山区公路路基水毁灾害原因研究和防治措施探索

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山区公路路基水毁灾害原因研究和防治措施探索　　摘要:山区公路气候水文、地形地貌条件复杂，公路路基水毁影响因素众多、类型多样，本文通过对山区公路路基水毁灾害发生原因和形成机理进行分析，将山区公路路基水毁分为：路基冲毁、路基沉陷和边坡滑塌三类，通过对山区公路路基水毁发生因素和形成机理的研究，提出了山区公路水毁灾害防治的相关措施。关键词:山区公路，路基水毁，灾害原因，防治措施中图分类号：X734文献标识码：A文章编号：1.引言由于我国地幅辽阔，地形地质条件复杂，水文及气候条件多变，直接导致公路选址较为复杂，经常穿越山谷、河流等地带，从而为公路的安全性埋下了隐患。为此，本文将对山区公路路基水毁灾害原因进行分析并提出相应的防治措施。2.山区公路路基水毁灾害原因分析根据山区公路路基水毁的形式及内在规律、分布特征，可将其原因分为以下几类：路基冲毁、路基沉陷和边坡滑塌。(1)路基冲毁6 山区公路路基冲毁一般发生在汛期，河道洪水爆发冲刷路面甚至掏空路基。山区公路路基都可以成为山区河流的河岸，并不同程度的压缩河流断面，使局部河段的流速增大、水流结构变化。同时，山区耕地少，人们在河滩上筑堤造田，人为的侵占河流断面;山区地形复杂，河道由开阔段到峡谷段时，河道变窄，挤束水流，使河道的有效行洪断面减小，流速增大，水流挟沙能力增强。另外，山区河流还受到河道局部地形的影响，改变了洪水的流动方向和速度，造成某些顺直河段中的水流弯曲或倾斜，对沿河公路路基形成顶冲、斜冲，造成水毁。(2)路基沉陷当公路处于含水量较大的区域时，若路基处理不当或当地下水排水系统不完善时，公路路基容易发生由里到外渗流的渗透作用。具体的工作原理为:在渗透水压力的作用下，公路路基范围内土体孔隙水压力增加，地下水位也会升高，从而导致土体抗剪强度降低，导致公路路基的渗透变形破坏。(3)边坡滑塌路基边坡的塌方按照破坏规模与原因的不同，路基边坡坍方可以分为剥落、碎落、滑坍、崩坍及塌坍等。根据坍塌体的类型，可分为冲刷型、溜塌型及滑塌型等。①冲刷型坍塌：依据降水时形成的冲刷并不断发展而成的坍塌体，坍塌部位多以坡内及坡脚坍塌为主，厚度一般在1～2m内，严重时可达2.Om以上。6 ②溜塌型坍塌：边坡表上受水浸润后其含水量大于或接近干液限时，土体抗剪强度降低，在动水压力(水的渗透作用)和重力作用下，顺斜坡下溜坍塌。③滑塌型坍塌：当边坡土体含水量接近液限时，其表层土体受水的湿化作用，土体结构遭受破坏或土体受水浸润呈软塑状态，而下部土体含水量较小，土体强度相对较高，则上部土体在重力作用下顺软、硬交界面滑塌，具明显的圆弧滑塌面及后壁有显著陡坎，这类滑塌病害多发生在粘性土质边坡等处，其滑动面多为折线形。3.路基水毁防治措施3.1路基直接防护路基的直接防护，是指仅对公路本身进行防治，直接加固坡面、坡脚或基础，提高其抗冲刷的能力。3.1.1路基边坡加固路基边坡加固就是在路基边坡上修建各种护面建筑物以抵御洪水的冲刷或流冰、流木等的撞击和风浪的侵袭等。其防护设置一般须遵循“安全、美观、协调、经济”的原则，应结合地形地貌、水文地质条件，采取工程防护和生物防护相结合的方式。(1)路基工程防护措施一般有以下几种：6 ①抛石防护：抛石是最常用的边坡加固措施，特别是在石料较为丰富的山区。