论高速公路水毁的原因与防治对策
2020-01-11张帅
张 帅
(贵州省公路工程集团有限公司,贵州 贵阳 550000)
1 高速公路路基水毁的表现形式
1.1 路基边坡滑塌
部分高速公路要经过河流地区,沿河路基边坡的坡度普遍较大,由于长期受到水流冲刷,坡脚的填料被水流冲走,日积月累。高速公路路基边坡的稳定性变差,就容易出现边坡滑塌,导致高速公路的整体质量受到影响。
1.2 路基边坡滑移
在水流湍急的地带,路基被冲刷的情况较为严重,部分工程在施工时没有在此类地带的路基区域设置防护措施,高速公路路基边坡坡脚会一直受到水流的冲刷,长时间的冲刷使路基处于掏空状态,在车辆负荷的作用下,路基会沿着某一破裂面产生向外滑移的现象,甚至出现严重的缺口。
1.3 路基沉陷
受到水流长时间的浸泡,路基的填料强度会受到影响而弱化,同时,大量的车辆负荷,使路基沉陷。水泥混凝土路面主要表现为水泥混凝土板块出现明显的裂缝或出现严重的破碎;泥结碎石路面的主要表现为路面出现大坑洞或大面积的凹槽;沥青混凝土路面主要表现为路面沉陷、出现波浪,产生严重的车辙。除此之外,严重的还会产生路基坍塌,高速公路沿线的山体,或路基的土体在水的长期浸泡下会被软化,在长期重力的作用下,可能会出现坍塌,产生安全事故隐患。
2 高速公路路基水毁的主要原因
2.1 地质、水文、环境等因素
在河流地区建设高速公路时,需要着重进行路基的施工,如果路基建设质量没有达到相关标准,会极大的影响施工成本投入及后续的使用。如果建设路段的地下水资源十分丰富,没有建设好路基,就会出现地下水渗漏问题,造成路基变形或路基土体的抗剪能力减弱,还有的高速公路由于路基不稳定而出现下沉。部分施工单位为了节省成本,在进行高速公路路基施工时采用半填半挖的方法,在后续的使用中很容易出现路基沉陷问题。因此,选用承载力强的填充材料,并且进行充分的填充,以防止高速公路路基由于水文、环境等影响而造成水毁病害。
2.2 设计阶段的问题
在进行高速公路设计时缺乏科学的排水设计,例如:在设计边坡时候没有进行深入的现场调查,没有为预防水毁病害而设计有效措施,比如设计截水沟、急流槽等,影响了高速公路边坡的排水效果,边坡容易在水流的冲刷下出现土体滑塌问题。
2.3 施工和管理阶段的问题
在高速公路施工时,如果边坡工程的建设没有达到相关要求,则会影响和限制公路路基稳定性作用的发挥。在一些多河流的地区,经常可以发现高速公路侵占部分河道的现象,这不仅会严重影响到河流的泄洪能力,还容易使高速公路路基受到洪水的冲刷与侵蚀,产生水毁病害。高速公路施工时防护措施没有做到位,很难对于路基产生保护作用,造成基础外漏。除此之外,有的施工单位在建设高速公路时没有在公路边坡上种植低矮灌木类的植物,此类植物的根系纵横交织,非常发达,可以使土壤的机械固着能力增加,对稳固路基、保持水土而言作用非常大。做好高速公路绿化,可以保持水土,降低公路的水毁病害发生率,避免由于水流长期冲刷而产生水毁危害。
2.4 养护阶段的问题
除了环境、水文、设计、施工等几个方面的原因,高速公路使用过程中养护措施没有做到位,也成为了高速公路水毁的主要原因之一。虽然有些单位的施工人员对高速公路路基进行了定期的养护,但是河流、水稻田等会随着时间的变化而发生巨大的变化,养护工作成了表面工作,并没有切实落实。养护手段的落后,养护措施的不足,都是高速公路水毁产生的重要因素。对此,相关工作人员要做好养护及预防工作,在日常管理中对高速公路多监控,用高质量的养护工作来提升路基的使用寿命与强度。
