淺析天定高速公路水毀成因及處治措施

【摘要】水毀是公路常見病害之一，養(yǎng)護(hù)預(yù)防工作是重中之重，本文從設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)方面對天定高速公路水毀原因、治理措施進(jìn)行分析論述，提高水毀防治工作能力。

【關(guān)鍵詞】公路水毀；成因；處治措施

引言

天定高速公路是國家高速公路東西橫向線—G30連霍高速公路的組成部分，是甘肅省規(guī)劃的“四縱四橫四重”公路網(wǎng)主骨架的重要組成部分，2010年12月底建成通車。2011年7月至8月，因連續(xù)出現(xiàn)強(qiáng)降雨天氣，造成天定高速公路部分路段水毀嚴(yán)重。2012年上半年，定西出現(xiàn)了多年不遇的強(qiáng)降雨，降雨量比歷年同期多20%～50%，連續(xù)強(qiáng)降雨造成天定高速道路災(zāi)害嚴(yán)重，部分路段出現(xiàn)了黃土陷穴、路基滲水、路基邊坡沖毀、塌陷、防排水構(gòu)造物損壞等病害。2013年入汛以來，強(qiáng)降雨天氣頻發(fā)，致使部分路段水毀嚴(yán)重。

一、公路水毀類型

天定高速公路自通車運(yùn)營3年多來，每到汛期，公路水毀頻發(fā)，因?yàn)槁坊钔翞闈裣菪渣S土，遇水極易造成各類公路水毀發(fā)生，常見有以下幾種：1、防排水構(gòu)造物水毀，較多的是路基排水溝或邊溝接涵洞以及橋梁溝岸處的急流槽斷裂或懸空，局部路段排水溝、邊溝拉裂、懸空或淤積。2、路基防護(hù)水毀，沿河路基防護(hù)工程坍塌；部分填方邊坡菱形骨架或拱形骨架損毀；挖方路面局部邊坡防護(hù)垮塌。3、橋梁水毀，主要包括臺尾中央分隔帶硬化破損、耳墻后進(jìn)水、錐坡護(hù)坡沖刷損壞、臺背沉降、溝道沖刷嚴(yán)重危及橋墩基礎(chǔ)、部分墩臺附近形成陷穴。4、涵洞水毀，主要有淤積、積水、部分涵洞出口不能排水、急流槽損壞或斷裂，八字墻沉降或開裂、臺背積水、沉降等。

二、公路水毀成因

（一）防排水構(gòu)造物水毀原因分析

1、天定高速公路位于濕陷性黃土地區(qū)，排水構(gòu)造物周邊由于耕作或棄土形成虛土，在雨水作用下虛土濕陷，導(dǎo)致排水構(gòu)造物懸空或斷裂。2、黃土沖溝在暴雨季節(jié)沖刷和下切嚴(yán)重，溝道內(nèi)易形成陷穴，容易導(dǎo)致排水構(gòu)造物損壞。3、設(shè)計中對橋梁泄水孔未做接地處理，在雨水跌落至溝岸時，易形成新的陷穴，導(dǎo)致急流槽斷裂或懸空。4、部分急流槽布設(shè)于陡坎地段，加之黃土的濕陷性，陡坎上的急流槽本身存在不穩(wěn)定的問題。5、個別構(gòu)造物施工不到位，部分急流槽未送至溝底或涵洞口，在雨水作用下，急流槽出口沖刷形成陡坎，造成急流槽端部斷裂損壞。

（二）路基防護(hù)水毀原因分析

1、沿河路基部分原設(shè)計為利用舊河堤防護(hù)，由于當(dāng)?shù)乩相l(xiāng)在舊河堤上取砂，河床降低，導(dǎo)致防護(hù)工程基礎(chǔ)埋深不足，造成防護(hù)工程沖毀；其次施工質(zhì)量缺陷，砌筑砂漿強(qiáng)度不足，與片石不粘連，受洪水長時間沖刷，石塊掉落，將局部路基沖毀，邊坡坍塌。2、填方坡面防護(hù)，原設(shè)計采用散排方式，但對于長下坡及彎道內(nèi)側(cè)路段，邊坡植草薄弱，邊坡集中沖刷較嚴(yán)重；部分填方邊坡菱形骨架或拱形骨架坡面防護(hù)混凝土強(qiáng)度不足，攔水帶漏水，沖刷路基，骨架內(nèi)填土流失，骨架損毀。3、挖方坡面防護(hù)，主要原因是強(qiáng)降雨沖刷邊坡或滲透于坡面防護(hù)的水不能及時排除，因此增加了坡面自重，在雨水作用下易造成坡面防護(hù)垮塌。

（三）橋梁水毀原因分析

1、搭板下填料遇水沉降或因?yàn)閴簩?shí)不夠沉降導(dǎo)致搭板沉降或托空，部分臺背沉降。2、部分錐坡施工不到位，致使耳墻與路基之間有縫隙導(dǎo)致雨水進(jìn)入。3、強(qiáng)降雨形成山洪，溝道沖刷嚴(yán)重，導(dǎo)致部分樁基外露；降雨后在部分墩臺附近形成陷穴。4、部分橋臺設(shè)計時在挖方路段，沒有設(shè)計錐坡，但是施工開挖后形成填方，沒有做臺前護(hù)坡。

（四）涵洞水毀原因分析

1、部分涵洞設(shè)計不合理，出水未遠(yuǎn)送導(dǎo)致涵洞積水。2、部分涵洞因?yàn)檎鞯乩щy，出口急流槽不能實(shí)施導(dǎo)致涵洞積水或淤積，因積水，部分涵洞沉降。3、雨水進(jìn)入急流槽或排水溝側(cè)面，導(dǎo)致地面沉陷，引起構(gòu)造物損毀。4、雨水從中央分隔帶下滲到涵臺臺背，造成臺背填料含水量過大。

