黑龙江交通科技HEILONGJIANG JIAOTONG KEJI
No.2,2021 (Sum No.324)
2021年第2期
(总第324期)
分析公路水毁病害形成机制与治理
熊玲
(贵州省公路局,贵州贵阳554003)
摘要:针对贵州公路工程常见的水毁问题,对其水毁的主要形式、产生原因、形成机制进行分析,并提出水毁的防治原则和措施,旨在为实际的水毁防治工作提供参考借鉴,保证水毁防治的有效性。
关键词:公路水毁;水毁形成机制;水毁防治措施
中图分类号:U419.9文献标识码:A文章编号:108-3383(202))02-0060-02
1水毁形式分析
(11沟渠上横向跨越的道路,涵洞因洪水时水流表面的漂浮物或泥石流发生堵塞,导致涵洞丧失了应有的排水功能,使洪水直接翻越到道路上,导致路基的边坡或护坡被水冲毁,弓1起路基坍塌,使道路中断。
(2)泥石流等地质灾害导致路基或路面被冲毁,或将道路堵塞。
(3)路基边坡有相对较厚的覆盖层,没有设置支挡结构予以防护,或虽然设置了支挡但设置不合格,因水会对覆盖层造成浸润,导致覆盖层和支撑表面抗滑力降低,使覆盖层发生滑移,覆盖整个道路。若道路无法承受上部覆盖物自重,或道路处在滑移面上,则会使道路大量滑移,产生更严重的水。
(4)对于沿河的路基,其对岸山坡产生泥石流、塌方或滑坡,导致河道被堵塞,水位快速上涨或河道水力状态发生变化,使路基的坡脚或者是现有防护结构冲。
(5)在沿河路基处设置的防护结构,其基础埋深不足或所用防护结构不合理,将使防护和路基整体被水毁。以上这种情况在河流转弯的内侧很少生。
(6)路基被洪水长时间浸泡使路基产生沉降,导致路面开裂。
(7)对于半填半挖路基,其填方段和防护设施发生水毁,对整个断面上的路基和路面都会造成一定程度的危害。
2水毁产生原因
(1)路基的上边坡和山坡存在堆积物无法保持稳定的地段,且没有设置挡土墙等设施,或设置了挡土墙,但设置不合理,没有发挥应有的作用。
(2)路基的上边坡和山坡有相对较大的汇水面积,加之降雨强度很大,没有植被,也没有设置截水沟,导致冲水毁坏。
(3)对路基周围滑坡体的分析与处理不到位,或没有采取有效的措施。
(4)对于可能产生或曾经产生过泥石流等灾害的地段,没有进行拦截与导流。
(5)涵洞的孔径、基础实际埋深及进、出水口所用加固措施未能发挥应有作用,而且洪水会带来很多漂浮物,造成很大的冲刷。
(6)路基与路堑的边坡没有采取合理有效的防护措施,或现有的防护措施未能发挥应有效果。
(7)沿河路基所设护坡或挡墙的尺寸很小,同时基础埋深也无法达到要求,施工存在一定质量。
(5)地面与河床的坡度相对较大,洪水的流速很快,会造成很强的冲击,若防护措施没有达到要求,将产生严重的水毁。
3毁制分析
(1)横向水毁:水流来源于路线的侧向,因水流 会对路基造成冲蚀或从路基上翻越,使路基的土方大量流失,其具体过程为:水流从涵洞中通过后,因洞口处的防护设施已经被破坏掉,导致路基土方开始流失,而且流失的范围不断增大,使整个路基被不断掏空,涵洞被直接冲走,整条道路中断。洪水从路基上翻越或涵洞的孔径不足,被大量的冲击物堵塞,从路基上翻越的水会使下游边坡被掏空,土方大量流失,造成道路中断。
(2)顺向水毁:水流来源于路线的切向,路基处在河道的外侧或处在直线河道当中,因水流遇到路基和防护设施后会产生涡流,导致路基的坡脚及防护结构被冲蚀,与桥梁基础部分冲刷相同,若路基没有护坡设施,或现有的防护结构基础埋深不足,将使基底被彻底掏空,土方大量流失,使整条道路中断。
收稿日期:2024-07-02
作者简介:熊玲(1983-),女,贵州思南人,工程师,主要从事公路养护工程项目管理工作。-66-
第2期熊玲:分析公路水毁病害形成机制与治理总第324期
4水毁防治原则
