浅谈高速公路水毁处置

(整期优先)网络出版时间:2016-12-22
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浅谈高速公路水毁处置

张庆

前言:高速公路是我国综合交通运输体系的重要组成部分,是国家经济建设、社会发展的命脉,通畅、安全是新时期人民对高速公路最基本的要求,这就要求我们高速公路管理部门时刻保持道路安全运营。而高速公路路基水毁恰恰是影响高速公路安全运营不可忽视的一个因素。现就高速公路水毁发生的原因、种类、处置办法、预防措施等进行梳理、归纳,以便广大高速公路工程、养护人员更好的预防、处理这种路基病害。道路水毁是由于降水、洪水等原因造成道路路基缺口、滑坡、坍塌及桥梁锥护坡掏空、坍塌、基础暴露、失稳坍塌等现象的灾害。由于高速公路高填方路基较多,这种灾害对于高速公路来说更为严重。

1水毁分类。按照水毁造成的影响,可以将水毁分为路基水毁、桥涵水毁。路基水毁可以分为路基缺口、路基滑坡、路基坍塌;桥涵水毁可以分为锥护坡掏空坍塌、基础暴露、桥梁失稳。路基滑坡、坍塌及桥涵水毁等严重水毁一般在雨季山区、水流湍急或路基长期浸水的情况下发生。

2高速公路水毁发生的原因。

2.1连续降水、洪涝等灾害天气。在春汛、凌汛、伏汛等汛期来临的时候,雨水持续浸泡路基,容易造成路基土方变软或者路基石方颗粒间水分饱和,结构力学性能发生变化,造成路基失稳,发生水毁灾害。

2.2排水设施不齐全或者不通畅。排水工程是路基工程的重要组成部分,主要包括包括边沟、排水沟、跌水、倒虹吸、截水沟和急流槽等地面排水设施及暗沟、渗水暗沟、渗井等地下排水设施。有些发生水毁的路基地段因为边沟堵塞造成滞留水浸泡路基,有些是因为设计的排水设施有缺陷,不能有效、尽快排除降水。

2.3土质原因。路基填料未经严格筛选,使用了未经处理的重黏土、黄土、盐渍土、膨胀土等不合格土源,或因水稳定性极差、或因富含亲水矿物质使路基出现水毁灾害。

2.4原路基压实度不足。路基压实度检测是路基检测中的重点检测项目。但是在原路基施工过程中,有可能因为工期紧张、质量管理涣散、措施不力等因素造成路基某处压实度不足,这些压实度不合格的地方就给以后发生水毁灾害埋下了隐患。

2.5路基防护不当或者无防护。不少高速公路因为设计标准较低或者年久失修等原因造成路基防护不能满足保护路基的要求。

2.6桥涵水毁比较复杂,原因大致可分为设计缺陷、养护不力、山区泥石流等原因所致。

3水毁的处置方法。水毁处置的方法依现场情况而定。如果发现水毁时,降水还将持续一段时间,就要采用应急处置的方法,防止灾害进一步发展;如果发现水毁时,天气转晴,有宽松的作业时间,宜采用永久性的处置方法。

3.1路基水毁的处置方法。

3.1.1路基缺口的处置方法。这种轻度水毁处置比较简单。如果持续降水,宜采用应急处置法,用沙袋错茬摆放密实,中间用木桩固定,防止沙袋下滑;如果降水停止,在一段时间内没有水的影响因素,宜采用永久处理法,根据水毁坑洞的大小,从坡脚向上挖成向内倾斜的台阶形状,要求台阶的高度15-20厘米,台阶宽度1米以上,然后用与路基组成相同的填料(填料含水量必须在最佳含水量±2%以内),或用10%-12%石灰或4%-6%的水泥处理过的填料由最低一层填起,逐层向上,分层填筑,分层夯实。碾压“先轻后重”,如果作业面等条件允许,最后碾压应采用不小于12吨级的压路机。大型压路机不能碾压的边角处,可用小型压实机具进行仔细碾压。碾压完成后压实度应不小于96%。最后对路基边坡表面进行植物防护或工程防护。

