路面破坏类型及公路水毁的原因和防治措施

(新疆大学建筑工程学院 新疆 乌鲁木齐 830047)

路面破坏类型及公路水毁的原因和防治措施

罗文功姜思凡

(新疆大学建筑工程学院新疆乌鲁木齐830047)

近年来，我国的公路网趋于完善，公路总里程已达世界之最；且目前在建和改扩建公路工程仍在持续进行中，随之而来的公路病害及水毁问题也变得日益尖锐。本文通过对公路路面破坏形式和成因的介绍，以及针对山区公路水毁问题的分析，力求提出有效的防治措施，为公路减灾指出较优的方案。

公路水毁;破坏形式;防治措施;病害

前言

路面病害是公路工程运营及养护过程中棘手的问题，介于公路病害形式多种多样，防治过程也变得尤为复杂，需对症下药。公路水毁是指降雨、融水或洪水等对公路的路基路面、防排水结构物以及桥涵造成的损毁[1]。公路水毁的形式大致可分为路基沉陷、路基边坡坍塌、排水设施及防护加固设施的损坏[2]。

一、路面病害的产生原因及防治措施

(一)沥青路面的病害类型、成因及防治办法。沥青路面是当前公路最常用类型，其路面损害形态多种多样，大致分为以下几种类型：(1)变形类。车辙是一种变形类损伤模式，指的是在车轮重复载荷下的路面，产生纵向的永久性带状凹陷。其主要产生原因有：油石比过大；混合料表面磨损率过高；基层中含有不稳定夹层等。(2)裂缝类。裂缝主要形式有：纵向裂缝，横向裂缝和网状裂缝等。影响裂缝的主要因素是：沥青种类和等级；表层厚度；基层材料的收缩性等等。(3)表面松散类。面层集料失去粘结作用成片散开，使路面形成松动、散离现象。松散产生的原因有：路基不均匀沉降；公路使用过程中沥青结合料因粘结性降低而逐渐散失；机械损害等。

病害防治应从以下方面入手。(1)材料上，选用性能较好的优质沥青，合理设计配合比。(2)设计上，做好地质勘测，注意地基的加固。(3)施工和养护上，选择先进的施工机械，健全施工方案，并做好养护工作。(4)交通管理上，做到特殊车辆限行及重车限载工作。

(二)水泥混凝土路面病害类型、成因及防治办法。水泥混凝土路面有着众多优点，但由于其行车噪音大、修复难度大等方面的不足，使得常见的公路类型多为沥青路面。除沥青路面所述的损坏类型外，水泥混凝土路面常见的病害还有唧泥和错台等。(1)唧泥。路面填缝材料失效而导致水流冲刷板底混合料，逐渐引起唧泥。在唧泥发生和发展过程中，基层细集料被水流逐渐掏空，使得接缝两侧面板出现高差，从而形成错台。(2)错台和断裂。错台在重复荷载作用下，使得裂缝两侧的面板完全丧失力传递能力，最后断裂成块，使得路面的整体性和承载能力受到损坏。

防治手段主要有：(1)严格控制基层和基础的施工质量；(2)优选水泥混凝土路面原材料；(3)确保工程质量；(4)一经发现面层出现损坏，及时进行修补等。

二、公路水毁类型的成因和防治

(一)公路水毁的类型及成因

1．路基沉陷。路基沉陷是指路基在竖向产生较大的沉降，发生下陷破坏。产生的主要原因有：(1)路基压实度不达标；(2)特殊地质条件勘探不详及基底处置不达标；(3)防、排水措施和防护手段不完善等[3]。

2．路基边坡坍塌。路基边坡坍塌是指路基填方或挖方边坡遇水软化形成的坍塌。主要原因有：(1)缺乏防、排水措施和边坡防护措施；(2)特殊地质调查不详及设计不到位，易引起滑坡和坍塌等。

