唐玲琳
(益陽(yáng)遠(yuǎn)程公路建設(shè)有限公司,湖南 益陽(yáng)413000)
山區(qū)路基一旦遭遇嚴(yán)重的水毀會(huì)導(dǎo)致交通中斷,嚴(yán)重影響著人們的安全,所以制定有效的路基水毀防護(hù)措施是非常重要的。目前,公路路基水毀防護(hù)的研究還比較淺顯,防護(hù)效果不顯著,路基穩(wěn)定性分析及修復(fù)技術(shù)的需求日益迫切。
1.1 基本原則:以“預(yù)防為主,防治結(jié)合”為原則,著重于“預(yù)防為主,未雨綢繆”的防災(zāi)策略,盡可能控制水毀災(zāi)害的發(fā)生。
1.2 規(guī)劃避讓原則:當(dāng)線位需要通過(guò)災(zāi)害體等易發(fā)路段時(shí),最合理的防災(zāi)措施是避讓。
1.3 設(shè)計(jì)繞避原則:公路建設(shè)時(shí),合理設(shè)計(jì),適時(shí)繞避,降低路基水毀災(zāi)害發(fā)生的可行性。
1.4 詳細(xì)勘察地質(zhì)情況的原則:地質(zhì)勘察工作是對(duì)路線地質(zhì)條件、水毀災(zāi)害隱患等,進(jìn)行全面深入的勘察,從宏觀上控制對(duì)公路質(zhì)量的不利影響。
1.5 正確處理公路與水文、地質(zhì)的關(guān)系原則:應(yīng)充分考慮地質(zhì)情況、水文條件與路線的關(guān)系,盡量減少大填大挖,降低對(duì)自然環(huán)境的影響。
1.6 水毀多發(fā)地區(qū)路線順勢(shì)選擇原則:根據(jù)路線設(shè)計(jì)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),確定路線線位和高程,防護(hù)工程設(shè)計(jì)原則是“因勢(shì)利導(dǎo)”。對(duì)洪水要“順其性”,通暢泄洪,使洪水平順?lè)€(wěn)定地流向下游。
1.7 旱季施工原則:雨季雨水的作用,會(huì)加速災(zāi)害的發(fā)展,旱季是施工的最佳季節(jié)。
1.8 綜合防治原則:路基水毀防治對(duì)策要多角度考慮,從防治對(duì)策系統(tǒng)的角度確定治理措施。
山區(qū)公路路基水毀包括:邊坡坍塌、滑移、路基整體坍塌、沉陷等,路基水毀其影響因素可歸納為四個(gè)方面,分別為環(huán)境、設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)管理,如圖1 所示:
圖1 路基水毀影響因素
山區(qū)公路路基受到?jīng)_刷,主要是兩方面的因素作用而成,主動(dòng)因素為河道水流,被動(dòng)因素為路基邊坡。對(duì)于路基的沖刷防護(hù),因其影響因素不同、防護(hù)類型不同,應(yīng)當(dāng)對(duì)河段上的水流狀態(tài)嚴(yán)格探究,采用正確的防護(hù)工程形式。
路基沖刷防護(hù)、護(hù)坡和擋土墻作為一種有效的防護(hù)設(shè)施,具體有以下幾種表現(xiàn)形式:
3.1.1 漿砌片石護(hù)坡。(1)處在河床斷面較寬闊且河道順直段的公路,河流流速相對(duì)輕緩,為提高這種路面路基邊坡的表面抗沖能力,可以選取漿砌片石護(hù)坡的方式。(2)漿砌片石(塊石)護(hù)坡的基礎(chǔ)應(yīng)埋置在最大沖刷深度之下,如圖2 所示:
圖2 深基礎(chǔ)漿砌片石護(hù)坡
