山区公路一般水毁工程修复方案探讨
2020-10-20廖欣欣
廖欣欣
摘要: 本文通过对陕南山区316国道、308省道、207省道等公路出现的水毁工程实际设计中出现实例,经过详细调查,综合分析人、车、公路三个方面因素,合理制定水毁方案,提出山区公路水毁工程对策性的治理措施及时修复,供读者参考。
关键词: 山区;公路;水毁;修复
【中图分类号】X734【文献标识码】A【文章编号】1674-3733(2020)12-0038-02
1引言
陕南山区多雨且多突降暴雨,雨势急,雨量大,容易导致江河洪水暴涨,诱发山洪、滑坡、大面积塌方等自然灾害,特别是安康市境内的汉滨区、平利县、镇坪县、岚皋县、紫阳县及石泉县水灾尤为严重,给全市干线公路造成了重大灾害,公路沿线设施损毁严重,道路通行能力迅速降低,通行安全存在较大隐患。
尽快恢复公路安全畅通又要有面貌详细、认真、全面的调查、勘察和测量,逐处分析水毁原因,确定修复方案。如何及时快速的制定出可行的修复方案对人民的生命安全和出行至关重要。
2主要技术标准及设计原则
2.1主要技术标准
a.公路等级:二、三级;
b.计算行车速度:二级公路60km/h,三级公路40km/h;
c.路基宽度:7.5~10m(保持现有路基宽度);
d.路面结构:采用原路面结构型式。
2.2设计原则:
通过详细的调查和勘测,全面分析水毁的原因,合理选择水毁修复方案,适度提高局部路段防灾抗灾能力,水毁修复总体上恢复到公路设施原有技术标准水平,因地制宜,经济实用,适当预防,注重环保,做出经济、安全、可行的设计。
3建设条件
3.1沿线气象、水文条件
安康地区地处季风西风帯,属北亚热带湿润、半湿润气候,公路自然区划V1区。四季分明,温和湿润,雨水集中,无霜期长。年平均气温15℃左右,极端最低气温均在-8℃以下,最高气温40℃左右。
3.2地貌特征
工程所在段属山岭重丘区公路,主要是沿溪线及少量翻赿巴山中低山的越岭线为主,公路沿线山岭河谷地貌明显,山势突乌,溪沟纵横,自然坡度和自然比降较大,地形陡峻,多见“V”型地貌,傍山临河,峰高壑深,河谷迂回,自然走向多异。路线桥涵、防护等构造物较多。路线两侧散落村庄民居,城市、乡镇、自然村过境段居民集中,交通复杂。路侧有农田,多旱坡地、林地,局部路段有少量水田。
3.3地震
根据国家地震局编制的《中国地震危险区划图》和《中国地震烈度区划图》,测区地震烈度为VII度,设计基本地震加速度值为0.01g。
4交通量概况
综合分析近年来交通量固定观测站点和实际调查的交通流量资料,工程调查路段折算交通流量如下:
综合分析近年来交通量固定观测站点和实际调查的交通流量资料,该路段年平均每昼夜交通量为1335辆/昼夜,交通量年增长率为7.03%。以出入湖北、重庆等省市的过境大、中型货车和区域内客车及中、小型货车为主。
5水毁主要类型、成因及治理方案
陕南地处巴山山系,为秦岭山脉与巴山山脉的交蚀区,沿线地质情况复杂多变,年降雨充沛,山体多破碎,水系发达,易发生公路水毁。
5.1类型一:路基缺口
主要成因:(1)降雨期间,短时间内支沟、河流汇水量激增,流速快,夹杂泥石,冲击力和拖曳力大,对公路路基及构造物形成破坏;
(2)无防护工程地段,在河流洪水严重侧蚀下,冲毁坡脚,路基边坡失稳跨塌;
(3)挡土墙等构造物基础埋深过浅,洪水冲刷,导致构造物基底被掏空、部分构造物失稳下坐损坏;
