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山区公路水毁路基稳定性分析及防范

  • 投稿Arth
  • 更新时间2015-09-07
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孙波

(陕西省公路局陕西西安710068)

【摘要】由于我国的地域广阔,有面积广大的山区,尤其是在西部地区,有大量的山川纵横和复杂的水文地质条件以及多变的气候,因此山区公路经常会出现水毁灾害,严重的影响了公路路基的稳定性。随着我国科技的不断进步,我国对山区公路建设速度也在不断的加快。山区由于具有比较特殊的地质水文条件,所以强降雨容易引起暴涨暴落的山洪,具有极大的破坏力和较强的冲击力,毁坏公路构造物,有着较为突出的公路路基水毁问题。本文简单阐述了山区公路路基水毁产生的原因,并找出相应的防范措施,从而增强了公路路基的稳定性,有效的减少路基水毁灾害,为以后相应的山区公路工程提供参考。

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关键词 山区公路;水毁路基;稳定性分析;防范措施

AnalysisandPreventionofWaterDamagestabilityofRoadbedofhighwayinMountainousArea

SunBo

(ShaanxiProvincialHighwayBureauXi´anShaanxi710068)

【Abstract】Becauseourcountryisvast,mountainousareaofthebroadmasses,especiallyinthewesternregion,therearealotofmountainsandriverscrisscrossandcomplexhydrogeologicalconditionsandthechangingclimate,thereforethemountainousareahighwayoftenappeartheflooddisaster,seriouslyaffectedthestabilityofroadbed.WiththecontinuousprogressofChina´sscienceandtechnology,ourcountrytothemountainoushighwayconstructionspeedisalsoinconstantspeed.Themountainbecauseofitsspecialgeologicalandhydrologicalconditions,sothestrongrainfalleasilyleadtosharprisesorfallsintorrents,withdevastatingforceandthestrongimpactforce,thedestructionofstructuresinthehighway,ahighwaydamagedmanyprominentproblems.Thispapersimplydiscussesthecauseofmountainhighwayroadbedgenerated,andfindoutthecorrespondingpreventivemeasures,soastoenhancethestabilityofroadbed,effectivelyreducetheflooddisasterofembankment,provideareferenceforthecorrespondingmountainhighwayproject.

【Keywords】Mountainoushighwaywashoutbyflood;Subgrade;Stabilityanalysis;Preventivemeasures

1.引言

伴随着我国经济的飞速发展,我国高速公路建设的速度也在加快,并且高速公路的修建环境也在逐渐的趋于复杂,特别是山区建设高速公路更加的要求施工技术。高速公路的重要组成部分就是路基,路基的耐久性和稳定性可以对路面的使用性能产生直接影响。一般情况下,绝大多数的路基经过重复荷载,基本上已经趋于稳定。但是由于山区建设公路的条件是复杂多变的,无形中加大了施工难度,可能会导致部分路基边坡出现失稳破坏,出现水毁破坏,影响公路路基的稳定性,对人民的生命财产安全留下了安全隐患。所以,必须对山区公路水毁路基进行深入的研究,以找到水毁的原因以及相应的防范措施,从而促进我国公路事业的蓬勃发展。

2.山区路基出现水毁的原因

山区公路出现路基水毁是由众多因素共同综合作用产生的结果,路基水毁会严重影响路基的稳定性。一般来说,影响路基水毁的因素包括公路周边的自然环境条件(农田、水利、森林等)以及公路上的桥梁和公路本身的设计和施工问题。这些因素相互影响、相互作用,造成了公路路基水毁。

2.1桥梁阻塞河道导致路基水毁。

在山区公路选线时,由于受到较多的地形限制,因此为了减少路线纵坡以及路基土方量及少占林地和耕地,所以路线大多数布设在沿溪周边、接近河道有的已经占据了一部分河道,导致了桥位难以顺着河道直处进行布置,一般修建一些斜交桥,造成路基遭到冲刷。另一方面,斜交桥会阻塞河道水,由于斜交桥的垂直孔径小,加之顺着河槽的变化,增大了桥墩的阻水面积,使得桥墩对水阻塞,有较小的过水能力,以致洪水到来时冲断引道或者冲毁该桥。特别是采用实体墩台和中小跨径的桥梁,由于有河底铺砌,造成了流速增大、水位上涌,造成水毁。此外,山区有较多的灌木丛生,在洪水期就出现各种漂浮物,对桥孔产生阻塞,使得桥梁具有较少的泄洪量,引起桥梁被毁和引道被冲。

2.2农田水利对水毁的影响。

在山区由于修建农业水利设施(比如拦河闸坝)造成了水位的提高,增大了下游的流速,沿溪线冲刷会造成严重的破坏。此外,还有一些中小型水库存在质量问题,库容量小,当山区出现洪水时,必须得放水泄洪,致使桥梁和公路遭到严重毁坏和冲刷。

2.3森林面积减少对公路水毁的影响。

由于山区的植被遭到破坏,森林也被砍伐,造成了严重的水土流失,泥石流的阻塞破坏了许多涵洞,导致涵洞失去过水能力,最后洪水冲毁路基,然后泥石流堆积在路面上致使车辆无法通行。