3.1.2 浸水擋土墻。(1)浸水擋土墻是另一種用于防護(hù)路基的結(jié)構(gòu)物,它能夠使得路基有效承受住土體的側(cè)壓力,能防止路基土體受到洪水水流的沖刷和淘洗。(2)通常遇到三種情況,可以修建浸水擋土墻來(lái)進(jìn)行防護(hù),具體為:沿溪線通過(guò)懸崖峭壁,且受沖刷路段較短、路線通過(guò)受水流沖刷的河灣凹岸,為穩(wěn)定河灣,使之不再發(fā)展或者當(dāng)受地形限制,應(yīng)當(dāng)對(duì)坡腳進(jìn)行一定的制約。
3.1.3 護(hù)肩、攔水墻。(1)公路沿河邊的路肩部分容易遭到洪水沖擊,當(dāng)邊坡伸出距離適當(dāng)時(shí),可利用填筑的方法進(jìn)行防護(hù),但是如果路堤高差較小,邊坡伸出較遠(yuǎn),應(yīng)該選取漿砌石護(hù)肩來(lái)防護(hù)。(2)通常選取M7.5 漿砌片石進(jìn)行護(hù)肩,護(hù)肩高度在1.0m 以下時(shí),頂寬為0.8m,護(hù)肩高度在1.0~2.0m 時(shí),頂寬為1.0m。(3)對(duì)于路基高度較低的公路,容易遭受洪水的沖擊,為防止公路被淹沒(méi),應(yīng)當(dāng)在迎水部分設(shè)置漿砌片石攔水墻,攔水墻寬度0.5m,高度1m。
3.2.1 利用護(hù)坡、擋土墻進(jìn)行沖刷防護(hù),坡腳處沖刷深度常常達(dá)到較大數(shù)值。由于環(huán)境條件、護(hù)坡、擋土墻的基礎(chǔ)埋深往往難以達(dá)到要求,護(hù)坦是為保護(hù)護(hù)坡或擋土墻基礎(chǔ)的主要形式。加固河床,寬度視需要可以調(diào)整邊緣,設(shè)置垂裙的型式。
3.2.2 護(hù)坦防護(hù)通常應(yīng)用在山區(qū)峽谷河段,是一種淺基防護(hù)方法,可以防護(hù)沿線的路基和擋土墻的坡腳沖刷,如圖3 所示。
圖3 護(hù)坡和擋土墻的護(hù)坦基礎(chǔ)
3.2.3 斷面壓縮引起的沖刷段,應(yīng)該在縱向水流的基礎(chǔ)上,將護(hù)坦設(shè)置在河床面之下,需牢固的連接路基的護(hù)坡、擋土墻,進(jìn)行整體協(xié)調(diào)。
3.2.4 護(hù)坦一般會(huì)結(jié)合其它防護(hù)構(gòu)造物一起防護(hù),例如將護(hù)坦和淺壩、擋土墻的基角沖刷進(jìn)行結(jié)合,以防護(hù)河段遭受嚴(yán)重沖刷;再比如將護(hù)坦和漫水丁壩群進(jìn)行結(jié)合,用來(lái)防護(hù)山區(qū)的開(kāi)闊河段。
3.3.1 丁壩作為防護(hù)構(gòu)造物,除了用于沿河公路、河灘公路和橋頭引道,能防護(hù)和有效的對(duì)河段進(jìn)行調(diào)治。按丁壩頂面離洪水位高度情況,可分為漫水丁壩和不漫水丁壩;按丁壩束窄河道姿態(tài),可分為長(zhǎng)丁壩與短丁壩。
3.3.2 漫水丁壩防護(hù):丁壩壩頭、壩頂均有繞流,為了增強(qiáng)丁壩自身安全,可做成流線形狀。為減少壩頭的沖刷,可在壩頭周圍設(shè)置一定寬度和埋深的護(hù)坦來(lái)防護(hù)。
3.3.3 丁壩群防護(hù):當(dāng)利用丁壩群對(duì)山區(qū)公路路基進(jìn)行防護(hù)時(shí),一般選取較短或者較低規(guī)格的丁壩群,或丁壩群與其它防護(hù)型式配合使用。對(duì)于峽谷河段中的凹岸防護(hù),通常采用護(hù)坦防護(hù),必要時(shí)可用短、低、圓的漫水丁壩群防護(hù)。
