山區(qū)農(nóng)村沿河公路路基水毀原因及防護(hù)形式研究

許超

（中公交通監(jiān)理咨詢(xún)河南有限公司，河南焦作 454000）

0 引言

公路路基水毀會(huì)嚴(yán)重破壞農(nóng)村沿河公路的交通設(shè)施，導(dǎo)致其安全性和穩(wěn)定性下降，無(wú)法正常使用。因此，必須了解公路路基水毀的特點(diǎn)，針對(duì)其成因，切實(shí)落實(shí)防護(hù)措施，提高公路路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，保證農(nóng)村沿河公路的使用性能。另外，在山區(qū)農(nóng)村沿河公路路基水毀防治工作中，需做好前期的相關(guān)調(diào)查工作，有針對(duì)性地制訂防治方案，確保取得良好的防治效果，保證山區(qū)農(nóng)村沿河公路正常使用，延長(zhǎng)其使用壽命。

1 公路路基水毀的特點(diǎn)

深入了解公路路基水毀的特點(diǎn)，有助于高效展開(kāi)后期的防治工作，實(shí)現(xiàn)良好的防治效果[1]。公路路基水毀具備不固定性和隨時(shí)性等特點(diǎn)，且受周邊環(huán)境因素影響較大。

1.1 不固定性和隨時(shí)性

根據(jù)相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，公路路基水毀所引發(fā)的災(zāi)害具有一定的不固定性和隨時(shí)性，且不同的水毀之間沒(méi)有較大的聯(lián)系，所以在后期治理時(shí)，需要根據(jù)具體情況針對(duì)性地落實(shí)防治措施，這樣才能保證良好的防治效果。

1.2 周?chē)h(huán)境的影響

一般情況下，公路路基水毀受周?chē)h(huán)境因素的影響較大。路基周?chē)h(huán)境的改變有時(shí)會(huì)為水毀災(zāi)害“提供”條件，公路路基水毀災(zāi)害發(fā)生后，也會(huì)影響周?chē)h(huán)境的平衡性，甚至?xí)l(fā)其他災(zāi)害[2]。

另外，公路路基水毀災(zāi)害不僅會(huì)影響車(chē)輛運(yùn)行的舒適性和穩(wěn)定性，嚴(yán)重情況下還會(huì)引發(fā)交通事故。為避免上述問(wèn)題，必須切實(shí)落實(shí)公路路基水毀防護(hù)措施。

2 山區(qū)農(nóng)村沿河公路路基水毀產(chǎn)生的原因

引發(fā)公路路基水毀的因素有很多，只有對(duì)各因素有深入的了解，才能更好地保證山區(qū)農(nóng)村沿河公路路基水毀防治效果。引發(fā)山區(qū)農(nóng)村沿河公路路基水毀的主要因素如下。

2.1 防護(hù)項(xiàng)目

第一，在施工期間，未能按照相關(guān)要求展開(kāi)石護(hù)堤、路基支擋等環(huán)節(jié)的施工，會(huì)導(dǎo)致其承載力較為薄弱，且防護(hù)設(shè)備埋設(shè)深度較淺，這樣一旦雨水較多，則很容易引發(fā)水毀災(zāi)害；第二，如果防護(hù)項(xiàng)目（如急流槽）地點(diǎn)設(shè)置不夠科學(xué)，這種情況下，如果雨水較強(qiáng)且出現(xiàn)匯集現(xiàn)象，就會(huì)對(duì)公路路基造成較大的沖擊，從而造成路基損傷，影響路基的穩(wěn)定性。

2.2 擋土墻

擋土墻是山區(qū)農(nóng)村沿河公路路基的重要組成部分，一旦擋土墻遭受水毀，就會(huì)引發(fā)一系列的問(wèn)題，如擋土墻開(kāi)裂、擋土墻位移、擋土墻下沉、擋土墻地基損害等，這會(huì)嚴(yán)重影響公路路基的穩(wěn)定性[3]。引發(fā)擋土墻水毀災(zāi)害的原因主要有三個(gè)：

第一，在施工期間，未按相關(guān)施工要求進(jìn)行灌注施工，導(dǎo)致施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)。

