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公路水毁路基的稳定性及修复技术

2024-12-11魏立英

时代汽车 2024年21期

摘 要:随着经济的持续发展,交通领域的建设步伐也在不断加快,特别是在公路建设方面,其规模和数量都在迅速增长。我国对公路建设的投资和重视程度不断提高。由于我国地形多样,公路建设过程中经常面临各种地理挑战。现阶段,公路路基正不断受到水流的侵蚀作用,诸如冲刷、浸泡和淘蚀等现象时有发生,这些因素使得路基出现了崩塌和形变等状况。本文着重分析公路路基在水毁影响下的稳定性问题,并探讨有效的修复和防治策略,以期为我国公路建设领域贡献切实有效的建议与解决策略。

关键词:公路水毁路基 稳定性分析 修复技术 防治措施

交通基础设施的迅猛发展,得益于公路建设的持续进步。随着经济的稳步增长和人民生活水平的持续提升,对公路建设质量的期望亦日益提高。我国领土幅员辽阔,地理形态千变万化,公路施工时常常遭遇各种复杂的地形地质难题。尤其是在雨量充沛的气候条件和繁杂的水文环境中,水毁问题特别显著。连绵不绝的水流侵蚀、渗透和冲刷,往往会引起路基、防护结构以及边坡等结构的损毁和形变。这些问题严重影响了公路的稳固性,缩短了公路工程的使用年限,并提高了交通事故的发生率,从而对公路建设及交通行业的进步产生了阻碍。

1 水毁路基成因探究

1.1 路面浸水导致的水毁

洪水侵袭使得道路积水,对路基产生了多重不利影响:首先,由于路面设计标高不够,洪水会漫过路面,从而损害路基结构。其次,当洪水水位超出道路设计的预期高度,路面将被水淹没,进一步加剧路基的损坏。另外,洪水的水位快速波动会对道路表面产生剧烈的侵蚀,进而损害路面、路基和路肩结构,致使路面出现裂缝、沉降现象,以及路基发生位移,从而造成路面和路基的水毁状况。

1.2 防护工程缺陷引发的水毁

由于选用了不适宜的丁坝、护坦等路基坡脚防护措施,以及不合理的挡土墙等坡面防护手段,公路的防护工程显得不够坚固。在防护工程的设计阶段,布局和设计本身并未完全契合实际需求,而选用的建材同样存在问题。在决定防护工程基础埋置的深度时,并未充分考虑到实际状况,同时也没有将防护结构的强度、稳定性以及抗冲击特性纳入综合评估,结果是防护工程在水流冲刷作用下容易受损,未能有效发挥其防护功能。在缺乏有效防护措施的情况下,道路和路基很容易遭受水流的侵蚀,甚至被淹没,导致水毁情况的发生。

1.3 水流侵蚀引起的水毁

水流对道路基础的侵蚀作用可以根据其形态差异分为多种类型,其中四种主要的水流形态对道路基础造成破坏。首先,峡谷地带的公路因循河流方向而建,频繁遭受河道狭窄引起的水流冲刷挑战。受制于复杂的地形和地质状况,部分公路不得不紧邻河岸铺设,这直接导致了道路对河滩和河道的侵占,使得河道宽度受限并遭受压迫。这样一来,水流速度加剧,对河岸以及附近道路的冲刷力度增强,进而引起了道路基础严重的水毁现象。

其次,在地形的制约下,河流在急转弯处产生弯道环流,同时受到重力与离心力的双重作用。这加强了河流凹岸的挟沙能力,进而使得凹岸的公路路基持续面临水流的冲刷侵蚀。随着时间的推移,公路路基的坡面有可能发生坍塌,稳定性也会相应减弱。

再者,在河流的宽阔地带以及笔直的浅滩变迁区域,我们常会看到因泥沙沉积而形成的河岸沙洲、河心沙洲以及类似小岛的沙洲。遇到山洪暴发,这些地方会变成一片连绵的水域,伴随着迅猛的水流和剧烈的泥沙运动。在这些水流的作用下,沙洲的阻挡效应使得水流改变方向,从而塑造出新的河道和蜿蜒的流动形态,对河岸的路基造成剧烈的侵蚀,进而引发路基的破坏。

最后,当洪水汇入干流或在支流与干流的交汇区域,水流会对河岸路基产生斜向的冲刷效应。地形的突变显著地影响了水流的流向和形态,尤其在遇到巨石或山嘴等特殊地貌时,水流的方向会发生改变,流入那些因长期冲刷而形成的斜向深沟,形成了曲折的水流,对河岸路基造成了剧烈的冲刷。