3 高速公路水毁的防治措施探究
3.1 对高速公路周边地区的天气情况和水文情况进行时刻监视
虽然施工人员不能做到控制高速公路周边地区的天气和水文情况,但可以做到及时监控,如果发现有异常情况,有需要采取对应的措施进行预防。另外,排水工作是保护高速公路路基的重要工作,因此高速公路工作人员要控制公路路基处于干燥或半湿润的状态,防止高速公路路基由于长期浸泡在水中产生水毁危害。
3.2 强化高速公路路基设计,降低水毁病害
在高速公路路基设计阶段,工作人员应当做好把关,在设计时选用具有专业素质的工作人员,根据当地的环境、气候来设计高速公路路基的强度,提升高速公路路基抵抗水源冲刷的能力,在高速公路路线、取土、选材、规划等方面都做好设计工作。
3.3 施工及管理方面的对策
(1)在路基周围或边坡处种植灌木类的植物。施工人员应在边坡处或者路基周围种植绿色植物,通过绿色植物的根部来稳固路基和边坡,使其保持水土。这样可以有效避免雨水冲刷造成的坍塌,降低高速公路的水毁概率。
(2)挡墙防护。在高速公路中,挡土墙起到的防护作用主要是承担土的压力,防止土体变形,稳定性受到影响。挡土墙在高速公路水毁病害防治中的应用较为广泛。一般而言,施工人员会采用混凝土灌注或浆砌的方式建设挡墙。其中,重力式浸水挡土墙是通过加重挡土墙自身的重量,以保障挡土墙的稳定性,降低水流对路基的冲刷作用,实现防护路基的目的。在进行挡土墙防护建设时,需要注意下述几点:第一,要涂抹防渗层以提高墙身左右两侧的防渗能力,保障水流可以从泄水孔流出;第二,在选择墙后回填土建材上需要保证施工所用的土具有良好的透水性及内摩擦力,在进行回填施工时,要确保填土的含水量与干密度符合相关要求规定;第三,要确保墙体的强度达到规定强度的80%以上,再进行墙后填料回填作业;第四,墙后回填建材要保持在一种平整状态,同时设计3%以上坡度的横坡,保障高速公路的排水性能。
(3)干砌片石防护。此项技术是应用体积比较大的片石,在路基坡面中密切连接形成砌筑。下层要选择透水性好的材料进行垫层,强化普垫层的弹性。石块要保持整齐的状态,使石块间的嵌挤力和稳定性得到保障,防止石块出现错位、滑动等问题。砌石的边缘要保持牢固、圆滑、直顺,要密切挤压错缝,使其保持紧固。
3.4 养护工作中加强巡查,定期疏通或清理排水设施
要在汛前成立防汛抢险小组,对高速公路的排水设施进行全面的检查,发现问题的,要及时进行清理或疏通。对于边沟的积水要在第一时间内排除,如果存在积水排除困难,无法彻底排除的情况,也要采取措施降低积水的水位,排出一部分积水。在夏秋等雨水频繁的季节,要加强日常巡查,及时发现堵塞的排水设施,并进行疏通,确保水流通畅,避免水流直接冲刷公路路基。在暴雨后,要对高速公路排水设施进行重点排查,保持跌水槽、急流槽、截水沟、排水沟、边沟等设施的有效性。发现冲刷、堵塞、损坏等情况,要进行修理、加固或疏通,确保高速公路路面无积水,公路上、下边坡与路基的稳定。要落实专人负责制度,建立安全检查档案,保证各项记录的全面、安全、有效。
4 结 语
综上所述,高速公路路基水毁是高速公路工程中常见的病害。造成水毁的因素来自于多方面,严重影响着高速公路的使用寿命及行车安全。作为设计施工人员,要高速重视水毁病害,从设计、施工、养护等方面入手,强化措施、摆正态度、提升技艺,确保能够最大限度的预防与治理高速公路水毁病害,保障高速公路的顺利运行,为国家和社会创造最大的价值。