第二，壓實(shí)施工存在一定的缺陷，這種情況下，擋土墻的受力區(qū)域會(huì)較弱，一旦雨水較大，就會(huì)對(duì)其造成一定的損傷。

第三，擋土墻四周存在大量的積水，這會(huì)影響其承載力，從而引發(fā)下沉現(xiàn)象，如果遇到強(qiáng)降雨天氣，會(huì)出現(xiàn)水土流失現(xiàn)象，影響公路路基的穩(wěn)定性和安全性。

2.3 邊坡

邊坡水毀也是一種常見(jiàn)的山區(qū)農(nóng)村沿河公路路基水毀形式，主要表現(xiàn)為塌陷，其產(chǎn)生的主要原因如下：

第一，雨水匯集后，對(duì)一側(cè)的路基進(jìn)行反復(fù)沖刷，從而導(dǎo)致邊坡土層的穩(wěn)定性較差，進(jìn)而引發(fā)水毀災(zāi)害；第二，如果遇到強(qiáng)降雨天氣，邊坡坡面會(huì)受到雨水的嚴(yán)重沖刷，從而造成公路路基損壞。

2.4 路基下沉

公路路基長(zhǎng)期受水因素的影響，很容易產(chǎn)生路基下沉問(wèn)題，主要原因如下[4]。

第一，從外部影響因素的角度來(lái)看，強(qiáng)降雨會(huì)對(duì)公路路基四周的土壤造成大面積的沖刷，從而導(dǎo)致土層的承載力下降，進(jìn)而引發(fā)路基下沉問(wèn)題，影響山區(qū)農(nóng)村沿河公路的正常使用。

第二，從建設(shè)因素的角度來(lái)看，在山區(qū)農(nóng)村沿河公路路基施工期間，如果各項(xiàng)施工工序未達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如排水設(shè)施不科學(xué)、路基壓實(shí)存在缺陷等，都會(huì)給路基下沉埋下隱患，影響山區(qū)農(nóng)村沿河公路路基的穩(wěn)定性和安全性。

3 山區(qū)農(nóng)村沿河公路路基水毀的主要防治措施

3.1 合理設(shè)置防護(hù)項(xiàng)目

合理設(shè)置防護(hù)項(xiàng)目，是保證山區(qū)農(nóng)村沿河公路路基水毀防治效果的關(guān)鍵。設(shè)置防護(hù)項(xiàng)目時(shí)，需著眼以下幾個(gè)方面。

第一，如果山區(qū)農(nóng)村沿河公路與河流并行，可采用片石護(hù)堤的方式，并根據(jù)實(shí)際情況，適當(dāng)加固基礎(chǔ)。這樣即使面對(duì)較大的雨水沖刷，也可以有良好的防護(hù)能力。

第二，需要根據(jù)山區(qū)農(nóng)村沿河公路路基周?chē)沫h(huán)境情況，設(shè)置合理的防護(hù)工程。例如，在縱坡較大的情況下，需要在邊溝排水位置設(shè)置急流槽，這樣即便雨水流速較快，急流槽也可以起到很好的緩沖作用，避免給路基造成較大的危害[5]。

第三，如果山區(qū)農(nóng)村沿河公路路面相對(duì)較窄，需要根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)增加縱向排水溝的寬度，以及適當(dāng)擴(kuò)大涵洞進(jìn)水口的寬度，這樣可以加快雨水的排出速度，避免對(duì)山區(qū)農(nóng)村沿河公路路基造成較大的負(fù)面影響。

3.2 邊坡水毀防治

在山區(qū)農(nóng)村沿河公路路基水毀防治工作中，需要綜合考慮各個(gè)方面的因素，根據(jù)水毀產(chǎn)生原因，落實(shí)防治措施，常見(jiàn)的防治措施有坡面防治、沖刷防護(hù)等，具體如下。

第一，坡面防護(hù)主要是通過(guò)植被體系種植，設(shè)置防護(hù)設(shè)施等，加強(qiáng)對(duì)山區(qū)農(nóng)村沿河公路路基的保護(hù)，確保其穩(wěn)定性和安全性。一般在土質(zhì)邊坡種植植被，以適當(dāng)降低坡面水流速度，降低對(duì)路基的沖刷力，有效避免路基水毀，同時(shí)起到環(huán)保作用。如果坡度相對(duì)較大，需要設(shè)置相關(guān)框架，在框架中種植植被，從而有效提升邊坡的抗沖刷性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)良好的生態(tài)效益。

