小議山區(qū)公路水毀的防治技術(shù)
2012-12-31 00:00:00黃照彬
【摘要】本文結(jié)合筆者多年的工作經(jīng)驗(yàn)，主要對(duì)山區(qū)公路水毀的防治技術(shù)進(jìn)行了探討分析，可供同行參考。
【關(guān)鍵詞】公路水毀；成因分析；應(yīng)對(duì)措施
公路水毀是指公路沿線的工程設(shè)施由于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(gè)普遍問題，屬于一種常見的自然災(zāi)害。公路水毀嚴(yán)重，輕者路基路面損壞、影響公路通行能力，重者橋梁沖毀、路基坍塌，中斷交通，由此而引發(fā)的財(cái)產(chǎn)損失、群眾被困等，造成的影響相當(dāng)嚴(yán)重。因此，了解公路水毀的成因，加強(qiáng)公路水毀的預(yù)防，對(duì)徹底根治公路水毀具有重要的意義。
１．公路水毀類型及成因分析
1.1邊坡溜方、坍塌、滑坡
這是山區(qū)公路極為常見的水毀破壞類型。究其原因，主要是在水毀發(fā)生以前，連續(xù)幾個(gè)月的干旱天氣，山體經(jīng)過烈日爆曬，地表層及在一定深度內(nèi)土壤含水量極低，許多地方出現(xiàn)干裂，表層植被的根系被拉裂，失去了應(yīng)有的固結(jié)表層土壤的作用，山體內(nèi)部也出現(xiàn)了微小的裂縫。由于降雨來的突然，加上雨量大，土壤在短時(shí)間內(nèi)吸收了大量水分，甚至水分沿山體的裂縫往山體內(nèi)部滲透，飽水的土體體積膨脹，自重急劇增加，由此產(chǎn)生的剪切力超過沿滑動(dòng)面的粘結(jié)力和磨阻力，山體出現(xiàn)溜方和滑坡，進(jìn)而破壞公路。另外，山體地質(zhì)條件差，邊坡土質(zhì)松軟，邊坡過陡的地段也容易發(fā)生這些病害。
1.2路基缺口、沖斷
山區(qū)公路，多為半填半挖路基或沿河地段路基，急速匯聚的雨水沿上邊坡順流而下，由于內(nèi)側(cè)邊溝堵塞或排水量過小，來不及排水，雨水直接沖過路面，流向下邊坡，沖刷表層填土邊坡，由于填方表面植被防護(hù)不良或未進(jìn)行其他邊坡防護(hù)加固，被沖刷的邊坡表面形成水溝槽，逐漸加大，最終形成路基缺口，甚至缺口范圍內(nèi)邊坡整體坍塌。部分山凹地段路基內(nèi)側(cè)未設(shè)置涵洞，雨水沉積無法盡快排除，從路基內(nèi)部通過毛細(xì)水或小泉眼排出路基外側(cè)，造成填料飽水失穩(wěn)，加上外邊坡較陡，造成邊坡坍塌，形成缺口。
1.3路基沉陷
這種類型也極常見，路基在豎向產(chǎn)生較大、不均勻變形，嚴(yán)重時(shí)路面斷裂，嚴(yán)重影響交通或中斷交通，這主要是由于路基填料選擇不當(dāng)，壓實(shí)度不足，或者是路基排水不良，路面或邊溝出現(xiàn)積水，局部填料飽水后失穩(wěn)，甚至唧泥、彈簧等現(xiàn)象，在自重及行車的作用下，路基產(chǎn)生沉陷。主要出現(xiàn)在水田等低填方路段，或者是邊坡較陡的挖方路段。
1.4橋、涵破壞