(4)原有防护工程等构造物墙体较薄,多干砌,抗洪水能力低,受洪水和泥石流冲刷与冲击影响造成挡墙和路基的损毁。
治理方案:拆除原有浆(干)砌片石挡墙和墙身开裂的挡墙,对断面小的挡土墙增大挡墙断面,干砌段落新建M7.5浆砌片石或C15片石混凝土挡墙。挡土墙基础置于稳固的地基上,受河流冲刷影响路段的沿河挡墙基础必须置于河流冲刷线以下1~1.5米。若为沿河路基,常水位+1m以下部分采用C20片石混凝土浇筑;对于基岩路段,挡墙基础应嵌入弱风化岩层不小于0.6m,强风化层不小于1.5m。挡墙型式依据实际情况采用俯斜式,仰斜式及衡重式。
5.2类型二:挡土墙“鼓肚”、开裂、错移
主要成因:干砌挡土墙或较薄挡土墙因墙背土压力过大引起破坏。
治理方案:高度较矮且破坏严重的段落拆除旧墙,新建M7.5浆砌片石挡土墙;高度较高及拆除将中断道路交通的段落,采取M7.5浆砌片石外帮墙或C20片石砼。
5.3类型三:构造物基础冲空
主要成因:(1)构造物基础埋深过浅,水流冲刷形成基础空洞;
(2)构造物位于河流顶冲段,抗冲刷强度不足,当洪水来临之际,水流冲刷急剧加重,片石砌缝处砂浆流失,墙体松散,导致基础掏空。
治理方案:先对旧构造物基础外露、空洞进行清洁与清理,小范围墙体及基础空洞修补采用C15片石混凝土充填,大面积墙体、采用M7.5浆砌片石,填充密实,修补合茬。待原构造物基础处理完毕后,采用C20混凝土进行护基和护基矮墙加固。
5.4类型四:路基路面沉陷、裂缝、破损。
主要成因:(1)公路建设时,路基压实不足,尤其是挡墙墙背、桥涵台背回填因压实不足引起自然沉降,路面产生裂缝,遭受雨水浸透,加剧路基路面损坏;(2)干砌挡土墙或较薄挡土墙“鼓肚”、开裂错移,挡墙基础埋深不足整体下坐,涵洞塌陷等引起路基路面沉陷;
(3)无路基边坡防护路段,因雨边坡滑移或不匀均沉降引起路基路面沉降;
(4)土質边沟路段及边沟冲毁路段,边沟集水渗入路基,导致路基松软,路面沉陷;
(5)半填半挖路基,雨水渗入路基,使填方路段路基填料潮湿软化,降低了填料粘聚力,导致填方路段路基路面沉陷;
(6)高边坡落石或岩体塌落砸损路面,路基缺口造成路基路面残破;
(7)滑坡。
治理方案:挡墙墙背、桥涵台背回填沉降已稳定路段,同
局部砸损路面采用同一方法,只对路面结构层进行挖除更换处理;路基松软路段依据挖探实际确定其影响深度,进行路
基换填与路面处理;其他情况增设、恢复、修复和加固相关防护、排水工程后进行局部路基与路面修补。路面结构采用既有公路现有结构,根据病害情况全幅或半幅处置,恢复路缘石及标线。
水毁路段路面按原路面结构恢复。
修复路缘石。
5.5类型五:排水设施缺失或泄水能力不足。
主要成因:(1)旧涵洞石盖板开裂,干砌台身垮塌,结构遭破坏,致使涵洞塌顶,阻塞水流,路基路面出现沉陷;(2)大纵坡路段边沟水流急促,夹带泥石,冲毁边沟及铺底。(3)大比降沟道流水冲毁涵洞铺底,涵底及台基遭受较大冲刷,较早建成的涵洞无铺底;(4)排水设施不完善,部分路段边沟汇水无法正常排出,部分竖曲线“凹”点处集水浸泡路基路面。
治理方案:满足排水要求,进出口跌井、一字墙等小范围损坏的进行局部修补;涵洞铺底、边沟及边沟铺底损坏,无铺底的涵洞采用C15片石混凝土修复和补做;排水设施不完善的路段增补涵洞与边沟。
6结束语
本文中的水毁设计已经实施,收到了良好的效果,撰文总结,供读者参考。限于笔者水平,肤浅不妥之处,敬请海涵和提出宝贵意见。