柬埔寨8號(hào)公路水毀原因分析及處治設(shè)計(jì)

張勇　孫敏

摘要：2011年雨季期間東南亞國(guó)家發(fā)生特大洪水，本文對(duì)受特大洪水影響的柬埔寨8號(hào)公路水毀沖刷原因進(jìn)行了初步地分析和總結(jié)，并以此提出了相應(yīng)的防護(hù)處治設(shè)計(jì)，可為類似工程的實(shí)施提供借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：雨季；特大洪水；水毀沖刷；防護(hù)處治

中圖分類號(hào)：U418.54 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1674-3954（2013）21-0312-02

1 工程概況

1.1 地理位置

柬埔寨國(guó)家8號(hào)公路是柬埔寨國(guó)家公路網(wǎng)主干線公路之一，位于干丹和菠蘿勉兩省境內(nèi)中北部，磅湛省東南部，成西東走向。起點(diǎn)接湄公河Prek Tamak大橋與6號(hào)公路連接，東止于柬越邊境，全長(zhǎng)105.6km，設(shè)大橋1500m/11座，中小橋1060m/17座，涵洞281道，全線于2008年完工。

8號(hào)公路路線基本位于湄公河沖洪積平原區(qū)，地勢(shì)平坦，其中K3～K55路段屬湄公河滯洪區(qū)范圍，雨季易受洪水影響。

1.2 氣候水文

8號(hào)公路工程區(qū)域氣候?qū)贌釒Ъ撅L(fēng)氣候，雨量充沛，氣溫很高，終年如夏。每年分為雨季和旱季，5～10月為雨季，11月～第二年4月為旱季，年平均氣溫達(dá)29～30℃年均降雨量為1000-1500mm左右，其中90%的降水集中在雨季。

1.3 2011年雨季期間8號(hào)公路水毀情況

2011年7～10月雨季期間東南亞國(guó)家發(fā)生了特大洪水，泰國(guó)發(fā)生了300年一遇的洪水，柬埔寨、老撾等發(fā)生了50年一遇以上的洪水，本次洪水歷時(shí)時(shí)間長(zhǎng)，影響范圍大；柬埔寨24個(gè)省市中有13個(gè)省市遭受不同程度的水災(zāi)，1～7萬(wàn)棟房屋被淹，全國(guó)受災(zāi)人口近120萬(wàn)。此外，全國(guó)共有近39萬(wàn)hm²稻田被淹，2000多公里道路不同程度受損。

8號(hào)公路按照中國(guó)規(guī)范三級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，路基設(shè)計(jì)洪水位為25年一遇，橋梁為50年一遇，該道路位于湄公河滯洪區(qū)，沿線經(jīng)歷了50年一遇的洪水位，部分橋梁路段更是經(jīng)歷了百年一遇的水位，且洪水持續(xù)時(shí)間較以往延長(zhǎng)了幾個(gè)月，部分路段的洪水水流流速更是超過(guò)5m/s。8號(hào)公路大部分路段經(jīng)受住了洪水的考驗(yàn)，并得到了柬埔寨政府的肯定和表?yè)P(yáng)，但部分地勢(shì)低洼的路段雖然滿足25年一遇的規(guī)范要求，但在如此強(qiáng)度大、范圍廣的洪水影響下還是受到了不同程度的侵蝕和毀壞。主要表現(xiàn)為橋頭錐坡沖毀、涵洞八字墻沖毀、路基邊坡侵蝕、路基沉陷（進(jìn)而造成路面損壞）等病害。

2 水毀原因初步分析

2.1 路面裂縫及路基開裂沉陷

路基在洪水的超長(zhǎng)期浸泡侵潤(rùn)下，填料軟化，強(qiáng)度降低，產(chǎn)生沉降變形；而雨季過(guò)后，洪水退去，路基填料內(nèi)部又會(huì)產(chǎn)生一定的干縮變形進(jìn)而影響路面，從而引起了洪水過(guò)后路面裂縫密布的病害。而對(duì)于幾段比較嚴(yán)重的路基開裂沉陷病害，除以上原因外，這幾段路基填高較高（最高達(dá)6m），且為老路拼寬填筑而成，故新老路基拼寬處受洪水長(zhǎng)期浸泡侵蝕產(chǎn)生的沉降變形尤為嚴(yán)重以致路基開裂沉陷。

2.2 一般路基邊坡防護(hù)沖毀

經(jīng)調(diào)查，路基邊坡防護(hù)工程洪水后情況整體良好，發(fā)生路基防護(hù)工程被沖毀的路段路基邊坡坡腳均有水塘，滯洪期間洪水在此發(fā)生紊流而沖刷路基，超長(zhǎng)時(shí)間作用后導(dǎo)致防護(hù)工程基礎(chǔ)掏空下沉，繼而掏空整段路基邊坡和防護(hù)。

