山區(qū)沿河公路路基遭洪水毀損的原因及防治措施

劉外性，張 濤，張 志

（1.內(nèi)蒙古新大地建設(shè)集團(tuán)有限公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000；2.鄂爾多斯市東方路橋集團(tuán)股份有限公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000）

1 山區(qū)沿河公路路基遭洪水毀損的自然環(huán)境特征

山區(qū)公路因?yàn)槭艿降匦蔚南拗疲蠖嗍茄刂庸鹊囊贿呅藿坊蛘咴谏絽^(qū)寬闊的河谷地界沿河修建路堤，因此，很多路段同河道是并行的狀態(tài)，一邊有山，一邊有河。山區(qū)公路的路基大多是以半填半挖或者完全填方的形式修建的，填方的地方壓縮了河床泄洪斷面。在洪水較大的時(shí)候，水位比較高，水流速度較快，會(huì)導(dǎo)致路基崩塌，產(chǎn)生許多缺口，有時(shí)甚至半個(gè)以上的路基都會(huì)被毀壞掉。因?yàn)楹拥篱L(zhǎng)期以來(lái)的變遷、河岸被大量沖刷，導(dǎo)致很多過(guò)去遠(yuǎn)離岸邊的路基逐漸靠近河邊而遭受洪水毀損。山區(qū)多處在褶皺地帶，屬于中高山分布區(qū)域，因?yàn)閹r石的裸露，滲透力較弱，坡度較陡，回流時(shí)間很短，河槽不但較深并且非常狹窄，每到梅雨季節(jié)，尤其是強(qiáng)降水天氣或長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)降雨天氣，洪水水量暴漲，會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生非常嚴(yán)重的破壞力，引發(fā)洪澇災(zāi)害、滑坡、泥石流、坍塌等一系列自然災(zāi)害。因此，做好山區(qū)沿河公路路基洪水毀損的防御工作十分重要[1]。

2 山區(qū)沿河公路路基遭洪水毀損的原因

通過(guò)對(duì)一部分路段的沿河公路路基受洪水毀損的狀況進(jìn)行長(zhǎng)期的野外調(diào)查以及對(duì)長(zhǎng)期積累下的洪水毀損案例的研究表明，山區(qū)沿河公路路基洪水毀損的原因可以歸納為以下幾點(diǎn)。

（1）設(shè)計(jì)理念不適應(yīng)雨季的天氣

由于雨季是洪汛期的高發(fā)期，大多會(huì)引起泥石流、路基崩塌等災(zāi)害的發(fā)生，所以，從設(shè)計(jì)理念來(lái)講，并不適合當(dāng)時(shí)的天氣。

（2）設(shè)計(jì)缺陷

公路等級(jí)低，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低；公路路基參數(shù)設(shè)計(jì)不合理；路基設(shè)計(jì)高程偏低，使產(chǎn)生的洪水或形成的雨水淹沒(méi)路面并沿路線流動(dòng)，導(dǎo)致路基表面毀損；另外由于局部路段的路面設(shè)計(jì)高程偏低，導(dǎo)致汛期洪水過(guò)于泛濫，路面無(wú)法正常通行，水流沿路線縱向流動(dòng)，沖刷路基路面，并在洪水回歸河道過(guò)程中沖毀路肩、邊坡或者擋土墻。

（3）施工缺陷

公路修建或者改造時(shí)，由于填筑材料選擇不當(dāng)，路基壓實(shí)度不夠；另外，也可能因?yàn)榛A(chǔ)處理、邊坡防護(hù)、坡面排水環(huán)節(jié)或加固措施不夠完善，造成路基自身穩(wěn)定性不夠。

（4）環(huán)境破壞

由于環(huán)境的破壞，造成了河流水位、流向、流速的改變，使得公路將河道的過(guò)水?dāng)嗝鎵嚎s過(guò)大，導(dǎo)致上游壅水情況較為嚴(yán)重，容易出現(xiàn)水漫路面的景象，并且由于壓縮斷面附近的水流速度加大，沖刷嚴(yán)重，容易導(dǎo)致公路路基受洪水毀損[2]。

（5）洪水來(lái)勢(shì)太猛

沿河公路路基洪水毀損的關(guān)鍵在于路基崩塌、小橋涵損壞及保護(hù)構(gòu)建物被洪水毀損等。洪水越大，對(duì)公路路基的作用力也越大，容易造成公路路基的崩塌，特別是在河流U型彎道處，對(duì)路基的沖刷會(huì)更為嚴(yán)重。

（6）養(yǎng)護(hù)力度不夠

在對(duì)公路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的過(guò)程中，往往更注重對(duì)公路本身的養(yǎng)護(hù)，而容易忽視因?yàn)榄h(huán)境變化、河道變寬、水流方向改變等對(duì)公路路基可能造成的威脅，或者沒(méi)有注重關(guān)鍵地方河道的疏通工作，因此，洪水期間無(wú)法及時(shí)泄洪，造成路基的毀損。

