陇南地区公路水毁防治探析

陇南地区公路水毁防治探析

摘 要：陇南地区是甘肃唯一的长江流域地区，其特有的地理位置、地质构造和水文、气候特点，对公路工程的水毁防治提出了更高的要求。本文根据G316线杨店至江洛段改造工程的实际施工经验，分析探讨公路水毁的特点、成因及类型，从设计、施工、运营等方面提出应采取的防治措施。

关键词：陇南地区 公路 水毁 防治

G316线杨店至江洛公路是甘肃通往陕西的重要干线，路线从甘陕两省养护交界K2379+000处开始，途经杨店、灵官殿、两当县城、永宁桥头、石佛、徽县县城、伏家镇、游龙川，终点为江洛镇（与S205线江洛至武都公路连接），旧路路线长104.5Km，路线总体呈东西走向。受5.12汶川特大地震及频繁余震的影响，本公路遭到较大破坏，路面裂缝加剧，部分路段发生沉陷、垮塌，部分边沟、涵洞等排水设施及防护和安全设施损坏严重，部分桥梁受损严重。现就我们在工程实施过程中遇到的问题和解决的办法在这里与大家共同探讨，不足之处，望各位指正。

1 本工程项目的地理位置、地质构造及水文、气候特点

1.1地质

陇南地区位于甘肃东南边陲，是甘肃唯一的长江流域地区，东连陕西，南接四川，北靠天水，西连甘南，为甘肃南下东出之要冲。地处中国二级阶梯向三级阶梯的过度地带，位于秦巴山区、青藏高原、黄土高原三大地形交汇区域，西秦岭和岷山两大山系分别从东西方伸入全境，形成了高山峻岭与峡谷盆地相间的复杂地形。

1.2地貌

本项目沿线，江洛至徽县县城段山势比较平缓，从徽县县城至永宁镇经两当县城至杨店段山势陡峭，沟壑纵横，鸡爪沟密布，尤其两当县城至杨店段沟谷切割较深，多悬崖峭壁。

1.3气候及水文

在公路自然区划中，徽县、两当属秦巴山地湿润区，年降雨量大（在500～800之间），且降雨集中于夏秋两季。雨季降水量较为充沛，地表径流及地下水资源较为丰富。河流上游多在深山峡谷中，河谷陡峭，呈典型“V”型，河床比降大，水流湍急，大雨后河水猛涨，山洪倾斜而下，常冲毁农田和公路桥涵。该项目地处温暖带湿润气候，年平均气温10～12℃。

2 不良地质现象及防治措施

2.1路基工程中的预防措施

根据沿线地区的工程地质条件，参照已建公路路基设计和施工经验，本着因地制宜、就地取材的原则选择合理的路基横断面形式和边坡坡率，确保路基具有足够的强度、稳定性和耐久性。

2.1.1路基高度及宽度设计

本项目重点是重铺路面，除个别改线路段、罩面和完全利用外，其余路段都是在原有路面上加宽加高重铺。还有山区路基边坡基本稳定的高填方路段，如果为加宽路基刻意去扰动旧路边坡，会造成新的不稳定，也可用设立特殊路段标识的办法解决。

2.1.2路基边坡设计

2.1.2.1填方边坡：全线路基填料基本为碎石土和粉性土，一般情况下，当路堤上部高度在0～10m以内，坡度为1：1.5；当路堤下部高度在10m以上，坡度为1：1.75，变坡处设2m的平台。

2.1.2.2挖方边坡：为减少对山体自然平衡的破坏，严格控制挖方边坡高度，挖方路段主要有碎石土、红砂岩、泥岩。在一般情况下，挖方为碎石土路段坡高小于10m，挖方边坡采用1：0.5，坡高大于10m，边坡采用1：0.75；挖方为石方路段坡高小于15m，挖方边坡采用1：0.3，坡高大于15m，边坡采用1：0.5，对K2387+300～K2457+000段分化较严重的砂岩、泥岩，挖方坡高小于15m，挖方边坡采用1：0.5，坡高大于15m，边坡采用1：0.75。

2.1.3特殊路基处理

2.1.3.1翻浆：路基翻浆主要有两个原因：一是路面排水不畅，原有旧路填筑材料不合格引起，采取措施主要是完善排水设施，挖除不合格材料，用透水性材料填筑；二是旧路基层强度及厚度不足导致路面网裂，由于路面水下渗，从而加速基层破坏，严重路段引起路基翻浆，采取措施主要是挖除湿软路基，用透水性材料填筑。第一种类型主要在两当至永宁路段，在设计中加固边沟，增加路面厚度，按双基层铺筑。第二种类型主要在K2394+200～K2398+800、K2425+140～K2433+300等段，在设计中挖除湿软路基，用透水性材料填筑。

2.1.3.2边坡垮塌：边坡垮塌路段主要是边坡碎石土分化，主要采取措施是放缓边坡，增设护面墙或内挡墙。在K2449+835～K2450+710段，部分路段路基占用水稻地，进行了抛石挤淤，并加铺天然砂砾，天然砂砾垫层设在原地面以上，共计6小段，累计长度315m。

