公路回頭曲線路段水毀設(shè)計(jì)
——以S208線K235+900～K236+260段水毀為例

甘肅省交通科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州 730000

1 沿線自然地理特征

1.1 地形地貌

案例項(xiàng)目地處武都，秦嶺和岷山兩大山系的支脈東西向橫貫全境，區(qū)域內(nèi)高山、河谷、溶洞、丘陵、盆地交錯(cuò)，峰巒疊嶂，溝壑縱橫，氣候垂直分布，地理差異明顯。

1.2 地質(zhì)構(gòu)造

武都區(qū)在大的地貌單元上處于西秦嶺西段侵蝕-剝蝕構(gòu)造山地，受區(qū)域構(gòu)造控制的山體總走向是東西向，總地勢(shì)為西北高、東南低，最高峰擂鼓山海拔3600m，最低裕河曲家庵海拔660m。其總的地形特點(diǎn)是溝谷發(fā)育、切割強(qiáng)烈、地表起伏大、山勢(shì)陡峻、相對(duì)高差大（相對(duì)高差為1000～1500m）、坡度大。

2 水毀概況

2017年8月6日20時(shí)至7日11時(shí)30分，隴南普降大到暴雨，武都局部出現(xiàn)大暴雨，最大降水量為201mm，致使隴南區(qū)域內(nèi)S208線龍溝至馬街段多處路段路基防排水設(shè)施垮塌、路基缺口、邊溝淤塞、路面沉陷等水毀病害，橋涵防護(hù)構(gòu)造物及交通安全設(shè)施受到不同程度損壞，嚴(yán)重影響道路的通行安全。其中S208線K235+900～K236+260段為水毀修復(fù)保通工程中的一段。

該路段為回頭曲線，此次水毀位于回頭曲線的下線，路基邊坡滑塌導(dǎo)致道路交通中斷，但不能中斷交通，故時(shí)間緊迫，需要采取措施搶修便道，及時(shí)在塌方路段設(shè)置安全警示標(biāo)志牌，確保過(guò)往車(chē)輛行人安全。在此基礎(chǔ)上，研究分析公路水毀處治方案。

3 設(shè)計(jì)過(guò)程

3.1 保通設(shè)計(jì)

近年來(lái)，公路水毀災(zāi)害應(yīng)急搶修問(wèn)題日益凸顯，亟待解決，Chinchiolo等[1]探討了路基邊坡的應(yīng)急修復(fù)問(wèn)題，提出了應(yīng)急修復(fù)的工作思路及臨時(shí)修復(fù)技術(shù)，應(yīng)根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)情況，制訂現(xiàn)有道路保通實(shí)施方案，開(kāi)挖便道，針對(duì)滑坡、急彎，提前進(jìn)行預(yù)告并設(shè)立警示標(biāo)志和臨時(shí)施工標(biāo)志，并安排專(zhuān)人指揮交通。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)

相關(guān)人員需要詳細(xì)且細(xì)致地進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)，應(yīng)通過(guò)公路養(yǎng)護(hù)人員及當(dāng)?shù)鼐用窳私猬F(xiàn)場(chǎng)滑塌邊坡的變化及發(fā)展情況，對(duì)滑塌范圍應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)測(cè)繪，并對(duì)滑塌成因及破壞程度進(jìn)行分析。根據(jù)滑塌體的實(shí)際情況，及時(shí)收集滑塌處工程地質(zhì)情況，并通過(guò)對(duì)滑坡體地質(zhì)情況分析、計(jì)算，確定初步處治方案。

3.3 成因分析

現(xiàn)場(chǎng)勘查完成后，通過(guò)對(duì)路基邊坡滑塌的原因進(jìn)行分析。K235+900～K236+260段路基滑塌位于回頭曲線下線，由于暴雨強(qiáng)度大，路基、路面積水迅速匯集，現(xiàn)有排水設(shè)施設(shè)防等級(jí)難以滿(mǎn)足此次降水的需求，導(dǎo)致匯水沖蝕路基邊坡，雨水灌入路基，土體自重加大，造成原有擋土墻失穩(wěn)，產(chǎn)生滑塌。