3 山區(qū)沿河公路路基遭洪水毀損的治理措施

3.1 常見(jiàn)的公路路基防治措施

為了減少沿河公路在汛期遭受的損失，可以對(duì)洪水毀損的易發(fā)路段采取防治措施，或者對(duì)已經(jīng)具備防護(hù)措施地地點(diǎn)采取加固措施。在洪水毀損防治過(guò)程中，要客觀合理地選擇有效的防治措施[3]。沿河公路路基水毀防治措施初步統(tǒng)計(jì)有16種，本文闡述最為常見(jiàn)的10種，如表1所示。

表1 常見(jiàn)的10種公路路基防治措施

3.2 路基防護(hù)工程對(duì)策

路基防護(hù)根據(jù)防護(hù)功能，可以分成坡面防護(hù)及沖刷防護(hù)兩種；根據(jù)防護(hù)方式可分為直接方式和間接方式。不同類(lèi)型的防護(hù)措施的防護(hù)機(jī)理各不相同。洪水毀損防治措施都具備了它自身適合的條件，并且防護(hù)工程的合理性還取決于防護(hù)類(lèi)型、修建辦法、位置和尺度。洪水毀損的構(gòu)成原因、防護(hù)措施的防護(hù)機(jī)理、其本身的強(qiáng)度、造價(jià)等都決定了洪水毀損防護(hù)措施的選擇條件[4]。常用的路基防護(hù)類(lèi)型如圖1所示。

圖1 常用的路基防護(hù)類(lèi)型示意圖

3.3 關(guān)注綜合排水設(shè)計(jì)及公路沿線生態(tài)環(huán)境保護(hù)

在山區(qū)沿河公路路基洪水毀損防護(hù)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)高度重視路基表面排水循環(huán)系統(tǒng)的規(guī)劃，提高路基的穩(wěn)定性；小橋涵選址、距離都應(yīng)當(dāng)合理，在水流沖刷路基及小橋涵的地界時(shí)，可添加一些倒流堤壩、砌體護(hù)腳、挑壩，讓水流流向順暢、降低沖刷的危險(xiǎn)；在公路水毀的防治中，要充分注重發(fā)揮生物防護(hù)措施的作用，做到工程防護(hù)與環(huán)境保護(hù)、生態(tài)建設(shè)相統(tǒng)一；公路沿線地段可以種植一些草坯、樹(shù)種，創(chuàng)建防護(hù)林，讓水土流失不過(guò)于嚴(yán)重，保持生態(tài)平衡，降低地面徑流對(duì)坡面的沖刷；同當(dāng)?shù)氐男×饔蚓C合治理相結(jié)合，可以讓公路工程和當(dāng)?shù)丨h(huán)境相統(tǒng)一[5]。生物防治措施是一種有效的水毀防治措施，良好的生態(tài)環(huán)境可以大大降低洪水發(fā)生的頻率和規(guī)模，從源頭上減少甚至杜絕水毀的發(fā)生，并做到水毀防治與環(huán)境保護(hù)的良性循環(huán)。

3.4 強(qiáng)化洪水毀損防治的科學(xué)研究

據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，沿河公路路基的洪水防治工程的水力、水文數(shù)值，河床狀態(tài)特點(diǎn)，洪水毀損類(lèi)型和規(guī)模，防護(hù)工程的洪水毀損特點(diǎn)和防護(hù)成效等都是研究防治措施的重要依據(jù)。經(jīng)過(guò)對(duì)各個(gè)路段所處環(huán)境、洪水毀損類(lèi)型及關(guān)鍵性致災(zāi)原因進(jìn)行理論解析，再同模型試驗(yàn)相結(jié)合，選擇適合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況的公路路基洪水毀損防治類(lèi)型和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，為公路管理部門(mén)進(jìn)行洪水毀損防治措施的制定提供了決定性的依據(jù)[6]。

4 結(jié)語(yǔ)

要做好山區(qū)沿河公路路基洪水毀損的防護(hù)工作，需要從根本上進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和施工，并要充分認(rèn)識(shí)到公路路基洪水毀損產(chǎn)生的原因，遵循以防為主、防治結(jié)合的方針，遵守精心設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)的原則，同當(dāng)?shù)貙?shí)際情況相結(jié)合，在優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行綜合治理，減少和避免洪水對(duì)公路路基的毀損，有效保障公路的安全通行，讓公路交通可以發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益，創(chuàng)造良好的社會(huì)效益和環(huán)境效應(yīng)。

[1] 吳國(guó)雄，黃志才.沿河路基局部沖刷深度計(jì)算研究[J].中國(guó)公路學(xué)報(bào)，2005（4）：16-19.

[2] 鐘亮，許光祥，童思陳.山區(qū)沿河公路彎道岸坡泥沙起動(dòng)規(guī)律研究[J].水運(yùn)工程，2009（10）：20-25.

[3] 胡元鑫，柴賀軍.山區(qū)公路沿河路基動(dòng)態(tài)失穩(wěn)機(jī)理研究綜述（1）——水在巖土體中的滲流[J].重慶交通學(xué)院學(xué)報(bào)，2007（3）：99-105.

[4] 李?lèi)?ài)香，孫一，趙小娥，等.U形彎道水流試驗(yàn)及其數(shù)值模擬[J].長(zhǎng)江科技學(xué)院院報(bào)，2009（9）：33-35.

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[6] 喬國(guó)文.國(guó)道217線天山公路沿河路基水毀防護(hù)優(yōu)化工程[J].山地學(xué)報(bào)，2010（6）：109-114.