山區(qū)低等級公路水毀修復工程設計方案

1、淺談山區(qū)低等級公路水毀修復工程設計方案陳雄麗李慶偉云南省紅河公路管理總段661600摘要：隨著我國社會經(jīng)濟地快速發(fā)展，公路建設進入高速發(fā)展時 期.路基作為公路地主要載體，一旦受到破壞，不僅會阻礙交通暢通，還將產(chǎn)生巨大地安全隱患，甚至造成重大地人員傷亡和經(jīng)濟損失.因此，加強公路路基地防護 具有重要地意義.本文提出了公路路基相應地防護方法和具體措施關鍵詞：公路路基防護措施Abstract:with the rapid development of our socialeconomy, intothe high speed development of highway construction pe

2、riod. As themain carrierof highway roadbed, once the damage, not only willblock the traffiflow,willalso 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 paperputs forw

3、ard corresponding methods of protection of highway subgrade and concrete measuresKey Words: highway subgrade; Protective measures中圖分類號：X734文獻標識碼：A文章編號：2095-2104 (2012 ) 03-0028-31、前言紅河州地處祖國南疆，州內(nèi)崇山峻嶺，解放前物資運輸，主要通過 馬幫，運輸方式原始且效益低下，解放后公路事業(yè)得到了快速發(fā)展，但受國民經(jīng)濟限制,省內(nèi)早期修建地公路大部份為山嶺重丘區(qū)三、四級 公路，公路往往選擇比較經(jīng)濟地方案，公路平面線型曲折迂

4、回，縱坡不 均衡，橫斷變化較大，路面等級低，沿線溝壑縱深.加之州內(nèi)氣候環(huán)境復 雜，素有“一山有四季、十里不同天”之水文、地質(zhì)地貌、氣候情況 較為復雜，公路抵抗自然災害能力較差.改革開放后國家經(jīng)濟發(fā)展，大 部份山區(qū)公路經(jīng)過改造和改善，逐步提高了公路地路面等級，但均在原 老路基礎上提高路面等級，沒有徹底全面完善公路路基構(gòu)造物，因此, 目前云南省山區(qū)低等級公路，始終難于較好抵抗惡劣地自然環(huán)境.加之 公路沿線多為彝、哈、苗等少數(shù)民族村鎮(zhèn)，民眾生活較為困難，沿線民 眾迫于生活,在公路沿線上、下邊坡毀林開荒，栽種木薯、香蕉等經(jīng)濟 農(nóng)作物，嚴重破壞了生態(tài)環(huán)境，造成水土流失.特別是近年沿線降雨較 為集中，且山

5、溝水流來勢洶涌，夾帶石頭和泥土形成泥石流坍方，造成 公路上、下邊坡坍塌，從而導致交通中斷.因此,如何快速及時編制合 理、經(jīng)濟、安全，適用、既有可操作性和簡單明確地水毀修復工程設 計圖，同時又能使公路養(yǎng)護一線技術員及施工隊掌握實施修復地方案, 在目前地公路養(yǎng)護水毀修復工程中極為重要.2、一般水毀工程修復設計山區(qū)公路平、縱、橫技術指標較低，影響了公路地排水通暢,在公路 高邊坡路段，特別是公路彎道內(nèi)側(cè)，由于公路超高橫坡，往往人為造成 匯水區(qū)，降雨過量時,如不能及時排除隱患水流,流水經(jīng)常沖毀公路路 基，造成路基水毀缺口.或者沿河公路,由于河道變遷、河床上漲,河流流 量變大，河流流水中心線改變等原因，隨

6、之河流沖刷線改變，使原來穩(wěn) 定地公路路基受到?jīng)_刷，造成路基損壞.以上原因造成地公路路基缺口, 往往缺口長度短,缺口高度較?。ǜ叨纫话悴怀^8米），構(gòu)造物地基 地質(zhì)情況也較為簡單,結(jié)合地區(qū)特點，云南省大部份地區(qū)石料來源豐富, 便于就地取材，再加上施工方法簡單，因此修復方案盡可能采用圬工砌 體擋土墻，圬工砌體擋土墻分為重力式和衡重式，按墻背地傾角又分為 仰斜式和俯斜式、垂直式，公路養(yǎng)護水毀修復工程根據(jù)實地情況，可分 為以下幾種方式：（1）流水沖刷造成地缺口進深不超過缺口高度地1/2, 且墻身高度不超過5米，地基承載力不低于250KPa,路基回填土及路 基干濕類型為干燥或中濕，路基回填土壓實度不小于

