２０１１年第７期 黑龙江交通科技 Ｎｏ．７，２０１１ （总第２０９期） ＨＥＩＬ０ＮＧＪＩＡＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪ （Ｓｕｍ Ｎｏ．２０９） 探讨公路水毁的成因与防治措施 李雪斌 （阿勒泰公路管理局北屯分局） 摘要：公路是联接城市、乡村和工矿企业并用于交通运输的道路，主要由路面、路基、桥梁、隧道、涵洞、码 头、绿化、照明等设备和设施组成。由于受到气候变化、雨水冲刷、汽车通行等多种因素的影响，加大了公路 维护的难度。特别是雨水冲刷的影响，使路基受损，造成损失。因此，必须认真分析公路水毁的原因，切实加 强公路水毁的预防，保障公路畅通。 关键词：公路水毁；成因分析；防治措施 中图分类号：Ｕ４１８．９ 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８—３３８３（２０１１）０７—０１２５—０１ 公路水毁是指因水的作用，公路设施遭到损坏的现象和 ２公路水毁的防治 过程，是一种因自然因素造成的对公路损坏，影响了公路交 公路水毁是公路管理和养护工作中关注的重点内容，需 通的安全和畅通。 要引起公路管理部门和各级管理人员的高度重视，认真研究 １公路水毁的基本类型和形成原因 相关的管理和养护制度，采取卓有成效的措施，全力保证公 很显然，公路水毁的主要影响因素是“水”，是因为“水” 路的安全和畅通。 在一定的作用下，对公路造成的损坏。从基本的表现形式来 通过对公路水毁表现形式和原因分析，采取针对性的措 分析，公路水毁主要包括路基坍塌、路基沉陷、桥涵破坏和防 施进行相应的防治。 护与加固工程损坏等４种类型。 ２．１路基坍塌的防治 （１）路基坍塌。主要指路基土体或沿线山体在遇水的情 （１）科学选择公路线路。路基坍塌多发生在山区公路， 况下发生软化、松动和下坠，使路基的整体性、平整性遭到破 因此，在选择公路线路时，应对所处地质情况进行检测和分 坏，损害了路面的通车功能，影响了正常行车。在公路水毁 析，避免水文不良地段，多采用台口式路基，以减少路基外侧 的四种类型中，路基坍塌是最为严重的水毁因素。主要有三 对填方的需求，增强路基的整体性和稳固性。 个方面的原因。①路基土质差，特别是岩石受到风化后，遇 （２）完善排水系统。在公路建设和养护过程中，路堑必 水即发生软化；②路基边坡的坡度过陡，而且土质松软，没有 须设置边沟，较长的路堑要设置纵坡。当纵坡较大且有冲刷 按要求建立挡土墙；③公路两边没有开凿排水沟，易形成积 可能时，应对纵坡进行加固或加深。在路堑挖方上侧的适当 水，特别是下雨天时，路基极易受到雨水冲刷。 位置，设置一道或多道截水沟，让地表水汇入截水沟再引到 从公路水毁发生的情况进行分析，主要以山区公路为 排水沟，或者从涵洞排出。 多。因为山区公路的很多路段一面临河，一面傍山，与河道 （３）设置防护工程。在路基建设过程中，有的是开挖 并行。山区公路的路基大多为半填半挖，或全部由废渣、石 段，有的是半填半挖段。但不管怎样，路基两侧的山体坡度 块填筑。虽然使用了大量的块石筑成路基边坡，但因为地形 必须保证开挖到位，特殊情况下还需设置碎落台。对于不适 复杂，大都未对路基做防护加固处理。在遇到较大雨水特别 宜公路建设的不良路段，就需要采用喷铺或设置防护工程的 是洪水时，因为水位高、流量大，边坡中的土壤、石屑、小块石 方式进行加固，以防止山体滑坡或泥石流。 就会被水冲走，出现缺口或路基被毁，造成路基坍塌。 ２．２路基沉陷的防治 （２）路基沉陷。路基沉陷是指路基在垂直方向上产生 （１）保证路基强度。在软弱地基上修建公路时，可采用 不均匀下陷，造成局部路段的基层破坏，使路面受损，降低了 掺石灰法、换土法、石灰桩法等多种方法对路基进行加固，使 路面的行驶质量，影响了行车安全。形成路基沉陷的主要原 路基达到足够的强度，达到设计要求。 因有：①所处路段地下水丰富，路面防水性能差，雨、雪水易 （２）正确填筑路基。在路基设计和施工过程中，路基的 渗入路基；②路基排水系统不完善，排水措施不全面，在路 填筑需要采用级配良好的砂性土，一般情况下不使用透水性 面、边沟等处易形成积水；③填方路段使用了不当填料，施 不同的土，更不允许无序填筑。