(1)设计过程中高度重视水文调查与水力计算,使路线尽量从小河流与泥石流中横穿。对于桥涵的孔径,在设计中除了要考虑流量方面的要求,还应确保泥沙与石块等都能顺利通过。对于沿河路段的路堤,其防护基础,特别是河流外侧的河岸,必须对冲刷予以充分考虑。
(2)对于改建路基和技术等级较低的道路,需格外重视路基高度,防止由于路基浸水导致路基或路面。
5水毁防治措施
(1)加强路基边坡防护,包括工程措施防护与植物防护,并在上边坡的顶部开挖截水沟,防止边坡产生剥落。
(2)对于技术等级较高的道路和弯道内侧,因路面面积相对较大,容易使水量集中,所以要对汇水漫流可能产生的影响进行充分考虑,采用集水井、拦水带或挡墙水使路面上的水能够顺利排出。
(3)对于直接裸露的上边坡和分布于周围的沟壑,需要采用拦水坝或挡水墙来拦截,如果规模很大,已经不能拦截,则要进行桥涵的设置来确保能从路基中顺利通过,防止冲积、淤积与堆积。
(4)沿河路基会对河道造成一定程度的挤压,对此,确定流速与防护结构基础埋深和具体的防护形式至关重要。常用方法包括:当流速在02~ 05m范围内时,可采用植物防护;当流速在2~3m 范围内时,可采用干砌片石护坡;当流速在4~8m 范围内时,可采用浆砌片石护坡或混凝土护坡;当流速在1~3m
范围内时,可采用抛石护坡;当流速在4~5m范围内时,可采用石笼护坡;当流速在5 ~8m范围内时,可采用大型砌块护坡或石砌浸水挡护坡。
需注意,洪水经常夹带很多大粒径石块,这会对浆砌工程造成很大破坏,使石砌结构上的部分砌块产生脱落,对于浆砌结构,其修补很难,而且不一定及时,导致结构破坏越来越严重,产生水毁。对此,洪水中夹带大量石块的情况不建议采用浆砌结构的构造物,可采用修复难度较低的石笼结构。对于已经修建好的防护结构,若其基础埋深不足,也可采用护。
(5)对于规模相对较大且无法规避和清除的崩塌及滑坡,可采用以下两个处理措施:其一,水处理;其二,支挡锚固。其中,水处理可以在地质情况较差的情况下开挖截水沟,避免土体抗剪强度降低出现滑移;而当不良地质所在位置的地下水比较丰富时,单纯进行地表排水是远远不够的,则可采用截水盲沟,尽量减小土体中水的实际含量。若排水后依然无法满足安全性要求,则应设置锚杆、挡墙或抗滑桩,避免不良地质体发生移动。
6结束语
综上所述,对于公路水毁防治,是一项涉及到水利、水文和环保等不同专业学科的系统工程,除了要防治路基遭受严重损失,还要与当前经济状况相适应,充分考虑贵州地区的地质条件和气象条件,既要摆脱过去的被动局面,又要注意不可贪多求大,在水毁防治方面投入过多资金,以此将水毁有效控
制在合理的范围之内,使公路事业得以健康顺的。
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(上接第54页)
4.4回弹模量检测
对试验路K99+312、K97+232横断面进行不同龄期的回弹模量检测,检测结果见表9o石灰土的回弹模量在7d时为52.5MPa和54.1MPa,28d 时为77.5MPa和84.3MPa,石灰土的回弹模量递增随龄期增长较为平稳,石灰土的回弹模量满足施工求。
表6现场回弹模量检测结果
桩号-
回弹模量/MPa
4d20d 54.777.5
K56+03054.952.5
5小结
石灰加入黄土后,由于石灰与黄土发生火山灰反应等物理化学变化,石灰土的物理性质得到有效提高。在掺灰比为6%时,石灰土的回弹模量提升最为显著,且该掺量下石灰土的压缩系数最低,石灰土
达到最不易被压缩的状态。以掺灰比6%进行实体工程验证,根据现场压实度、弯沉值和回弹模量的跟踪试验检测结果,验证了该掺量石灰土能较好改善黄土的工作性能,满足工程需求。
参考文献:
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