山区公路项目路基水毁防治对策研究

时间:2023-08-16 09:50:03 来源:网友投稿

黎兴东

(德江县交通运输局,贵州 铜仁 565200)

山区公路受地形、造价等多方面因素影响,通常沿河流、山谷而建,路基一侧临河,长期遭受河流、雨水冲刷,对路基土体产生极为严重的侵蚀破坏,极易形成路基沉陷、滑塌、变形等质量病害。加之山区地震、洪涝等自然灾害频发,进一步加剧公路路基水毁破坏,给经济发展和交通安全带来极为不利的影响,必须采取有效措施对其加以防治。为此,全方位探讨山区公路项目路基水毁防治对策,对山区公路发展具有重要意义。

治理山区公路路基水毁,必须坚持“以防为主,防治结合”,做到对水毁路基、灾害点的科学控制、合理治理。

1.1 规划原则

其一,公路山区范围段选线规划时,应合理规避自然灾害易发路段,科学选址,最大限度地提高线路布局的合理性。

其二,山区公路规划应充分考虑与周边环境的协调性,提前对周边环境、水文、气候、地质条件等进行全面的调查,且根据调查结果,合理确定公路位置、走向,最大限度地减少对周围的生态损害,使公路与生态环境协调发展。

其三,公路山区范围段受地质、气候等多方面因素影响,导致其路基水毁风险较高,因此应统筹各个方面因素,采用综合性的防治方案。

1.2 设计原则

合理设计公路山区范围路段,能降低施工难度,提高施工效率,节约工程成本,且有效减少路基水毁灾害的发生。因此,在实际设计时,应统筹考虑各方面因素,科学设计、合理避让,尽可能减少工作量,降低水毁灾害风险。

