贵州干线公路水毁灾害分析及防治对策

昝彩平

（贵州省息烽公路管理段，贵州 贵阳 550000）

0 引言

公路水毁是指雨季暴雨、洪涝灾害造成一定规模的路基、路面、桥涵及其他设施损毁的现象。贵州省属于高原山地，以喀斯特地貌为主，降雨频繁且地下水丰富。水毁是贵州山地国省干线公路常见的自然灾害之一，每年贵州都会发生不同程度的水毁灾害。水毁灾害不仅造成交通基础设施严重破坏，而且直接影响交通运输的安全与畅通，给人民生命财产造成重大损失。因此，公路水毁灾害的防治一直以来都是贵州山地国省干线公路雨季养护的主要工作。

1 贵州公路水毁灾害的类型及灾害原因分析

根据水毁对公路影响的部位不同，公路水毁的类型主要有路基沉陷、边坡水毁、桥涵水毁和防护工程水毁几种类型。下面就针对这几种类型，对水毁灾害进行分析。

1.1 路基沉陷

路基沉陷是指公路路基产生竖向变形而导致路基下沉的现象（见图1）。路基沉陷是贵州省干线公路水毁的一个重要表现。路基沉陷在造成路基损坏的同时会间接导致路面产生病害，如常见的沥青混凝土路面的网裂、坑槽、破损等现象，严重影响公路的安全稳定。路基沉陷产生的原因主要有以下几个方面：不良地质路段地基处治方法不当；施工时，路基填料不达标，压实度未达到设计和施工规范要求；设计时，路面结构层考虑不充分，设计不当，导致路面防水效果差，雨季汛期雨水下渗路基；路基排水措施设计不科学、堵塞、排水不畅等。这些原因导致路基抵抗水毁灾害能力降低，路基发生沉陷病害。

图1 典型路基沉陷照片

图2 典型边坡水毁照片

1.2 边坡水毁

公路边坡水毁主要分为滑坡、崩塌、泥石流等，其中滑坡是贵州干线公路汛期常遇的边坡水毁灾害。边坡受河流冲刷、地下水活动、雨季雨水浸泡以及人工切坡等因素的影响，斜坡上的土体或岩体在重力作用下沿软弱面滑动，叫作公路滑坡。滑动可以是整体的或者分散的。通常，导致滑坡灾害的因素是边坡的地质构造、滑体岩土性质、地形、水文等。例如，边坡较陡，土质松软，且没有相应的排水设施和防护措施，发生较大暴雨时，路基边坡容易被冲毁，造成路基滑坡；路基深挖设计时，因地质资料缺乏和地形条件限制，对深挖路段地质岩性和勘探深挖深度调查不全面，防护工程加固设计不到位或深挖边坡设计坡度较陡，在雨季强降雨作用时，运营边坡容易产生滑坡。

1.3 桥涵水毁

公路桥涵水毁主要指山洪暴发后，洪水强力冲刷导致桥涵基础、防护设施被洪水掏空，桥涵受到了严重的损坏失稳，使桥涵的稳定性与安全性大幅度下降。涵洞位置设计不合理或设计时未充分考虑汛期排洪的要求，设计的孔径过小；桥位布置欠合理，一些河床地质条件较差，容易造成冲刷，使桥梁基础及墩台受到影响，结构处于不稳定状态；桥梁泄水孔、伸缩缝、涵洞进出水口堵塞，河床泥沙堆积使泄洪能力降低等都是导致桥涵水毁的主要原因。

1.4 防护工程水毁

公路挡土墙、驳岸等诸多防护工程在长期的雨季水流冲刷影响下，导致工程地基缺乏稳定性或者出现滑移情况，称作防护工程水毁。发生防护工程水毁主要有以下几个方面因素：防护工程设置在软弱地基上，基础埋置不够深；防护工程设置位置、防护设施形式选择欠合理，挖方坡面出现防护工程鼓胀、裂缝、滑移等情况影响路基；防护工程后期管理维护不佳。

1.5 设计阶段的问题

贵州干线公路由于等级较低，公路排水设计不科学或部分未进行设计。例如，没有认真进行现场调查，设计边坡时没有设计截水沟、急流槽、排水沟等有效的排水设施，使边坡不能有效排水；另外，在设计时，排水设施未有效连通，没有形成综合排水系统，强降雨时排水设施发生堵塞，不能及时发挥排水作用造成公路发生水毁灾害。

1.6 养护阶段的问题

公路养护管理部门日常养护不到位，公路雨季汛期来临前，没有做好日常边沟、桥梁泄水孔、涵洞等清理疏通工作；对于构造物，尤其是护坡、挡土墙等的损坏没有及时修补、加固和防护，导致水毁灾害发生。

