山西省高速公路水毀發(fā)育特征與成因分析

陳 毅

（山西省交通科技研發(fā)有限公司 黃土地區(qū)公路建設(shè)與養(yǎng)護(hù)技術(shù)交通行業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山西 太原 030032）

0 引言

截至2019年底，山西省累計(jì)通車運(yùn)營(yíng)的高速公路里程突破5 700 km，高速公路路網(wǎng)已經(jīng)初具規(guī)模，受限于區(qū)內(nèi)地形條件的限制和黃土特殊工程性質(zhì)的影響，每年因水毀造成的直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)億元，嚴(yán)重制約著高速公路的經(jīng)濟(jì)收益和運(yùn)營(yíng)品質(zhì)的提升。

公路水毀作為一種常見(jiàn)病害，其定義和范疇因研究對(duì)象和發(fā)育規(guī)模的不同而略有差別：廣義上，公路沿線的交通基礎(chǔ)設(shè)施由于水的作用和影響而導(dǎo)致的破壞或損毀均屬于公路水毀的范疇[1]；狹義上，公路水毀則特指公路因河流洪水、暴雨山洪等因素引起的結(jié)構(gòu)物嚴(yán)重破壞的現(xiàn)象[2]。結(jié)合實(shí)際情況和已有的調(diào)研結(jié)果來(lái)看，山西省運(yùn)營(yíng)高速公路的水毀更符合廣義范疇的描述，即高速公路的既有結(jié)構(gòu)物和人為改造的地質(zhì)體受水的作用而產(chǎn)生的各種破壞現(xiàn)象和發(fā)育過(guò)程。由此可知，公路水毀的表現(xiàn)形式也因水的作用形式和損毀對(duì)象之間的組合而衍生出不同的類別。

公路水毀的分類判別作為災(zāi)害防治的基礎(chǔ)，對(duì)水毀災(zāi)害成因的精準(zhǔn)分析和高效處治有著重要的指導(dǎo)意義。在之前的研究和工程實(shí)踐中[3-4]，公路水毀類別劃分的依據(jù)主要有公路承災(zāi)體單元、致災(zāi)因子、發(fā)育規(guī)模以及經(jīng)濟(jì)損失等。J Doyle等[5]整理分析了華盛頓某景區(qū)道路二十余年的水毀資料，評(píng)價(jià)了洪水對(duì)公路結(jié)構(gòu)物和路基的影響；G Keller等[6]則對(duì)公路結(jié)構(gòu)物受水毀的影響程度提出了相應(yīng)的評(píng)估方法，并對(duì)公路的水毀預(yù)防和控制所采取工程措施的適用性進(jìn)行了討論；蔣煥章[7]結(jié)合公路承災(zāi)體單元和暴雨、洪水的作用形式對(duì)公路水毀進(jìn)行了分類，適用于水文條件復(fù)雜、水毀災(zāi)害后果嚴(yán)重的南方地區(qū)；高冬光[8]依據(jù)公路承災(zāi)體單元和水的作用形式，通過(guò)公路和橋梁水毀實(shí)例的調(diào)查總結(jié)歸納了10種主要的公路水毀類型；李家春[2]等綜合考慮公路承災(zāi)體、致災(zāi)因子和孕災(zāi)環(huán)境的影響，將公路暴雨洪水災(zāi)害劃分為11個(gè)類型，并提出了針對(duì)性較強(qiáng)的公路水毀命名方法。綜上所述，在公路水毀調(diào)研階段，以公路承災(zāi)體單元為劃分依據(jù)的水毀分類方法可以較為直觀且系統(tǒng)地反映出各類水毀災(zāi)害的發(fā)育特征和影響因素。

由于環(huán)境因素和地質(zhì)條件的影響，公路水毀的發(fā)育程度和成因機(jī)理具有明顯的區(qū)域特征，也直接影響著工程處治措施的合理性和適用性。目前，關(guān)于山西省運(yùn)營(yíng)高速公路水毀發(fā)育特征的研究和文獻(xiàn)報(bào)道較為有限，因此，筆者在山西省運(yùn)營(yíng)高速公路水毀實(shí)地調(diào)研工作的基礎(chǔ)上，總結(jié)歸納常見(jiàn)的水毀類型，并對(duì)其成因機(jī)理進(jìn)行分析，以期為山西省高速公路的運(yùn)營(yíng)管理決策和養(yǎng)護(hù)設(shè)計(jì)施工提供參考。