3.4.1 拋石或堆石防護(hù):對(duì)坡腳、基礎(chǔ)沖刷或者遇到洪水基礎(chǔ)沖刷搶險(xiǎn)時(shí),通常采用拋石或堆石防護(hù)。在防護(hù)時(shí),需要采用恰當(dāng)?shù)姆雷o(hù)石塊粒徑和拋距,拋石可及時(shí)制止沖刷的循環(huán),穩(wěn)定坡腳。
3.4.2 石籠防護(hù):對(duì)于容易受水流沖刷的沿河公路路基,如果用傳統(tǒng)方法進(jìn)行防護(hù),其防護(hù)工程基礎(chǔ)較難處理,應(yīng)該選取石籠防護(hù)。
3.4.3 組合防護(hù)型式:在路基的沖刷防護(hù)過(guò)程中,增強(qiáng)路基邊坡和擋土墻的坡面抗沖能力是重中之重,為了更好的達(dá)到這一目的,可以結(jié)合多種防護(hù)形式開(kāi)展工程。
3.4.4 如果采用砌石護(hù)坡和擋土墻配合護(hù)坦、丁壩、石籠等進(jìn)行坡腳沖刷防護(hù),是不同防護(hù)型式組合進(jìn)行綜合防護(hù)的典型方式。根據(jù)沿河公路、河道形態(tài)及水流結(jié)構(gòu)與特性,選擇適當(dāng)?shù)慕M合防護(hù)型式,可達(dá)到安全有效、經(jīng)濟(jì)合理的防護(hù)效果。
4.1 重視基礎(chǔ)資料分析:設(shè)計(jì)過(guò)程中需增強(qiáng)地質(zhì)勘察和氣象水文工作。
4.2 水毀多發(fā)地區(qū)的路線設(shè)計(jì)具體需要考慮到以下三個(gè)方面:(1)設(shè)計(jì)路線時(shí)以避開(kāi)順層易滑、泥石流和巖溶等嚴(yán)重不良地質(zhì),但根據(jù)實(shí)際情況,某些路線必須經(jīng)過(guò)不良地質(zhì)的地段,所以務(wù)必選擇相對(duì)有利的位置,縮短穿越的路線,同時(shí)采用最適宜的施工方案;(2)路基高填深挖地段,應(yīng)當(dāng)對(duì)路段邊坡的巖土做詳細(xì)的調(diào)查,在調(diào)查數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上使用合理有效的防護(hù)方法;(3)合理控制高填和深挖,使自然景觀、水土流失和植被不會(huì)受到影響。
4.3 實(shí)現(xiàn)防災(zāi)綜合治理:將路基水毀所帶來(lái)的后果向社會(huì)宣傳,提高人們保護(hù)和防護(hù)路基的意識(shí),宣傳有效進(jìn)行防護(hù)的方法,將農(nóng)、林、水進(jìn)行統(tǒng)一治理,讓路基從根本上得到保護(hù)。
4.4 建立預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng):逐步建立和完善公路路基水毀災(zāi)害預(yù)警預(yù)報(bào)系統(tǒng),對(duì)重點(diǎn)路段實(shí)時(shí)開(kāi)展監(jiān)測(cè)工作。
4.5 統(tǒng)籌安排搶護(hù)工作:相關(guān)公路管理部門應(yīng)當(dāng)對(duì)所屬的范圍制定嚴(yán)格的防護(hù)制度,并做好應(yīng)急預(yù)案,使管轄路段得到有效的搶護(hù)。
文章從綜合治理的角度分析,通過(guò)論述公路工程建設(shè)路基水毀防災(zāi)基本原則,提出遵循“預(yù)防為主,防治結(jié)合”的理念;同時(shí)根據(jù)沖刷防護(hù)工程中水流的作用方式,將防護(hù)工程分為直接防護(hù)和間接防護(hù)。最終總結(jié)出常見(jiàn)的公路路基水毀防護(hù)型式及使用范圍,提出與各種工程防護(hù)措施相配合的使用方法和一些非工程防治措施。