探讨山区公路项目路基水毁防护工程及管理措施

孙 菲

（桐梓县交通建设服务中心,贵州 遵义 563200）

0 引言

现阶段，我国山区公路因资金、技术、地形等因素限制，局部地区存在防护措施不到位现状，严重降低其抵抗自然灾害的性能，导致公路质量病害频发，其中以路基水毁灾害最为突出[1]。当前针对山区公路路基水毁防治研究仍处于初级阶段，不能满足防灾实际需求，因此路基水毁防治技术研究任重而道远。

1 山区路基防治主要原则

（1）总体原则：坚持“预防为主、防控结合”的原则，重在预防，力求避免水毁灾害的发生。

（2）避让原则：山区公路线路规划选型时，应尽可能避开地质灾害高发区域，坚持避让原则是最有效的灾害防治措施[2]。

（3）绕避原则：山区公路地形复杂，环境恶劣，线路设计时应充分根据现场实际情况科学设计，合理绕避，最大程度降低水毁灾害发生风险。

（4）地勘精准原则：地勘工作是决定线路走向、现场地质条件、水毁风险的关键环节，必须做到细致、精准、全面，从宏观上保证公路建设质量。

（5）因地制宜原则：山区道路建设应充分结合地质、水文等环境条件，采取合适的设计方案，尽可能避免大肆填挖，减少土体破坏，从而减小对环境的不利影响[3]。

（6）科学利用原则：道路施工在满足设计要求的基础上，应全面根据现场地形、地势特点，采用“因势利导”原则进行防护工程施工，确保洪水能够平稳、顺畅进入下游。

（7）旱季施工原则：雨季是自然灾害高发季节，存在较高的安全隐患，因此应尽可能选择在旱季施工。

（8）综合防治原则：路基水毁防治必须全面结合灾害成因、范围、严重程度等因素综合考量，以制定最佳的防控措施。

2 山区路基水毁影响因素及主要水毁类型

（1）山区公路路基水毁影响因素较多，水毁形式多样。其主要因素包括环境、设计、施工、养护等几个方面，具体如图1 所示。

图1 路基水毁影响因素

（2）经过大量调研、统计和分析，贵州省山区公路路基的水毁形式为：路面开裂、路基塌陷、路基整体滑移、防护设施破坏[4]。①路面发生裂缝。因雨季道路积水后，雨水会渗入道路表面，造成路面材料的浸润，而在夏季的高温和暴晒下，路面材料出现迅速失水，因而造成沥青混凝土内部出现较大的拉力，导致路面出现裂缝；②路基塌陷。相对于路面裂缝，路基沉降和崩塌对道路运输的影响较大。在软土路基地段，由于填筑材料的选用不合理，导致路基的承载力低于设计要求；另外，由于路基排水设施不完善，排水不良，雨水渗入公路路基，在汽车荷载、水、路基土相互作用下，使路基土产生非均匀固结沉降，特别是在暴雨的冲刷作用下，路基被掏空，导致路基崩塌；③路基整体滑移。路基的水毁造成路基发生整体滑动的严重病害。在山区地质条件差、岩体风化程度高的情况下，一旦遇到洪水，很容易软化，从而导致整个路基的整体滑动；④防护工程以挡土墙、丁坝、护坦等为主要结构物，其损坏将极大地影响到交通运行的效率，从而缩短道路的使用寿命。

3 山区路基水毁防治措施

鉴于贵州省地形复杂、地貌多变、地表切深、夏季降雨多，结合以往贵州省山地公路路基的水毁问题，对其进行了调查、分析，并提出了相应的治理对策。

3.1 路面开裂防治

（1）增强路面基层及底基层结构的压实度、强度和水稳定性，并采取水泥稳定碎石基层方案。

（2）在工程施工环节，确保工程质量，严格按设计要求进行填筑，分层碾压，分层检测，确保平整度、稳定性达到设计及规范要求[5]。

（3）选用具有较低孔隙率的密级配沥青混凝土，以马蹄脂碎石混合料为最佳方案。

（4）混凝土路面的纵横向施工缝、病害裂缝，必须及时进行封填，填料的材质必须能适应路面的收缩，并具有良好的黏性。

3.2 路基沉陷及坍塌防治

（1）采用高标准置换材料换填、碎石砂桩、强夯法等各种方式对软弱段路基进行加固，以确保路基强度符合规定。

（2）选用级配优良的砂质土壤作路基填料，路基底层宜选用具有良好渗透性的碎石层，以防止毛细水上升[6]。

（3）全挖方段、半填半挖段路基施工时，应注意加强排水，加固边坡宜采取工程和植物保护相结合的防治方法。

（4）强化雨季监测，采取相应的紧急应对措施。

3.3 路基整体滑移防治

（1）在线路选择上，要远离水源地，施工期间做好周边排水工作，在运行维护期，尽可能地降低水的渗透性。

（2）为了提升高边坡的稳定性，应增加可靠的加固支护结构。

（3）在路基设计高程与最高洪水水位差不太大的情况下，可采取小河流改道方案，或采取丁坝、顺坝等保护措施；强化低坡路段的植被保护，健全生态系统。

3.4 山区路基水毁防护工程

河道水流是影响山区公路路基防护的最关键因素，因此山区公路路基防护设计应充分考虑施工区域内河道水流特征，全方位了解水流基本状态，从而确定合适的防护类型。

3.4.1 护坡、挡土墙防护

目前，护坡、挡土墙防护是山区公路路基水毁防护工程中应用最广、效果最好的防护形式，其具体类型如下：

（1）浆砌片石护坡：①浆砌片石护坡主要应用于河床断面开阔、河道顺直、水流较缓、冲刷较弱等路段，可显著增强路基边坡抗冲刷性能，避免水毁灾害；②浆砌片石护坡施工，应全面结合现场地势、水流、冲刷状况等因素，科学控制基础埋置深度，确保处于最大冲刷深度之下[7]，具体情况如图2 所示。