1 水毀現(xiàn)狀調(diào)研與分類

1.1 調(diào)研路段概況

本次調(diào)研涵蓋12個(gè)運(yùn)營(yíng)公司管轄的27條高速路段，結(jié)合山西省運(yùn)營(yíng)高速的分布現(xiàn)狀與區(qū)內(nèi)主要的地形地貌特點(diǎn)以及山西省黃土工程地質(zhì)分區(qū)[9]，將此次調(diào)研路段分為以下5個(gè)區(qū)域：

a）晉西北區(qū)，代表路段為S40靈河高速和G1812滄榆高速忻保段，該區(qū)位于黃土高原邊緣區(qū)域，屬黃土丘陵溝壑區(qū)，年平均降雨量約500 mm，地層主要為風(fēng)積形成的Q3黃土，下伏新近系的紅層，濕陷性黃土沉積厚度較淺，一般小于8.0 m，土體濕陷程度中等。

b）晉西區(qū)，代表路段為S70霍永高速，該區(qū)位于呂梁山脈中部，屬黃土丘陵溝壑區(qū)，年平均降雨量500～600 mm，地層以風(fēng)積形成的Q3和Q2黃土為主，偶有Q1黃土出露，濕陷性黃土沉積厚度一般大于10.0 m，土體濕陷程度強(qiáng)烈。

c）晉南區(qū)，該區(qū)位于運(yùn)城盆地，區(qū)內(nèi)地勢(shì)較為平坦，年平均降雨量大于600 mm，地層以風(fēng)積形成的Q4黃土和Q3黃土為主，濕陷性黃土沉積厚度介于8.0～10.0 m之間，土體濕陷程度中等。

d）桑干河、汾河流域區(qū)，該區(qū)位于山西省中部，區(qū)內(nèi)水系發(fā)達(dá)，地勢(shì)較為平坦，濕陷性黃土地層厚度介于8.0～15.0 m之間，年平均降雨量由北向南逐漸遞增，因此又分為3個(gè)亞區(qū)：第一亞區(qū)位于北部的大同盆地和朔州盆地，以風(fēng)積形成的Q4和Q3黃土為主，代表性路段為S45天黎高速和S36廣源高速；第二亞區(qū)位于忻定盆地和太原盆地，以風(fēng)積形成的Q4黃土為主，代表路段為G5京昆高速太祁段；第三亞區(qū)位于臨汾盆地，以風(fēng)積形成的Q3黃土和Q2黃土為主，代表路段為G22青蘭高速臨吉段。

e）晉東南區(qū)，代表路段為G2516東呂高速平榆段和S80陵侯高速，該區(qū)位于太行山南麓，屬山嶺重丘區(qū)，年平均降雨量大于600 mm，濕陷性黃土零星分布，土體濕陷程度中等。

1.2 水毀風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估方法

為方便野外記錄和識(shí)別，本次調(diào)研依據(jù)《自然災(zāi)害綜合風(fēng)險(xiǎn)公路承災(zāi)體普查技術(shù)指南》，采用定性指標(biāo)對(duì)水毀災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià)，分為高、較高、中和低4級(jí)，如表1所示。定性評(píng)價(jià)指標(biāo)包括水毀災(zāi)害的發(fā)育程度和水毀災(zāi)害的危害程度兩類，其中水毀災(zāi)害的發(fā)育程度根據(jù)公路承災(zāi)體的破損程度和變形特征分為4個(gè)等級(jí)，水毀災(zāi)害的危害程度根據(jù)路段的交通量、災(zāi)害可能導(dǎo)致的后果以及維修的難易程度分為3個(gè)等級(jí)，分別如表2和表3所示。

表1 水毀災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)分級(jí)

