黃土高原地區(qū)山區(qū)公路水毀的防治

馬小剛

甘肅秦安縣位于黃土高原地區(qū)，山區(qū)公路大都處在濕陷性黃土地區(qū)，受水土流失和自然災害影響特別嚴重，強降雨時有發(fā)生，強降雨給當地的基礎設施尤其是公路交通造成了嚴重的災害。筆者作為秦安公路部門的技術人員，為提高公路養(yǎng)護管理水平，對秦安公路特殊的地質條件造成的水毀防治進行了初步研究。每年進入汛期，秦安強降雨會不同程度毀壞公路，導致部分路段交通中斷，尤其是S304線蓮葉路。水毀是秦安公路的主要病害之一，每年汛期，水毀成為影響公路交通的主要因素。災害是無情的，但可以有效的防范措施最大限度的降低災害的損失。秦安段管轄的S304線蓮葉路，地質條件惡劣，地形復雜，公路病害頻發(fā)，是秦安段主要的養(yǎng)護路段，預防性養(yǎng)護意義重大。頻繁的自然災害對公路設施造成的損失給我們敲響了警鐘，公路設計、建設和養(yǎng)護必須提高公路的設計等級、施工和養(yǎng)護質量，要把預防自然災害充分的考慮進去，否則影響公路使用壽命，增大養(yǎng)護難度，增加養(yǎng)護成本。

秦安公路管理段所管養(yǎng)護公路濕陷性黃土占相當比例，因此，對該類型黃土公路養(yǎng)護進行研究具有十分重要的意義。對濕陷性黃土地區(qū)進行公路建設和養(yǎng)護，應根據濕陷性黃土的特點和工程要求，因地制宜，采取以地基處理為主的綜合措施，從根源上杜絕隱患，防止路基濕陷，以保證公路的安全與正常使用，做到技術先進、易操作、經濟合理。在濕陷性黃土地區(qū)路基的處理基本方法主要有以下幾種：

1）強夯法：強夯法是利用起吊設備將一定質量的夯錘提升到額定高度，夯錘自由落下對地基土產生夯擊作用，使起夯面下一定深度內的土層達到密實狀態(tài)，以消除濕陷性、降低壓縮性、提高地基承載力。用幾十噸重錘從高處落下，反復多次夯擊，對地基進行強力夯實，使淺層、深層得到不同程度的加固，強夯施工法振動大，對附近建筑物有影響，因此應注意施工附近建筑物安全。采用強夯法處理濕陷性黃土地區(qū)路基的地基，土的含水量宜低于塑限含水量1%～3%。

2）擠密法：在處理濕陷性黃土路基時，通常采用灰土樁擠密法。通過沖擊，振動或爆擴成孔，再灌以石灰或灰土分層搗實。灰土樁是用石灰和土根據工程需要按（3：7體積比）比例拌和，并在樁孔內夯實加密后形成的樁?；彝翗队幸韵绿攸c：灰土樁成樁時為橫向擠密，能達到所要求加固處理后的最大干密度要求，可消除地基的濕陷性，提高承載力，降低壓縮性；處理深度一般為5～10米，最大處理深度可達15米以上；主要優(yōu)點是可就地取材、降低工程造價，機具簡單、施工方便、功效高，是在特定條件下采用的處治方法。

3|）墊層法：將基底以下濕陷性土層全部挖除或挖至預計的深度，然后以灰土或素土分層回填夯實。墊層法操作簡單，造價低，是最基本最常用的處治方法。

4）沖擊碾壓法：沖擊碾壓是傳統壓實技術的最新發(fā)展，沖擊壓路機由牽引車帶動非圓形輪滾動，多邊形滾輪產生的勢能與行駛的動能相結合，沿地面進行靜壓、搓揉、沖擊的連續(xù)沖擊碾壓作業(yè)，形成高振幅、低頻率的沖擊壓實作用。該方法施工方便、造價低，已在公路工程建設中得到了廣泛應用，并取得良好的效果。和墊層法相比，沖擊碾壓法效果有了很大提高。