橋、涵破壞較常見的是橋、涵臺(tái)墻、錐坡基礎(chǔ)被沖空，臺(tái)墻、錐坡失去支撐，造成臺(tái)墻及上部構(gòu)造失穩(wěn)，引起下沉、裂縫、倒塌，大量的錐坡局部或全部被毀。橋梁破壞主要是由于橋梁所處河道長期得不到清理，對(duì)水流較緩的河道，橋下淤積嚴(yán)重，橋下凈空變小，排洪能力降低，局部地段河水改道，當(dāng)洪水來臨時(shí)，無法從橋下順利通過，洪水中夾帶的泥石，樹根等雜物堆積橋下，洪水直沖錐坡及橋頭引道，造成錐坡倒塌、引道路基沖斷，甚至水過橋面，沖毀欄桿等。橋頭接線路基沖斷數(shù)十米，上游錐坡、路基護(hù)腳全部倒塌，造成交通中斷。其他橋梁基礎(chǔ)及錐坡也不同程度受損，另外由于橋位所在的河床地質(zhì)條件差，經(jīng)過長期的水流沖刷，橋梁基礎(chǔ)處未得到及時(shí)檢查并加固，基礎(chǔ)底部被淘空的現(xiàn)象普遍存在，引起臺(tái)墻局部出現(xiàn)裂縫或坍塌，拱橋拱圈出現(xiàn)裂縫等，危及橋梁安全。
涵洞破壞與以上所述橋梁破壞有相似之處，部分涵洞孔徑較小，無法正常排除洪水，或者被雜物堵塞，涵洞全部沖毀不在少數(shù)，造成路基沖斷。部分涵洞涵底鋪砌破壞嚴(yán)重，進(jìn)出口八字墻等也受損，未及時(shí)進(jìn)行加固和修補(bǔ)，較大的洪水加速了他們的破壞，從而引起涵洞涵墻基礎(chǔ)被嚴(yán)重沖空，墻臺(tái)失穩(wěn)，涵洞局部倒塌，身及拱圈采用干砌，基礎(chǔ)所處地質(zhì)條件不良，在涵底鋪砌被沖毀后，基礎(chǔ)淘空嚴(yán)重，出口墻臺(tái)、拱圈倒塌，引起拱圈及墻臺(tái)沿涵洞縱向出現(xiàn)數(shù)條通體裂縫，拱圈失去承載作用，在填方的壓力作用下，從外向內(nèi)拱圈及涵墻逐段倒塌，在雨水的作用下，路基中斷，只得架設(shè)便道臨時(shí)通行，涵洞需要重做。
1.5防護(hù)及加固工程破壞
沿河地段擋土墻、駁岸構(gòu)造物，由于基礎(chǔ)埋置深度不足或地基軟弱，受水流沖刷后淘空，墻身在自重及墻后填料推力作用下產(chǎn)生變形、裂縫或倒塌，這些較為常見。有些擋土墻，由于砌筑工藝差，墻體松散，在洪水巨大沖力下也會(huì)失穩(wěn)倒塌。墻后填料的選擇不當(dāng)，漿砌擋土墻施工中反濾層處理不當(dāng)，泄水孔堵塞，浸入墻后的水無法及時(shí)排出墻外，形成靜水壓力，同時(shí)墻后填料飽水后體積膨脹，當(dāng)產(chǎn)生的推力大于墻身的剪應(yīng)力時(shí)，墻身即沿某一薄弱面產(chǎn)生裂縫甚至倒塌。
2.公路水毀的應(yīng)對(duì)措施
五指山市大部分是山區(qū)及丘陵地帶，常因地形條件限制，不少路段與河道并行，一面傍山，一面臨河，許多路基是半填半挖或全部為填方，為保證路基穩(wěn)定，排水通暢的小型排水構(gòu)造物也較多，暴雨時(shí)易被洪水破壞，因此，應(yīng)采取措施進(jìn)行防治。
2.1 加強(qiáng)邊坡坡面的防護(hù)