表2 水毀災(zāi)害發(fā)育程度分級(jí)說(shuō)明

表3 水毀災(zāi)害危害程度分級(jí)說(shuō)明

1.3 水毀發(fā)育特征與分類

1.3.1 路堤水毀

路堤水毀指填方路堤在水流滲透、沖刷等作用下形成坡面侵蝕、沉陷或滑動(dòng)的現(xiàn)象。填方路堤的土體壓實(shí)度較大，抗沖蝕能力強(qiáng)，且坡面多采用開(kāi)放（植被防護(hù)）與半開(kāi)放（拱圈植被防護(hù)）的防護(hù)措施，因此，坡面沖蝕病害的影響程度較為有限，不影響路堤的穩(wěn)定性。路堤水毀的主要表現(xiàn)形式為路線穿越原地形黃土沖溝出口處的路堤沉降變形和沿河路段的傾斜變形。通常在路面可觀察到明顯的裂縫，其中，位于黃土沖溝處的路面發(fā)育有弧形的裂縫，沉降范圍大致與溝口寬度相同，沿河路段的裂縫則較為順直，沿路線走向發(fā)育，如圖1所示。這類水毀病害的成因與水流的滲透潛蝕以及地基土體的浸水軟化有關(guān)，對(duì)路堤的整體穩(wěn)定性構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅，且具有持續(xù)發(fā)育的有利條件，可能導(dǎo)致路堤的整體滑塌，影響后果極為嚴(yán)重。

圖1 路堤水毀災(zāi)害特征示意圖

1.3.2 路塹邊坡水毀

路塹邊坡為人為開(kāi)挖改造而成，由于黃土強(qiáng)烈的水敏性和粉粒為主的特性，黃土邊坡在水流的沖刷作用下極易形成細(xì)溝侵蝕、淺層滑塌等病害。這類水毀病害最為常見(jiàn)，流失或滑塌的土體通常會(huì)造成道路排水設(shè)施的淤堵或者損毀，使排水設(shè)施功能喪失，進(jìn)而誘發(fā)水流入滲引起的路面沉降等其他水毀病害。此外，當(dāng)路塹邊坡采用全封閉的噴混凝土防護(hù)或者圬工防護(hù)時(shí)，在集中降雨期間極易形成防護(hù)砌體的整體滑動(dòng)和崩塌，對(duì)行車安全構(gòu)成了較為嚴(yán)重的威脅。這類水毀災(zāi)害的成因與水流的沖刷侵蝕、孔隙水壓力變化以及土體力學(xué)性質(zhì)的變化有關(guān)，通常會(huì)誘發(fā)坡體的崩塌滑動(dòng)、排水設(shè)施破損等次生病害。典型的路塹邊坡水毀災(zāi)害如圖2所示。

圖2 路塹水毀病害

1.3.3 涵洞水毀

涵洞作為公路工程中一種重要的排水設(shè)施，最易受到水流作用的影響。在此次調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，涵洞水毀病害的發(fā)育特征受地形因素的影響較為明顯。

在平原微丘區(qū)，受地形高程條件限制，地表水流排泄受阻，經(jīng)常造成涵洞排水不暢和積水的現(xiàn)象（圖3），涵洞內(nèi)部的積水入滲地基土體時(shí)會(huì)導(dǎo)致地基承載力降低，容易誘發(fā)涵洞結(jié)構(gòu)物的不均勻沉降等病害。在冬季，涵洞內(nèi)部積水的凍結(jié)和消融對(duì)洞身混凝土或漿砌片石材料造成不利的影響，降低材料的耐久性，進(jìn)而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物的破損。

圖3 涵洞積水

在山嶺重丘區(qū)，涵洞水毀病害以水流沖刷破壞為主（圖4）。尤其在涵洞下游出口處，水流流速較大，攜帶的泥沙、塊石等對(duì)出口處的地面防護(hù)具有較強(qiáng)的沖擊，在突發(fā)的集中降雨期間導(dǎo)致結(jié)構(gòu)物破損，進(jìn)而對(duì)原地面的土體掏底沖刷，形成侵蝕基準(zhǔn)面，造成洞身結(jié)構(gòu)物的破損和坍塌等病害。

圖4 涵洞出口處的沖刷水毀病害

1.3.4 橋梁水毀

受降水條件的限制，山西省高速公路橋梁極少存在暴雨或洪水直接沖毀橋梁的現(xiàn)象。橋梁水毀災(zāi)害主要的發(fā)育特征為橋梁底部原地面的沖刷、橋梁樁基外露和橋墩的偏壓等，如圖5所示。這類水毀災(zāi)害的形成是橋梁排水設(shè)施不完善與黃土易沖蝕性質(zhì)的共同作用結(jié)果，在黃土丘陵溝壑區(qū)較為發(fā)育。