2.4山区公路的设计以及施工问题对路基水毁的影响。

(1)山区公路自身的设计以及施工质量问题也会对路基水毁产生很大的影响,例如桥位施工质量不好、埋深不够、设置不合理等,尤其是防护工程和河床铺砌质量差很容易造成水毁。深挖路堑以及高填路堤的塌方,也会由于施工原因(边坡未达到设计坡度、如路堤碾压不实)和排水设计不合理造成路基水毁。防护工程(如挡墙)的基础埋深达不到要求也容易导致路基水毁。基础埋深必须得经过科学的水文计算来确定。此外,石笼的铁丝容易被淘空、被偷剪、发生锈蚀,导致石笼出现倾覆破坏和断裂。

(2)在很多山区公路路堑段都不进行截水沟的设置,导致泥石流和山体滑坡对道路进行阻塞。对填方段排水设置的不合理(急流槽位置不恰当或者数量少)也会造成水毁。村屯段边沟容易淤积,造成汛期路面积水、排水不畅,长期浸泡就会发生翻浆、坑槽等病害。

3.山区公路路基水毁的防范措施

3.1规划阶段的防范措施。

对于路基水毁的防灾工作,重点在于防患于未然,所以在规划阶段我们就要力争把水毁灾害发生的可能性降到最低,或者在在规划阶段完全杜绝水毁灾害。特别是规划阶段的防灾工作,由于有较多的选择方案,所以我们能够更好的掌握防灾主动权,这样做可以达到事半功倍,达到良好的效果。要是在山区公路建成投产之后再进行防灾工作,就存在被动性。要是等到发生路基水毁灾害再治理,一方面加大了治理难度,一方面耗资巨大的治理费用,而且治理难度加大。因此在山区公路建设的初期阶段,要对公路周边的地质情况和自然环境进行详细的勘察和了解,正确分析判断可能的水毁灾害点,并提出相应的绕避和治理方案。基于以往山区公路水毁的产生的教训和原因,我们在设计新建公路时一定要采取防范措施,有效的减少设计不当引起的水毁,此外,还要保证公路的施工质量。

3.2全面养护来防范水毁。

对山区公路全面养护主要就是指对公路的排水防护设施、桥涵、路面、路基及等做经常性的加固、维修、保养,保证公路的每个部分都能处于一个良好的工作状态,有效减轻和预防山区公路的水毁灾害。在对公路的养护过程中,一些基层单位仅仅注重路面和路基的养护,而忽视了对路基的排水防护设施以及桥涵构造物的管理和养护。导致了山区公路路基的排水设施和截水沟发挥不了作用,路基出现水毁灾害。当遇到暴雨时,洪水就顺着坡冲向路基,导致了泥石流和路基边坡滑塌等。所以,要预防山区公路水毁灾害,要全面养护公路桥涵和公路上的配套设施进行全面养护。

3.3合理的选择桥位和公路线形设计。

沿溪线修建山区公路时要对路堤的高度加以重视,有效的预防洪水淹没路面,另一方面也得要做好路基的防护工作。要是遇到河道流速过急或者弯曲较大时,要尽量将路线向山上靠。布置大中桥位时,要以路线为主,尽量避免S形急转弯道。小桥涵要使用合适的桥位,宜选择洪水能及时宣泄、纵坡较大、河槽较深、稳定、顺直处。为了不让材料堵塞桥孔,桥孔要设计的较大一些。此外,路线还应该远离不规范的小型水利工程,预防小型水利工程发生事故了危机桥梁和道路,并且对泄洪时流速增大的情况进行充分考虑,要根据冲刷计算来确定护坡基础。可能发生泥石流的路段,要避免使用圆管涵,防止圆管涵阻塞而失去了过水能力。

3.4对山区公路路基的排水设施进行完善。

山区公路的路基的排水设施主要是指路基的排水沟和边沟以及设在路基边坡上面的截水沟。在半填半挖和挖方的路基边坡顶部要进行截水沟的设置,用来对边坡上方流向路基的地表径流进行拦截,预防山坡漫流对公路路基产生危害,有效的减少了边沟水流的负担。要是有较大的水流落差,还要设置急流槽或者跌水沟。要适当选择填方段急流槽的位置,在坡面以及路基的自然沉降保持稳定之后在修建急流槽,此外还得种植草皮或者荆条,防止急流槽塌陷或者悬空、路基被冲。

4.结束语

山区公路水毁灾害会对国家以及人民的生命财产造成很大的损失。所以我们必须认真总结山区公路水毁灾害的经验教训,并采取相应的防护、防治措施,此外还得强化对山区公路施工质量的重视,从而有效的减少水毁灾害,促进我国公路事业的蓬勃发展。

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[3]王玉萍.山区公路水毁路基防护设计[J].长安大学学报(自然科学版).2003(09):37~40.

[文章编号]1006-7619(2014)09-23-554

[作者简介]孙波(1978.1-),男,学历:本科,职称:工程师,土木工程。