加強(qiáng)對(duì)路基邊坡坡面防護(hù)的養(yǎng)護(hù)工作路基邊坡坡面防護(hù)主要有砌石護(hù)坡、護(hù)面墻及植物防護(hù)。這些防護(hù)措施，在暴雨洪流沖刷作用下有的發(fā)生不同程度的破壞，一旦出現(xiàn)，就應(yīng)及時(shí)進(jìn)行維修加固養(yǎng)護(hù)，以免破壞繼續(xù)擴(kuò)大。對(duì)有的坡面沒有進(jìn)行防護(hù)加固，經(jīng)調(diào)查需要進(jìn)行防護(hù)的都要采取防護(hù)措施進(jìn)行加固，防止破壞現(xiàn)象繼續(xù)擴(kuò)大，造成路基水毀。
2.2路基沉陷的防治
（1）在軟弱地基上修建公路時(shí)，應(yīng)特別注意對(duì)路基進(jìn)行加固，可采用換土法、摻石灰法、石灰樁法等多種加固方法，使路基達(dá)到足夠的強(qiáng)度，滿足設(shè)計(jì)要求。
（2）在進(jìn)行路基設(shè)計(jì)時(shí)，切不可用透水性不同的土無序填筑，要采用級(jí)配良好的砂性土等填筑路基，當(dāng)確需用透水性不同的土填筑路基時(shí)，應(yīng)將透水性強(qiáng)的土填筑路基下層，透水性不強(qiáng)的土填筑路基上層。
（3）沿河路堤、河灘路和橋頭引道等長期浸水路基要設(shè)置堤岸、護(hù)坡等防護(hù)措施。
（4）路基邊溝縱坡不小于0．5％，單向排水長度不宜超過500m，應(yīng)分段設(shè)排水溝、涵洞將水引出路基，以免水積聚在邊溝內(nèi)而下滲，影響路基穩(wěn)定。
（5）在地下水位淺的路段，應(yīng)鋪設(shè)砂（礫）墊層以阻斷毛細(xì)水上升，以免影響路基路面穩(wěn)定，路面基層宜采用水泥穩(wěn)定土類、二灰穩(wěn)定碎石類以提高路基路面水浸穩(wěn)定性，并具有足夠的強(qiáng)度，面層宜采用密實(shí)型路面結(jié)構(gòu)以防止雨水下滲。
2.3路基坍塌的防治
（1）路基坍塌多見于山區(qū)公路，因此在公路選線時(shí)應(yīng)避免經(jīng)過地質(zhì)水文不良地段，盡量采用臺(tái)口式路基以減少路基外側(cè)填方。
（2）路塹必須設(shè)置邊溝，對(duì)于較長的路塹必須設(shè)置合理的縱坡，當(dāng)縱坡較大，且有沖刷可能時(shí)，應(yīng)加固加深或改用跌水與急流槽等設(shè)施。路塹挖方上側(cè)距離挖方坡口5m外應(yīng)設(shè)置一道或多道截水溝，以使地表水匯入截水溝引到排水溝或涵洞排出。
（3）對(duì)于開挖段或半填半挖段，兩側(cè)山體坡度必須開挖到位，必要時(shí)設(shè)置合理碎落臺(tái)，對(duì)于地質(zhì)不良路段，應(yīng)采用噴鋪、或防護(hù)工程、或生物固化來加固，防止山體滑坡或泥石流。
2.4橋涵破壞的防治
（1）對(duì)于山區(qū)沿溪線公路，一般應(yīng)每隔300m設(shè)置一道涵洞，通常要設(shè)置在凹凸曲線頂部和縱坡的陡緩變坡處，穿越村莊路段為排除村莊地面排水也應(yīng)設(shè)置涵洞。涵洞應(yīng)設(shè)置直徑不小于100cm的鋼筋混凝土管涵或墻身高不小于100cm的鋼筋混凝土板涵或石拱涵。對(duì)于山區(qū)公路，涵洞不僅排水而且輸沙，如果孔徑太小，流沙及雜物堵塞涵洞后，人工難以進(jìn)入清淤，使涵洞排水功能減弱，一旦山洪暴發(fā)，涵洞極易被沖毀。