当确实因为工程需要，需用 工过程中碾压不到位，压实度不足。 透水性不同的土进行填筑时，就必须坚持有序填筑的原则， （３）桥涵破坏。桥涵破坏是指遇到山洪暴发过程中，洪 将透水性强的土填筑在路基下层，将透水性不强的土填筑在 水冲刷桥基，使桥梁损坏或涵洞被毁。形成桥涵破坏的原因 路基上层。 有：①涵洞孔径偏小，无法满足排洪要求；②桥位选择不当， （３）完善防护措施。针对不同路段的路基要采取不同 河床地质条件差，在雨季或涨水时容易发生冲刷，影响桥梁 的养护措施，特别是一些沿河路堤和桥头引道，因为有可能 基础和墩台结构；③对桥涵的日常维护不够，垃圾和杂物清 受到长期的浸水影响，需要对该路段的路基进行特殊防护， 理不及时，容易发生堵塞，导致水流不畅；④受其他因素影 设置堤岸和护坡，保证路基的稳固。 响，河床发生变化，水流出现较大偏差。一旦发生桥涵水毁， （４）设置排水沟。当路基边沟纵坡大于一定坡度、单向排 洪水就会涌上路面，破坏路基，严重的可导致桥涵被冲断。 水长度长于一定距离，就应在路基两边分段设置排水沟或涵洞， （４）防护与加固工程损坏。防护与加固工程是路基的 将雨水引出路基，以免边沟内的积水下渗而影响路基稳定。 配套建设，包括驳岸、挡土墙等防护设施，如果受到水流的不 （５）铺设砂垫层。在地下水位较浅的路段，应铺设砂垫 断冲刷会引起基础失稳，产生滑移，失去防护作用。主要原 层，这样可以阻断毛细水的上升。在路面基层的处理上，多 因有：①加固工程用材不符合要求，技术不达标，以致基础不 采用二灰稳定碎石类、水泥稳定土类材料，可以增强路基强 牢，地基软弱；②工程位置选择不当，挤压河道，遇到大水即 度，提高路面水浸稳定性，防止雨水下渗。 引起局部冲刷。 （下转第１２７页） 收稿日期：２０１１－０５－２８ ・ｌ２５・ 第７期 肖庭峰：关于旧水泥混凝土路面沥青加铺层的设计 总第２０９期 及基层顶面当量回弹模量值，采用旧混凝土路面的实测值。 而产生的水平位移，以及因交通荷载作用而产生的属相剪切 旧混凝土路面的有关结构参数主要采用钻孔取芯法确 位移。在旧面层与加铺层之间设置夹层，是预防和减缓反射 定，标准芯样的直径为１０ ｅｍ，芯样的数量及其分布应以能 裂缝的有效措施，现阶段比较常用的是在加铺层与旧混凝路 够代表评定路段的板厚和混凝土强度状况并满足统计分析 面层之间设置玻璃纤维格栅或土工织物夹层，其它措施还有 的要求为准。相关结构参数计算方式如下： 在加铺层内设置橡胶沥青应力吸收夹层等。 ６道路纵断面设计 ①旧混凝土面层厚度：根据钻孔芯样的量测高度，按下 在完成最小加铺厚度计算后，需进行道路纵断面设计， 式计算旧混凝土面层厚度的代表值ｈｅ。 ②旧混凝土面层弯拉强度：将采集到的芯样在室内进 以确定不同路段沥青混凝土的具体加铺厚度。道路纵断面 行劈裂强度试验，按下式计算旧混凝土面层弯拉强度的代表 设计原则如下：值ｆｒ。 （１）满足路面排水要求； ③旧混凝土的弯拉弹性模量：代表值Ｅｃ按下式计算。 （２）与周边建筑物、堆场、铁路、相交道路顺接； （３）在保证现状道路最小补强厚度的基础上尽量与现 ④旧混凝土路面基层顶面的当量回弹模量： 路面下的基层顶面模量难以直接测到，现行的做法是采 状道路面高程吻合，尽可能利用现有道路，减少加铺厚度以 用落锤式弯沉仪（标准何在１００ＫＮ、承载板半径１５ ｃｍ）测量 降低工程造价。 路表弯沉，再根据弹性地基板理论反算求出基层顶面模量。 ７沥青混凝土加铺层结构设计 为评定基层顶面当量回弹模量而进行的弯沉测试，测点 （１）当旧路路面标高小于设计标高且其差值在１Ｏ一 沿重载车行盗版的纵向中线布置，测点间距为２Ｏ一５０ ｍ，评 １６ ｅｍ时，在旧路路面上满铺玻纤土工格栅＋乳化沥青粘层 定路段内的总测点数不小于３０点。每一测点处均可测得板 油外，再加铺ＡＣ一２０Ｃ中粒式沥青混凝土调平层，并与罩面 中荷载作用下的弯沉曲线，从而反算求出基层顶面模量Ｅｔ 沥青混凝土的下面层一同施工； （按下式计算）。 （２）当旧路路面标高小于设计标高且其差值在１６— 按上述公式逐测点反算出模量后，再运用数理统计方 ２５ ｃｍ时，除满铺玻纤土工格栅和喷洒乳化沥青粘层油外， 法，计算评定路段内基层顶面回弹模量的代表值。 再在旧路路面上铺筑ＡＣ一２５Ｃ粗粒式沥青混凝土＋ＡＣ一２０ （３）检验 （ ＋ ） ，若满足要求，则初选沥青加 细粒式沥青混凝土调平层，然后铺设加铺层结构； 铺层厚度可作为计算厚度，否则，应改选面层厚度，重新计 （３）当旧路路面标高小于设计标高且其差值＞２５ ｅｍ 算，直到满足要求为止。 时，在旧路路面上铺设５％水泥稳定碎石＋透层油（下封层 式中 为旧混凝土的弯拉强度，ＭＰａ； 为荷载疲劳应力， 处治），然后进行加铺层罩面施工。 ＭＰａ； 为温度疲劳应力，ＭＰａ；ｙ，为可靠度系数。 （４）当旧路路面标高小于设计标高且其差值小于８ ｅｍ ｙ，可靠度系数根据所选目标可靠度及变异水平等级按 时，需将旧路水泥砼板块破除，然后铺筑５％水泥稳定碎石 表３确定。 至与旧路齐平后，与其它路面一同进行罩面施工。 表３可靠度及变异水平 以上各结构层设计中，旧水泥混凝土板块在进行加铺前 必须是经过修复处理过的。 ８结束语 旧水泥混凝土路面补强设计应紧紧抓住“损坏调查与 评定——路面修复——路面加铺”这一主线，才能有的放 矢，把旧水泥混凝土路面补强设计工作做好。 参考文献： ［１］姚祖康．水泥混凝土路面设计［Ｍ］．安徽科学技术出版社， ５减缓反射裂缝的措施 １９９９． 放置反射裂缝是沥青加铺层设计的重点。反射裂缝是 ［２］余荣庄等．市政工程质量通病及防治［Ｍ］．中国建筑出版社， 由于旧面层在接缝或裂缝附近的较大位移引起其上方沥青 １９９８． 加铺层内出现应力集中所造成的，其包括因温度和湿度变化 ［３］李嘉．公路设计百问［Ｍ］．人民交通出版社，２００３． （上接第１２５页） 石、换土、砂砾以及灰土等进行填筑，增强其稳固性，防止防 ２．３桥涵破坏的防治 护与加固工程损坏。 （１）设置涵洞。对于山区沿溪线公路，在公路纵坡的陡 （２）基础埋深。在防护与加固工程的处理上，应根据实 缓变坡处、凹凸曲线顶部和村庄路段，应根据具体情况设置 际情况进行把握，对于无冲刷地基，应在天然地基以下至少 涵洞。其直径大小和涵洞墙高根据所处位置的不同，但必须 １ ｍ，对于有冲刷地基，应在冲刷线下至少１ ｉｎ。 起到实际的排水和排沙效果。因为，山区公路中的涵洞，不 （３）设置排水设施。挡土墙是重要的防护设施，但必须 仅能够排水而且可以输沙，如果孔径太小，杂物及流沙就会 设置相应的排水设施，以疏干墙后填料中的水份，防止墙后 堵塞涵洞，减弱了涵洞排水功能，一旦山洪暴发，涵洞极易被 积水受到的静水压力和其他压力。路堑挡土地面也应做好 冲毁。 相应的排水处理，必要时，需要对地面进行夯实，以减少雨水 （２）修建导流坝。修建桥梁时，必须采取各种措施保证 和地面水的下渗，增强挡土墙的坚固性。 桥梁的安全。同时，还必须根据水流情况修建导流坝，以保 总之，公路水毁的防治工程是一项专业性较强的工程， 证桥梁在遇到洪水时不被冲毁。 也是一项复杂的系统工程，需要引起专业管理部门和专业技 （３）加固桥基。在修建桥梁时，首先要把握桥基的坚固 术人员的高度重视，并做好深入细致的管理工作。造成公路 性和稳定性。对于桥基已被淘空的桥梁，应立即用混凝土进 水毁的原因是多方面的，但只要我们能够从公路的设计、施 行填筑，然后用现浇钢筋混凝土对桥基进行加固，并在桥梁 工和养护等方面加以重视并切实做好预防工作，就会使公路 上游修建合适的丁坝、导流坝等调治构造物，使水流均匀、流 水毁灾害得到有效控制。 畅地通过桥孔。 （４）加强日常养护。防治桥涵破坏的最好方法是加强 参考文献： 日常养护，保持桥涵的稳固和配套设施的正常，使桥涵的排 ［１］李育荣．公路水毁成因扩其防治措施［Ｊ］．商品储运与养护， 水功能始终处于最佳状态。 ２００８，（８）． ２．４防护工程与加固工程损坏的防治 ［２］黄燕．公路水毁的成因与防治［Ｊ］．科技信息，２００８，（９）． （１）及时填筑。当公路地段为软弱地基时，要采用碎 ［３］马军峰．浅谈公路的水毁与防治［Ｊ］．今天科苑，２００８，（１４）． ・１２７・