1.2.1 详细勘察地质情况

(1)设计工作开始前,应切实做好山区地形、气候等方面的勘查工作,确保设计方案的合理性。

(2)通过地质勘查,进一步了解公路施工区域的地质情况,确定公路走向、线形及水毁风险点,实现对工程质量的整体把控。

1.2.2 正确处理公路与水文、地质的关系

采取避让原则,尽可能避免大规模填挖,根据公路所处位置的具体情况,对线形实施优化,减少对周边生态环境的破坏,规避路基水毁风险。

1.2.3 水毁多发地区路线选择原则

(1)设计水毁多发地区公路时,应全面结合当地经济发展状况,合理进行路线选择。

(2)在保证公路线形符合设计要求的基础上,应尽量采用合适的高程及线形,有效降低施工难度,减轻施工强度,避免对环境造成不利影响。

(3)按照“因势利导、疏堵结合”的原则,对路基的防护措施进行科学的设计,确保汛期的水流畅通,以利生态环境协调发展。

1.3 施工原则

其一,雨季为山区公路地质灾害高发季节,因此山区公路施工应尽量避开雨季,以有效防止路基水毁灾害的发生。

其二,山区公路施工条件复杂,工期较长,岩土长期处于恶劣环境中,对路基加固极为不利,因此,应迅速施工。

1.4 综合防治原则

其一,根据山区公路路基水毁灾害成因、破坏程度、影响范围等因素,选择最有效的水毁防治措施。

其二,应进一步强化水毁灾害事前预警、施工控制、事后抢修,减少水毁损害程度,尽快恢复运营。

山区公路由于环境较为恶劣、地形复杂,多沿河道布置,路基多为河堤,水毁修复一般采用“先路基、后路面”。为了尽量减少二次灾害,应先抢通,后修复。

2.1 路基缺口抢修措施

其一,若缺口深度较浅,内部无积水,且周边存在性能优良的填料,应尽可能采取就地回填的方式,以最快的速度恢复交通。

其二,若缺口存在积水,尽可能采用抛石回填方式施工。

其三,若缺口长度较大,出现河流改道现象,当水流速度超过3m/s 时,应先封堵新河道,然后进行缺口修复。

其四,若缺口长度、深度均特别大,且缺口位置水流较大,应搭设施工便道,加快修复。

2.2 路基沉陷抢修措施

其一,常规路基沉陷及裂缝容易处理,但当沉陷、裂缝较为严重时,应采取填充修复方式。

其二,针对公路贯通裂缝、边坡失稳、明显错台的水损区,采取坡脚堆载、打桩等措施,保证半幅通行。

其三,若路基大规模坍塌,应进行重修,必要时可采取抛填砂袋等方式进行抢修。

2.3 路肩挡土墙垮塌抢修措施

其一,若挡土墙垮塌损坏,可采取码放砂袋的方式抢修宽度超过3m 的路段。

其二,若挡土墙外倾,并产生侧向位移,可采取码放砂袋的方式,确保半幅公路正常运营。若出现基础大规模悬空现象,应采用石料进行全面加固。

2.4 路基滑塌抢修措施

其一,路堤坡脚遭受河流冲刷作用,产生路基滑塌,应采取抛石回填进行抢修。

其二,若路肩破坏并出现滑动,则采取打桩、设拉杆等方式增强路肩稳定性。

其三,采用土或片石材料反压边坡,如图1 所示。施工时,应保持与坍塌体同宽,且高度取其1/2 净高。

图1 抛石反压示意图

其四,若路基背水坡存在垮塌风险,应及时采取削坡措施,减小上部荷载,并在坡脚位置,码放砂袋进行加固,如图2 所示。若路基稳定性不足,应先对路基实施加固处理。

图2 土袋固基示意图

其五,若路基出现垮塌,结构破坏严重,存在较多渗水,可采用滤水还坡法进行加固,如图3 所示。先将坡面杂物清理干净,并对其顶部实施修整,使其坡度变缓,布置导渗层。同时,将砂包堆放在坡脚,用以回填坑洞,以维持原有的路基结构。

图3 滤水还坡示意图

2.5 路基渗水抢修措施

其一,在迎水面采用帮土方案(见图4)。找准路基迎水面渗水点,并采取帮土加固措施,在其上部设置土工膜防渗。此方法主要应用于水流较缓、深度较浅的部位。

图4 土工膜防渗示意图

其二,采用反滤层护坡方案(见图5)。路堤单薄、发生渗水病害,或背水坡土体较为松散,可通过设置反滤层进行防渗。施工步骤为:先进行路堤表面清理,再结合反滤层相关标准,采取分层铺设的方式将其铺设至坡脚位置。为确保路堤稳定、可靠,应遵循“中间粗、两头细”的铺设原则。

图5 反滤层护坡示意图

其三,已坍塌路基抢修。针对已坍塌路基,应先将松散软土清除,再采用砂袋自下而上码砌至高出坍塌表面0.25m。对于坍塌较为严重的部位,通过袋装砂石料垫底,以片石作护角,然后再采用砂袋堆填。

山区公路一般是沿小河、小溪谷而建,其破坏方式多种多样,主要有水漫路面、路基冲刷、防护破坏等。而山区的堤防工程,有直接防护和间接防护两种类型。

3.1 直接防护工程

直接防护工程的目的是保护路基,在山区、峡谷地区广泛使用,常用的防护结构有:挡土墙、边坡防护、坡脚防护等。若此种防护工程遭到破坏,将对路基稳定性造成极为不利的影响,属典型的被动防护措施。

3.2 间接防护工程

间接防护工程具体指各种导流设施,如丁坝等。若此种防护工程受到损坏,则不会直接对路基的稳定产生影响,但应尽快恢复,确保发挥间接防护功能,以利路基的长期稳定性。

4.1 强化基础资料分析

应提前对山区公路地形、水文、气候等条件进行全面调查,最大限度地确保线路布局的合理性。

4.2 实施联合防灾管理

相关部门应强化路基水毁防灾宣传工作,全面增强人们对水毁灾害的认知。积极开展水毁灾害联防联控工作,建立农、林、水等多部门联合管控体制,明确分工,强化责任,经各部门联合协作,科学消除水毁隐患。

4.3 建立水毁灾害智能控制系统

结合山区公路实际情况,构建科学高效的水毁灾害监控、报警系统,加强对水毁灾害多发区域的监控,及时识别潜在水毁风险,以便提前采取应对措施。

4.4 合理组织抢护工作

山区公路路基水毁灾害具有较强的破坏性,因此相关部门应科学制定抢护预案,以便及时采取抢护工作,最大限度地减少损失。

综上所述,从公路工程建设规划、设计、施工等各个阶段,联系工程实践经验,对公路工程建设中的水毁防治方案提出了建议,并结合路基水毁的具体情况,提出了针对性的抢修方案,同时制定了相应的工程防护措施和非工程防护措施,对山区公路路基水毁防治具有十分重要的意义。

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