1.4 不科学的公路设计导致的水毁

在进行公路设计环节中,必须全面考虑公路的级别和设计标准,并且搜集相应的路基数据,以保证设计方案的科学性与合理性。若对这些关键要素视而不见,则有可能引起路基稳定性的衰减和水抵抗力的降低。在山洪与暴雨的双重打击下,路基易遭受破坏,常见的问题有路面变形、崩塌以及裂缝等。同时,若防护措施的设计与施工不够周全,将削弱路基的抗冲刷能力,使得防护结构在水毁事故中可能出现失稳、下陷、悬空以及断裂等严重状况。

2 公路水毁路基的修复与防治措施

2.1 防护工程建设与优化

为了有效遏制水毁引起的路基连续损伤与破坏,施工期间必须提高防护措施的效率。通过融合实际操作经验与科学数据分析,采取多样化的防护手段综合策略,可以显著增强防护工程的整体品质与效率。例如,挡土墙、护坡、护坦、丁坝、石笼以及抛石等,都是行之有效的防护手段。单独依靠某一种防护措施通常既不实惠也无法达到预期效果。鉴于此,针对具体的公路建设项目,精心搭配多种防护手段是确保防护效果的关键所在。在现阶段路基防护工程的具体施工中,作者提出了以下几点建议:

为了增强路基防护工程的效果,应当适当地提升基础的埋设深度及其尺寸。在设计和强化基础材料时,务必全面考虑实际施工的环境,这样可以提升防护工程对抗水流冲刷的强度。借助于不同防护措施的优化组合,可以有效提高工程对水流能量的吸收以及对水流方向的调整能力。此外,防护工程须具备有效规避水流直接冲击并降低其影响的功能,同时应具有疏导水流的特性,进而全方位提升防护工程的综合效能。

在防护工程的实际操作中,仅仅采用护坦或是将丁坝与挡土墙联合应用,其成效往往难以达到预期。护坦与挡土墙的联合应用并未显著超越单独使用挡土墙的效果,因此其运用价值较为有限。同时,在挡土墙与丁坝联合应用时,丁坝很容易受到严重冲蚀,尤其是在峡谷或河流急弯处,这种方法的有效性不高。基于这种情况,综合运用多种防护手段显得尤为重要。可以将挡土墙、护坡以及护坦等多种基础防护措施相结合,以下为具体分析:

(1)在进行峡谷河段的公路路基施工时,必须运用挡土墙、护坡及护坦等多种防护手段相结合的方式,以保障这些防护设施与水流方向保持同步。

(2)在宽广且水流和缓的河段,公路路基的构建可以优先考虑使用较短的漫水丁坝群。

(3)在河道宽度较大的地方,公路路基的施工应综合考虑使用挡土墙、护坡、护坦以及布局较短的漫水丁坝群,以实现综合性的防护效果。

(4)此外,在执行路基防护工程作业时,应严格依照“顺从水势、巧妙引导”的原则,以尽可能降低水流对路基的冲刷侵害。

2.2 路基水毁应急修复措施

2.2.1 综合评估公路水毁修复方案

首先,需要进行损害评估,它关乎修复工作的起点。重点是确定水毁造成的道路损伤程度,涵盖路面塌陷、路基侵蚀、桥梁受损等。评估团队需现场勘查、拍照并记录数据,以收集关键信息。随后,根据损害轻重及影响范围,划分为轻微、中等、严重三级,便于后续工作的优先级安排及预算规划。

其次,明确修复工作的优先级至关重要。基于损害评估结果,需对修复任务进行紧急度和重要性的排序。常规情况下,那些紧急性强且影响范围较大的项目将被优先考虑。同时,公路的战略价值也不容忽视,特别是关键路段,如连接重要城市或交通枢纽的,应优先修复。合理设定修复顺序,能高效利用资源,提升修复效率与效果。

最后,在公路遭受水毁后的修复过程中,精确的财务预算是至关重要的。所需资金包括劳动力成本、材料费用和机械设备使用费等多个方面。根据损害评估的结论以及修复工作的紧迫性,能够对各个项目的资金投入进行初步的预算规划。此外,修复工程的持续时间以及后续的保养费用也应纳入预算考虑范畴。财务预算不仅为决策者提供了制定预算计划的参考依据,同时也为资金的筹措工作提供了强有力的支撑。利用综合评估技术,能精准指导公路水毁修复决策与执行。损害评估明确影响,优先级排序确保合理修复,财务预算合理分配资金。综合这些方法,提升修复效率与品质,快速恢复通行,保障公众出行安全便捷。