第二，沖刷防護(hù)也是邊坡防治中的一種常見(jiàn)方式，主要是建設(shè)防護(hù)墻，以降低雨水沖刷對(duì)邊坡的影響[6]。在山區(qū)農(nóng)村沿河公路路基邊坡防護(hù)工作中，需要根據(jù)實(shí)際情況，將沖刷防護(hù)與其他方式相結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)更好的防治效果，確保山區(qū)農(nóng)村沿河公路路基的穩(wěn)定性，提升公路的使用性能。

3.3 基礎(chǔ)排水設(shè)施設(shè)置

山區(qū)農(nóng)村沿河公路路基水毀成因多樣，所在防治時(shí)需要綜合考慮各個(gè)方面的因素，提升公路路基的抗沖刷能力僅是一方面，除此之外，還需要注重雨水排泄，避免路基四周產(chǎn)生大量的積水，避免路基被水浸泡。設(shè)置山區(qū)農(nóng)村沿河公路路基排水設(shè)施時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置溝渠，常見(jiàn)的排水溝渠有明溝、盲溝、截水溝等，以保證良好的排水效果。同時(shí)，在山區(qū)農(nóng)村沿河公路后期使用期間，需要定期進(jìn)行巡檢，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題，做好基礎(chǔ)排水設(shè)施的養(yǎng)護(hù)，確保其良好的排水功能，為山區(qū)農(nóng)村沿河公路路基的穩(wěn)定性和安全性提供有力保障[7]。

4 工程案例

以國(guó)道207 山區(qū)段水毀恢復(fù)重建工程為例，就相關(guān)措施進(jìn)行分析。

4.1 案例詳情

國(guó)道207 山區(qū)段（云臺(tái)山）水毀恢復(fù)重建工程是河南省鄭州市7·20 特大暴雨災(zāi)害后交通重點(diǎn)恢復(fù)項(xiàng)目。暴雨產(chǎn)生以后，從7 號(hào)洞以上的山區(qū)路段以及山坡匯集的山洪沿道路下泄，在7 號(hào)洞出口處與6～7 號(hào)洞之間峽谷下泄的洪水匯聚，將6～7 號(hào)洞之間路段的路側(cè)防護(hù)沖開(kāi)，導(dǎo)致6～7 號(hào)洞、5～6 號(hào)洞、4～5 號(hào)洞之間的部分公路路基出現(xiàn)嚴(yán)重?fù)p壞，且邊坡防護(hù)設(shè)施被沖垮，嚴(yán)重影響了公路路基的穩(wěn)定性和安全性。同時(shí)，受到雨水的影響，公路部分混凝土面板下承層被掏空，瓦房溝道班房屋西北側(cè)基礎(chǔ)防護(hù)垮塌，嚴(yán)重影響了該公路的使用性能。

受害后，當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門(mén)對(duì)水毀工程進(jìn)行了施工圖設(shè)計(jì)。然而，在設(shè)計(jì)勘察階段，4～5 號(hào)洞之間被沖渣覆蓋，坡面堆積物的厚度無(wú)法準(zhǔn)確勘察，故采取人工挖孔樁接承臺(tái)施工方案。承包商在清理堆積物的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，原有道路路基中間有干砌塊石擋墻?；诖?，為保證良好的防治效果，需對(duì)原施工方案進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。經(jīng)過(guò)多次的現(xiàn)場(chǎng)勘察，得出該項(xiàng)目恢復(fù)重建不能單純地對(duì)損壞路基進(jìn)行被動(dòng)防護(hù)，而是需要將排水問(wèn)題作為防治重點(diǎn)。為此，需要全面掌握水毀原因，進(jìn)而采取有效的綜合治理措施，最大限度地降低水毀給該公路帶來(lái)的負(fù)面影響。

