穆海峰

(新疆維吾爾自治區(qū)交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院)

1 水庫塌岸的原因

1.1 地質(zhì)原因

水庫庫岸的土層性質(zhì)是水庫塌岸問題的主要因素，如果岸坡主要由粉、粘土及粉砂組成，其抗沖刷的能力就會較弱，塌岸的速度就會變快;如果岸坡由砂、礫石和碎石組成，其抗沖刷的能力就會較強(qiáng)，塌岸的速度也就會相對緩慢;如果岸坡為巖石組成，則其抗沖刷的能力最強(qiáng)，塌岸的速度會非常緩慢。

1.2 水的原因

在水的溶濾、淘刷及沖蝕作用下，很容易使岸坡結(jié)構(gòu)松散。在岸坡處，水作用的主要部位為水位變化帶附近，容易形成大于90°的反坡。這種反坡的形成，容易造成上部巖、土體懸空而發(fā)生庫岸崩塌。

1.3 岸坡的結(jié)構(gòu)形態(tài)

水庫庫岸的高度、陡度和庫岸的切割程度等，都可能引起塌岸。如果水庫庫岸的結(jié)構(gòu)為突出的岸嘴，在長期的風(fēng)浪作用下，塌岸的寬度變會擴(kuò)大;在凹岸和平直岸段則情況相對輕微。如果庫岸前的水較深，且水下的岸坡較陡，塌岸就很容易在短期內(nèi)出現(xiàn)。

1.4 凍融的原因

當(dāng)庫岸土體孔隙中的水結(jié)冰以后，體積會迅速膨脹，進(jìn)而對庫岸土體產(chǎn)生劈裂作用，破壞土體的結(jié)構(gòu)。而當(dāng)土體中的冰融化后，土體的強(qiáng)度會明顯降低，最終導(dǎo)致岸坡產(chǎn)生破壞現(xiàn)象。

2 路基防護(hù)設(shè)計(jì)的原則

2.1 安全性的原則

為保證水庫路基的安全性，通常路基應(yīng)該具有一定的高度和穩(wěn)定性，路基的高度除需要滿足地下水位及地表積水對路基的高度要求外，還應(yīng)該以滿足設(shè)計(jì)洪水頻率水位要求為原則。路基的穩(wěn)定性，就是采用最為合理且安全的防護(hù)措施。結(jié)合布倫口水庫的地形特點(diǎn)及水庫淹沒路基的特點(diǎn)，本工程路基防護(hù)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)應(yīng)放在水庫護(hù)坡和擋土墻設(shè)計(jì)上，尤其要注重風(fēng)浪沖刷、掏蝕以及水位的驟變，對路基產(chǎn)生的影響。

2.2 注重生態(tài)的原則

在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該綜合考慮環(huán)境與景觀問題，盡量的利用原地形，并配合地形條件和土質(zhì)特點(diǎn)，采取合理的路基防護(hù)措施。盡量減少大填和大挖工程，盡量對水庫路基沿線的生態(tài)環(huán)境進(jìn)行保護(hù)。

2.3 經(jīng)濟(jì)合理的原則

對各種路基防護(hù)措施進(jìn)行方案的比選和論證，選擇最為合理的且經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案。

3 路基的防護(hù)設(shè)計(jì)

3.1 水庫護(hù)坡

為保證邊坡的穩(wěn)定性，護(hù)坡坡面采用20 cm 厚C25現(xiàn)澆混凝土，并在下層設(shè)置20 cm 厚的砂礫反濾層和土工布，基礎(chǔ)采用深基礎(chǔ)形式。當(dāng)護(hù)坡坡面與現(xiàn)有公路水泥混凝土過水路面相接時，開挖相接處水泥混凝土路面將護(hù)坡坡面嵌入水泥混凝土中不小于20 cm。護(hù)坡沿路中心線方向每隔10 ～15 m 間距設(shè)一道豎向伸縮縫，沿護(hù)坡坡面每隔10 ～15 m 間距設(shè)一道橫向伸縮縫，縫寬可為2 cm;可按不同坡度在護(hù)坡坡面上設(shè)置抗滑平臺，平臺寬度為0.8 m;當(dāng)護(hù)坡坡度為1∶1.75 時，每隔4.2 m 設(shè)置抗滑平臺;當(dāng)護(hù)坡坡度為1∶2 時，每隔6.1 m 設(shè)置抗滑平臺;當(dāng)護(hù)坡坡度為1∶2.25 ～1∶3時，每隔12 m 設(shè)置抗滑平臺;護(hù)坡基礎(chǔ)埋置深度不應(yīng)小于150 cm，護(hù)坡或錐坡嵌入基巖內(nèi)的深度不應(yīng)少于100 cm，護(hù)坡端頭與路側(cè)棄土場或路基挖方處相接時，應(yīng)將護(hù)坡端頭埋入棄土場或挖方處自然邊坡中不小于10 m;泄水孔應(yīng)該根據(jù)護(hù)坡高度上下交錯設(shè)置其距離原地面應(yīng)為0.3m，泄水孔的尺寸為10 ×10 cm，縱、橫向布設(shè)間距為2.0 ～2.5 m;泄水孔進(jìn)水口30 ×30 cm 范圍用4 ～6 cm 的礫石做反濾層，以免孔道淤塞;當(dāng)護(hù)坡基礎(chǔ)位于老路路基上，且距右側(cè)路基邊緣距離小于5 m 時，在老路路基外側(cè)利用防護(hù)工程開挖剩余廢方加寬，滿足地質(zhì)勘察資料中提供的水下淺灘磨蝕角度，按1∶5 的坡率進(jìn)行拋土石，并采用重型壓路機(jī)進(jìn)行分層碾壓密實(shí)，碾壓厚度不大于1 m，以免庫水淘刷護(hù)坡基礎(chǔ)。砂礫反濾層用料最大粒徑應(yīng)不超過37.5 mm，大于4.75 mm 的顆粒含量應(yīng)小于60%，小于0.075 mm 的顆粒含量應(yīng)不大于5%，反濾料不均勻系數(shù)Cu≤15。

