浅论托口库区进场公路下边坡冲沟防护措施

杨鹏程，杨子舟，文剑锋（湖南省水利水电勘测设计研究总院，湖南长沙410000）

浅论托口库区进场公路下边坡冲沟防护措施

杨鹏程，杨子舟，文剑锋（湖南省水利水电勘测设计研究总院，湖南长沙410000）

下边坡冲沟防护是保障库区公路行车安全的重要措施，本文通过工程实例论述了公路路基下边坡破坏的主要机理，并根据实际情况介绍了托口水电站库区进场公路段不同的边坡防护技术。

进场公路；下边坡冲沟；防护措施

1 工程概况

1.1 路线概况

托口水电站库区进场公路工程位于沅水上游，湖南贵州两省交汇处洪江市境内，为托口水电站库区复建公路，公路等级为四级，是托口水电站工程的配套工程。本公路起点在托口水电站副坝右坝头接上坝公路，路线沿托口水库库岸前行，经芦家冲、岩坳、五间田水库、王家塅水库大坝、油榨盘，终点在托口镇新址接新址道路，路线设计总里程5.521km，中桥172.33m/2座，征用地144.9亩。

1.2 沿线地质、水文概况

工程处于沅（陵）麻（阳）红盆地南缘与低山丘陵的地貌变化交接部位，南侧背靠山体高程30～70m，区内地貌属丘陵鸵丘山地，北临水库，冲沟发育，以近南北向单薄山脊与冲沟为主。

依据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），工程位于50年超越概率10%的基岩水平峰值加速度为0.038g，地震动反应谱特征周期为0.25s（相应于工程场地地震基本烈度为小于Ⅵ度）。

工程区主干构造主要受控于托口S型向斜旋扭构造，其控制了大范围的岩层产状和次一级构造。区内位于托口向斜南东翼，为震旦系与板溪群地层，两者不整合或假整合接触，岩层产状为：N65°～80°E，NW∠35°～85°至N55°～85°W，NE∠30°～65°，场区内无区域性断层，小规模断裂构造亦不发育。

区内基岩一般裸露，由前震旦系板溪群拉揽组第四段（Ptbn2L4）的板岩类、震旦系下统江口组（Zaj）的凝灰质砂岩及板岩和南沱组冰碛岩（Zant）组成，冲沟谷底平缓部位分布第四系残坡积与冲洪积物，多垦为农田；山脊缓坡部位一般分布第四系残坡积物等。

沿线水文地质条件较简单，冲沟由南向北汇入沅水，公路沿线冲沟较多，其中主要冲沟如新官冲、刘家冲、王家塅、五间田、社冲、李家冲有常年水流，其余均为季节性冲沟或径流量小。

其中K1+580～K2+145公路段，在开挖过程中存在过度清表，且遭受多次暴雨冲刷袭击，大量雨水顺坡向下汇集形成径流，挟带着开挖的土方一起冲刷下边坡坡面，使边坡出现多条冲沟，主要冲沟有新官冲冲沟、刘家冲冲沟和王家塅冲沟。该段边坡在大坝施工期还要受到洪水的威胁，为防止冲沟不断发展导致边坡发生破坏，甚至出现滑坡和坍塌，必须采取措施及时防护，确保边坡安全稳定。

2 路基下边坡破坏的主要形式和机理

公路路基下边坡一般为填土或填石路堤。路堤边坡在受力稳定的情况下的破坏机理，尤其是靠近库区的公路，主要表现为边坡坡面的冲刷和坡脚的冲刷。坡面冲刷主要来自降水对边坡脚的直接冲刷和在坡面汇积成的径流冲刷，使路基边坡沿坡面流水方向形成冲沟，冲沟随着时间的累积不断发展扩大而导致路基发生破坏，沿河沿塘及修筑在库区内河滩上和蓄水区内的路堤，还要受到洪水以及库区内蓄水高度频繁变化的反复冲刷威胁，这种威胁常表现为冲毁路堤坡脚导致边坡破坏。

边坡破坏除了与上述的降水和库区内蓄水高度频繁变化的反复冲刷外，还与路基填料的性质、路基边坡高度、路基压实度、施工质量有关。靠库区侧路堤中填石路堤比填土路堤耐冲刷，在填土路堤中粘性土边坡比更一般的砂性土边坡要耐冲刷，较低的路堤边坡比较高的路堤边坡更容易抗击坡面流水冲刷，压实度高的边坡比压实度低的边坡耐冲刷，施工质量好的边坡比施工质量差的边坡耐冲刷。

3 冲沟防护措施

3.1 新官冲冲沟防护措施

新官冲冲沟位于进场公路K1+580～K1+860下边坡，冲沟回填中粗粒花岗岩全风化土，分4级边坡，顶部高程45.5m，长35m，宽30m，坡面坡度为1∶2。考虑到回填时主体部分未经碾压，经稳定分析，该回填体边坡安全稳定系数均满足要求，无需特别加固措施，但考虑到坡面土体较松散，且堆积体体积较大，坡面需作防护处理。

图1 新官冲冲沟防护剖面图

（1）为防止坡面表层土流失，▽31～45.5m采用方格草皮护坡。

（2）▽17～31m采用40cm厚度干砌石支护。

（3）坡脚即▽14～17m采用浆砌片石挡墙支护，底部宽度2m，高3m，底部埋深1m，设置反滤层及排水管。

（4）完善周边排水系统，边坡顶部截水沟连接新官冲冲沟上游侧坡面预制板排水沟，再经涵管横过机耕路排至沅水河。

3.2 刘家冲冲沟临时防护措施

刘家冲冲沟位于进场公路K1+913～K2+137下边坡，冲沟主要由于暴雨冲刷而成，同时坡面局部存在甩土，在雨水冲刷下坡面水土流失现象比较严重。在刘家冲冲沟坡脚位置设浆砌石挡墙临时支挡，高3m，底部埋深1m，底部宽度1.5m，设置反滤层及排水管。边坡按1∶1.5坡度进行修整，分三级边坡，边坡最终的布置通过了边坡稳定计算（见图2）。

王家塅冲沟位于进场公路垭口位置，冲沟主要由于暴雨冲刷而成，由于距离河道较远，冲沟下部排水不畅形成积水，同时坡面存在甩土，在雨水冲刷下坡面水土流失现象比较严重。

图2 刘家冲冲沟临时防护剖面图

冲沟下部低洼部位回填碾压密实，从冲沟向河道方向采用挖掘机修整，形成通向河道的纵坡，并抛石40cm厚进行防护。在冲沟末端的坡脚位置设浆砌石挡墙临时支挡，高3m，底部埋深1m，底部宽度1.5m，设置反滤层及排水管。边坡按1：2坡度进行修整，分三级边坡，边坡最终的布置通过了边坡稳定计算（见图3）。

4 小结

本文系结合了托口水电站库区进场公路段下边坡冲沟的实际状况进行的防护措施设计实例，考虑到该进场公路路基较易受到库区的侵蚀，施工时各参建单位严控质量，现经多年运行观察，公路边坡基本稳定，工况良好。本文受工程经验和施工技术水平所限，必然有不足之处，敬请不吝指出。

图3 垭口冲沟临时防护剖面图

［1］黄晓明，张晓兵.公路建设质量通病分析与防治［M］.北京.人民交通出版社，2002.

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［4］蒋焕章.公路水毁防治技术［M］.北京：人民交通出版社，1993.

U418.9

A

2095-2066（2016）30-0196-02

2016-10-10

杨鹏程（1983-），男，工程师，本科，主要从事公路与桥梁设计工作。