4.2 產(chǎn)生的原因

根據(jù)相關(guān)調(diào)查，該次水災(zāi)原因不僅與流量流速有關(guān)，還與洪水流向，公路外側(cè)存在阻水物，以及水流角度有很大關(guān)系[8]。同時(shí)，路基段從上至下產(chǎn)生了不同的損壞，主要為12 號(hào)洞與11 號(hào)洞之間，11 號(hào)洞與10號(hào)洞之間，10 號(hào)洞與9 號(hào)洞之間，9 號(hào)洞與8 號(hào)洞之間，8 號(hào)洞與7 號(hào)洞之間的路基段。同時(shí)，由于該工程使用年限較長(zhǎng)，以往修筑的矮墻及后來(lái)的棄渣形成了阻水物，導(dǎo)致排水不暢通，進(jìn)而引發(fā)水毀災(zāi)害。

4.3 具體防治措施

對(duì)各個(gè)方面的原因形成一定了解后，結(jié)合該工程的實(shí)際情況，采取以下防治措施。

第一，結(jié)合12 號(hào)洞周?chē)那闆r，需要在K1918+050 位置設(shè)置明溝，且明溝與道路前進(jìn)方向的夾角應(yīng)當(dāng)小于90°，這樣可以有效攔截上游來(lái)水，避免其對(duì)路基造成嚴(yán)重沖刷。同時(shí)，應(yīng)對(duì)K1918+100 及K1918+130 左溝被堵塞河道進(jìn)行疏通，并根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)加大排洪溝斷面，同時(shí)在12 號(hào)洞右幅，對(duì)老擋墻進(jìn)行順接，如圖1 所示，以此達(dá)到更好的防治效果。

圖1 K1918+100 及K1918+130 左溝被堵塞河道疏通

第二，針對(duì)12 號(hào)洞與11 號(hào)洞之間，11 號(hào)洞與10 號(hào)洞之間，10 號(hào)洞與9 號(hào)洞之間，9 號(hào)洞與8 號(hào)洞之間，8號(hào)洞與7 號(hào)洞之間的原有矮墻，以及棄渣堆等，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行加固處理，避免影響公路路基的穩(wěn)定性。同時(shí)，根據(jù)該工程公路路基的實(shí)際情況，增設(shè)墻式護(hù)欄或片石擋墻，以起到更好的防護(hù)效果，如圖2 所示。

第三，針對(duì)10～9 號(hào)洞，需要在K1919+207.7—K1919+253.7 左幅設(shè)置墻式護(hù)欄截水，以降低水流的沖刷影響。同時(shí)，在防治時(shí)可以利用老擋墻加修一段石砌擋墻，對(duì)于新建路肩擋墻，可修墻式護(hù)欄至5 號(hào)洞口，同時(shí)修復(fù)6～5 號(hào)洞口右幅上擋墻，以實(shí)現(xiàn)良好的防治效果。

第四，在該工程右側(cè)路基的處理中，主要針對(duì)現(xiàn)有平整場(chǎng)地至路面高4.5m，從路基邊緣向外按1∶1 放坡，坡上用石籠防護(hù)至路面，石籠外留碎石平臺(tái)，保證2～3m 寬度，以起到有效的加固效果。同時(shí)，在平面場(chǎng)地，利用壓漿機(jī)噴射水泥漿，次數(shù)為3 次，且水泥漿應(yīng)由稀變稠；填筑3 層路基，每層填筑50cm 石渣，并噴射水泥漿（因老擋墻已經(jīng)變形，不宜震動(dòng)），從第4 層開(kāi)始，填筑石渣初平后，攤鋪水泥砂漿，并用壓路機(jī)振動(dòng)碾壓填筑至路面結(jié)構(gòu)底。另外，在該工程路面修復(fù)中，主要采用鋼筋混凝土路面，將右側(cè)寬度增加50cm，作為護(hù)欄基礎(chǔ)，預(yù)埋護(hù)欄鋼筋后做混凝土護(hù)欄，以起到良好的加固效果，提升結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，全面了解農(nóng)村沿河公路路基水毀成因，有助于更具針對(duì)性地進(jìn)行水毀防治，進(jìn)而有效保證農(nóng)村沿河公路路基的穩(wěn)定性和安全性，確保公路可以正常使用，延長(zhǎng)其使用壽命。