劉光輝 田 娟
(1. 湖南省潭衡高速公路管理中心,湖南 長沙 410000;2. 湖南省公路設計有限公司,湖南 長沙 410000)
所謂公路路基水毀,指的是公路因洪水、暴雨而受到的多種損毀,所謂路基水毀防治,指的是在洪水與雨季來臨前,為了有效減輕或防止洪水、暴雨危害公路而開展的一系列工作。由于公路路基水毀會對公路造成不同程度的損害,因此,研究針對公路路基水毀應采取的策略具有一定現實意義。
一是暴雨水毀。公路與山邊緊靠,在暴雨天時,水由山坡處匯流而下,輕則導致沖刷路面,而重則導致沖毀路基。水毀原因:暴雨沖刷、暴雨沖毀。二是縱向沖刷。若洪水位較高并把公路的路面淹沒,就會出現急速退水沖刷或者縱向沖刷。水毀原因:路基設計高程偏低、設計水位偏低、洪水位過高。三是洪水沖刷與漫水水毀,路基與河流、湖塘、洼地相近,在洪水猛漲時持續不斷地沖刷路基,導致路基塌陷,或是漫水導致路基水毀。
一是壓縮沖刷彎曲與順直河道。彎曲河道或順直河道受到壓縮沖刷是一種主要水毀類型。水毀原因:人為因素造成河道斷面縮小,地形變化導致河道變窄等。二是沖刷河灣凹岸。沖刷河灣凹岸這一水毀類型主要包括路基受股流彎曲產生的斜沖、因挑流或地形變化產生的斜沖、頂沖等。
1) 暴雨水毀的處理,在處理過程中,可運用拋石或混凝土預制板。混凝土預制板的護坦與護坡能夠抵抗一定的水壓力、波浪高度與水流速度,若施工條件好、沒壞要求高、人工成本高、材料缺乏,那么此種路基防護方法具有很大的優勢,不過混凝土預制板有較高的造價,因此在路基防護上并未得到較為廣泛的運用。整體來看,混凝土預制板包括兩種防護類型,一種是可動、鋪掛型混凝土預制塊、板,另一種是固定混凝土預制塊、板。拋石一般用于公路路基的基礎沖刷與坡腳沖刷的防護,或是用于建筑物、邊坡受洪水淘空與沖刷的搶險。拋石這一路基防護方式在機械化條件下施工十分便利,因此該防護方式在西方發達國家得到了普遍應用。針對暴雨造成的邊坡垮塌,在處理時,應設置一道坡面護面墻,護面墻可選取C25 鋼筋混凝土結構,清理之前的垮塌坡面并刷坡,讓刷坡保持1∶1 的比例,在使用鋼筋網單層骨架,其鋼筋的型號為Φ16,混凝土的厚度為80 厘米。在施工過程中進行分塊澆筑,各塊間通過施工縫的預留實現連接,對于坡頂的平臺可采用和坡面相同的方法來防護施工。針對暴雨造成的路基沉陷,在處理時,若路基邊坡已出現大面積塌陷,應在已經毀壞的部分,沿著路的方向每一米打一根木樁,然后把秸料、樹枝等鋪設在樁中,然后填土、擋水。
2) 縱向沖刷的處理,在處理過程中,要想防止對河道進行過分的壓縮,可對局部相對不利的地形實施路肩硬化、路面排水系統完善、路基高程提高、整治清障等舉措,讓抗沖能力大大提升。與此同時,可運用漿砌片石。在運用漿砌片石時,應將護坦、擋土墻、護坡的防護當作主要防護方式。首先,漿砌片石的擋土墻一般被用于縱向沖刷的水流速度快、坡度陡的邊坡,具有較大的砌筑厚度。此種防護形式可以有效抵抗洪水沖刷,對土壓力、漂浮物、流冰、水流的沖擊可以全面承受。其次,漿砌片石的護坡一般被用于漂浮物沖擊、可能存在流冰、波浪大、水流速度快、坡度緩等類型坡面,不過此方式只能夠發揮防沖的功能,無法抵抗土壓力。最后,漿砌片石的護坦具備便于施工、造價低廉、效果明顯等多種優點。護坦可以在路基上直接依附,沿著水流進行布設,不會對天然的水流造成較大干擾,幾乎不會影響對岸、下游與上游的水流,因此,護坦一般被用于峽谷河段公路的沿河路基。
3) 洪水沖刷與漫水水毀的處理,對于洪水沖刷,應在路基受水沖刷的地方拋砂袋、土袋與石塊等。若洪水沖刷且波浪沖向路基,應在受水浪沖擊的地方,在繩索上掛滿蘆葦,將其編制為蘆排,或使用帶樹頭的柳樹,用來預防來自水浪的沖打。與此同時,對于漫水水毀,可采用填土趕水法。當路基漫水長度較短,并且漫水深度低于0.3 米時,應直接從兩頭填土趕出漫水,保證填土厚度高于當前水面0.3米至0.5 米。完成填土以后,應將表層夯實,使通車正常進行,也可以填砂碎磚、爐渣與礫等多種礦料,讓路基提高,從而讓通車正常進行[1]。
1) 壓縮沖刷彎曲與順直河道的處理, 在處理時,路基受到的常規沖刷和沿河公路受到的壓縮沖刷十分相似,進口處形狀、壓縮斷面流速和沖刷深度有直接關系,要求設計人員避免由于斷面壓縮而引起挑流。設計過程中,設計人員可使用擋土墻與護坡來直接防護,也可和護坦互相配合來防護基礎沖刷。
2) 沖刷河灣凹岸的處理,在處理時,設計人員應對水流特點、河段類型、河段特征、河床質與平面形態等河流特征進行全面調查,了解凹岸沖刷、斜沖、頂沖、股流沖刷的實際狀況,把握沖刷的深度、范圍與位置并展開分析。
總而言之,研究針對公路路基水毀應采取的策略具有十分重要的意義。相關人員應對路基水毀的概況有一個全面了解,找出路基水毀出現的原因,能夠深入分析公路路基主要的水毀類型,制定并實施相應處理措施,從而有效預防與避免水毀問題,推動我國公路事業的長期、穩定發展。