5）換填土：挖除一定深度濕陷性黃土，以符合要求的土或灰土分層填筑，分層夯實。

6）預浸法：通過鉆孔注水，使其預先濕陷?？捎糜跐裣菪酝翆雍穸却笥?0m，自重濕陷量不小于50cm的地段。

7）化學加固法：用硅酸鈉溶液通過有孔的注射管壓入土中，使其與土中水溶性鹽相互作用，產生硅膠，把土膠結。

1 山區(qū)道路水毀的預防

近些年來，有些公路建設部門忽視公路修建植被保護，致使水土流失嚴重，河道變遷淤塞，洪水位相應提高，加上原公路建設標準低，抗災能力弱，導致建成的公路極易發(fā)生水毀，每年均發(fā)生不同程度的水毀，如果公路養(yǎng)護部門再不重視公路植被保護，就會使得本來能在設計時就能避免的公路病害頻頻發(fā)生，增加了公路養(yǎng)護成本。秦安乃至天水地區(qū)要完全消滅水毀是不可能，但完全可以依靠科技進步建立起符合山區(qū)交通現狀，有效防治公路水毀的預防體系。多年來，秦安段在防治水毀方面不斷探索，總結處治經驗，為提高公路養(yǎng)護水平，降低公路養(yǎng)護成本提供了有效經驗：

1.1 加強公路基礎建設，為公路水毀防治奠定基礎

加強公路基礎設施建設，樹立養(yǎng)護保暢通思想。在設計之初就要根據相應公路技術等級標準要求，做到從設計開始就有全局思路，以科學發(fā)展觀為指導，在滿足設計洪水頻率條件下，設置必要的防護工程設施，做到以安全渲泄為目標，對現有公路根據其使用要求和當地自然條件進行針對性的治理工作，使現有公路的抗洪抗災能力有效提高，全力治理水毀遺留工程，降低水毀路段重復發(fā)生率。如S304線蓮葉路，在修建時并沒有完全做好公路沿線易塌山體防護工作，建成通車后，塌方時常發(fā)生，影響車輛通行，2013年，秦安段對該路段實施了拉網安全防護工程，沿線塌方防護效果非常好，受到社會好評。通過近年來的實踐證明，公路養(yǎng)護部門要按“改革攻堅、養(yǎng)護轉型、管理升級、服務提質”的公路工作方針，將養(yǎng)護工作放在首位，使建、養(yǎng)、管協調發(fā)展。在條件許可情況下，應進行技術改造將路面硬底化。與此同時，充分注意排水系統和防護工程配套，以滿足排水需要，保證公路及沿線設施穩(wěn)定。

1.2 重視全面養(yǎng)護，實現預防為主

全面養(yǎng)護和預防養(yǎng)護對于提高公路養(yǎng)護質量非常重要，是養(yǎng)護轉型的重要措施之一。全面養(yǎng)護旨在對山區(qū)公路的路基、路面、橋涵及其排水防護等設施進行經常維護與加固，使其各部分都處于完好狀態(tài)，這樣才能預防或減輕公路水毀。而我們日常養(yǎng)護中某些養(yǎng)管站往往只注重路面、路基的養(yǎng)護而忽略橋涵、排水防護設施的維護，養(yǎng)護不夠全面，山區(qū)公路水毀又往往由于路基排水及防護設施失養(yǎng)造成，每當暴雨山洪順坡傾瀉而下，沖刷路面淘空路基，造成邊坡坍塌而發(fā)生水毀。因此，預防水毀就必須對公路及其沿線構造物進行全面養(yǎng)護，必須做到以下幾點：

（1）要對橋涵構造物經常進行檢查保養(yǎng)，保證橋涵排水暢通，無淤泥，使山溪洪水排泄順利。還要經常注意橋下河床的自然沖刷變化，洪水過后及時清理河床上漂浮物和沉積物，適當疏浚河道，使水流順利渲泄，發(fā)現橋涵墩臺基礎埋深不足，及時采取防護措施進行根治。 （2）路面堅實平整，橫坡適度，泥結碎石路面橫坡一般控制在3%；（3）橫坡平整順適保持4%，削平高路肩，邊坡穩(wěn)定，路肩整潔，保持坡面平順、堅實、無裂縫，無沖溝；路基邊溝排水順暢，平坡路段保持不小于0.5%的縱坡，大于5%的陡坡路段邊溝要加固，干漿砌溝底。沿溪線對可能遭受溪水沖刷的半填挖、填方路段坡腳，要進行防護加固，對迎水段則需采取建擋土墻防護，為了改變水流方向，消除或減輕水流對公路堤岸的直接破壞作用，設置丁壩等導流設施的綜合治理措施。