圖5 橋梁泄水孔對(duì)原地面的沖刷與橋臺(tái)部位的水毀災(zāi)害

當(dāng)排水溝設(shè)置長(zhǎng)度不足或排水溝出口處于原地面形成較大高差時(shí)，橋梁的錐坡部位極易受到水流沖刷的影響而產(chǎn)生損毀，在水流的沖刷和滲透作用下，橋臺(tái)底部附近的回填土體嚴(yán)重流失，形成較大的濕陷坑洞，對(duì)橋臺(tái)的穩(wěn)定性造成不利的影響。當(dāng)橋梁的泄水孔不設(shè)置排水管時(shí)，橋面匯集的水流就會(huì)對(duì)橋梁下部的原地面產(chǎn)生直接的沖刷，這種沖刷作用由于較高的落差具有極強(qiáng)的沖擊力，常在原地面形成大范圍的坑洞，導(dǎo)致樁基外露或橋墩的偏壓受力，影響橋梁的穩(wěn)定性。

1.3.5 附屬設(shè)施水毀

公路附屬設(shè)施的水毀主要表現(xiàn)為排水設(shè)施受水流沖刷作用的損毀，進(jìn)而誘發(fā)路基掏底沖蝕、邊坡滑塌以及支擋結(jié)構(gòu)的變形失穩(wěn)現(xiàn)象，是高速公路較為常見(jiàn)的水毀病害之一（圖6、圖7）。其成因與排水設(shè)施的線型設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量以及抗沖刷防護(hù)措施的設(shè)置不當(dāng)有關(guān)。當(dāng)多條排水設(shè)施存在匯集點(diǎn)時(shí)，該部位通常是水毀災(zāi)害的易發(fā)點(diǎn)，排水設(shè)施一旦損毀，就形成了侵蝕基準(zhǔn)面，在進(jìn)一步的水流沖刷作用下，形成路堤或者邊坡的溯源侵蝕現(xiàn)象。

圖6 排水溝損毀誘發(fā)的水毀病害

圖7 邊溝與支擋設(shè)施的水毀病害

1.4 調(diào)研結(jié)果統(tǒng)計(jì)

本次調(diào)研共記錄水毀災(zāi)害227處，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖8所示。由圖8可知，在各類型水毀災(zāi)害中，附屬設(shè)施水毀是高速公路水毀災(zāi)害發(fā)生最多的類型，占比達(dá)到42.3%，其次為路塹邊坡的水毀，占比28.6%，橋梁水毀數(shù)量最少。其中，附屬設(shè)施的水毀多為排水構(gòu)造物的破損或者毀壞，對(duì)路基穩(wěn)定性的影響較為有限，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)較低，一般可通過(guò)日常的巡檢和維修養(yǎng)護(hù)予以解決，但排水設(shè)施的損毀會(huì)導(dǎo)致路面和路基的徑流無(wú)法有效排導(dǎo)，進(jìn)而誘發(fā)更為嚴(yán)重的次生災(zāi)害，因此應(yīng)當(dāng)重視排水構(gòu)造物的日常巡檢和維護(hù)工作，尤其是邊坡截排水溝的健康狀況。路塹邊坡水毀主要以坡面沖刷和淺層溜坍為主，對(duì)行車安全的威脅較小，但坡面防護(hù)砌體的坍塌則可能造成較為嚴(yán)重的安全事故。值得說(shuō)明的是，在此次調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，植被防護(hù)的路塹邊坡產(chǎn)生水毀的數(shù)量遠(yuǎn)低于封閉式護(hù)面路塹，因此，條件允許時(shí)，應(yīng)考慮坡面防護(hù)形式的調(diào)整或優(yōu)化。從調(diào)研路段的分區(qū)方面來(lái)看，晉西區(qū)的水毀數(shù)量最多，這與該區(qū)域內(nèi)溝壑縱橫的地形地貌條件以及黃土強(qiáng)烈的水敏性質(zhì)有關(guān)。晉南區(qū)和汾河、桑干河流域區(qū)地勢(shì)較為平坦，水毀總數(shù)為78處，且均為中低風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，與之相比，其余3個(gè)區(qū)域?yàn)樯綆X重丘區(qū)，水毀總量達(dá)到149處，說(shuō)明水毀災(zāi)害的發(fā)育密度受地形地貌的影響較為顯著。高風(fēng)險(xiǎn)與較高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的水毀災(zāi)害主要表現(xiàn)形式為路堤的持續(xù)沉降以及發(fā)育的弧形裂縫，均為穿越原地形沖溝出口處且涵洞設(shè)置不當(dāng)路段，路基土體持續(xù)滲透破壞變形可能會(huì)導(dǎo)致較大范圍的滑動(dòng)和沉陷，導(dǎo)致交通的中斷和較為嚴(yán)重的后果，應(yīng)當(dāng)予以足夠的重視并采取積極的工程措施予以防治。

