公路路基水毁的主要类型与防治对策

2019-11-28 10:55刘光辉
建材发展导向 2019年23期
关键词:片石冲刷水流

刘光辉 田 娟

(1. 湖南省潭衡高速公路管理中心,湖南 长沙 410000;2. 湖南省公路设计有限公司,湖南 长沙 410000)

所谓公路路基水毁,指的是公路因洪水、暴雨而受到的多种损毁,所谓路基水毁防治,指的是在洪水与雨季来临前,为了有效减轻或防止洪水、暴雨危害公路而开展的一系列工作。由于公路路基水毁会对公路造成不同程度的损害,因此,研究针对公路路基水毁应采取的策略具有一定现实意义。

1 公路路基主要的水毁类型及原因

1.1 一般路基水毁类型及原因

一是暴雨水毁。公路与山边紧靠,在暴雨天时,水由山坡处汇流而下,轻则导致冲刷路面,而重则导致冲毁路基。水毁原因:暴雨冲刷、暴雨冲毁。二是纵向冲刷。若洪水位较高并把公路的路面淹没,就会出现急速退水冲刷或者纵向冲刷。水毁原因:路基设计高程偏低、设计水位偏低、洪水位过高。三是洪水冲刷与漫水水毁,路基与河流、湖塘、洼地相近,在洪水猛涨时持续不断地冲刷路基,导致路基塌陷,或是漫水导致路基水毁。

1.2 沿河路基水毁类型及原因

一是压缩冲刷弯曲与顺直河道。弯曲河道或顺直河道受到压缩冲刷是一种主要水毁类型。水毁原因:人为因素造成河道断面缩小,地形变化导致河道变窄等。二是冲刷河湾凹岸。冲刷河湾凹岸这一水毁类型主要包括路基受股流弯曲产生的斜冲、因挑流或地形变化产生的斜冲、顶冲等。

2 针对公路路基水毁应采取的处理策略

2.1 一般路基水毁处理策略

1) 暴雨水毁的处理,在处理过程中,可运用抛石或混凝土预制板。混凝土预制板的护坦与护坡能够抵抗一定的水压力、波浪高度与水流速度,若施工条件好、没坏要求高、人工成本高、材料缺乏,那么此种路基防护方法具有很大的优势,不过混凝土预制板有较高的造价,因此在路基防护上并未得到较为广泛的运用。整体来看,混凝土预制板包括两种防护类型,一种是可动、铺挂型混凝土预制块、板,另一种是固定混凝土预制块、板。抛石一般用于公路路基的基础冲刷与坡脚冲刷的防护,或是用于建筑物、边坡受洪水淘空与冲刷的抢险。抛石这一路基防护方式在机械化条件下施工十分便利,因此该防护方式在西方发达国家得到了普遍应用。针对暴雨造成的边坡垮塌,在处理时,应设置一道坡面护面墙,护面墙可选取C25 钢筋混凝土结构,清理之前的垮塌坡面并刷坡,让刷坡保持1∶1 的比例,在使用钢筋网单层骨架,其钢筋的型号为Φ16,混凝土的厚度为80 厘米。在施工过程中进行分块浇筑,各块间通过施工缝的预留实现连接,对于坡顶的平台可采用和坡面相同的方法来防护施工。针对暴雨造成的路基沉陷,在处理时,若路基边坡已出现大面积塌陷,应在已经毁坏的部分,沿着路的方向每一米打一根木桩,然后把秸料、树枝等铺设在桩中,然后填土、挡水。

2) 纵向冲刷的处理,在处理过程中,要想防止对河道进行过分的压缩,可对局部相对不利的地形实施路肩硬化、路面排水系统完善、路基高程提高、整治清障等举措,让抗冲能力大大提升。与此同时,可运用浆砌片石。在运用浆砌片石时,应将护坦、挡土墙、护坡的防护当作主要防护方式。首先,浆砌片石的挡土墙一般被用于纵向冲刷的水流速度快、坡度陡的边坡,具有较大的砌筑厚度。此种防护形式可以有效抵抗洪水冲刷,对土压力、漂浮物、流冰、水流的冲击可以全面承受。其次,浆砌片石的护坡一般被用于漂浮物冲击、可能存在流冰、波浪大、水流速度快、坡度缓等类型坡面,不过此方式只能够发挥防冲的功能,无法抵抗土压力。最后,浆砌片石的护坦具备便于施工、造价低廉、效果明显等多种优点。护坦可以在路基上直接依附,沿着水流进行布设,不会对天然的水流造成较大干扰,几乎不会影响对岸、下游与上游的水流,因此,护坦一般被用于峡谷河段公路的沿河路基。

3) 洪水冲刷与漫水水毁的处理,对于洪水冲刷,应在路基受水冲刷的地方抛砂袋、土袋与石块等。若洪水冲刷且波浪冲向路基,应在受水浪冲击的地方,在绳索上挂满芦苇,将其编制为芦排,或使用带树头的柳树,用来预防来自水浪的冲打。与此同时,对于漫水水毁,可采用填土赶水法。当路基漫水长度较短,并且漫水深度低于0.3 米时,应直接从两头填土赶出漫水,保证填土厚度高于当前水面0.3米至0.5 米。完成填土以后,应将表层夯实,使通车正常进行,也可以填砂碎砖、炉渣与砾等多种矿料,让路基提高,从而让通车正常进行[1]。

2.2 沿河路基水毁处理策略

1) 压缩冲刷弯曲与顺直河道的处理, 在处理时,路基受到的常规冲刷和沿河公路受到的压缩冲刷十分相似,进口处形状、压缩断面流速和冲刷深度有直接关系,要求设计人员避免由于断面压缩而引起挑流。设计过程中,设计人员可使用挡土墙与护坡来直接防护,也可和护坦互相配合来防护基础冲刷。

2) 冲刷河湾凹岸的处理,在处理时,设计人员应对水流特点、河段类型、河段特征、河床质与平面形态等河流特征进行全面调查,了解凹岸冲刷、斜冲、顶冲、股流冲刷的实际状况,把握冲刷的深度、范围与位置并展开分析。

3 结语

总而言之,研究针对公路路基水毁应采取的策略具有十分重要的意义。相关人员应对路基水毁的概况有一个全面了解,找出路基水毁出现的原因,能够深入分析公路路基主要的水毁类型,制定并实施相应处理措施,从而有效预防与避免水毁问题,推动我国公路事业的长期、稳定发展。

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