山区沿河公路路基遭洪水毁损的原因及防治措施

刘外性，张 涛，张 志

（1.内蒙古新大地建设集团有限公司，内蒙古 鄂尔多斯 017000；2.鄂尔多斯市东方路桥集团股份有限公司，内蒙古 鄂尔多斯 017000）

1 山区沿河公路路基遭洪水毁损的自然环境特征

山区公路因为受到地形的限制，大多是沿着河谷的一边修建路基，或者在山区宽阔的河谷地界沿河修建路堤，因此，很多路段同河道是并行的状态，一边有山，一边有河。山区公路的路基大多是以半填半挖或者完全填方的形式修建的，填方的地方压缩了河床泄洪断面。在洪水较大的时候，水位比较高，水流速度较快，会导致路基崩塌，产生许多缺口，有时甚至半个以上的路基都会被毁坏掉。因为河道长期以来的变迁、河岸被大量冲刷，导致很多过去远离岸边的路基逐渐靠近河边而遭受洪水毁损。山区多处在褶皱地带，属于中高山分布区域，因为岩石的裸露，渗透力较弱，坡度较陡，回流时间很短，河槽不但较深并且非常狭窄，每到梅雨季节，尤其是强降水天气或长时间连续降雨天气，洪水水量暴涨，会对环境产生非常严重的破坏力，引发洪涝灾害、滑坡、泥石流、坍塌等一系列自然灾害。因此，做好山区沿河公路路基洪水毁损的防御工作十分重要[1]。

2 山区沿河公路路基遭洪水毁损的原因

通过对一部分路段的沿河公路路基受洪水毁损的状况进行长期的野外调查以及对长期积累下的洪水毁损案例的研究表明，山区沿河公路路基洪水毁损的原因可以归纳为以下几点。

（1）设计理念不适应雨季的天气

由于雨季是洪汛期的高发期，大多会引起泥石流、路基崩塌等灾害的发生，所以，从设计理念来讲，并不适合当时的天气。

（2）设计缺陷

公路等级低，设计标准低；公路路基参数设计不合理；路基设计高程偏低，使产生的洪水或形成的雨水淹没路面并沿路线流动，导致路基表面毁损；另外由于局部路段的路面设计高程偏低，导致汛期洪水过于泛滥，路面无法正常通行，水流沿路线纵向流动，冲刷路基路面，并在洪水回归河道过程中冲毁路肩、边坡或者挡土墙。

（3）施工缺陷

公路修建或者改造时，由于填筑材料选择不当，路基压实度不够；另外，也可能因为基础处理、边坡防护、坡面排水环节或加固措施不够完善，造成路基自身稳定性不够。

（4）环境破坏

由于环境的破坏，造成了河流水位、流向、流速的改变，使得公路将河道的过水断面压缩过大，导致上游壅水情况较为严重，容易出现水漫路面的景象，并且由于压缩断面附近的水流速度加大，冲刷严重，容易导致公路路基受洪水毁损[2]。

（5）洪水来势太猛

沿河公路路基洪水毁损的关键在于路基崩塌、小桥涵损坏及保护构建物被洪水毁损等。洪水越大，对公路路基的作用力也越大，容易造成公路路基的崩塌，特别是在河流U型弯道处，对路基的冲刷会更为严重。

（6）养护力度不够

在对公路进行养护的过程中，往往更注重对公路本身的养护，而容易忽视因为环境变化、河道变宽、水流方向改变等对公路路基可能造成的威胁，或者没有注重关键地方河道的疏通工作，因此，洪水期间无法及时泄洪，造成路基的毁损。

3 山区沿河公路路基遭洪水毁损的治理措施

3.1 常见的公路路基防治措施

为了减少沿河公路在汛期遭受的损失，可以对洪水毁损的易发路段采取防治措施，或者对已经具备防护措施地地点采取加固措施。在洪水毁损防治过程中，要客观合理地选择有效的防治措施[3]。沿河公路路基水毁防治措施初步统计有16种，本文阐述最为常见的10种，如表1所示。

表1 常见的10种公路路基防治措施

3.2 路基防护工程对策

路基防护根据防护功能，可以分成坡面防护及冲刷防护两种；根据防护方式可分为直接方式和间接方式。不同类型的防护措施的防护机理各不相同。洪水毁损防治措施都具备了它自身适合的条件，并且防护工程的合理性还取决于防护类型、修建办法、位置和尺度。洪水毁损的构成原因、防护措施的防护机理、其本身的强度、造价等都决定了洪水毁损防护措施的选择条件[4]。常用的路基防护类型如图1所示。

图1 常用的路基防护类型示意图

3.3 关注综合排水设计及公路沿线生态环境保护

在山区沿河公路路基洪水毁损防护过程中，应当高度重视路基表面排水循环系统的规划，提高路基的稳定性；小桥涵选址、距离都应当合理，在水流冲刷路基及小桥涵的地界时，可添加一些倒流堤坝、砌体护脚、挑坝，让水流流向顺畅、降低冲刷的危险；在公路水毁的防治中，要充分注重发挥生物防护措施的作用，做到工程防护与环境保护、生态建设相统一；公路沿线地段可以种植一些草坯、树种，创建防护林，让水土流失不过于严重，保持生态平衡，降低地面径流对坡面的冲刷；同当地的小流域综合治理相结合，可以让公路工程和当地环境相统一[5]。生物防治措施是一种有效的水毁防治措施，良好的生态环境可以大大降低洪水发生的频率和规模，从源头上减少甚至杜绝水毁的发生，并做到水毁防治与环境保护的良性循环。

3.4 强化洪水毁损防治的科学研究

据调查发现，沿河公路路基的洪水防治工程的水力、水文数值，河床状态特点，洪水毁损类型和规模，防护工程的洪水毁损特点和防护成效等都是研究防治措施的重要依据。经过对各个路段所处环境、洪水毁损类型及关键性致灾原因进行理论解析，再同模型试验相结合，选择适合当地实际情况的公路路基洪水毁损防治类型和设计数据，为公路管理部门进行洪水毁损防治措施的制定提供了决定性的依据[6]。

4 结语

要做好山区沿河公路路基洪水毁损的防护工作，需要从根本上进行合理的设计和施工，并要充分认识到公路路基洪水毁损产生的原因，遵循以防为主、防治结合的方针，遵守精心设计、施工、维护的原则，同当地实际情况相结合，在优化设计的基础上，进行综合治理，减少和避免洪水对公路路基的毁损，有效保障公路的安全通行，让公路交通可以发挥最大的经济效益，创造良好的社会效益和环境效应。

[1] 吴国雄，黄志才.沿河路基局部冲刷深度计算研究[J].中国公路学报，2005（4）：16-19.

[2] 钟亮，许光祥，童思陈.山区沿河公路弯道岸坡泥沙起动规律研究[J].水运工程，2009（10）：20-25.

[3] 胡元鑫，柴贺军.山区公路沿河路基动态失稳机理研究综述（1）——水在岩土体中的渗流[J].重庆交通学院学报，2007（3）：99-105.

[4] 李爱香，孙一，赵小娥，等.U形弯道水流试验及其数值模拟[J].长江科技学院院报，2009（9）：33-35.

[5] 刘丽，杨成渝，何光春.沿河路基局部冲刷深度的试验与分析[J].重庆交通学院学报，2006（5）：115-120.

[6] 乔国文.国道217线天山公路沿河路基水毁防护优化工程[J].山地学报，2010（6）：109-114.