图2 深基础浆砌片石护坡

（2）浸水挡土墙：①采用浸水挡土墙对公路路基进行防护，一方面能够抵挡路基土体侧向压力，防止路基塌陷；另一方面，可防止水流冲击、侵蚀路基，增强路基耐久性；②浸水挡土墙防护工程主要应用于下列状况：沿河线路经过陡峭山坡地段，且水流冲击段较短；路线经河流转弯处，且位于凹岸区域，河岸稳定时；因地形作用，必须对坡脚实施约束时。

（3）护肩、拦水墙：①当公路临河侧路肩遭受水流冲击，且路堤高差不大，边坡坡度较缓时，采用其他材料不易填筑时，可通过浆砌片石护肩对路肩实施加固处理；②护肩材料为M7.5 浆砌片石，顶部宽度应根据其高度情况确定，当其高度低于1.0 m 时，顶部宽度为0.8 m，当高度为1.0～2.0 m 时，顶部宽度为1.0 m。

（4）针对道路高程较低，洪水超出道路的区域，应在迎水面布设浆砌片石拦水墙，以有效阻拦洪水，避免冲刷路面，其宽度宜为0.5 m，高度为1.0 m。

3.4.2 护坦防护

（1）通过护坡、挡土墙等防护措施进行冲刷防护时，其坡脚位置冲刷深度会显著增大，受现场地质条件限制，其基础埋置深度通常无法满足要求，而在其底部设置护坦则能有效防止坡脚冲刷破坏[8]。施工中，其宽度可根据实际需要自由调节。

（2）护坦是较为有效的浅基防护结构，其应用较为普遍，尤其对于山区河谷地段护坡、挡土墙坡脚防冲刷效果显著，其结构形式如图3 所示。

图3 护坡和挡土墙的护坦基础

（3）河流平直段区域由于断面收缩导致的路基冲刷，其形式以纵向冲刷为主，护坦应布设于河床下方，并与护坡、挡土墙形成整体，保证护坡整体允许流速高于水流流速。

（4）护坦还可与其他防护设施配合使用。针对冲刷破坏较为严重的区域，通常采用护坦抵挡挡土墙底部冲刷；而对于较为宽阔的河段，通常利用护坦配合拦水坝抵挡冲刷。

3.4.3 丁坝防护

（1）丁坝在沿河公路、河滩公路及桥头引道中应用较为广泛，是重要的路基防护设施。根据丁坝高度的不同，可将其划分为漫水丁坝和不漫水丁坝；而根据其长度的不同，可将其划分成长丁坝和短丁坝两种形式[9]。

（2）漫水丁坝在实际施工中较为常用，其坝头、坝顶位置均有水流通过，因此将其坝身做成流线型结构，最大限度降低水流阻力及冲刷作用，确保坝身结构安全。同时，为降低水流对坝头的冲刷作用，可在其周边合理设置护坦进行防护。

（3）在山区公路路基防护施工中常采用丁坝群防护，或配合其他形式的防护结构联合防护。针对河谷路段的凹岸防护，除采用护坦防护外，还可采用短、低、圆的丁坝群进行防护。

4 山区路基水毁非工程防护措施

（1）加强基础资料分析：山区公路规划、设计阶段应强化现场地质勘查，全面了解水文、气象等信息，确保线路规划、设计的科学性、合理性。

（2）水毁高发地段公路设计应遵循如下原则：①对于岩溶、滑坡等灾害易发路段应采取绕避措施，当无法绕避时，应结合现场实际情况，最大程度缩短穿越距离，并采取科学有效的防护措施；②针对挖填方路基段，应加强路基边坡监测，结合地质勘查数据计算边坡稳定性，从而制定合理的防护方案；③坚持节能环保的设计原则，尽可能地减少填挖方工作量，减少对周围植被、水土造成的不利影响。

（3）加强防灾综合治理：强化路基水毁灾害宣传，提升全民对水毁灾害的思想认识，经各方协作，实现农、林、水综合治理，从根本上避免水毁灾害发生。

（4）建立灾害预警系统：建立科学完备的公路路基水毁预警系统，强化对路基水毁高发路段的监测，以便及时采取防治措施[10]。

（5）科学组织抢护工作：山区公路路基水毁灾害危害性极大，为保证抢护工作的科学性、及时性，要求公路管理部门提前制定科学有效的抢护预案，最大限度减少水毁造成的危害。

5 结论

综上所述，该文结合我国山区公路路基水毁形势及防护工程现状，从山区公路综合治理方面入手，论述了山区公路路基水毁防治原则，按照“预防为主，防治结合”的基本理念，总结了针对性的水毁灾害防控措施，对提升我国山区公路水毁灾害防治技术水平具有重要意义。