北京高速公路边坡水毁修缮与防治对策

■陈 力 ■北京首发公路养护工程有限公司，北京 102613

1 工程概况

2012 年7 月21 日，北京市经历了建国有记录以来特大暴雨灾害，全市平均降雨量为170mm，房山区河北镇达到541mm，水毁造成了空前的道路破坏，多条高速公路边坡、桥台等位置出现不同程度的水毁。

京港澳高速南岗洼和闫村路堑低洼路段两侧边坡，在“7.21”降雨过程中，高速公路以外客水涌入，将多处边坡冲毁，个别路段造成坡面滑塌，影响道路的安全运行。

2 边坡水毁机理分析

2.1 总体分析

(1)强降雨因素。“7.21”暴雨具有降雨急、范围广的特点。降雨短时雨强较大，雨强达到40-80mm/小时，对边坡的冲刷力较强，容易造成点状边坡坍塌;持续降雨时间较长，造成土壤吸水能力达到饱和状态，边坡自重明显增加，进一步加重边坡下滑力。

(2)水文地质分析。南岗洼路段客水的来源永定河支流小清河，河道长4.8 公里，河道上口宽6 至20 米，深1.5 至3 米，大部分为土渠，局部护砌。河道内违建林立，向已被人为改道。而改道之后的小清河，比原来河道的位置，更为接近京港澳高速。且河道更窄，水流更为湍急。

水毁位置为京港澳高速南岗洼路堑段与京广铁路相交，地势低洼。此处建有石桥，明代之时这座木桥已经被泥沙掩埋于地下。这里，便是小清河流经之所，从明代之时，这里便是永定河的泄洪通道。

因此，“7·21”暴雨期间，局部河段河水漫溢，与周边积水一同汇集到区域最低洼地京港澳高速，造成高速公路损坏。

2.2 水毁具体成因分析

边坡水毁主要分为以下情况。

(1)桥头边坡冲毁。京港澳高速下穿京广铁路路段，京广铁路桥头边坡冲毁，良坨铁路桥头边坡冲毁。京广铁路桥桥台护坡及台后填土受到冲刷，桥台后挡墙基础被冲刷掏空，存在安全隐患。

桥头边坡冲毁的原因:

由于铁路未实现规划，导致被交路跨线桥的桥头处成为地表径流主要汇集区域，因此本次暴雨后桥头边坡位置破坏最为严重。加之，土质边坡，土体结构松散，亲水性强，水稳定性较差，易受降水影响。

(2)六棱花饰网格护坡段坡面防护冲毁。原京港澳高速坡面采用六棱花饰网格护坡，兼顾绿化功能，由于客水进入，导致边坡坡面局部冲毁。

(3)排水系统影响。降雨强度远远超过道路排水设计标准，加之客水携带大量泥沙、石块进入路堑，冲至路侧雨水篦内，严重时堵塞雨水管，造成排除渠道淤积，立交泵站排水能力降低。

由于“7.21”暴雨，大量客水由坡顶涌入路堑段，经过长时间浸泡，路堑边坡坡顶及边坡坡内水头较高，路面内积水抽排后造成水头差，致使盲沟内的渗水被反压出路面。

3 水毁病害修缮对策

3.1 桥头处理措施

对水毁桥台，采取桥台台后回填，桥台护坡回填措施。桥台台背回填处和桥台两侧护坡开挖至设计高程后回填级配砂石，回填级配砂石的压实度不小于98%。

桥台处理范围为坡顶由桥梁边线至流水踏步外侧以外2m 处，坡脚有桥梁边线至流水踏步外侧4m 处的梯形范围。回填级配砂石形成桥台护坡后在表面用包边土封闭，其厚度75cm-100cm，在包边土外铺设15cm 厚的砂砾垫层。在其上铺设实心大六角方砖。