（2）涵洞進(jìn)水口應(yīng)漿砌一段片石鋪砌，當(dāng)涵前排水溝縱坡較大時(shí)，應(yīng)建急流槽或跌水等構(gòu)造物以減緩流速。
（3）所建橋梁除保證橋梁安全外，還應(yīng)根據(jù)水流情況修建導(dǎo)流壩等調(diào)治構(gòu)造物，以保證橋梁在設(shè)計(jì)洪水位時(shí)不被沖毀。
（4）對(duì)于橋基已被淘空的橋梁，應(yīng)立即用混凝土填筑橋基淘空部分，然后采取現(xiàn)澆鋼筋混凝土加固橋基，在橋梁上游修建合適的導(dǎo)流壩、丁壩等調(diào)治構(gòu)造物，使水流均勻流暢地通過橋孔。
（5）加強(qiáng)橋涵的日常養(yǎng)護(hù)，保持橋涵排水最好狀態(tài)。
2.5防護(hù)工程與加固工程損壞的防治
（1）防護(hù)與加固工程在地段為軟弱的地基時(shí)，要采用換土或砂礫、碎石、灰土等進(jìn)行填筑。
（2）防護(hù)與加固工程基礎(chǔ)埋深，對(duì)于無沖刷地基，應(yīng)在天然地基以下至少1m，對(duì)于有沖刷地基，應(yīng)在沖刷線下至少1m。
（3）擋土墻應(yīng)設(shè)置排水設(shè)施，以疏干墻后填料中的水份，防止墻后積水致使墻身受到額外的靜水壓力，減少季節(jié)性冰凍地區(qū)填料的凍脹壓力，清除粘土填料浸水的膨脹壓力。
（4）路塹擋土墻后地面應(yīng)做好排水處理，設(shè)置排水溝，必要時(shí)夯實(shí)地表土以減少雨水和地面水下滲，而墻趾前的邊溝則應(yīng)予以鋪砌加固，以防邊溝水滲入基礎(chǔ)。
（5）漿砌塊（片）石墻身，泄水孔尺寸可為5cm×10cm、10cm×10cm、15cm×20cm或直徑為5～10cm圓孔，視泄水量大小而定。泄水孔的間距一般為2～3m，上下泄水孔宜錯(cuò)開布置，下排泄水孔的出口應(yīng)高于地面。若為路塹墻，出水口應(yīng)高出邊溝水位0．3m，若為浸水擋土墻應(yīng)設(shè)在常水位以上0.3m。
（6）沿河路堤設(shè)置擋墻時(shí)，應(yīng)結(jié)合河流情況布置，注意設(shè)墻后仍要保持水流順暢，不要擠壓河道，引起局部沖刷。
3.公路水毀的預(yù)防
要加強(qiáng)公路水毀的預(yù)防工作，預(yù)防工作搞好了，水毀就會(huì)減少，水毀搶險(xiǎn)自然也就會(huì)隨之減少，所以水毀預(yù)防和搶險(xiǎn)之間有互為消長的關(guān)系，這就說明了“防重于搶”的重要性及其經(jīng)濟(jì)效益。但在公路水毀的防搶工作中，還存在“搶重于防”的現(xiàn)象，特別是對(duì)滑坡、崩塌的處理，不論是大型的還是小型的均采取清除的方法，少有重視保護(hù)生態(tài)環(huán)境，積極采取綜合治理者，以致有的小型滑坡、崩塌越清越大，越清越多，花費(fèi)也相應(yīng)增大，最后變成難以治理的大型滑坡、崩塌。
4.結(jié)語
雖然造成公路水毀的原因是多方面的，但只要我們從公路的設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)等多方面重視水毀，公路水毀將會(huì)得到有效控制，公路水毀損失也將大大的減少。 [科]