三、公路水毀處治

（一）防排水構(gòu)造物水毀處治措施

1、對黃土陷穴采取開挖后回填夯實(shí)處理，完善排水系統(tǒng)，保證排水構(gòu)造物與涵洞口、自然溝道等連通。2、對已損壞的邊溝、排水溝等排水構(gòu)造物采用混凝土重新澆筑。3、對自然坡面較平緩或損壞不嚴(yán)重的排水構(gòu)造物采用漿砌片石或混凝土修復(fù)。4、對自然坡面較陡的采用PVC管將水引至溝底，并在PVC管進(jìn)、出口處設(shè)置消力池。

（二）路基防護(hù)水毀處治措施

1、沿河路堤防護(hù)工程，在舊護(hù)坡或河堤上采用片石混凝土護(hù)坦基礎(chǔ)，加大基礎(chǔ)埋深，基礎(chǔ)埋深以橫斷面方向河道最低點(diǎn)控制。在坡腳順河道增設(shè)駁岸，加大基礎(chǔ)埋深，防止洪水沖刷路基邊坡。2、填方坡面防護(hù)，增設(shè)攔水帶和邊坡急流槽，以緩解骨架內(nèi)流水槽排水壓力，對受損邊坡和防護(hù)進(jìn)行修復(fù)。3、挖方坡面防護(hù)，完善挖方邊坡截排水系統(tǒng)，對已損壞的邊坡平臺排水溝、截水溝、吊溝或急流槽等排水設(shè)施采用漿砌片石重新砌筑。

（三）橋梁水毀處治措施

1、對搭板托空嚴(yán)重、跳車嚴(yán)重的橋梁，設(shè)置高壓旋噴樁置換和擠密土體，填實(shí)搭板脫空部分。2、對跳車不嚴(yán)重的、臺后有輕微沉降的橋梁，采用注漿加固措施，提高路基的強(qiáng)度和剛度，路面沉降的用瀝青混凝土找平。3、部分急流槽長度不夠的，進(jìn)行接長送至溝底并設(shè)消力池錐坡或護(hù)坡為防護(hù)的進(jìn)行完善施工。4、墩臺周圍的陷穴進(jìn)行夯土回填。

（四）涵洞水毀治理措施

1、對于積水的涵洞，部分出口開挖設(shè)置長的排水溝（最長達(dá)500m），部分設(shè)置蒸發(fā)池進(jìn)行排水。2、對于沉降的涵洞，在涵底設(shè)置高壓旋噴樁置換和擠密土體，形成復(fù)合地基，防止涵洞繼續(xù)沉降斷裂，重新鋪砌涵底、調(diào)整縱坡，瀝青麻絮堵塞沉降縫，路面沉降的用瀝青混凝土找平。3、破損的八字墻、急流槽、排水溝，進(jìn)行修補(bǔ)。4、急流槽長度不夠的，延長至溝底并設(shè)消力池。通過近年來養(yǎng)護(hù)管理工作，筆者認(rèn)為做好公路水毀是一項(xiàng)長期任務(wù)，重在預(yù)防，防治結(jié)合。水是破壞公路構(gòu)造物的主要因素，公路水毀防治應(yīng)堅持“治理必須先治水”的指導(dǎo)思想，只有合理設(shè)計是公路水毀防治的關(guān)鍵，只有在設(shè)計中充分滿足根治水毀的要求，才能使公路水毀達(dá)到根治。施工質(zhì)量也是有效預(yù)防水毀的因素之一，尤其是全面、及時、有效的養(yǎng)護(hù)管理是防治水毀的重要保證，始終做到“堵小洞，防大害”，防患于未然。

一是加強(qiáng)全面養(yǎng)護(hù)，積極預(yù)防水毀。目前，存在養(yǎng)護(hù)部門注重路面養(yǎng)護(hù)，對防排水調(diào)查少，對防排水構(gòu)造物裂縫、小坍塌、小損壞不及時修復(fù)，為水毀埋下隱患，筆者認(rèn)為加強(qiáng)公路全面養(yǎng)護(hù)使其公路設(shè)施保持完好狀態(tài)，才能及時有效預(yù)防和減少水毀的發(fā)生。

二是認(rèn)真排查隱患，積極做好水毀修復(fù)工作。養(yǎng)護(hù)部門每年在汛期來臨之前，要加強(qiáng)對公路的全面排查，特別對公路防排水、橋涵工程，加大雨前、雨中、雨后巡查工作，一旦發(fā)現(xiàn)安全隱患，在詳實(shí)勘察及調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，對不同類型、損毀程度、范圍不同的水毀，本著因地制宜的原則，選用技術(shù)合理、經(jīng)濟(jì)有效的措施，及時修復(fù)，把水毀消滅在萌芽狀態(tài)。

三是完善排水設(shè)施，減少水毀發(fā)生。我省公路均為山區(qū)公路，因?yàn)樵O(shè)計、施工等各種原因，部分排水系統(tǒng)滿足不了排水和輸送泥沙的要求，排水溝渠的防沖及自身抵御災(zāi)害的能力較差，自身穩(wěn)定性差，出現(xiàn)局部損壞而未及時修補(bǔ)，降雨進(jìn)水流從損壞處流出，集中沖刷路基、邊坡，造成水毀。因此，在養(yǎng)護(hù)管理過程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際，結(jié)合具體的地質(zhì)條件，系統(tǒng)的布設(shè)排水設(shè)施，及時增修、改建和完善防排水系統(tǒng)，有效減少水毀，確保公路安全渡汛。