预防公路设计中出现水毁现象

预防公路设计中出现水毁现象

陈晓霞

陈晓霞（梅州市公路勘察设计院）

摘要：水毁严重影响了公路的通行能力，使国家的财产受到严重的损失，人民群众的生产生活也受到影响，因此我们在公路设计时就要充分考虑水毁的潜在因素，从而能达到治理水毁的目的。

关键词：道路工程公路设计水毁防治

0引言

梅州市位于山区地带，地势高坡度陡，属于山脉多，河网密集地区，公路容易受到洪水的侵蚀，每年由我院设计的水毁工程就达几十处。由于洪水的侵蚀，给国家造成巨大的经济损失，使国家财产受到巨大的损失，给人们的出行带来不便，还影响着公路的使用寿命。引起公路水毁现象的原因有很多，其中最主要的一点，是在公路设计时没有考虑到公路受到水毁的因素。所以在以后的公路建设过程中，必须提前考虑到公路水毁因素对公路的损坏，并做好防范措施，这样就能避免水毁对公路的损坏，保证我国的公路建设稳步发展。

下面针对不同公路的水毁情况，探讨在以后的建设中应注意的一些问题。

1水毁类型及形成原因

根据研究分析，我市最近几年发生的公路水毁现象主要有：

1.1坍塌现象山坡坡体和公路地基因受自重力的原因，沿着边坡引起坍塌。滑坡就是山体边坡堆积物沿着滑坡下滑，滑坡的规模和危害比较大，滑动体的体积有时候非常庞大，能达到数百万方。造成塌方和滑坡的主要原因，经过分析有以下几种：①边坡土体或堆积物由于遇水软化或疏松，而边坡坡度为45到60度，且边坡是在无支撑的情况下；②山体的地质条件很差，岩石层不稳定，岩性软化，岩石的风化严重，由于人为开荒和自然外力的共同作用；③公路的排水设施建设没有达到要求；④路基边坡的土质松软，不稳定；⑤没有采取防护措施。

1.2桥涵破坏在水毁中，桥涵的受损最严重，其原因主要是：①涵洞的设计位置不恰当；②涵洞的进出口的设计不合理；③河床的地质环境差，桥涵选址错误；④河道水流不畅通，常年侵蚀桥桩。

1.3路基路面破坏路基受水侵蚀严重,造成地基的软化，路面受损严重，出现路面下沉现象。严重的时候会发生路面的断层现象，影响行车安全。主要原因有：①公路建设时软土地基处理不当；②路面受洪水的冲刷严重，路面状况恶劣；③路面的排水系统不完善，路面常年受水侵蚀；④路面材料配置不合理。

1.4防护工程破坏防护工程的破坏主要指的是挡土墙长期受水流的冲刷，造成土质的松软，基础不稳定。主要有下列几种原因：①防护工程设计不合理或者施工不当；②排水设施发挥不出作用；③位置选择不正确，引起局部的强烈冲击。

2公路设计中要注意的问题

针对以上问题，分别分析各种原因和设计时遵循的原则：

2.1坍塌

2.1.1坍塌现象在山区公路里比较常见，由于山区特殊的地形环境，所以在公路选线时要注意绕开地质不稳定的地方；边坡应与岩层走向成横向或逆向坡，尽可能少用深长路堑，陡峻山坡上的半路堑，中心线宜向内移动，尽量采用台口式路基，减少路基外侧的填方。

2.1.2路堑要设置边沟。对于较长的路堑边沟必须具有合适的纵坡，一般不宜设置纵向平坡或超过边沟允许水流冲刷的最大纵坡，如确需设平坡或陡坡时，边沟必须加深加固或改用跌水井、急流槽等措施。截水沟应根据地形条件及汇水面积等进行设置。挖方路基的堑顶截水沟应设置在坡口5m以外，并且结合地形进行布设。在多雨地区，视实际情况可设一道或多道截水沟。截水沟的水流应排至路界之外，不宜引入路堑边沟。

2.1.3选择合适的坡率，闭合式的较好，可以自上而下形成折线式的边坡，对于不稳定的边坡要做防护措施，建设挡土墙稳定边坡，阻挡边坡的滑动，对于填方路段，必须做挡土墙等防护设施。