3.2 擋土墻

首先去除覆蓋層和3 m 的強(qiáng)風(fēng)化層，并將基礎(chǔ)嵌入新鮮基巖中，深度要高于100 cm，避免因覆蓋層和風(fēng)化層在庫水作用下坍塌剝落，導(dǎo)致?lián)跬翂κХ€(wěn);當(dāng)擋土墻基礎(chǔ)位于非基巖路段時，應(yīng)將基礎(chǔ)埋入中密層中，埋置深度不小于150 cm，地基承載力不得小于300 kPa。考慮到波浪侵襲和庫水對擋土墻基礎(chǔ)的淘刷作用，在非基巖路段擋土墻下方設(shè)置了漿砌片石護(hù)坡，保證庫岸邊坡的穩(wěn)定性和擋土墻的整體穩(wěn)定性;擋土墻均采用衡重式路肩墻，用M15 漿砌片石砌筑，沿路中心線方向每隔10 ～15 m 間距設(shè)一道豎向伸縮縫，縫寬2 cm，采用瀝青麻絮沿護(hù)坡內(nèi)、外、頂三面填塞，深度不小于15 cm;路肩墻墻頂50 cm 高度范圍內(nèi)設(shè)置波形梁護(hù)欄水泥混凝土基礎(chǔ)，與墻頂相接;路肩墻在開挖回填線以上30 cm 處布設(shè)一排泄水孔，尺寸為10 × 10 cm，橫向布設(shè)間距不大于2.5 m。在泄水孔進(jìn)水口底部沿墻長范圍鋪設(shè)一層土工膜，土工膜上鋪設(shè)砂礫反濾層。在泄水孔進(jìn)口30 cm 長度范圍內(nèi)用4 ～6 cm 礫石反濾層，以免孔道淤塞;漿砌用片石應(yīng)具有兩個大致平行的面，其厚度不小于15 cm，其中一條邊長不小于30 cm，體積不小于0.01 m3;墻趾部分的基坑，在基礎(chǔ)施工完后應(yīng)及時回填夯實(shí)，并做成4%外傾斜坡，以免積水下滲，影響墻身的穩(wěn)定?；A(chǔ)開挖線坡度在巖石路段采用1∶0.75，在土質(zhì)路段采用1∶1;路肩墻應(yīng)錯縫砌筑，需待砂漿強(qiáng)度達(dá)到70%以上時，方可回填墻背填料;墻背填料應(yīng)分層填筑，分層夯實(shí);不允許向著墻背斜坡填筑，夯實(shí)時應(yīng)注意勿使墻身受較大沖擊影響;墻后應(yīng)先開挖臺階再填土，以免填方順原地面滑動;砂礫反濾層的反濾料應(yīng)具有透水性，且小于0.10 mm 的顆粒含量不大于5%，質(zhì)地致密堅(jiān)硬，具有高度的抗水性和抗風(fēng)化能力;砂礫反濾層鋪筑時應(yīng)由底部向上逐層鋪設(shè)，不得從高處順坡傾倒，以免發(fā)生填筑分離;對反濾層必須進(jìn)行壓實(shí)，在施工中應(yīng)防止雨水沖泥等污染反濾料;庫岸邊坡坡面設(shè)置的護(hù)坡，應(yīng)在新建公路臨時通行后再進(jìn)行施工。

［1］ 朱東. 淺談水庫地區(qū)公路路基勘測設(shè)計(jì)［J］.山西建筑，2010，36(16):267－268.

［2］ 李擁軍，任劍飛，張亞兵. 小南海水庫庫區(qū)防汛公路路基邊坡穩(wěn)定性分析及防護(hù)［J］. 工程建設(shè)與管理，2012，(12):79－80.