浅谈山区低等级公路水毁修复工程设计方案

1、浅谈山区低等级公路水毁修复工程设计方案陈雄丽 李庆伟云南省红河公路管理总段 661600摘 要：随着我国社会经济的快速发展，公路建设进入高速发展时期。路基作为公路的主要载体，一旦受到破坏，不仅会阻碍交通畅通，还将产生巨大的安全隐患，甚至造成重大的人员伤亡和经济损失。因此，加强公路路基的防护具有重要的意义。本文提出了公路路基相应的防护方法和具体措施关键词：公路路基 防护措施Abstract: with the rapid development of our social economy, into the high speed development of highway constructi

2、on period. As themain carrier of highway roadbed, once the damage, not only will block the traffic flow, will also produce the huge potential safety problems,and cause serious casualties and economic loss. Therefore, strengthening the protection of highway subgrade is of great significance. This pap

3、erputs forward corresponding methods of protection of highway subgrade and concrete measures Key Words: highway subgrade; Protective measures中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）03-0028-31、 前言红河州地处祖国南疆，州内崇山峻岭，解放前物资运输，主要通过马帮，运输方式原始且效益低下，解放后公路事业得到了快速发展，但受国民经济限制，省内早期修建的公路大部份为山岭重丘区三、四级公路，公路往往选择比较经济的方案

4、，公路平面线型曲折迂回，纵坡不均衡，横断变化较大，路面等级低，沿线沟壑纵深。加之州内气候环境复杂，素有“一山有四季、十里不同天”之说，水文、地质地貌、气候情况较为复杂，公路抵抗自然灾害能力较差。改革开放后国家经济发展，大部份山区公路经过改造和改善，逐步提高了公路的路面等级，但均在原老路基础上提高路面等级，没有彻底全面完善公路路基构造物，因此，目前云南省山区低等级公路，始终难于较好抵抗恶劣的自然环境。加之公路沿线多为彝、哈、苗等少数民族村镇，民 1众生活较为困难，沿线民众迫于生活，在公路沿线上、下边坡毁林开荒，栽种木薯、香蕉等经济农作物，严重破坏了生态环境，造成水土流失。特别是近年沿线降雨较为集

5、中，且山沟水流来势汹涌，夹带石头和泥土形成泥石流坍方，造成公路上、下边坡坍塌，从而导致交通中断。因此，如何快速及时编制合理、经济、安全，适用、既有可操作性和简单明确的水毁修复工程设计图，同时又能使公路养护一线技术员及施工队掌握实施修复的方案，在目前的公路养护水毁修复工程中极为重要。2、 一般水毁工程修复设计山区公路平、纵、横技术指标较低，影响了公路的排水通畅，在公路高边坡路段，特别是公路弯道内侧，由于公路超高横坡，往往人为造成汇水区，降雨过量时，如不能及时排除隐患水流，流水经常冲毁公路路基，造成路基水毁缺口。或者沿河公路，由于河道变迁、河床上涨，河流流量变大，河流流水中心线改变等原因，随之河流

6、冲刷线改变，使原来稳定的公路路基受到冲刷，造成路基损坏。以上原因造成的公路路基缺口，往往缺口长度短，缺口高度较小（高度一般不超过8米），构造物地基地质情况也较为简单，结合地区特点，云南省大部份地区石料来源丰富，便于就地取材，再加上施工方法简单，因此修复方案尽可能采用圬工砌体挡土墙，圬工砌体挡土墙分为重力式和衡重式，按墙背的倾角又分为仰斜式和俯斜式、垂直式，公路养护水毁修复工程根据实地情况，可分为以下几种方式：流水冲刷造成的缺口进深不超过缺口高度的1/2，且墙身高度不超过5米，地基 2承载力不低于250KPa，路基回填土及路基干湿类型为干燥或中湿，路基回填土压实度不小于90%，挡土墙为路肩墙时，