2.2桥涵设计涵洞设计应遵循：

2.2.1对山区公路，一般每隔200～400m至少要设置一道涵洞，通常设置在凹曲线底部和纵坡陡缓变坡处，尤其当纵坡由大变小（如6%变为3%时），应考虑设涵洞；穿越集镇路段，为排除集镇地面汇水也应设涵洞。目前涵洞的设计采用圆管涵较多；对山区公路，涵洞不仅要排水而且还要输砂，如果孔径过小，容易泥砂及杂物堵塞，且人工难以进入清淤，使涵洞排水功能减弱，一旦洪水暴发，很容易冲毁。因此对于干线公路，涵洞直径不得小于100cm。一般水毁几乎都存在这样一种现象，穿集镇路段洪水来得快，去得慢，往往水流四溢，难以排出，给集镇人民的生产生活带来很大不便，其中最主要的原因就是涵洞堵塞，孔径太小造成的。

2.2.2在石料丰富的山区可以选用石拱涵，它不仅能通过较大洪水量，而且超载潜力也很大；在进出水洞口处做一段浆砌或干砌片石铺砌，可以减少水流对基础的冲刷。

2.2.3当涵洞前河沟纵坡较大时，应设置急流槽和跌水井等构造物以减缓流速。

2.3路基路面设计对路基路面设计应注意事项：

2.3.1在软土地区修建路基，例如在泥沼路段的施工，要对软土组织进行加固，采用加筋土和土工布处理也有很好的效果。

2.3.2在进行路基设计时，切不可用透水性不同的土无秩序地堆成路堤，也不可采用饱水的冻结土和混有雨雪的土，应当优先选用砂土、砂性土填筑路基，尤其是路基上层部分，一般用不渗水土填上层，渗水土填在路基下部。

2.3.3对于沿河路堤、河滩路堤及桥头引道，由于长期浸水，路基浸湿，坡脚掏空，在水位骤降时易带走路基内细集料，使路基失稳，边坡崩塌，对这类路基一定要设置堤岸防护工程。

2.3.4路基排水应设置边沟沟底不小于0.5%的纵坡，平原地区不小于0.2%，边沟长度不宜过长(300～500m)，应分段将水流引出路基或设排水沟、涵洞等将水排出，以免水积聚在边沟内影响路基稳定；渗沟底应采用大颗粒砾石，保持空隙以利排水。

2.3.5对路面设计要科学的设计路面配置组合，可以就地利用山区的沙石，铺设砂砾垫层以隔断毛细水上升，基层采用水泥稳定类、石灰稳定类、石灰工业废渣类等结构，以增强路面板体、水稳性，提高其力学强度。粗粒式沥青混合料面层应做上封层，以防止雨水下渗。从我省多年的使用经验来看，沥青贯入式面层结构因是一种多孔隙结构，雨水的渗入导致基层顶面成为一软弱层，经行车碾压破坏十分严重，因此在水毁多发地带尽量避免使用。

2.4防护工程的设计是公路建设中的重要一环，在设计中应注意：

2.4.1对于路基通过软弱土层(如淤泥、软粘土等)时，要采用砂砾、碎石、矿渣或灰土材料予以换填，以扩散基底压应力，使之均匀传递到软土层中。

2.4.2防护工程基础埋置深度，对于土质地基无冲刷时，应在天然地基以下至少1m，有冲刷时，应在冲刷线以下至少1m，对于碎砾石和砂类地基，基础埋深不宜小于1m。

2.4.3挡墙应设泄水孔等排水措施，以疏干墙后土体中的水分和防止墙后积水形成静水压力，消除粘性土填料浸水后的膨胀压力，必要时可采取夯实回填上顶面和地面松土；对路堑挡墙趾前的边沟予以铺砌加固，以防边沟水渗入基础；浆砌挡墙墙身应设泄水孔，排除墙后水，干砌挡墙因墙身透水可不设泄水孔。

2.4.4沿河路堤设置挡墙时，应结合河流情况来布置，设挡墙后应仍保持水流顺畅，不致挤压河道而引起局部冲刷。这就要求沿河路堤挡墙要结合水流调治结构进行综合设计。

3结束语

公路水毁对公路的危害极大，造成公路水毁的原因也很多，只要我们从设计，施工，防护每一个环节都重视对水毁现象的防范，就会降低水毁现象对公路的危害，会减少大量的损失。