7、90%,擋土墻為 路肩墻時，一般情況都采用墻背傾角為垂直和仰斜地重力式擋土墻，主 要原因是參照庫侖主動土壓力理論，公路修建后經(jīng)過長期使用，公路路 基回填土基本趨于穩(wěn)定固結(jié)，主動土壓力較小，采用墻背傾角為垂直和 仰斜地擋土墻.這樣既可避免開挖擾動原已固結(jié)地路基填土,又可減少 回填土工程量，同時又可避免重新回填土，由于作業(yè)面過窄，不利于壓 路機碾壓，只能采用小型打夯機夯實，造成回填土密實所帶來地沉陷.工程案例：雞那線K202+940-+946水毀缺口，墻背采用仰斜地重 力式擋土墻，減少了對老路基固結(jié)土地破壞.經(jīng)過多年觀測使用，自 2002年以來,此方案修復地路基缺口，經(jīng)觀測記錄，沒有發(fā)生因墻背土

8、壓力過大而發(fā)生傾覆和滑動地情況.圖1雞那線K202+940-+946擋墻設計圖流水沖刷造成地缺口進深超過缺口高度地1/2且墻身高度超過5米, 地基承載力不低于250KPa,但路基為局毀較為嚴重時,擋土墻為路肩 墻或路堤墻，宜采用墻背傾角為俯斜地重力式擋圭墻或衡重式擋土墻, 但應遵循盡量少動原公路路基穩(wěn)定固結(jié)土地原則，墻背與墻面傾斜度, 可根據(jù)實際高度，結(jié)合路基設計手冊確定，或者根據(jù)實測地墻背穩(wěn) 定地面線，認真分析計算墻背填料主動土壓力，準確驗算擋墻各部門尺 寸，做到安全、經(jīng)濟.工程案例：G326 線 K1238+184-+211 處水毀缺口 圖 2G326線K1238+184-+211處水毀缺

9、口設計圖 圖3由于河流沖刷形成地水毀路基缺口，局部沖刷深度過大，深基礎施工 不便地路段，宜采用護坦，對于流速為58m/s地峽谷急流和水流沖刷 嚴重地河段，對基礎進行防沖刷防護時，宜采用片塊石砼地浸水擋土墻 基礎，同時應根據(jù)水力水文調(diào)查，根據(jù)實地情況設置丁壩、順壩、石籠 等設施.同時在設計和施工中應注意以下幾點：沖刷防護工程頂面 標高,應為設計水位加上波浪侵襲、壅水高度及安全高度，以防止河水 上漲翻越擋土墻項面，沖毀墻背回填，損毀路基.擋土墻兩頭,應與原 路基緊密銜接，最好是嵌入原路基穩(wěn)定部份1米或嵌入基巖內(nèi)，同時浸 水部份擋土墻不宜設置泄水孔，以免壓力水倒灌沿河或浸水擋墻施 工宜在旱季進行,如

10、不可避免在雨季施工時，基坑開挖或澆筑,最好采 用分段開挖，逐段回填，避免出現(xiàn)流沙現(xiàn)象.砼最好添加早期劑，澆筑 砼時應避免停滯不前，最好是一次澆筑完成.工程案例：高紅線K107+240水毀缺口設計圖（增加護坦）圖4昆孟線K485+697水毀缺口設計圖（片石砼基礎）圖5 高紅線K107+240水毀缺口竣工圖片（增加護坦）圖63、嚴重水毀工程修復設計對于路基全毀，路基邊坡崩塌，路基地質(zhì)情況較為復雜，但無復雜 地下水影響,缺少石料地區(qū)，墻高超過8米時,如再用圬工砌體擋墻，勢 必增加工程造價和施工難度，因此宜采用錨定板擋土墻，扶壁擋土墻、 加筋土擋土墻等輕型擋墻.此類型擋墻地基由于地質(zhì)情況相對復雜，設

11、計應根據(jù)公路路基設計規(guī)范及路基設計手冊等規(guī)范，認真做 調(diào)查并進行系統(tǒng)計算.工程案例:新邱線K7+350處路基缺口，缺口高度為12米，缺口長度為 30米，原設計意采用衡重式擋土墻，經(jīng)驗算抗滑移、抗傾覆、基底合力 偏心距驗算均難于滿足，同時施工難度較大，需開挖破壞原本已固結(jié)地 老路基,工程造價成本需26萬元，后來經(jīng)過對比分析采用錨定板擋土 墻，各項指標經(jīng)驗算滿足要求，且工程造價僅為15萬元,工程至2004 年實施后，經(jīng)觀測至今，沒有發(fā)生垮塌現(xiàn)象.新邱線K7+800處錨定板設計圖圖7新邱線K7+800處錨定板竣工圖片 圖84、較嚴重水毀工程修復設計對于路基滑坡、坍塌、軟土、膨脹土地區(qū)，且路基滑動棱體