7、一般情况都采用墙背倾角为垂直和仰斜的重力式挡土墙，主要原因是参照库仑主动土压力理论，公路修建后经过长期使用，公路路基回填土基本趋于稳定固结，主动土压力较小，采用墙背倾角为垂直和仰斜的挡土墙。这样既可避免开挖扰动原已固结的路基填土，又可减少回填土工程量，同时又可避免重新回填土，由于作业面过窄，不利于压路机碾压，只能采用小型打夯机夯实，造成回填土密实所带来的沉陷。工程案例：鸡那线K202+940-+946水毁缺口，墙背采用仰斜的重力式挡土墙，减少了对老路基固结土的破坏。经过多年观测使用，自2002年以来，此方案修复的路基缺口，经观测记录，没有发生因墙背土压力过大而发生倾覆和滑动的情况。图1鸡那线K

8、202+940-+946挡墙设计图流水冲刷造成的缺口进深超过缺口高度的1/2，且墙身高度超过5 3米，地基承载力不低于250KPa，但路基为局毁较为严重时，挡土墙为路肩墙或路堤墙，宜采用墙背倾角为俯斜的重力式挡圭墙或衡重式挡土墙，但应遵循尽量少动原公路路基稳定固结土的原则，墙背与墙面倾斜度，可根据实际高度，结合路基设计手册确定，或者根据实测的墙背稳定地面线，认真分析计算墙背填料主动土压力，准确验算挡墙各部门尺寸，做到安全、经济。工程案例：G326线K1238+184-+211处水毁缺口 图2G326线K1238+184-+211处水毁缺口设计图 图3由于河流冲刷形成的水毁路基缺口，局部冲刷深度

9、过大，深基础施工不便的路段，宜采用护坦，对于流速为58m/s的峡谷急流和水流冲刷严重的河段，对基础进行防冲刷防护时，宜采用片块石砼的浸水挡土墙基础，同时应根据水力水文调查，根据实地情况设臵丁坝、顺 4坝、石笼等设施。同时在设计和施工中应注意以下几点：冲刷防护工程顶面标高，应为设计水位加上波浪侵袭、壅水高度及安全高度，以防止河水上涨翻越挡土墙项面，冲毁墙背回填，损毁路基。挡土墙两头，应与原路基紧密衔接，最好是嵌入原路基稳定部份1米或嵌入基岩内，同时浸水部份挡土墙不宜设臵泄水孔，以免压力水倒灌。沿河或浸水挡墙施工宜在旱季进行，如不可避免在雨季施工时，基坑开挖或浇筑，最好采用分段开挖，逐段回填，避免

10、出现流沙现象。砼最好添加早期剂，浇筑砼时应避免停滞不前，最好是一次浇筑完成。工程案例：高红线K107+240水毁缺口设计图（增加护坦） 图4150750K485+6K485+7500400i=3%2020高洪水位250断面图240工程数量表6000立面图项目名称石砌体石砼基础说明：20数量312.00M3360.00M54.15M3丁坝1、本图尺寸均以厘米为单位，比例采用1：100； 2、支砌砂浆采用M7.5砂浆，勾缝砂浆采用M10砂浆,基础 采用C15片石砼浇筑；3、地基承载力不得小于250Pak,设计荷载公路-级； 4、该设计参照于路基工程新技术实用全书北京：20406100海潮出版社，2

11、001；5、每10米设臵一道沉降缝，泄水孔为5CM10CM； 6、设臵三道丁坝；7、未尽事项，参照有关施工规范。6000平面图250400泄水孔C15片石砼1150昆孟线K485+697水毁缺口设计图（片石砼基础） 图5高红线K107+240水毁缺口竣工图片（增加护坦） 图6 3、严重水毁工程修复设计对于路基全毁，路基边坡崩塌，路基地质情况较为复杂，但无复杂地下水影响，缺少石料地区，墙高超过8米时，如再用圬工砌体挡墙，势必增加工程造价和施工难度，因此宜采用锚定板挡土墙，扶壁挡土墙、加筋土挡土墙等轻型挡墙。此类型挡墙地基由于地质情况相对复杂，设计应根据公路路基设计规范及路基设计手册等规范，认真做

12、调查并进行系统计算。工程案例：新邱线K7+350处路基缺口，缺口高度为12米，缺口长度为30米，原设计意采用衡重式挡土墙，经验算抗滑移、抗倾覆、基底合力偏心距验算均难于满足，同时施工难度较大，需开挖破坏原本已固结的老路基，工程造价成本需26万元，后来经过对比分析采用锚定板挡土墙，各项指标经验算满足要求，且工程造价仅为15万元，工程至2004年实施后，经观测至今，没有发生垮塌现象。新邱线K7+800处锚定板设计图 图新邱线K7+800处锚定板竣工图片 图84、较严重水毁工程修复设计 7对于路基滑坡、坍塌、软土、膨胀土地区，且路基滑动棱体的滑动面较深的水毁工程，同时受地下水隐响的路段，宜采用桩基挡