圖8 山西省運(yùn)營(yíng)高速公路水毀災(zāi)害統(tǒng)計(jì)結(jié)果

2 公路水毀影響因素與成因分析

根據(jù)調(diào)研結(jié)果，高速公路水毀發(fā)育的主要影響因素大致可歸為以下5類，即自然環(huán)境條件、地形地貌特征、土體的水理力學(xué)性質(zhì)、建筑材料的環(huán)境耐久性和施工設(shè)計(jì)的合理性。

自然環(huán)境條件主要指公路所在區(qū)域的集中性降雨強(qiáng)度與降雨時(shí)長(zhǎng)。山西省地處黃土高原東麓，區(qū)內(nèi)降雨量的分布隨季節(jié)的不同呈現(xiàn)出較大的差異，在夏季集中性降雨頻發(fā)，降雨強(qiáng)度大，水毀災(zāi)害的發(fā)育類型以徑流沖刷為主；秋季的降雨強(qiáng)度雖小，但降雨歷時(shí)較長(zhǎng)，水毀災(zāi)害則以土體的滲透變形破壞為主；在冬春季節(jié)，凍融循環(huán)作用又成為土體和建筑材料環(huán)境耐久性降低的主要誘因。

地形地貌特征對(duì)公路水毀的影響則更加明顯，總體上，丘陵溝壑區(qū)公路的水毀災(zāi)害發(fā)育密度遠(yuǎn)大于平原微丘區(qū)公路。公路工程的建設(shè)是對(duì)原有自然地形地貌的人為改造過(guò)程，當(dāng)采取的工程措施不能適應(yīng)地表徑流的排泄或地下水的滲流時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致各類型水毀災(zāi)害的形成。在丘陵溝壑區(qū)，這一矛盾集中體現(xiàn)在填方路堤切斷了原有的溝壑出口，在集中降雨期間，溝壑內(nèi)能夠快速地匯聚水流，為水毀的形成提供了充足的水源條件，而填方路堤兩側(cè)的高差也為水流的沖刷和滲透破壞提供了有利的地形條件。在平原微丘區(qū)，地表徑流無(wú)法有效排導(dǎo)，在橋涵等設(shè)施的低洼處多有集聚、淤堵現(xiàn)象，地表水流沿黃土的垂直節(jié)理入滲，導(dǎo)致地基土體的軟化和承載力的下降，進(jìn)而誘發(fā)路基的不均勻沉降或涵洞的破損等病害。

水流的作用形式和作用機(jī)理是不同類型公路水毀災(zāi)害形成的根本原因，在公路水毀災(zāi)害的發(fā)育過(guò)程中，水流與公路之間的相互作用主要表現(xiàn)為以下4個(gè)方面。

2.1 地表徑流沖刷

受地表徑流沖刷影響的主要公路設(shè)施包括路基邊坡、涵洞、橋梁錐坡、排水附屬設(shè)施。其中，路基邊坡的沖刷與土體的水理性質(zhì)有關(guān)，當(dāng)降雨強(qiáng)度大于邊坡土體的入滲量時(shí)，邊坡的淺層土體達(dá)到瞬時(shí)的飽和狀態(tài)，形成坡面徑流，邊坡土體的土顆粒崩解分散，隨徑流產(chǎn)生懸浮運(yùn)移的現(xiàn)象，這一過(guò)程也加劇了徑流的沖蝕剪切能力，對(duì)原有坡面形成明顯的水力侵蝕。坡面徑流的流速和侵蝕力在邊坡的下部達(dá)到峰值，造成坡腳部位的嚴(yán)重侵蝕，嚴(yán)重時(shí)可能引發(fā)坡體的失穩(wěn)。此外，邊坡徑流所攜帶的土顆粒會(huì)在道路的邊溝中產(chǎn)生沉積，造成邊溝的淤堵，阻礙邊溝排水功能的發(fā)揮，淤堵嚴(yán)重時(shí)，邊溝水流的溢出又會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)或者路基土體的雨水入滲，誘發(fā)其他類型的水毀災(zāi)害。