3.4 處治措施

（1）通過(guò)對(duì)成因的分析，對(duì)該段滑塌提出兩種設(shè)計(jì)方案。

方案一（改線方案）：從K235+900～K236+260進(jìn)行改線。改線起點(diǎn)位于舊路里程K235+900處，順舊路中線，在K235+960處路線改向右側(cè)臺(tái)地，順臺(tái)地前進(jìn)，在K236+040處房屋處出來(lái)至舊路回頭處，在沿舊路回頭布線，在K236+130路線向左改線在現(xiàn)有上線處，在K236+240線位回到現(xiàn)有舊路上。具體改線方案如圖1所示。該段改線道路采用設(shè)計(jì)車(chē)速為20km/h，路基寬度為7.5m（與原路基同寬），平曲線最小半徑為62.43m，回頭一個(gè)，回頭半徑為15m，最大縱坡9%。對(duì)于現(xiàn)有垮塌邊坡，在舊路內(nèi)側(cè)邊緣設(shè)置路肩矮墻進(jìn)行防護(hù)，對(duì)邊坡進(jìn)行清理處治，第一臺(tái)、第二臺(tái)采取1∶1.5的坡率，第三臺(tái)邊坡坡率為1∶1.75，第四臺(tái)邊坡坡率為1∶2，第五臺(tái)邊坡坡率為1∶2.25。在邊坡處設(shè)置2m寬平臺(tái)，平臺(tái)處設(shè)置0.5m×0.2m排水溝。

圖1 改線方案設(shè)計(jì)平面圖（單位：m）

方案二（樁板墻支護(hù)方案）：該方案維持舊路平、縱線形指標(biāo)（現(xiàn)有道路為設(shè)計(jì)車(chē)速為30km/h，路基寬度7.5m），根據(jù)滑坡產(chǎn)生的原因，目前對(duì)公路水毀滑坡的主要治理措施有抗滑樁、預(yù)應(yīng)力錨索框架、抗滑擋土墻、掛網(wǎng)錨噴等。輔助措施有排水工程、三維掛網(wǎng)植草、邊坡體減載、反壓固腳、護(hù)腳、監(jiān)控量測(cè)等[2-3]。方案二提出在現(xiàn)有舊路路肩外側(cè)10.6m處設(shè)置樁板墻，樁板墻設(shè)置起點(diǎn)位于K236+129處，終點(diǎn)位于K236+209處，長(zhǎng)度為80m，其中K236+129～K236+139段、K236+199～K236+209段的抗滑樁采用矩形斷面，尺寸為2m×1.5m（長(zhǎng)×寬）、平均樁長(zhǎng)21m；K236+139～K236+199段的抗滑樁采用矩形斷面，尺寸為2.5×2m（長(zhǎng)×寬），平均樁長(zhǎng)30m。

（2）方案對(duì)比及選定。以上兩個(gè)方案工程量及造價(jià)如表1所示。對(duì)比分析得出兩個(gè)處置方案的優(yōu)缺點(diǎn)如下。

表1 滑坡處治方案工程數(shù)量及造價(jià)對(duì)比表

方案一（改線）：優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)改線舊路線位，較好避開(kāi)滑坡體，主要工程項(xiàng)目為開(kāi)挖土方及涵洞，施工難易程度較低，施工周期較短，工程造價(jià)較低；缺點(diǎn)是由于該路段受地形限制，可用于布線的空間較小，需要拆除3戶(hù)居民住房，占用部分耕地。

方案二（樁板墻支護(hù)）：優(yōu)點(diǎn)是主要處治滑坡段落，處治范圍較短，長(zhǎng)度為80m，無(wú)新增拆遷及占地，主動(dòng)防護(hù)效果較好；缺點(diǎn)是采用樁板墻支護(hù)，施工難度較大，施工周期長(zhǎng)，工程造價(jià)較高。

通過(guò)上述比較得出，方案一（改線方案）施工較為容易，施工周期短，工程造價(jià)較低，并且處治效果較好，此次設(shè)計(jì)采用方案一。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，公路回頭曲線路段水毀設(shè)計(jì)應(yīng)首先采取保通措施，避免交通中斷，然后通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)對(duì)水毀成因進(jìn)行研究分析，針對(duì)具體成因，提出有效措施并進(jìn)行比選，通過(guò)比選確定最終的設(shè)計(jì)方案，施工中應(yīng)注意不影響交通，還要采取有效措施保證交通及施工安全。