魯少杰 李 群
中交第二公路勘察設計研究院有限公司 湖北 武漢 430074
基于我國經濟發展與地勢特點,山區公路建設問題是一個不容輕視的問題。我國山區面積廣大,山地占據面積占我國總面積的33%,因此山區公路的著力建設是一個不可避免的區域,山區公路在我國公路中也占據著舉足輕重的地位。公路建設給經濟帶來極大的驅動力,也是我國精準扶貧的關鍵一項,交通與經濟呈現相輔相成不可分割的關系。想要建設優秀的公路就得筑造扎實的路基,找出根源對癥下藥,是提高路基穩定性的決定性因素。水毀路基問題常常來源于多降水天氣帶來的雨水沖刷、水流侵蝕而導致的路基損壞、開裂、凹陷,對正常交通運輸造成安全隱患并且對公路造成極大的破壞。
山區路基產生水毀現象是由多方面的因素綜合導致而成,本文主要從以下幾個方面分析水毀現象的成因:
1.1 排水方案不合理 導致路基水毀的主要元兇是水,排水方案的不合理很大程度上提高了公路水毀率。當排水策略不合理而造成的設備不恰當,雨水降落,路面或路邊的積水沒有得到適時排放,從而浸透到路基中,造成路基下沉凹陷,出現水毀現象。另一方面,當遭遇強降雨時,由于雨水的強烈沖刷而又缺乏良好的排水設施,極易發生路基被雨水沖刷毀壞的現象。再者,當遇到暴雨天氣情況,水位線過高產生視覺上路面消失,使公路浸泡在雨水之中,這也是排水方案不合理帶來的危害。
1.2 路基建設不扎實 當路基本身的建設不扎實有缺陷時,會降低路基的抗壓性,從而使路基更易遭受損壞。路基建設內部組織不恰當,使得路基彎沉太大,當遭遇雨水、降雪天氣時,雨水、雪水容易滲入到路基組織內部中,從而使結構軟化腐蝕。再者,建設路基的材料的質量好壞與否也是影響穩定性的關鍵問題之一,高質量工程使用質量較好的土建設路基,增強路基的穩定性,延長路基的使用壽命。而豆腐渣工程建設的路基偷工減料,使用品質差的土料,建設出來的往往也是質量差的路基,問題在時間流逝中漸漸暴露出來,這樣的路基容易受到自然氣候的影響,在暴曬、風化的作用下容易產生開裂、硬化現象。
1.3 防護設施不完備 由于受我國地形因素的影響,我國山區路基建設的地理位置很多都處于河流附近,呈現依山傍水的形勢。因而路基周邊的防護設施顯得格外重要,在強降水的天氣下,雨水沖刷物從路基旁的山坡順勢而下,而另一旁的河流由于漲水而導致水位線不斷升高,在沒有有效的防護設施作用的情況下,路基處于雙面夾擊的狀態。順勢而下的雨水沖刷物中包括山坡巖體、泥土、泥沙等,在山坡坡度較陡而引發的較大重力作用下容易造成路基的坍塌損壞,而漲水帶來的河水泛濫涌現在損壞的路基表面,進一步加重了路基的損壞程度。或者是山坡的巖體或土層不牢固而容易掉落,沒有完備的防護措施所造成的路基損壞。加上降水天氣的影響,雨水滲透侵蝕路基。這是路基形成水毀現象的常見情況,也是主要的誘發成因。
1.4 公路設計不合理 公路的設計也是影響路基穩定性的重要因素,例如公路的位置、路基的建設、防護措施的建設等都屬于公路設計的方面。在建立山區公路設計方案時,應充分考慮周邊社會環境、自然環境因素的影響。根據周邊社會環境來設計公路的抗壓性,根據自然環境來設計公路的抗水性。做到從實際情況出發,根據不同的環境設計與之相符的合理方案,這在一定程度上對路基水毀的穩定性有重要作用。例如很多水毀現象是從結構內部產生的問題,由于不合理的設計,造成路基填方脆弱性的增強,在遭受自然災害時極具不穩定性。又如把公路建設在河流旁邊時,由于不合理的設計,造成對河道的擠壓,從而降低了路基的穩定性。
對水毀路基現象,應采取以預防為主,以補救為輔的戰略。提高山區路基的穩定性,從根本出發,秉持切實的原則,設計建設高質量的路基。并且以防護方案、排水方案為輔助力量,側面提高穩定性。同時根據以往經驗與先進的技術建立一套完備的補救措施,在不可避免的水毀情況下立即實施,抑制情況惡化。
2.1 建立合理的排水方案 造成水毀路基的主要原因是水對路基的浸泡、侵蝕等,因此一個合理的排水方案是格外重要的。應根據山區公路的坡度判斷水流方向,根據水流方向設計合理的排水設施,采取引水入河的策略為先,建立多樣化的排水設施,多方位確保精準排水、及時排水,達到保護路基的目的。將以往的失敗排水方案積累起來,從實踐中找出發展真理,研究排水方案失敗的原因與不足,與不斷發展的科技結合不斷完善排水方案。在路基兩旁建立溝壑、涵洞,進行有效的排水,避免路基在雨水天氣一直遭遇浸泡狀況。
2.2 建設扎實的路基 建設扎實的路基是降低水毀現象的根本之策,也是提高路基穩定性的根源。在進行路基建設時,應根據山區當地的情況,選用質量較好、耐受性較高的材料作為建設路基的原料,增強路基的不透水性,減少開裂、風化現象的出現,以此來保持路基的穩定。在路基建設需要填方的情況下,采用開山形成的廢渣與專業填方材料相結合,共同使用來提高路基填方的穩固性,從而在基礎上提高路基穩定性。建設高質量的路基,增強路基的穩固性、耐受性,可以有效地使路基減少損毀。
2.3 建立完備的防護設施 防護設施是預防水毀的重中之重,有效的防護是預防的基礎。針對不同情況的山區公路,有不同的防護設施。甚至不同的公路路段,也應采取不同的防護措施。目前防護措施包括建立擋墻(土墻、石墻)、建立護坡等。當公路旁的山坡陡度較大、土壤疏松、巖體較多時,應選取堅固性較強、抗壓性較好的原材料作為防護設施的基礎,從而建設更加穩固的設施。護坡的建設與排水的有利結合,可以有效減少水對路基的侵蝕,在護坡上或兩旁設計排水紋理或排水溝,將水引入下方的排水系統。擋墻的設計應要結合公路附近的地理狀況,避免對河道造成擠壓作用。
2.4 實施合理的公路設計 公路設計方案的重要性不言而喻,結合實際設計有效合理的方案是非常重要的。由于不同地區的發展差異不同,因此山區公路的承載量、寬窄程度也不同,在進行設計時,應充分考慮這些因素,設計不同級別的公路。自然環境的不同也影響設計方案的形成,例如盤山公路路基的復雜建設,運用科學技術的力量,根據實際高度、植被情況、天氣降水量、山區坡度等,計量出一套符合情況的設計方案。
路基水毀是山區公路損壞的最常見現象,成因主要有不合理的排水設施、不完備的防護設施、不合理的公路設計、不堅實的路基建設等,在預防措施中,根據相應出現的問題采取解決方案進行有效的解決。在水毀情況中,應主要采取預防措施,預防水毀情況產生;當水毀情況不可避免時,應采取及時的補救,防止情況惡化。做好有效預防可以很大程度上減少水毀現象的產生,從多方位、多角度提高路基穩定性是路基建設的關鍵。