2.3 涵洞八字墻沖毀及臺(tái)背區(qū)沉陷

特大洪水期間，涵洞進(jìn)出口水流流速極快且過(guò)水?dāng)嗝骘柡停樗谶M(jìn)出口發(fā)生快速的紊流，不斷沖刷八字墻及涵洞兩側(cè)路基防護(hù)的基礎(chǔ)，當(dāng)基礎(chǔ)底部的地基被沖刷掏空后，基礎(chǔ)失穩(wěn)下塌，上部開裂下沉，在洪水的不斷沖刷下逐級(jí)往上發(fā)展以致全部沖毀。

涵洞在長(zhǎng)期洪水泄洪時(shí)，進(jìn)出口的水力差和水流流速附加給了臺(tái)背填土，造成了臺(tái)背區(qū)兩端出現(xiàn)滲水、管涌等細(xì)料流失現(xiàn)象，以致臺(tái)背區(qū)域形成路面沉陷。

2.4 橋臺(tái)錐坡防護(hù)及橋頭路基防護(hù)沖毀

特大洪水期間，橋梁下部水流流速極快且過(guò)水?dāng)嗝骘柡?，洪水在橋臺(tái)附近發(fā)生快速的紊流，不斷沖刷橋臺(tái)錐坡及橋頭兩側(cè)路基防護(hù)的基礎(chǔ)，當(dāng)基礎(chǔ)底部的地基被沖刷掏空后，基礎(chǔ)失穩(wěn)下塌，上部開裂下沉，在洪水的不斷沖刷下逐級(jí)往上發(fā)展以致全部沖毀。

3 水毀處治設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)8號(hào)公路水毀原因的初步分析，認(rèn)為主因是本次洪水持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，水位高，流速快，已經(jīng)超過(guò)了設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)道路造成了較大損毀。結(jié)合本項(xiàng)目所處的地理位置及柬埔寨氣候水文的特點(diǎn)，并從安全穩(wěn)定、施工便利、經(jīng)濟(jì)環(huán)保的角度出發(fā)，對(duì)8號(hào)公路各水毀路段進(jìn)行了專項(xiàng)處治設(shè)計(jì)，以達(dá)到能夠抵御1/50洪水的要求。

3.1 路面裂縫及路基開裂沉陷的處治設(shè)計(jì)

（1）對(duì)路面裂縫密布且范圍較大的路段采用整幅加鋪4cm AC-13C瀝青混凝土罩面，在加鋪4cm瀝青混凝土罩面前，需對(duì)現(xiàn)有路面進(jìn)行清洗，然后用瀝青混凝土填平凹陷部分才可進(jìn)行罩面施工。現(xiàn)有路面罩面后，需重新畫分行車道標(biāo)線。

（2）對(duì)路面車轍或輕度龜裂且范圍較小的路段采用切割面層后加鋪5cm瀝青混凝土；對(duì)路面中度以上龜裂且范圍較小的路段采用挖除基層后加鋪5em瀝青混凝土+2×16cm級(jí)配碎石。

（3）對(duì)幾段嚴(yán)重開裂沉陷病害的路基，處治方式為：路基整體下挖1.17m至路床底面，再采用宕渣回填壓實(shí)（其中鋪設(shè)三道土工格柵），最后加鋪新路面結(jié)構(gòu)層。路基開挖后，若路床底面以下還存在較寬的裂縫，建議裂縫相應(yīng)區(qū)域宕渣換填。

3.2 一般路基邊坡防護(hù)沖毀的處治設(shè)計(jì)

對(duì)K22+440～K22+480段路基左側(cè)和K40+100～K40+185段路基右側(cè)防護(hù)沖毀的病害，處治方式為：護(hù)坡下部采用C20片石混凝土澆筑擋墻基礎(chǔ)，擋墻基礎(chǔ)埋置深度需在沖刷線以下50cm：上部采用30cm厚M7.5漿砌片石砌筑，防護(hù)標(biāo)高以恢復(fù)至原防護(hù)標(biāo)高控制。

該兩段路基待護(hù)坡工程施工完成后，需對(duì)坡腳水坑進(jìn)行回填，頂部60cm采用石籠壓面，下部采用大塊石理拋。

3.3 涵洞八字墻沖毀及臺(tái)背區(qū)沉陷的處治設(shè)計(jì)

（1）對(duì)涵洞八字墻及兩側(cè)路基防護(hù)沖毀嚴(yán)重的路段，處治方式為：沿八字墻前端及兩側(cè)路基坡腳設(shè)置一道C20片石混凝土擋墻基礎(chǔ)，擋墻基礎(chǔ)埋置深度需在沖刷線以下1m；八字墻及洞口鋪砌采用C20片石混凝土澆筑，尺寸參照原施工圖設(shè)計(jì)，八字墻墻背范圍內(nèi)采用C20片石混凝土整體澆筑。而兩側(cè)路基邊坡整平夯實(shí)后，采用40cm厚M7.5漿砌片石砌筑，防護(hù)至路基頂標(biāo)高。