2.1.3.3路基加宽补强处理：对路基加宽和曲线处路基加宽路段采取补强处理，以保证新路基和原有路基强度相同或接近，一般情况外侧加宽都修建路肩挡

墙，内侧加宽拆除原有路肩墙或浆砌边沟，根据补强范围，若宽度在3米以内，高度在1米以内，则清除树根或草根后，先人工夯实，再用砂砾土回填，顶部用50厘米厚石灰稳定土分两层人工补强，高度超过1米范围可选用砂粒土回填，若范围较大，则可在路面底以下，用25厘米厚石灰稳定砂砾补强，机械压实。

2.1.3.4桥头路基处理：除拆除新建桥梁外，对利用桥梁，桥面标高维持原有高度，由于路面重铺路段一般都是加高重铺，因此在利用桥梁处，桥台两侧由挖路槽到正常铺筑路面各按50m长度过渡，在路基纵断面设计时已考虑，挖路槽数量已计入土石方数量表。

2.1.3.5高填深挖路基处理：在K2423+225～K2423+345等段落为高填路基，为确保路基的稳定及畅通，外侧增加2.5m绿化带，并完善排水设施，在K2448+820～K2449+040段为深挖方路段，采用全断面防护处理，第一台M7.5浆砌片石护面墙（边坡坡率1：0.5，高度8m），第二、三、四台用20号砼拱形骨架。

2.2路基及小型排水构造物水毁

2.2.1常见的破坏形式及原因

路基及小型排水构造物水毁常见的破坏形式及原因,主要有以下几点:1、山区公路中许多路段与河道并行，沿河路基常因洪水的顶冲与淘刷而发生坍塌或遭到破坏；2、小桥涵被冲毁后，造成两端路基水毁；3、路面设计高程不够，洪水漫溢路面，冲刷路面造成路面和路基水毁；4、公路紧靠山边，暴雨时水从山坡汇流而下，轻则冲刷路面，重则冲毁路基；5、滑坡、崩塌体堵塞路基边沟，使边沟排水漫溢到路面上，冲毁路面和路基；6、因小桥涵的位置设置不当，或孔径偏小，或被泥沙堵塞，不能顺畅地排水与输沙，造成洪水漫溢路面，冲毁路面和路基。

2.2.2各种排水建筑物的设计与布设

目前，因为各种原因，陇南山区公路的排水系统缺乏系统设计，排水设施的衔接不够合理，排水沟渠的防冲、消能措施及自身抵御灾害的能力较差。有时上游渠道汇集的地表水，没有合适的出口，造成边坡的集中冲刷，致使边坡失稳。

本公路沿线旧路纵坡大于3%及越岭线内侧边沟基本全部加固，在村镇路段落以及凹形地段填挖交界处进行了边沟、排水沟加固，但是5.12特大地震发生以后，大多数排水设施遭到了破坏，本设计主要是恢复破坏的边沟，对能够利用的尽量利用，对排水设施不完善的地段，增加边沟、排水沟、急流槽，均采用M7.5浆砌片石材料施工。

由于灵贯殿至永宁，永宁柏垭子梁越岭线和山脊线连续弯道较多，纵坡大，在车辆行驶中，浆砌边沟容易损坏，因此该段边沟做成砼边沟，本次修改设计中增加砼碟形边沟，主要适用于纵坡较大，连续弯道集中及回头曲线内侧，由于砼

碟形边沟开口1.7米，较普通梯形边沟宽0.5米，因此设置砼碟形边沟段落碎落台相应减少0.5米，在碟形边沟施工中，路基外侧50cm范围内嵌入10～15cm的河卵石，间距30cm梅花型布设，露出边沟5cm左右，以降低行车对边沟的破损。

2.2.3路面工程预防措施

由于本项目沿线砂砾少，细集料偏多，级配差，因此对路面基层由原工可批复的水泥稳定砂砾调整为20cm厚水泥稳定碎石，对新建路段增加20cm厚水泥稳定砂砾底基层，潮湿路段增加15cm厚天然砂砾。路面上面层按3cm厚AC-13沥青砼，下面层为5cm厚AM-20热拌沥青碎石。

2.3桥涵工程预防措施

本项目为改造工程，大部分梁桥都充分利用，但都不同程度的遭受了水毁。大量的桥梁水毁实例证明，桥梁调治构造物应当视为整个桥渡的重要组成部分。此次改造对利用的桥梁上下游的调治构造物都进行了彻底修复改造。

2.3.1调治构造物的布设。设计中根据桥位河段的稳定性与实际需要确定调治构造物的形式和布设方法，充分考虑桥位、桥孔长度和桥孔位置等因素。反之，为保证桥梁的安全，需要布设的调治构造物及规模必然较大。

2.3.2调治构造物的冲刷防护。调治构造物的基础应埋入总冲刷深度以下，并取一定的安全值，位于河槽内时，安全值取1-2m，位于河滩内时，取0.5m。常用的调治构造物有导流堤和丁坝。

导流堤一般采用土堤结合边坡加固。水流沿导流堤绕流形成沿迎水面的冲沟，最大冲刷深度出现在导流堤上游堤端点到上游堤长大约1/3的范围内。迎水面的冲刷防护可以采用石砌护坡配合护坦的防护形式，导流堤上游端部到上游堤长1/3～1/2的一段为防护重点。

桥梁调治构造物中的丁坝，多采用铁丝石笼的形式。可随冲刷下沉就位和随时进行修补可有效较少水毁。