1.3 建立健全防汛組織機構

現在各級公路部門都高度重視應急工作，把24小時應急值班作為一項制度化工作，全省乃至全國應急體系已經形成。與此同時，各級公路部門均應成立相應的防汛領導機構，主要領導親自抓，建立健全應急預案，并組織搶險突擊隊，準備好搶險救援物質。在汛期建立健全防汛值班制度，實行專人值班，基層單位應堅持雨天天天上路巡查，發(fā)現小型水毀立即搶修，大型水毀一面搶修恢復，一面及時向上級部門報告，爭取上級和政府支持以盡快搶修恢復交通。

2 幾點建議

（1）通過多年公路水毀的預防和治理的經驗，需要特別注重生物防護措施的應用，并著重加強公路周邊環(huán)境保護和景觀工程建設。S304線蓮葉公路養(yǎng)護實踐證明，良好的自然環(huán)境與景觀不僅能有效地保護路基邊坡免受大氣降水、地表徑流與河流水流的沖刷，同時在公路兩側的山嶺上大規(guī)模進行植樹種草，良好的地表植被能增加地表糙度，延緩坡面漫流和溝槽徑流，增加石質山體的抗塌方，從而降低了山區(qū)溝谷匯集的洪峰流量，有效減輕洪水對公路的沖擊?？傊瑯嫿ê椭C的自然環(huán)境和水利環(huán)境是公路水毀防治的根本出路，同時要注意保護公路沿線的文物古跡，做到經濟發(fā)展和保護文物兩不誤。

（2）導致公路水毀的根本原因在于水流。因此要實現根治公路水毀的目標，首先必須從提高公路設計、管理和養(yǎng)護人員的地質、水文、水利學等綜合知識著手，強化、規(guī)范公路水文勘測設計工作。公路水毀的預防和治理，只有以科學的理論為基礎，多研究，多探索，多思考，多實踐，從源頭上遏制水毀因素，以先進的地質、水文、水利學等綜合知識為工具，才能達到標本兼職的目標。否則，粗放的經驗主義會給公路交通運輸和當地社會經濟發(fā)展帶來巨大的負面影響，也給養(yǎng)護帶來難度，大大增加養(yǎng)護資金的投入。

（3）在公路水毀防治措施中大力提倡采用新型技術?？茖W技術是第一生產力，現在國家大力提倡全民創(chuàng)新，地理信息系統（GIS）以計算機系統為功能平臺，可以對各類地理空間信息進行采集、存儲、檢索、建模、分析和表示，為包括公路部門在內的相關部門提供最新的地理信息，為公路工程設計和規(guī)劃、管理決策服務，這一技術在公路水毀的防治領域具有廣闊的應用前景。將來會有更多的新技術新材料運用于公路建設和養(yǎng)護，公路專業(yè)技術人員只有多學習，才能適應公路發(fā)展的需要。

（4）采用水毀預測方法、公路水毀毀損等級評價方法和抗水毀能力評價方法，為水毀防治技術決策理論的制定奠定基礎，為公路水毀防治的理論和工程實踐提供必要的理論支持。

（5）天水公路管理局非常重視公路水毀防治工作，鑒于當前管理養(yǎng)護部門缺乏與公路水毀防治相關的技術規(guī)程和指南，建議有關部門匯編、修訂形成一套適用面更廣、實用性更強的技術指南或規(guī)程，以供廣大公路管理尤其是養(yǎng)護人員使用，為公路水毀的預防和治理提供必要技術支撐。

總之，公路管理部門要對黃土高原地區(qū)山區(qū)公路水毀的防治高度重視，從公路設計到養(yǎng)護，都要不斷提高地質、水文、水利學知識，在養(yǎng)護中采取科學的處治方法，例如墊層法、沖擊碾壓法等，因地制宜，從而在各個環(huán)節(jié)減少水毀因素，降低公路養(yǎng)護成本。

[責任編輯：張濤]