待涵洞路段防護(hù)工程施工完成后，需對(duì)涵洞洞口的水坑進(jìn)行大塊石理拋，擋墻基礎(chǔ)外側(cè)5m范圍內(nèi)拋至地面標(biāo)高，后按1：2放坡理拋，表面采用一層60cm厚的石籠壓面，詳見圖2。

（2）針對(duì)涵洞臺(tái)背沉陷病害的輕重，考慮以下兩種處治方式：

①嚴(yán)重病害路段：涵洞前后臺(tái)背區(qū)按瀝青混凝土路面寬度10m整體下挖57cm，碾壓密實(shí)后，涵洞前后臺(tái)背下部20cm采用C25鋼筋混凝土澆筑，涵洞洞頂下部20cm采用宕渣回填，最后加鋪新路面結(jié)構(gòu)層。

⑦一般病害路段：整幅加鋪4cm AC-13C瀝青混凝土罩面，凹陷部分采用瀝青混凝土填平，兩端端部自然接順過(guò)渡。

3.4 橋臺(tái)錐坡防護(hù)及橋頭路基防護(hù)沖毀的處治設(shè)計(jì)

（1）針對(duì)橋梁路段水毀病害的輕重和特點(diǎn)，并結(jié)合考慮施工便利的因素，對(duì)水毀受損情況一般的橋臺(tái)錐坡采用以下處治方式：沿橋臺(tái)錐坡及兩側(cè)順接路基坡腳設(shè)置一道C20片石混凝土擋墻基礎(chǔ)，擋墻基礎(chǔ)埋置深度需在現(xiàn)有沖刷線以下1m，橋梁錐坡范圍內(nèi)采用C20片石混凝土整體澆筑（個(gè)別橋梁錐坡不用回填，僅考慮M7.5漿砌片石修補(bǔ)）；而兩側(cè)路基邊坡整平夯實(shí)后，采用40cm厚M7.5漿砌片石砌筑，防護(hù)至路基頂標(biāo)高。

待橋梁路段防護(hù)工程施工完成后，需對(duì)橋梁錐坡坡腳水坑進(jìn)行大塊石理拋，擋墻基礎(chǔ)外側(cè)5m范圍內(nèi)拋至地面標(biāo)高，后按1：2放坡理拋，表面采用一層60cm厚的石籠壓面。而沖刷不嚴(yán)重的區(qū)域，不考慮大塊石理拋僅一層60cm厚的石籠壓面或不作防沖刷措施。

（2）在本次水毀過(guò)程中，14號(hào)橋水毀最為嚴(yán)重，0號(hào)、3號(hào)臺(tái)錐坡全部沖毀，1號(hào)、2號(hào)墩樁基外露5m以上，且橋下沖坑又大又深，故考慮采用以下處治方式：沿橋臺(tái)錐坡及兩側(cè)順接路基坡腳設(shè)置C20片石混凝土樁基擋墻，樁基采用C30鋼筋混凝土預(yù)制方樁，間距1.2m，方樁頂設(shè)置厚1m的C25鋼筋混凝土承臺(tái)，埋置深度需在沖刷線以下1.5m。橋梁錐坡范圍內(nèi)可采用C20片石混凝土整體澆筑；路基兩側(cè)擋墻頂邊坡整平夯實(shí)后，采用40cm厚M7.5漿砌片石砌筑，防護(hù)至路基頂標(biāo)高。因橋下C30預(yù)制方樁施工受限，改成直徑1.2m的人工挖孔樁，縱向布置3根，深度6m。

另外橋下及兩側(cè)沖坑采用土方回填，因右側(cè)沖坑很大，考慮橫向填至一定寬度后按兩級(jí)1：2.0放坡至坑底，回填土壓實(shí)整平后整體鋪設(shè)一層反濾土工布且頂部50em厚石籠壓面，四周邊界設(shè)置石籠基礎(chǔ)，寬50cm，埋深60cm。水坑放坡坡腳需設(shè)置片石混凝土基礎(chǔ)，寬60cm，埋深100cm，且沿片石混凝土基礎(chǔ)打入木樁，直徑15cm，間距1.2m，深6m，詳見圖3。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)2011年雨季期間柬埔寨8號(hào)公路水毀病害情況的介紹，分析和總結(jié)了水毀沖刷病害的成因和特點(diǎn)，并以此提出了相應(yīng)的防護(hù)處治設(shè)計(jì)，為類似工程的實(shí)施提供借鑒和參考。

參考文獻(xiàn)

[1]公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范JTGD30-2004

[2]劉建樓，等，阿爾及利亞?wèn)|西高速公路橋涵防沖刷設(shè)計(jì)[J]，公路，2008（09）