13、墙，此类挡墙应认真进地质勘探，设计应根据地质勘探报告结合相关规范进行设计。工程案例：G326线K1380+499左缺口长度41米，边坡上滑动点距离路边缘高度为3米，经地勘及边坡稳定性分析，滑动棱体滑动面估计在距离路边缘标高为7.5米以上，因此采用抗滑桩基挡墙设计，工程于2008实施后，经观测至今没有发生边坡滑移的情况。路边线K1380+503.6中81030050025050050050050050025号钢筋砼承台W-9.815m2T-3.595m2路边线390K1380+512.6正立面图剖 面 图7601：200纵向1：100工程数量表m3W-5.237m2T-5.177m275.911

14、2187.9189.96水面说明1、本图尺寸均以厘米计，本图比例为1：100；2、泄水孔(5x10cm)每隔23m设置一个，上下错列设置；3、挡墙圬工采用7.5号砂浆支砌，10号砂浆勾缝；承台基础及桩均为C25钢筋砼；4、基底设计应力为300kpa；5、桩长为暂定值，应根据实际挖孔地质作调整。40760路边线K1380+523.6平 面 图1：200纵向1：100水面W-9.587m2T-3.595m2G326线K1380+499左抗滑桩基挡墙设计图 图9G326线K1380+499左抗滑桩基挡墙竣工图片 图105、 库区水毁工程修复设计云南省河流众多，水力资源丰富，近年来云南省水电开发进入了

15、一个大发展的阶段，水电站库区淹没还建的公路逐步产生，与一般道路相比，库区道路与库区水位存在密切关系，公路路基除受公路自然灾害的影响外，还受电站库区蓄水反复涨落的影响，如果库区水毁修复工程不认真考虑蓄水的影响，将造成挡墙变形、倾倒、断裂等病害。为确保路基水毁修复工程长期安全使用，在设计和施工过程中应注意：浸水挡墙腚采用重力式挡，相应的重力式挡墙基底较衡重式宽，承载力要求以比衡重式低，故浸水后较衡重式挡墙更安全，同时施工也较为方便。石质地基路段，浸水挡土墙浸水部份应采用片石砼浇筑。土质地基路段，除浸水挡土墙浸水部份应采用片石砼浇筑外，还应增加桩基础。挡土墙浸水部份，应做好与库区蓄水的隔离方案，浸水

16、部份不宜设臵泄水孔，以防倒灌或库区蓄水下降时将墙背填料细小颗粒带走，造成墙背回填下陷。例如晋思线南沙电站库区公路改建设计，部份挡墙修建后坍塌，主要原因就是没有考虑库区积水反复涨落对公路路基的影响所造成的。没有考虑库区蓄水反复涨落造成的损坏 图116以上工程还应附带设计排水工程，如设臵拦水带、截水沟等排水设施，使公路排水做到有序排水，避免无序排水，同时按照公路交通安全设计规范设臵示警墩或警示桩等安全设施，另外一方面还应考虑生态环保，使水毁修复工程设计做到全面优化。7结束语目前山区低等级公路水毁修复工程，由于零星分散，加之自然环境，地质土质、水利水文复杂，基层施工队伍施工技术能力较弱，基层技术设备薄弱，才能避免造成较大经济损失，响应交通运输部的“五个坚持，六个发展”，保障公路安全畅通，提高行业服务水平，为公路养护事业作出贡献。因此在山区低等级公路水毁修复工程设计中应加强以下几方面的工作：在反复不断的公路养护实践中，加强各线路不同路段，气候、地质、水文、水毁情况统计管理，特别是对水毁严重路段的跟踪观测及技术评价，以及修复方案的后期使用观测，以科学的数据为水毁修复工程方案制定基础。在公路养护实际生产中，对于急需修复的水毁工程，应结合实际因地制宜，根据各条公路不同路段的情况，结