楊光大
(湖南省益陽公路橋梁建設(shè)有限公司,湖南 益陽 413000)
受到山區(qū)地形的限制,山區(qū)公路附近往往會有河流湖泊,路基一側(cè)靠近河灘,水流長時間沖刷路基、邊坡等公路結(jié)構(gòu),導(dǎo)致路基土壤流失嚴(yán)重,最終導(dǎo)致路基沉降、變形、坍塌。加上洪澇、暴雨等災(zāi)害的影響,山區(qū)公路路基損壞可能性大大增加,不僅影響公路正常使用,而且會威脅到車輛、行人的安全。
路基水毀防治應(yīng)該以預(yù)防為主,防治結(jié)合,盡可能控制水毀災(zāi)害的發(fā)生。
1.1 規(guī)劃原則。1.1.1 山區(qū)公路水毀防治的線位選擇原則:在選擇線位置時,最基本的原則是避開災(zāi)害風(fēng)險較高的路段;1.1.2 公路與周圍環(huán)境融合:在山區(qū)公路工程施工設(shè)計階段,需要做好周圍環(huán)境勘查,全面了解當(dāng)?shù)氐牡乃摹庀蠛偷刭|(zhì)情況。應(yīng)合理設(shè)計公路走向,以最大程度地減少對自然景觀的破壞,實現(xiàn)公路與周圍環(huán)境的融合;1.1.3 綜合規(guī)劃防災(zāi)計劃:受多種風(fēng)險因素影響,山區(qū)公路路基水毀風(fēng)險較高,應(yīng)綜合考慮多種因素的影響,從整體出發(fā)規(guī)劃山區(qū)公路路基水毀防治計劃。
1.2 設(shè)計原則。第一,設(shè)計合理的公路路線方案,不但能有效提高施工質(zhì)量,降低工施工難度和施工成本,還可以最大限度地降低路基水毀風(fēng)險;第二,公路建設(shè)時,合理設(shè)計,適時繞避,降低路基水毀災(zāi)害發(fā)生的可行性,顯得十分重要。1.2.1 詳細(xì)勘察地質(zhì)情況。1.2.1.1 做好施工前地水文、氣候、地質(zhì)情況的勘查是山區(qū)公路施工設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是公路路線選擇的基本依據(jù);1.2.1.2 地質(zhì)勘查的主要內(nèi)容是深入了解公路工程所在區(qū)域的地質(zhì)情況、公路的大概走向以及水毀災(zāi)害隱患等,從宏觀上控制對公路質(zhì)量的不利影響。1.2.2 正確處理公路與水文、地質(zhì)的關(guān)系。1.2.2.1 應(yīng)盡量避免大范圍開挖填筑,綜合考慮公路工程所在區(qū)域的水文、地質(zhì)、氣候?qū)肪€路的影響,盡量減少公路工程建設(shè)對自然環(huán)境的破壞;1.2.2.2 遵循公路與周圍環(huán)境有效融合的原則,避免過量填挖,將路基水毀隱患發(fā)生的可行性降到最低。1.2.3 水毀多發(fā)地區(qū)路線選擇原則。1.2.3.1 對水毀多發(fā)地區(qū)的公路主體進(jìn)行設(shè)計時,要深入分析但當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境,應(yīng)充分考慮當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展現(xiàn)狀;1.2.3.2 確保公路路線在滿足施工設(shè)計要求的前提下,選擇合理的高程、路線,盡量避免工程施工,給周圍環(huán)節(jié)造成的負(fù)面影響;1.2.3.3 遵循“因地制宜,堵不如疏”的原則設(shè)計公路防護(hù)工程,避免強行擋水,確保洪水來臨時順暢泄洪。
1.3 施工原則。1.3.1 對于山區(qū)公路來說,雨季大量的降雨會加劇路基水毀。因此,最理想的施工時間是旱季,在旱季抓緊時間施工,是降低路基水毀風(fēng)險的有效方法;1.3.2 山區(qū)公路路基施工是戶外施工,施工周期長,巖土長時間暴露在外,不利于路基結(jié)構(gòu)加固,因此必須快速施工,以保證施工質(zhì)量。
1.4 綜合防治原則。1.4.1 綜合考慮山區(qū)公路路基水毀災(zāi)害的形成原因、損害程度、影響范圍等多各方面采取最合適的路基水毀防治措施;1.4.2 應(yīng)該充分重視水毀災(zāi)害事前預(yù)警、事中處治、事后防護(hù),有效提高水毀災(zāi)害防治效果。
由于山區(qū)地形、地質(zhì)條件比較復(fù)雜,山區(qū)公路多沿河布設(shè),路基一側(cè)成為河岸,按照“先路基,后路面、先搶通、后修復(fù)”的原則,達(dá)到防災(zāi)減災(zāi)目的。
2.1 路基缺口搶修措施。2.1.1 如果路基的損毀缺口較淺,積水已經(jīng)排凈,且該區(qū)域中有合適的回填材料,如泥土、礫石,則建議就地取材,快速回填,盡快修復(fù)。2.1.2 如果損毀缺口區(qū)域仍有積水,在有充足的石料的情況下建議用拋石回填的方式修復(fù)。2.1.3 如果損毀缺口很長,河流流向明顯改變,且流速不低于3m/s,則建議先將新河道淤塞,再修復(fù)路基缺口。2.1.4 如果損毀缺口又長又深或缺口處仍有較大水流,此時無法進(jìn)行填充,需要搭建一個臨時橋梁,盡快搶通。
