坡面防護分為植物防護和灰漿防護,植物防護的方式可以采用植草、植樹、鋪草皮等,灰漿防護可以采用抹面、噴漿、灌漿、勾縫等;沖刷防護中的直接防護有修建護面墻、砌石護坡、拋石、土工織物等方式,間接防護有河道整治、導流構(gòu)造等方式。在災(zāi)害防治的過程中,應(yīng)該遵循“防先于治”的原則,例如對坡度相對平坦的公路應(yīng)用漿砌片石護坡,對坡度相對陡峭的公路應(yīng)用漿砌片石擋土墻,同時在護坡的中下方區(qū)域設(shè)置排水設(shè)備,定時對排水孔隙進行疏通養(yǎng)護,從而保障排水的流暢性。另外,還可以采用石籠防護的方式,對難以實施基礎(chǔ)工程的沖刷區(qū)域進行防護。
在防護工程的建設(shè)過程中,要對路基水毀類型進行明確判斷,然后制定針對性的防護對策,從而保障防護策略的有效性。從大量防護實踐工作中發(fā)現(xiàn),只有采取針對性的防護措施,才能達到防護的效果,而采用不合理的防護手段不僅無法達到防護目的,還會對水流的結(jié)構(gòu)造成影響和破壞,從而加劇水毀災(zāi)害對路基的影響,為此必須對路基水毀的類型和機理進行明確的分析,例如對狹窄的山區(qū)路段,應(yīng)該著重加強擋土墻、防護坡的建設(shè),注重順流方向;對地勢比較寬闊的地帶,可以修建滿水丁壩群,注重高度保持短低狀態(tài),并且輔助修建擋土墻、石砌護坡。
簡而言之,隨著社會經(jīng)濟水平的不斷提高,我國公路事業(yè)取得巨大成就,但受到復雜地質(zhì)地貌的影響,公路建設(shè)仍然會受到諸多災(zāi)害問題的影響。基于此,本文就公路路基水毀的主要類型和防治對策進行研究,首先就公路路基水毀的主要類型進行分析,然后闡述公路路段主要影響因素及影響因素的特點,并分析路基水毀的原因,最后提出一些切實可行的防護策略,從而提升公路路基的防護水平,降低災(zāi)害發(fā)生的概率。