2 水毁灾害的防治对策

2.1 路基沉陷的防治对策

在设计及施工初始阶段，对特殊路基要认真勘测，无法绕开软弱地基时，必须对软基进行换填或采用其他工程措施对软基进行处置，以此来提高路基的承载力；选用级配合理的填料，加强压实度设计，按照施工规范施工，确保路基强度；为减少路面排水渗入路基，路面面层宜采用密实型路面结构，并在满足规范要求的前提下，适当增大纵坡、路拱横坡。长期浸水路基如沿河路堤、河滩路和桥头引道等，可设置堤岸、护坡等防护措施。

2.2 边坡水毁的防治对策

边坡水毁防治可以从坡体处置、坡面防护、排水、工程支护等几个方面进行防治。具体处治措施见表1，其中改线涉及的工程量大、投资较高一般不采用，其余对策较适合贵州国省干线公路边坡防治。

表1 边坡水毁防治对策

2.3 桥涵水毁的防治对策

针对桥涵水毁破坏，主要的防治对策有：在桥涵设计初期，充分调查计算桥涵所需排洪能力；设计桥梁的位置、涵洞的位置、涵洞的孔径等，都应充分考虑雨季汛期排洪的能力，避免因排洪能力不足发生破坏；及时进行桥梁维修加固，增大桥梁结构地基的承载力等等。

2.4 防护工程水毁的防治对策

防护工程水毁防治的对策主要有：采用砂石、碎石等对设置在软弱地基上的防护工程基础进行换填，防护工程基础埋深按照规范要求进行处理，以达到承载力要求；在沿河防护工程的河流顶冲路段布置石笼护基或护坦护基，实现“消能减冲”，防止水流掏蚀防护工程基础，使路基稳定；挡土墙应设置墙后排水设施，疏干墙后填料水分，防止墙后积水致使墙身受到额外的静水压力，减少季节性冰冻地区填料的冻胀压力等。

2.5 养护防治对策

除了相关的防治措施治理外，公路养护管理部门对公路沿线工程设施的日常及汛前养护也十分必要。公路养护管理部门应加强管养线路高边坡、高挡墙、危桥等重点部位或路段的汛前巡查，及时疏通桥梁、涵洞等排水设施，及时修复损坏的排水设施，确保满足汛期排水要求，有效防治公路水毁的发生。

3 工程处治实例

以贵州某干线公路边坡为例，由于连续降雨，导致路基边坡受雨水冲刷并下渗坡体；本身地质条件差而导致上边坡发生浅层滑坡；边坡上部出现贯通性后缘裂缝，并与左右侧周界裂缝连续；上边坡坡体发生下沉，并于路基边缘（高于路基约1m）前缘处剪出，局部发生垮塌，产生边坡水毁灾害。据设计单位现场观测，该坡体仍以蠕滑状态持续下滑。

为保证下部路基行车安全，设计单位根据滑坡区域地形、地质及水文等情况，结合滑坡稳定性评价结果和防治安全等级，按照“安全可靠，经济合理，便于施工和养护”的设计原则，采用了削坡减载+框架锚杆+挡土墙+排水设施的综合处治方案。

3.1 挡土墙

在路基右侧边坡坡脚设置3m 高C20 片石混凝土挡土墙，顶宽1.75m，高出地面2m。挡土墙可支承山坡土体、防止填土或土体变形失稳。

3.2 削坡减载

挡土墙顶第一级1∶0.75 坡比放坡，坡高10m，顶部设置宽2m 平台；第二级1∶1.00 坡比放坡，坡高10m，顶部设置宽2m 平台；第三级1∶1.00 放坡至坡顶。削坡能有效放缓坡面，弱化剪切作用。

3.3 框架锚杆

第一、二、三级坡面均设置框架锚杆防护，其中第一级锚杆长6m，第二、三级锚杆长9m，锚杆按坡面3m×3m 进行布置，框架梁尺寸30cm×30cm，框架内设置植生袋植草。通过框架梁节点处的锚杆将边坡坡体的剩余下滑力或土、岩石压力传递给稳定地层，使边坡在锚杆提供的锚固力作用下达到稳定状态。

3.4 排水设施

在右侧边坡放坡，坡顶设置截水沟（坡口线3～5m 处），截水沟为矩形，尺寸为0.6m×0.6m，坡度大于35，沟底设置为阶梯状，每10m 设置一消能池。截水沟与路基边沟连接处设置跌井，跌井为长方体（1m×1m×1.5m）。各级平台内侧设置平台引水沟（0.3m×0.3m），各级引水沟两端连接截水沟，平台采用10cmC20 混凝土封面。设置后可形成有效的排水网络系统，共同承担防水排洪的任务。

4 结语

每年5月初至9月底，是贵州国省干线发生水毁的特殊时期。为有效预防水毁灾害，可在公路沿线设施的设计、建设及养护过程中，分别采取有效措施。公路养护部门通过加强汛前检查和做好日常养护，有效预防水毁灾害的发生，提高公路的防水毁能力。