2.2.2 制定路基水毁应急修复策略

(1)短期修复策略

短期修复策略旨在快速恢复道路功能,保障交通顺畅。常见应急措施有:迅速清理受损路段以满足基本通行;清除轻微水毁障碍物,疏通阻塞点;无法即时修复时,建立临时桥梁或通道,缓解交通中断影响。这些措施旨在减少水毁对交通的干扰,保障公众出行需求,同时也为后续长期修复工作争取时间。

(2)持久性修复策略

持久性修复策略的根本目的在于保障公路的长久安全与稳固,使其能够承受持续的交通负荷。常见的持久性修复手段包括常见的持久性修复手段包括:对路基进行加固,通过填充加固、护坡加固以及优化排水系统等方式增强路基的稳固性;对路面进行修复,通过重新铺设沥青或水泥混凝土来提高路面的平滑度和承载能力;对桥梁进行加固,通过加强桥墩和更换桥面板等措施来保障桥梁的安全与稳固。

(3)修复技术与策略的筛选

在确定修复技术和方法的过程中,通常需要关注以下几个主要方面:首先,挑选恰当的修复材料是核心环节,这一选择应基于施工现场的具体环境,例如针对道路路基的加固或是路面的修补,选择适宜的专用材料;其次,施工技术的选用对于保障修复质量至关重要,根据需求选用合适施工技术如挖掘、铺设、压实,确保修复顺利;同时,施工设备选择也很重要,需根据项目规模和需求确定,如挖掘机、压路机。恰当的修复技术和策略对提升道路通行能力和稳固性至关重要,保障交通顺畅,促进区域经济发展。公路水毁修复需综合考虑多因素,灵活采取措施,确保修复成功。

2.2.3 推进水毁修复项目的组织实施

(1)管理流程

项目启动初期,负责人需全面规划,明确目标、界定范围并设定时间节点,随后制定详细的执行方案。其中应包括任务的具体分配、资源的合理配置以及潜在风险的有效控制。项目执行期间,负责人需要持续跟踪项目的执行情况,保证各项任务按照既定计划推进,并且能够迅速解决过程中出现的任何问题。待项目结束之际,负责人还应对项目成果进行综合评价,梳理经验与教训,并完成项目的善后工作。

(2)人员配置管理

在项目的具体执行过程中,项目经理肩负着引领团队的重任,项目经理需确保团队获得充足资源支持,以发挥最大能力,并维持有效沟通与协作,恰当处理人际间的矛盾,并且对团队人员的任何调整都能够迅速做出反应。项目经理还需灵活应对项目变更,及时调整策略,确保项目方向正确。通过定期评估项目进展,识别潜在风险,并采取预防措施,保障项目按时、按质、按量完成,实现项目目标。

2.2.4 恢复环境的生态影响评估

灾后环境修复关键在生态影响评估,噪声与大气污染检测不可或缺。在噪声污染评估中,需综合考虑工程规模、技术及环境敏感度,通过测量和分析,评估对居民和野生动物的影响,并采取减噪措施。空气质量评估针对修复作业可能产生的污染,如粉尘和有机化合物,评估对大气的影响,实施污染减缓措施,例如水雾喷洒或地面覆盖,以保障空气质量,为决策提供科学支持。

3 结语

总的来看,我国在公路建设方面遭遇了不少难题,这些难题主要是由我国多样化的地理环境和多变的气候条件造成的。尽管如此,公路建设在促进我国交通事业进步、强化各地区之间的互联互通、推动经济繁荣以及提高民众的生活质量方面发挥着不可或缺的作用。鉴于公路建设对于社会发展的重大意义,本文着重分析了公路水毁导致的路基稳定性问题。通过对路基水毁的成因以及相关影响因素进行深入研究,我们可以在公路路基施工阶段实施一系列有效的预防措施,以减轻水文和气候条件对路基可能造成的损害。在公路施工过程中,加固防护措施并及时修复受损的路基,可以有效地根除安全隐患,确保公路建设的整体质量和应急修复水平,从而为交通安全筑起一道坚固的防线。

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