我國是一個多山的國家,西部地區(qū)地域遼闊,山川縱橫,氣候多變,自然地質條件復雜。 在自然風化、水沖擊、自重力的作用下,物料易松散,穩(wěn)定性差,給公路路基病害提供了條件。 邊坡病害是山區(qū)公路最基本的病害類型,包括土質邊坡的坡面沖刷、坍塌、剝落,石質路塹的 崩塌、落石,以及我們熟知的滑坡、泥石流等,在本書學習情境3路基邊坡病害處治內容中已 有論述。本節(jié)主要介紹山區(qū)公路另一典型病害——水毀。
一、路基水毀的表現形式
山區(qū)公路的水毀,形形色色,各式各樣,有水毀滑坡、泥石流,有坡面沖溝、坍塌,也有淤 塞涵洞、掏挖路基、沖垮橋梁等等。本節(jié)主要介紹路基的水毀。
路基水毀的具體表現形式有:
(1) 路基上方山體的坡積層較厚,未采用支擋結構物進行支擋,在強大的山洪作用及水 對土的浸潤作用下使坡積層與支撐面之間的抗滑力下降,導致整個路基整體下滑。
(2) 路基的上側邊坡塌方、滑坡,加重路基負荷,造成路基滑移。
(3) 沿河路基對岸山坡出現塌方、滑坡或泥石流等,造成河道淤塞,從而改變水流方向而導致強大的沖刷作用力沖刷路基坡腳或沖擊路基防護結構,使得路基邊坡失穩(wěn)、塌方。
(4) 填方路基浸水擋墻(駁岸)、防護結構的基礎埋 深不夠,或無防護加固措施,引起路基水毀(見圖5-21 )o
(5) 路基因水浸泡和出現沉陷導致路面開裂 沉降。
二、路基水毀的成因
造成水毀的原因錯綜復雜,但可以簡單地歸納為
圖5-21浸水擋墻沖塌導致路基水毀 兩個方面:自然因素和人為因素。
1 .自然因素
引發(fā)或誘導路基水毀的自然因素,主要有以下三個方面。
(1) 地質原因
公路水害的成因和活躍程度受地質構造的影響。對于斷裂構造,存在著一定的構造帶 且風化強烈,為泥石流、塌方、滑坡等災害提供了充分的固體物質。泥巖、頁巖經強烈風化 后,又為那些災害提供了細顆粒的物質,從而造成橋涵淤塞、河床抬高,引發(fā)路基垮塌等多種 病害。
(2) 地形、地貌原因
公路地形高低懸殊,山坡陡峭,在重力和水力作用下,松散、穩(wěn)定性差、物料易形成垮塌 和水土流失,為各種公路水害的產生和發(fā)展提供了條件。如山體植被稀少,自然橫坡較大, 局部性暴雨強度較大、頻率高,河床比降大,那么公路水毀損害程度也較大。
(3) 氣象原因
雨季降雨集中,一次降雨量大,易為公路水害的形成提供豐富充足的水分條件。松散的 固體堆積物在強降雨的作用下,含水率達到飽和時,黏結性、黏聚力迅速降低,在強降雨形成 的地面徑流沖擊下,固體堆積物力的平衡很快被破壞,各種塌方、滑坡、泥石流等各種水害便 發(fā)生,從而導致或誘導水毀發(fā)生。因此,氣候因素也是水毀發(fā)生的原因之一。
2 .人為因素
人為因素實際是指人對環(huán)境的破壞,是公路水害產生的直接原因。公路沿線的經濟建 設,沿線土地開發(fā)和不合理的人類活動破壞了自然生態(tài)平衡,破壞了山體的穩(wěn)定性。在設 計、施工中可能導致水毀的問題主要有如下幾個方面:
(1) 在路基上側山坡有不穩(wěn)定的坡積地段,未設置山坡擋土墻或設置方式不合理。
(2) 對匯水面積和降雨強度大的路塹上方山坡未設置截水溝、未進行植物防護或設置方 案不合理。
(3) 對于路基附近的滑坡體未釆取處治措施。
(4) 對于有可能發(fā)生泥石流的地段,或有過泥石流發(fā)生歷史的地段,未采取攔擋、導流措 施,或措施不力。
(5) 對山區(qū)地面橫坡或河床縱坡、水流流速估計不足,實際對道路邊坡及防護加固結構 物本身和基礎沖擊作用力過大,造成嚴重沖刷。
(6) 路基上、下邊坡未設置加固措施,或防護、加固措施不得力。
(7) 沿河路基浸水擋墻(或駁岸)、護坡等斷面尺寸小,基礎埋深不夠或是施工砌筑質量 差,整體性不足。