2.2 路基沉陷搶修措施。2.2.1 普通的地面沉降和道路裂縫不會影響搶通,但是如果沉降、裂縫比較嚴(yán)重則有必要適當(dāng)填充修補。2.2.2 針對裂縫穿透公路、邊坡明顯不穩(wěn)定、錯臺較高的水毀路段,在保持半幅同行的情況下,通過對邊坡腳堆砌沙袋、片石,邊坡打樁等方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固。2.2.3 如果路基出現(xiàn)大面積塌陷,則必須將重新填筑,緊急情況下可以堆砌沙袋搶通。
2.3 路肩擋土墻垮塌搶修措施。2.3.1 如果擋土墻因倒塌而損毀,可以通過堆砌沙袋的方式恢復(fù)寬度3m 以上的通行道路。2.3.2如果擋土墻向外傾斜,側(cè)向移動,則可以堆砌沙袋保證半邊道路通行,如果擋土墻基礎(chǔ)大部分脫空,就必須及時用石材修補。
2.4 路基滑塌搶修措施。2.4.1 路堤坡腳被洪水沖毀,自身失衡導(dǎo)致的邊坡滑塌,可通過拋石回填的方式修補。2.4.2 如果路肩開裂且向下錯動,可以通過邊坡打樁,縱向、橫向拉連接桿,加強桿件的穩(wěn)固和強度進(jìn)行修補。2.4.3 使用土或片石反壓邊坡(如圖1)。反壓時垂直高度取坍塌體高度的二分之一,寬度和坍塌體寬度相等。
圖1 拋石反壓示意圖
2.4.4 如果發(fā)現(xiàn)路基背水坡可能坍塌,則必須及時削減上部坡體,降低載荷,同時再坡腳堆砌沙袋或土方加固(如圖2),如路基不穩(wěn),則要先加固路基。
圖2 土袋固基示意圖
2.4.5 如果路基已經(jīng)坍塌,且斷面單薄,明顯滲水,則建議通過濾水還坡法,加固路基斷面(如圖3)。先將滑坡體頂部陡坎修正成緩坡,清理掉坡面上的雜物,設(shè)置導(dǎo)滲層;同時在坡腳堆砌沙袋加固,再回填砂土,恢復(fù)原有路基斷面。
圖3 濾水還坡示意圖
2.5 路基滲水搶修措施
2.5.1 迎水面幫土(如圖4):在迎水面堆砌土袋進(jìn)行幫土,然后鋪設(shè)土工布阻止水流滲透,迎水面幫土搶修措施適用于水流不急,水不深的路段。
圖4 土工膜防滲示意圖
2.5.2 反濾層護(hù)坡(如圖5):如果路堤斷面太單薄且滲水明顯,或者背水坡度土體過于松散,可以利用反濾層控制水流滲透。具體做法是:先清理干凈雜物,再根據(jù)過濾層的要求,用反濾材料分層鋪設(shè),適當(dāng)延伸至坡腳。為了保持路堤本身的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,要按照中心粗、上下細(xì)的原則鋪筑。
圖5 反濾層護(hù)坡示意圖
2.5.3 搶修已坍塌的路基:在路基已經(jīng)坍塌的地段,首先,挖掉已經(jīng)松動的軟土,然后使用秸稈袋填充高滲透性的砂土,從下往上堆砌至超出塌陷表面0.25m。對于嚴(yán)重塌陷的路基可以用草袋裝爐渣鋪墊在底層,用片石作為護(hù)腳,再用袋裝砂土回填。
3.1 山區(qū)公路往往和河流并行,常見的水毀形式主要有:路面水淹、路基沖刷、防護(hù)工程損壞等。相對應(yīng)的路基水毀工程防護(hù)措施有直接防護(hù)構(gòu)造物、間接防護(hù)構(gòu)造物。
3.2 直接防護(hù)工程基于路基構(gòu)筑,適用于高山峽谷區(qū)域的路基防護(hù),常見的防護(hù)構(gòu)造物包括擋土墻、邊坡防護(hù)、邊坡植物防護(hù)以及路基坡腳和擋土墻基礎(chǔ)的護(hù)腳工程。如果此類防護(hù)構(gòu)造物被洪水摧毀,會嚴(yán)重影響路基的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,是一種被動保護(hù)方式。
3.3 間接防護(hù)工程主要是指各種類型的導(dǎo)流結(jié)構(gòu),如丁壩、這種類型的導(dǎo)流防護(hù)構(gòu)造物被洪水損壞局部,對路基的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響較小。
4.1 重視基礎(chǔ)資料分析:設(shè)計階段都需要認(rèn)真做好地質(zhì)、氣象、水文勘查,為比較和選擇最佳的公路路線提供基本依據(jù)。
4.2 進(jìn)行聯(lián)合防災(zāi)管理:加強與路基水毀有關(guān)的公共宣傳力度,逐步提高社會對公路路基水毀災(zāi)害的了解程度。開展農(nóng)業(yè)、林業(yè)、水利行業(yè)等多個行業(yè)的聯(lián)合管理,通過多方協(xié)調(diào)從根源上杜絕水毀隱患。
4.3 建立路基水毀災(zāi)害預(yù)警、預(yù)測系統(tǒng):建立健全路基水毀災(zāi)害預(yù)警、預(yù)測系統(tǒng),對高風(fēng)險的重要路段進(jìn)行實時監(jiān)測。
文章從綜合治理角度分析,給出了公路工程建設(shè)規(guī)劃、設(shè)計和施工階段的路基水毀防災(zāi)基本原則;根據(jù)路基水毀災(zāi)害發(fā)生過程中出現(xiàn)的緊急水毀情況,制定了快速搶修措施;并針對前述常見路基水毀形式,提出了相應(yīng)的工程防護(hù)措施和非工程防護(hù)措施。只有社會對公路路基水毀的重視程度提高,公路路基水毀防治方法不斷完善,才能有效降低路基水毀情況,促進(jìn)山區(qū)公路交通的經(jīng)濟(jì)和社會效益。