流水踏步位于桥梁投影之外，垂直于边坡坡脚线且距离桥梁边线的水平距离为2m。

在桥梁八字翼墙墙背设置U 型槽，U 型槽采用预制结构，与流水踏步相接。流水踏步出口与路侧雨水篦对齐。

3.2 六棱花饰网格边坡恢复

现况六棱砖塌落的一般路段边坡经休整压实后采用原设计六棱砖进行修复。在铺设六棱砖前对冲毁的坡面进行压实处理，压实度需达到96%以上。六棱砖实施完毕后进行绿化。

3.3 路侧缘石设计

为防止坡面泥土冲入雨水篦内，将设有雨水篦段路侧坡型缘石外再增设一道立缘石。在现况混凝土护坡基础上植筋将新建立缘石与护坡基础链接，立缘石外露高度为20cm。

3.4 设置铁路桥头护面墙

为防止京广铁路路基水冲刷路堑边坡坡面，在京广铁路桥出京方向桥头外侧6m 增设护面墙一道。墙体采用M7.5 浆砌片石砌筑。墙面设置泄水孔按3m 间距成梅花状设置，泄水孔入水口处用反滤土工布包裹级配碎石填充，以防止堵塞泄水孔。护面墙基础分段开挖分段砌筑，避免基础开挖面积过大引起边坡滑坍。

3.5 盲沟井接雨水井

为导走盲沟渗出路面的冒水，在路侧设置导水设施，采用双壁波纹管盲沟排水井接现况雨水井排水方式，将路面的冒水导入现况雨水井。

4 水毁预防与应急

采取工程手段的同时，加强日常养护工作尤为重要。

4.1 排水防护措施

及时采取排水措施，完善高速公路排水基础条件。排水措施主要包括:坡顶截水沟、坡面排水沟、坡内泄水孔、渗沟、盲沟等。防护措施包括:桩、锚索、浆砌片石支挡等力措施。

边坡稳定性受到水的危害最大，因此可靠的排水措施是首要条件，支挡加固防护措施进行辅助，则收效明显。

4.2 综合治水措施

“7.21”特大暴雨用铁的教训证明，治水措施的重要性。仅靠高速公路排水能力，无法抵挡路外汇水。因此，高速公路排水系统与周边河道密不可分，排水通道的综合体系建设尤为重要。治水需要多部门协调，齐抓共管。

4.3 加强养护管理

在高速公路养护方面，提高养护人员专业素养和技术水平，定期对排水泵站、管道维修养护;增强防汛责任意识，加强汛前排水系统排查、疏通，积极联系泵站、边沟排水上下游相关单位，做好排水系统综合治理疏通，确保汛期高速公路排水顺畅;汛期加强巡视，经常检查边坡坚固性与稳定性。在雨季时，要避免桥台掏空倾覆等事故出现;完善各类操作规程、管理制度和岗位责任制，确保泵站的正常运行，及时排除道路积水。

4.4 增强应急抢险能力

完善防汛抢险预案和抢险机制，加强防汛物资储备和队伍建设，发生中雨以上级别降雨时，在重点积水路段，安排专人值守，确保及时采取断路措施，疏导社会车辆;加强养护、收费、路产、交管部门的协调联动，细化分工，加强演练和实战能力，全力保障抢险工作的高效进行。

5 结语

本文结合工程实例，综合采取道路、桥梁、排水工程手段，修复边坡水毁、完善排水系统，综合采取排水、防护措施，对现况边坡抗水毁能力的增强，同时采取河道治水措施，才能确保标本兼治，减少或避免水毁情况的再次发生;更重要的是明确高速公路养护工作必须贯彻“预防为主、防治结合”的方针，在实施修复水毁工程的同时，以及养护维养水平、应急保障水平的提高，把应急抢险工作、完善抢险工作各个环节落到实处。

［1］JTG F10-2006，公路路基施工技术规范［S］.

［2］JTG GD30-2004，公路路基设计规范［S］.

［3］孙志远.路基水毁分析与处理［J］.道路工程，2012.

［4］刘琴.高等级公路边坡综合防护与治理概述［J］.中南公路工程，2003，28(1):108-110.