山区公路水毁路基稳定性分析及防治措施
2019-07-14鲁少杰
鲁少杰 李 群
中交第二公路勘察设计研究院有限公司 湖北 武汉 430074
基于我国经济发展与地势特点,山区公路建设问题是一个不容轻视的问题。我国山区面积广大,山地占据面积占我国总面积的33%,因此山区公路的着力建设是一个不可避免的区域,山区公路在我国公路中也占据着举足轻重的地位。公路建设给经济带来极大的驱动力,也是我国精准扶贫的关键一项,交通与经济呈现相辅相成不可分割的关系。想要建设优秀的公路就得筑造扎实的路基,找出根源对症下药,是提高路基稳定性的决定性因素。水毁路基问题常常来源于多降水天气带来的雨水冲刷、水流侵蚀而导致的路基损坏、开裂、凹陷,对正常交通运输造成安全隐患并且对公路造成极大的破坏。
1 导致山区路基产生水毁现象的原因
山区路基产生水毁现象是由多方面的因素综合导致而成,本文主要从以下几个方面分析水毁现象的成因:
1.1 排水方案不合理 导致路基水毁的主要元凶是水,排水方案的不合理很大程度上提高了公路水毁率。当排水策略不合理而造成的设备不恰当,雨水降落,路面或路边的积水没有得到适时排放,从而浸透到路基中,造成路基下沉凹陷,出现水毁现象。另一方面,当遭遇强降雨时,由于雨水的强烈冲刷而又缺乏良好的排水设施,极易发生路基被雨水冲刷毁坏的现象。再者,当遇到暴雨天气情况,水位线过高产生视觉上路面消失,使公路浸泡在雨水之中,这也是排水方案不合理带来的危害。
1.2 路基建设不扎实 当路基本身的建设不扎实有缺陷时,会降低路基的抗压性,从而使路基更易遭受损坏。路基建设内部组织不恰当,使得路基弯沉太大,当遭遇雨水、降雪天气时,雨水、雪水容易渗入到路基组织内部中,从而使结构软化腐蚀。再者,建设路基的材料的质量好坏与否也是影响稳定性的关键问题之一,高质量工程使用质量较好的土建设路基,增强路基的稳定性,延长路基的使用寿命。而豆腐渣工程建设的路基偷工减料,使用品质差的土料,建设出来的往往也是质量差的路基,问题在时间流逝中渐渐暴露出来,这样的路基容易受到自然气候的影响,在暴晒、风化的作用下容易产生开裂、硬化现象。
1.3 防护设施不完备 由于受我国地形因素的影响,我国山区路基建设的地理位置很多都处于河流附近,呈现依山傍水的形势。因而路基周边的防护设施显得格外重要,在强降水的天气下,雨水冲刷物从路基旁的山坡顺势而下,而另一旁的河流由于涨水而导致水位线不断升高,在没有有效的防护设施作用的情况下,路基处于双面夹击的状态。顺势而下的雨水冲刷物中包括山坡岩体、泥土、泥沙等,在山坡坡度较陡而引发的较大重力作用下容易造成路基的坍塌损坏,而涨水带来的河水泛滥涌现在损坏的路基表面,进一步加重了路基的损坏程度。或者是山坡的岩体或土层不牢固而容易掉落,没有完备的防护措施所造成的路基损坏。加上降水天气的影响,雨水渗透侵蚀路基。这是路基形成水毁现象的常见情况,也是主要的诱发成因。
1.4 公路设计不合理 公路的设计也是影响路基稳定性的重要因素,例如公路的位置、路基的建设、防护措施的建设等都属于公路设计的方面。在建立山区公路设计方案时,应充分考虑周边社会环境、自然环境因素的影响。根据周边社会环境来设计公路的抗压性,根据自然环境来设计公路的抗水性。做到从实际情况出发,根据不同的环境设计与之相符的合理方案,这在一定程度上对路基水毁的稳定性有重要作用。例如很多水毁现象是从结构内部产生的问题,由于不合理的设计,造成路基填方脆弱性的增强,在遭受自然灾害时极具不稳定性。又如把公路建设在河流旁边时,由于不合理的设计,造成对河道的挤压,从而降低了路基的稳定性。
2 山区形成水毁路基的预防措施
对水毁路基现象,应采取以预防为主,以补救为辅的战略。提高山区路基的稳定性,从根本出发,秉持切实的原则,设计建设高质量的路基。并且以防护方案、排水方案为辅助力量,侧面提高稳定性。同时根据以往经验与先进的技术建立一套完备的补救措施,在不可避免的水毁情况下立即实施,抑制情况恶化。
2.1 建立合理的排水方案 造成水毁路基的主要原因是水对路基的浸泡、侵蚀等,因此一个合理的排水方案是格外重要的。应根据山区公路的坡度判断水流方向,根据水流方向设计合理的排水设施,采取引水入河的策略为先,建立多样化的排水设施,多方位确保精准排水、及时排水,达到保护路基的目的。将以往的失败排水方案积累起来,从实践中找出发展真理,研究排水方案失败的原因与不足,与不断发展的科技结合不断完善排水方案。在路基两旁建立沟壑、涵洞,进行有效的排水,避免路基在雨水天气一直遭遇浸泡状况。
2.2 建设扎实的路基 建设扎实的路基是降低水毁现象的根本之策,也是提高路基稳定性的根源。在进行路基建设时,应根据山区当地的情况,选用质量较好、耐受性较高的材料作为建设路基的原料,增强路基的不透水性,减少开裂、风化现象的出现,以此来保持路基的稳定。在路基建设需要填方的情况下,采用开山形成的废渣与专业填方材料相结合,共同使用来提高路基填方的稳固性,从而在基础上提高路基稳定性。建设高质量的路基,增强路基的稳固性、耐受性,可以有效地使路基减少损毁。
2.3 建立完备的防护设施 防护设施是预防水毁的重中之重,有效的防护是预防的基础。针对不同情况的山区公路,有不同的防护设施。甚至不同的公路路段,也应采取不同的防护措施。目前防护措施包括建立挡墙(土墙、石墙)、建立护坡等。当公路旁的山坡陡度较大、土壤疏松、岩体较多时,应选取坚固性较强、抗压性较好的原材料作为防护设施的基础,从而建设更加稳固的设施。护坡的建设与排水的有利结合,可以有效减少水对路基的侵蚀,在护坡上或两旁设计排水纹理或排水沟,将水引入下方的排水系统。挡墙的设计应要结合公路附近的地理状况,避免对河道造成挤压作用。
2.4 实施合理的公路设计 公路设计方案的重要性不言而喻,结合实际设计有效合理的方案是非常重要的。由于不同地区的发展差异不同,因此山区公路的承载量、宽窄程度也不同,在进行设计时,应充分考虑这些因素,设计不同级别的公路。自然环境的不同也影响设计方案的形成,例如盘山公路路基的复杂建设,运用科学技术的力量,根据实际高度、植被情况、天气降水量、山区坡度等,计量出一套符合情况的设计方案。
结语
路基水毁是山区公路损坏的最常见现象,成因主要有不合理的排水设施、不完备的防护设施、不合理的公路设计、不坚实的路基建设等,在预防措施中,根据相应出现的问题采取解决方案进行有效的解决。在水毁情况中,应主要采取预防措施,预防水毁情况产生;当水毁情况不可避免时,应采取及时的补救,防止情况恶化。做好有效预防可以很大程度上减少水毁现象的产生,从多方位、多角度提高路基稳定性是路基建设的关键。