3.1.2路基滑坡的处置方法。路基滑坡发生后,应立即组织人员、机械、材料进行现场处置。如果持续降水或其它灾害天气,采用沙袋、木桩等应急处置后,应在滑坡面上方覆盖塑料布或其它不透水的材料,防止进一步的路基浸水。如采用永久处理法处理,宜参照3.1.1进行。

3.1.3路基坍塌的处置方法。发生路基坍塌这种大型公路水毁灾害时,应立即由公路管理部门会同行业专家商讨处置方案。一般应按照以下步骤进行:借用对向车道通行或其它交通管制;采取措施,避免二次坍塌;清除坍塌土方;进行地基处理;采用除3.1.1所用的方法外,可根据现场情况采用坡脚加载、路基固化、换填、挤密法等进行处理;最后对路基进行防护工程的施工,植物防护对于坍塌路基的防护有些力不从心了,应采用挡土墙、堤岸支挡等工程防护。

3.2桥涵水毁的处置方法。

3.2.1锥护坡掏空坍塌的处置方法。可采用下列步骤进行:清除砌石等工程防护;铲除松软或者不合格的锥护坡填料;整平并压实基底;用级配碎石分层填筑、分层碾压,采用大型碾压设备时,压实厚度宜为15cm-30cm,靠近桥台1m时,采用小型碾压设备进行压实,分层压实厚度不得超过20cm;挂线后,人工配合挖掘机进行刷坡,刷坡时应由上至下进行,并设专人指挥,避免破坏坡面密实度,严禁超挖补土;采用浆砌片石或其它措施进行防护。

3.2.2基础暴露的处置方法。因为水毁造成水土流失,桥梁基础暴露,我们修复的原则是尽量让基础恢复至水毁之前的力学状态。

如果暴露的基础位于水位之上,可在基础周围1-5米范围内,围绕基础做成保护基础的圆台体。可以分层回填灰土、水泥土、级配碎石等材料,分层压实。注意回填压实时应在基础周围对称进行,切不可因受力不均导致基础受到损伤。回填完毕后,可用浆砌片石在周围予以保护。

如果暴露的基础位于水位之下,可采取在基础周围抛石加固或者水下混凝土浇筑等方法进行加固。

3.2.3桥梁失稳的情况比较复杂,要根据实际情况做出不同反应,笔者在此不敢妄下论断。

4水毁处置需注意的问题

4.1重视水毁预防工作。比如在当地汛期来临的时候,应提前准备好沙石、木桩、水泥等处置材料、机械;做好路基排水工程,当路基排水工程损坏时,应及时维修,保证其正常工作;加强路基用土的筛选或处理,杜绝路基使用不合格土质或未经水泥、石灰处理过的不合格土质;按照规范要求控制路基压实度,保证路基压实度满足要求;根据当地气候情况选择合适的路基防护形式,当路基防护不能满足保护路基的要求时,应及时维修。

4.2加强道路巡查,及时处置水毁。水毁发生后,要根据现场情况,迅速制定处置工艺,争分夺秒尽快进行处置,防止水毁进一步扩大。

4.3注意施工安全,摆放好安全标志。水毁处置属于公路养护施工,应按照养护施工的有关安全规章制度进行施工。施工作业人员必须头戴标志色安全帽,身穿反光标志工作装;现场应有总调度指挥人员、安全管理人员、旗手等人员。交通设施应按照《中华人民共和国公路法》、《中华人民共和国道路交通安全法》、《公路养护安全作业规程》(JTGH30-2004)等相关规定进行施工,并依次设置警告区,上游过渡区,缓冲区,工作区,下游过渡区,终止区;施工车辆应有标志色且停在工作区内;在降雨过程中或夜晚进行应急抢险时,应备好满足现场施工的照明设施。

4.4水毁处置施工时,应符合有关要求。比如水泥稳定土材料自搅拌至摊铺完成,不应超过3小时,且宜在水泥初凝前碾压成活;运输中应采取防止水分蒸发和扬尘的措施,施工最低气温为5摄氏度;雨期施工应防止石灰、水泥和混合料淋雨,降雨时应停止施工,已摊铺的应尽快碾压密实。

总之,高速公路水毁处置一定在及时、耐久的基础上根据原土质、地理水文环境条件灵活处理。