橋涵與排水設(shè)施因徑流沖刷而產(chǎn)生的水毀主要受到建筑材料、施工質(zhì)量和線型設(shè)計(jì)的影響。從調(diào)研結(jié)果來(lái)看，混凝土護(hù)面的抗沖蝕能力要優(yōu)于漿砌片石的抗沖蝕能力。同時(shí)，排水設(shè)施的線型設(shè)計(jì)應(yīng)盡量避免多條排水溝的匯集，兩條排水溝的匯集應(yīng)順徑流方向以小角度的形式平順交匯，并適當(dāng)加寬排水溝的寬度以減小水流的沖擊力。

2.2 滲流潛蝕

地表降水的下滲過(guò)程使得土顆粒受到向下的滲透壓力而產(chǎn)生沉降變形，導(dǎo)致路基或結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)的沉陷。在半填半挖的路基土體中，由于水頭高度的差異，這一滲流過(guò)程會(huì)導(dǎo)致土體的潛蝕，土體內(nèi)部的團(tuán)聚體顆粒聯(lián)結(jié)被削弱，細(xì)顆粒被帶走，使得土體的大孔隙含量增加，力學(xué)強(qiáng)度降低，形成內(nèi)部暗穴或者優(yōu)勢(shì)的滑動(dòng)面，路基產(chǎn)生局部沉陷或者弧形滑動(dòng)的變形，影響路堤的整體穩(wěn)定性。

2.3 孔隙水壓力

在降雨過(guò)程中，邊坡土體水流的入滲會(huì)改變坡體的滲流場(chǎng)，增大土體內(nèi)部的孔隙水壓力。如前所述，當(dāng)邊坡坡面采用全封閉的噴混凝土護(hù)面或者漿砌片石防護(hù)時(shí)，一旦設(shè)置的泄水孔被堵塞，護(hù)面砌體與坡面接觸部位的靜水壓力將會(huì)大幅增長(zhǎng)，加之坡面土體浸水軟化導(dǎo)致的力學(xué)強(qiáng)度降低，將直接導(dǎo)致砌體結(jié)構(gòu)失穩(wěn)而產(chǎn)生坍塌破壞現(xiàn)象，因此在土質(zhì)邊坡的坡面防護(hù)時(shí)，應(yīng)盡量采用開(kāi)放與半開(kāi)放式的植被護(hù)坡。

2.4 對(duì)土體力學(xué)性質(zhì)的影響

黃土在浸水飽和的過(guò)程中，其宏微觀性質(zhì)均會(huì)產(chǎn)生明顯的改變。土顆粒中的礦物顆粒和化學(xué)物質(zhì)受到水分的溶解和溶蝕作用導(dǎo)致團(tuán)聯(lián)結(jié)構(gòu)的損傷與破壞，顆粒間基質(zhì)吸力的減小則導(dǎo)致土體抗剪強(qiáng)度的降低，此外土體的變形模量也隨含水量的增加而迅速降低，這些性質(zhì)都會(huì)造成土體材料的軟化，從而伴生各類型的公路水毀現(xiàn)象。值得注意的是，土體力學(xué)性質(zhì)變化的環(huán)境效應(yīng)具有較為明顯的累積和滯后現(xiàn)象，因此在水毀災(zāi)害形成的初期就應(yīng)當(dāng)予以重視并采取有效的工程措施予以加固。

3 結(jié)論

本文通過(guò)實(shí)地調(diào)研的方法對(duì)山西省運(yùn)營(yíng)高速公路的水毀災(zāi)害發(fā)育現(xiàn)狀進(jìn)行了初步評(píng)估，在此基礎(chǔ)上，歸納總結(jié)了5種常見(jiàn)的水毀災(zāi)害發(fā)育特征，并對(duì)其影響因素和成因進(jìn)行了初步討論。調(diào)研統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，道路排水設(shè)施的損毀是最為常見(jiàn)的水毀災(zāi)害類型，也是誘發(fā)路基掏底沖蝕、結(jié)構(gòu)物破損、邊坡滑塌等次生災(zāi)害的主要誘因；同時(shí)，穿越溝壑區(qū)的填方路堤在滲流作用下的滑動(dòng)變形對(duì)路堤的穩(wěn)定性具有較大的威脅，在水毀災(zāi)害防治中應(yīng)重視對(duì)土體滲透破壞的防御；水毀災(zāi)害的發(fā)育密度主要受集中性降雨強(qiáng)度和地形地貌條件的影響，黃土丘陵溝壑區(qū)的水毀災(zāi)害更為發(fā)育；坡表水流入滲產(chǎn)生的孔隙水壓力增加和土體的軟化是導(dǎo)致邊坡淺層滑塌和全封閉式護(hù)面坍塌的主要原因。