采用此种防护措施时，必须选用大小适当的石块，级配要求连续均匀变化，施工过程中，严禁随意乱抛，最好进行一些人工整理。一般要求在洪水之前抛置好。②干砌片石：干砌片石适用于流速在1.5m/s以下，层厚一般不小于20cm，下垫15cm粗砂、砾石、碎石反滤层以保护支撑土免受水流冲蚀。铺砌石块最好采用“丁石砌法”互相咬紧，石块间空隙用小石片填塞卡紧，其基础最好采用浆砌基础。③护坦防护：在挡土墙、护坡的坡脚处合理地设置浆砌片石护坦，能够有效的减小坡脚处的冲刷深度，起到减冲、护脚的作用。(2)路基生物防护措施在河滩、沿河路基边坡外的滩地上植树，植造护岸林带，能起到导流、防浪、减速淤滩作用，使河岸、路基免遭洪水冲刷，尤其在宽浅变迁河段和宽浅游荡段河段上更为有效。路基土质边坡可种草或植草皮，风化石质或页岩坡面可植树。种植的树木要选择适合当地气候、土质、根系发达、枝叶茂密、喜水的树种，最好是乔灌混交、多行、呈品字形配置。边坡进行生物防护时，不宜采用阔叶树种。3.1.2路基土重新填筑6 采用回填土的方式进行处治，回填前，应先研究之前所采用的填料无法抵御洪水或暴雨冲刷掏空的原因，周密考虑该选用何种填料进行重新填筑；回填时，一般选择透水性好的材料，如天然砂砾、碎石等，分层填筑，分层夯实，对于疏松的坡面，应拍打密实，或用轻碾自坡顶沿回填后的坡面碾实，对于已形成沟壑疏松图层的边坡，采用挖台阶法清除。回填完毕后，分段设置节水墙，墙上设置边沟，从而起到减缓水流和冲刷的目的。3.2路基间接防护间接防护是指设置合适的排水措施或修筑丁坝(群)、顺坝等挑流导流工程或进行河道整治(疏浚、理顺、改道)，改变河道水流结构，使水流偏离被防护的河岸，墩台或将冲刷段变成淤积段，达到防护目的。(1)设置合理的排水措施。通常是在坡顶一定距离内设置截水沟，防止坡顶雨水冲击路面；路肩上设置拦水带配合急流槽迅速排出路面降水，或利用边沟将水流引至线外排水沟，利用排水沟远排远送至路基边坡坡脚以外;当条件限制无法远送的，可在排水沟出水口设置射水管，将水流排至路基边坡外，从而有效防止坡水毁。排水设施要求顺适，沟底平整，排水通畅，严禁出现断头沟。(2)6 各种类型的水流导治构造物。常用的有丁坝、顺坝、格坝等，通过引导调整或改变水流方向，调整水流结构，使水流偏离被防护的河岸线或将被冲刷的河岸段变为淤积河岸段，加固河床，改善河道环境。各类挑流、导流构造物的合理组合，减轻洪水对路基冲刷的作用，达到路基防护的目的。结语公路路基水毁是公路遭到洪水破坏的一种较为普遍的自然灾害，尤其是山区公路。如何减小山区公路因水毁而造成的不利影响，是当前公路工程技术人员共同面临的一个挑战。本文通过对山区公路路基水毁灾害发生原因和形成机理进行分析，得出以下结论：(1)在明确山区公路水毁灾害特性的基础上，结合相关资料，将山区公路路基水毁分为：路基冲毁、路基沉陷和边坡滑塌三类，其中路基边坡滑塌又可分为冲刷型、溜塌型及滑塌型三种；(2)基于山区公路路基水毁发生的因素和形成机理，提出了山区公路水毁灾害防治的各种措施，包括直接防护和间接防护，其中直接防护措施又分为工程防护措施和生物防护措施。参考文献:[1]蒋焕章.公路水文勘测设计与水毁防治[M].北京:人民交通出版社,2002.[2]长安大学，陕西省交通厅，四川省交通厅.山区公路防治研究（总报告）[R].西部交通科技项目，2006.6