3．桥涵破坏及排水设施损坏。桥涵破坏是指洪水冲刷淘空基础，使桥涵失稳破坏。排水设施的损坏是发生在路基或桥涵跨越沟壑路段时基底被水流淘蚀，使得排水构造物悬空或断裂。桥涵破坏的原因主要有：(1)桥涵泄水孔径偏小；(2)桥址、桥位选址欠缺，易发生基础冲刷和水流变向；(3)桥涵孔道得不到清理发生堵塞等。

4．防护设施的损坏。挡土墙、驳岸等设施受到水流冲刷发生基础失稳，产生滑移破坏。其主要的原因有：防护设施地基不稳定；填方路段选址不当挤压河道，致防护设施被局部冲毁等。

(二)公路水毁的防治。公路水毁的防治应以“防”为主，防患于未然[4]；其次，防治过程中使公路工程和自然环境相协调理念尤为重要，与自然相悖只会在防治的道路上渐行渐远[5]。

桥涵水毁是公路水毁防治中的重点，长期以来都被高度重视。据了解，洪水期水位上涨高出桥面后，桥涵遇到的水力作用一般并不比水位低于桥面时更为不利。因此，在进行桥涵水力学设计时，若将洪水漫过桥面时的水力条件考虑进去，则桥涵在各种洪水水位下均可得到安全保证。

三、沿河公路地区气温与径流关系案例分析

山区公路不少路段与河道并行，路线傍山临河。沿河公路和桥涵构造物水毁是众多影响因素综合作用的结果，这些影响因素相互关联，便形成了多样的水毁形态。

本次以新疆喀什河流域为研究对象。喀什河全长304km，是伊犁河第二大支流，流域面积8656平方公里，年最大径流量43.5亿立方米，多年平均径流量32.1亿立方米。可见喀什河有着丰富的水量和储蓄，也为当地的经济、农业发展提供了源源不断的动力。

根据喀什河流域2013-2016年间5-9月份的日平均气温资料及当地沿公路河流径流量资料显示，统计发现5-9月份日平均气温与公路所沿河流径流量的关系大致呈线性上升关系，河流径流量随着日平均温度在5℃-22.5℃之间增大而增大，侧面可知在此期间径流量最大时即平均温度最高的时候。

查阅资料可知，喀什河流域日平均气温最高的时间为6月底至8月中旬，则在此期间河流的径流量也为最大，河流在受到冰川融水和雪融水的极大补给后，大的水势产生水毁破坏的可能性也必定为最大，所以在夏季的该时期对公路水毁从单一径流量考虑防护措施是有必要的；抛开5-9月份的降雨不谈，在单一最大径流量为114 m/s时沿河修筑防洪堤和挡墙防止水流直袭公路路基是必要的措施。

四、结语

公路破坏和公路水毁是在我国高速发展的道路交通网系统日益完善的前提下越来越尖锐的道路灾害问题。对于公路灾害的治理一定要依靠科学技术手段、研究成果、公路灾害防治过程中的经验累积和工程实践等各方面共同完成。公路水毁发生的原因是各个系统共同促成的，除了和当地水文、地质条件的关系外，还有设计和施工各方面的原因。所以，我们在对待公路灾害和水毁问题上，要全方位把握问题的所在，使道路灾害得到有效的控制和改善，从而降低事故的发生隐患和在此方面的经济损失。

[1]靳海艳. 浅谈公路水毁防治[J]. 市政技术,2014,(S1):10-12+16.

[2]李莉. 浅谈公路水毁的成因与防治[J]. 公路,2004,(05):179-182.

[3]靳青. 西北地区公路水毁成因及防治措施浅析[J]. 公路,2014,(12):222-225.

[4]陈洪凯,唐红梅. 四川境内公路水毁的基本特征及防治问题探讨[J]. 重庆交通学院学报,1994,(S1):103-107.

[5]高冬光.公路与桥梁水毁防治技术[M].北京：人民交通出版社，2002.

罗文功(1993—)，男，汉族，河南开封人，硕士研究生，新疆大学建筑工程学院建筑与土木工程专业，研究方向：公路水毁及其防治。