公路路基水毁类型的分析

(整期优先)网络出版时间:2021-10-22
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公路路基水毁类型的分析

陈元亮

商丘市豫东公路勘察设计有限公司 476000

摘要:由于我国西部地区地域广大,地质情况复杂,气候水文条件多变,公路路基水毁情况严重。路基水毁不仅破坏了交通基础设施,而且直接影响到交通运输的安全与畅通,造成了严重的经济损失,给国家经济建设和人民生活水平造成损害。

关键词:公路;路基;水毁类型

1公路水毁相关概念

要想对公路水毁进行细致的研究,首先必须对其定义有科学的认识。不同学者有不同的划分依据,从而产生了许多种公路水毁的定义。目前来说,主要有以下几种定义:

公路水毁是指公路沿线的工程设施由于受到水的作用而遭到损坏的现象和过程。公路建筑物因暴雨或洪水造成的破坏。公路水毁是指公路的基础设施由于受到洪水和降雨的作用而遭到损坏的现象与过程。通过分析可知,这几个不同定义主要差异在于破坏原因及破坏的对象差异。

2国内对公路水毁的主要划分

以水为核心的自然因素对公路建筑物所造成的破坏非常具有代表性,国内许多学者、科研工作者、公路技术人员对水毁做了细致的研究,不同的人将水毁划分为许多不同的类型。

3公路路基水毁的定义

本文以公路路基为研究对象,基于水毁原因及承受体提出公路路基水毁的定义,即:公路的路基设施(包括路基本身、路基边坡、路基排水设施等)由于受到降雨、河流冲刷的作用而发生毁坏的现象。

4公路路基水毁的类型

4.1划分类型的原则

1.科学性:即路基水毁类型划分方法能够如实的反映影响公路路基水毁的诱发因素。本文在分析大量的水毁资料后认为地形、地貌、水文以及人为因素等等与公路路基水毁密切相关。

2.针对性:即水毁类型划分方法有助于公路路基水毁致灾因子的判别,能够对水毁形成的机理、条件等的分析有所帮助。

3.简明性:即水毁类型划分方法简单明了,易于为广大交通技术人员所掌握,同时又能满足要求。

4.2公路路基水毁的类型

路基水毁类型的划分是灾害识别的前提。水毁灾害的识别核心在于在给定地理区域内一定时间内估计水毁灾害致灾因子发生的概率。针对于此,路基水毁灾害类型的划分必须体现路基破坏原因。本文依据路基破坏的外部特征及其分布规律,将路基水毁灾害划分为3大类,即:边坡滑塌、路基冲毁和路基沉陷,路基水毁分为3大类型,

即:路基坡脚滑塌、路基坡面滑塌、公路路基水毁类。

1)边坡滑塌

边坡滑塌是指路基边坡在河流浸泡、基失稳的现象。

从概念上可以看出,发生滑塌的原因有两种:一种为河流的冲蚀作用,一种为大气降水的影响。前者主要发生在沿河路基,而后者主要指受暴雨坡面冲刷影响的路基。

对于沿河公路而言,路基在临河一侧一般都较陡,在沿线河流的浸泡、冲刷和冲击的作用下,路基边坡很容易发生破坏,具体表现为公路路基坡脚的填料很容易被水流带走。随着时间的推移,水流的作用越来越强烈,破坏作用越演越烈,当超过平衡状态时,公路路基边坡就会因为失去坡脚的支撑作用而发生滑塌,形成一定缺口而造成路基的破坏,影响公路的正常使用。

对于一般公路来说,尤其是山区公路,路基边坡在大气降雨的影响下,很容易会发生边坡坡面的冲刷。当公路的排水系统不完善或降雨量很大,排水系统不能迅速排除路面范围和边坡坡面水时,水流会急速冲刷坡面,沿坡面携带夹杂物急速而下,当边坡防护系统陈旧或不完善时,这种冲刷作用会更加显著。

在此基础上,根据冲刷部位不同进一步对边坡滑塌进行划分,分为坡脚冲刷滑塌和坡面冲刷滑塌。

(1)坡脚冲刷滑塌

坡脚冲刷滑塌是指沿河公路路基在河流的冲蚀作用下发生的路基坡脚掏空,而使边坡滑移的现象。

在河湾中的水流,因为弯道环流的存在,加上重力和离心力的双重作用,河床断面内的水流形成横向环流后。横向环流与纵向主流发生叠加作用,就会发生凹岸冲刷、凸岸淤积的现象,继而冲刷河湾凹岸沿河公路路基边坡坡脚,对其进行侵蚀而发生掏空。当公路位于凹岸一侧,水流会源源不断的对其坡脚进行冲刷,使得环流继续发展,对凹岸一侧的坡脚进一步的加深冲刷,从而很容易造成沿河公路路基边坡的坡脚掏空进而产生路基边坡滑移。

当沿路公路路基侧修建了挡墙、砌石护坡等防护时,水流冲刷坡脚会引起防护结构物基础埋置深度的变浅,从而发生淘空,继而导致坡面防护和路基的破坏和失效。尤其当公路路基坡脚处设置天然或较松散的砂砾垫层时,也会因为水流的浸泡、冲刷,带走松散的物质,从而导致坡脚的淘空发生路基下边坡的破坏。

(2)坡面冲刷滑塌

坡面冲刷滑塌是指当公路路基边坡在大气降水等影响下发生的坡面冲蚀破坏的现象。

在没有采取路基防护措施的路段很容易发生边坡降雨冲刷;在采取植草绿化或三维网植草防护的路段,边坡也会发生一定的冲刷,但基本不影响公路的正常使用。

冲刷强度的大小与坡面本身的抗冲刷能力和坡面水流的动能有关联。在这里只是针对土质边坡而言,土质边坡冲刷的大小与其抗冲刷的能力大小息息相关,而抗冲刷能力主要决定于边坡的含水量、风化程度、防护工程的质量、土质等等。尤其是在没有防护措施或防护措施遭到破坏时,边坡发生冲刷是必然的,势必会造成边坡的破坏,引起水土流失,进一步恶化公路的坡面环境,影响公路的正常使用功能。

2)路基冲毁

路基冲毁是指公路路基在受到较大水流的冲击破坏而发生的路基缺口和毁坏的现象。

路基冲毁是一种非常严重的水毁类型,它往往发生在汛期,当雨

形成一个冲击力很强、流速极快的水流,在流动的过程中,夹杂着坡面的碎石、土、树木等杂物,迅猛的冲击着路基,很容易造成路基的冲毁。

3)路基沉陷

路基沉陷是指路基局部路段在垂直方向产生较大的沉落,形成坑塘和裂纹,或因地基沉降使整体下沉。路基沉陷的主要表现形式为路基局部高程较周围低,路面出现大量的裂缝。

在山区公路和沿海地区公路中,当路基受到水流的浸泡及毛细水的影响,公路路基本身的承载能力降低,路基产生竖向的不均匀变形,从而诱发路基的不均匀沉降,发生路基沉陷,影响公路造成功能的使用,严重时还会造成道路的中断。之所以会产生这种破坏,主要原因在于施工中的施工不当,路基的压实度没有达到规范的要求或者是因

为设计中选择的路基填料不当或者是因为公路的排水系统不良,排不走路基内部的积水致使路基填料发生饱水作用失稳,在行车荷载和公路本身建筑的作用下,发生沉陷。

参考文献:

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