12、地滑 動面較深地水毀工程，同時受地下水隱響地路段，宜采用樁基擋墻,此 類擋墻應認真進地質(zhì)勘探,設計應根據(jù)地質(zhì)勘探報告結(jié)合相關規(guī)范進 行設計.工程案例：G326線K1380+499左缺口長度41米，邊坡上滑動點距 離路邊緣高度為3米，經(jīng)地勘及邊坡穩(wěn)定性分析，滑動棱體滑動面估計 在距離路邊緣標高為7.5米以上，因此采用抗滑樁基擋墻設計,工程于2008實施后，經(jīng)觀測至今沒有發(fā)生邊坡滑移地情況. G326線K1380+499左抗滑樁基擋墻設計圖圖9 G326線K1380+499左抗滑樁基擋墻竣工圖片圖105、庫區(qū)水毀工程修復設計云南省河流眾多，水力資源豐富，近年來云南省水電開發(fā)進入了一 個大發(fā)展地階段

13、，水電站庫區(qū)淹沒還建地公路逐步產(chǎn)生,與一般道路相 比,庫區(qū)道路與庫區(qū)水位存在密切關系，公路路基除受公路自然災害地 影響外，還受電站庫區(qū)蓄水反復漲落地影響,如果庫區(qū)水毀修復工程不 認真考慮蓄水地影響，將造成擋墻變形、傾倒、斷裂等病害.為確保路 基水毀修復工程長期安全使用，在設計和施工過程中應注意：浸水 擋墻腚采用重力式擋,相應地重力式擋墻基底較衡重式寬，承載力要求 以比衡重式低，故浸水后較衡重式擋墻更安全，同時施工也較為方便. 石質(zhì)地基路段，浸水擋土墻浸水部份應采用片石砼澆筑.土質(zhì)地基 路段，除浸水擋土墻浸水部份應采用片石砼澆筑外，還應增加樁基礎. 擋土墻浸水部份，應做好與庫區(qū)蓄水地隔離方案，浸

14、水部份不宜設置 泄水孔，以防倒灌或庫區(qū)蓄水下降時將墻背填料細小顆粒帶走，造成墻 背回填下陷.例如晉思線南沙電站庫區(qū)公路改建設計，部份擋墻修建后 坍塌，主要原因就是沒有考慮庫區(qū)積水反復漲落對公路路基地影響所 造成地.沒有考慮庫區(qū)蓄水反復漲落造成地損壞圖116以上工程還應附帶設計排水工程,如設置攔水帶、截水溝等排水設施, 使公路排水做到有序排水，避免無序排水，同時按照公路交通安全設 計規(guī)范設置示警墩或警示樁等安全設施，另外一方面還應考慮生態(tài) 環(huán)保，使水毀修復工程設計做到全面優(yōu)化.7結(jié)束語目前山區(qū)低等級公路水毀修復工程,由于零星分散，加之自然環(huán)境, 地質(zhì)土質(zhì)、水利水文復雜，基層施工隊伍施工技術能力較弱，基層技術 設備薄弱，才能避免造成較大經(jīng)濟損失，響應交通運輸部地“五個堅持 六個發(fā)展勺保障公路安全暢通，提高行業(yè)服務水平，為公路養(yǎng)護事業(yè)作 出貢獻.因此在山區(qū)低等級公路水毀修復工程設計中應加強以下幾方 面地工作：在反復不斷地公路養(yǎng)護實踐中，加強各線路不同路段，氣候、地 質(zhì)、水文、水毀情況統(tǒng)計管理，特別是對水毀嚴重路段地跟蹤觀測及 技術評價，以及修復方案地后期使用觀測，以科學地數(shù)據(jù)為水毀修復工 程方案制定基礎.在公路養(yǎng)護實際生產(chǎn)中，對于急需修復地水毀工程，應結(jié)合實際 因地制宜，根據(jù)各條公路不同路段地情況，結(jié)合以往地修復經(jīng)驗，采取 經(jīng)濟合理有效且能快速及時修復路基