公路回头曲线路段水毁设计——以S208线K235+900～K236+260段水毁为例

甘肃省交通科学研究院集团有限公司，甘肃 兰州 730000

1 沿线自然地理特征

1.1 地形地貌

案例项目地处武都，秦岭和岷山两大山系的支脉东西向横贯全境，区域内高山、河谷、溶洞、丘陵、盆地交错，峰峦叠嶂，沟壑纵横，气候垂直分布，地理差异明显。

1.2 地质构造

武都区在大的地貌单元上处于西秦岭西段侵蚀-剥蚀构造山地，受区域构造控制的山体总走向是东西向，总地势为西北高、东南低，最高峰擂鼓山海拔3600m，最低裕河曲家庵海拔660m。其总的地形特点是沟谷发育、切割强烈、地表起伏大、山势陡峻、相对高差大（相对高差为1000～1500m）、坡度大。

2 水毁概况

2017年8月6日20时至7日11时30分，陇南普降大到暴雨，武都局部出现大暴雨，最大降水量为201mm，致使陇南区域内S208线龙沟至马街段多处路段路基防排水设施垮塌、路基缺口、边沟淤塞、路面沉陷等水毁病害，桥涵防护构造物及交通安全设施受到不同程度损坏，严重影响道路的通行安全。其中S208线K235+900～K236+260段为水毁修复保通工程中的一段。

该路段为回头曲线，此次水毁位于回头曲线的下线，路基边坡滑塌导致道路交通中断，但不能中断交通，故时间紧迫，需要采取措施抢修便道，及时在塌方路段设置安全警示标志牌，确保过往车辆行人安全。在此基础上，研究分析公路水毁处治方案。

3 设计过程

3.1 保通设计

近年来，公路水毁灾害应急抢修问题日益凸显，亟待解决，Chinchiolo等[1]探讨了路基边坡的应急修复问题，提出了应急修复的工作思路及临时修复技术，应根据工程现场情况，制订现有道路保通实施方案，开挖便道，针对滑坡、急弯，提前进行预告并设立警示标志和临时施工标志，并安排专人指挥交通。

3.2 现场勘测

相关人员需要详细且细致地进行现场勘测，应通过公路养护人员及当地居民了解现场滑塌边坡的变化及发展情况，对滑塌范围应用先进的技术设备进行详细测绘，并对滑塌成因及破坏程度进行分析。根据滑塌体的实际情况，及时收集滑塌处工程地质情况，并通过对滑坡体地质情况分析、计算，确定初步处治方案。

3.3 成因分析

现场勘查完成后，通过对路基边坡滑塌的原因进行分析。K235+900～K236+260段路基滑塌位于回头曲线下线，由于暴雨强度大，路基、路面积水迅速汇集，现有排水设施设防等级难以满足此次降水的需求，导致汇水冲蚀路基边坡，雨水灌入路基，土体自重加大，造成原有挡土墙失稳，产生滑塌。

3.4 处治措施

（1）通过对成因的分析，对该段滑塌提出两种设计方案。

方案一（改线方案）：从K235+900～K236+260进行改线。改线起点位于旧路里程K235+900处，顺旧路中线，在K235+960处路线改向右侧台地，顺台地前进，在K236+040处房屋处出来至旧路回头处，在沿旧路回头布线，在K236+130路线向左改线在现有上线处，在K236+240线位回到现有旧路上。具体改线方案如图1所示。该段改线道路采用设计车速为20km/h，路基宽度为7.5m（与原路基同宽），平曲线最小半径为62.43m，回头一个，回头半径为15m，最大纵坡9%。对于现有垮塌边坡，在旧路内侧边缘设置路肩矮墙进行防护，对边坡进行清理处治，第一台、第二台采取1∶1.5的坡率，第三台边坡坡率为1∶1.75，第四台边坡坡率为1∶2，第五台边坡坡率为1∶2.25。在边坡处设置2m宽平台，平台处设置0.5m×0.2m排水沟。

图1 改线方案设计平面图（单位：m）

方案二（桩板墙支护方案）：该方案维持旧路平、纵线形指标（现有道路为设计车速为30km/h，路基宽度7.5m），根据滑坡产生的原因，目前对公路水毁滑坡的主要治理措施有抗滑桩、预应力锚索框架、抗滑挡土墙、挂网锚喷等。辅助措施有排水工程、三维挂网植草、边坡体减载、反压固脚、护脚、监控量测等[2-3]。方案二提出在现有旧路路肩外侧10.6m处设置桩板墙，桩板墙设置起点位于K236+129处，终点位于K236+209处，长度为80m，其中K236+129～K236+139段、K236+199～K236+209段的抗滑桩采用矩形断面，尺寸为2m×1.5m（长×宽）、平均桩长21m；K236+139～K236+199段的抗滑桩采用矩形断面，尺寸为2.5×2m（长×宽），平均桩长30m。

（2）方案对比及选定。以上两个方案工程量及造价如表1所示。对比分析得出两个处置方案的优缺点如下。

表1 滑坡处治方案工程数量及造价对比表

方案一（改线）：优点是通过改线旧路线位，较好避开滑坡体，主要工程项目为开挖土方及涵洞，施工难易程度较低，施工周期较短，工程造价较低；缺点是由于该路段受地形限制，可用于布线的空间较小，需要拆除3户居民住房，占用部分耕地。

方案二（桩板墙支护）：优点是主要处治滑坡段落，处治范围较短，长度为80m，无新增拆迁及占地，主动防护效果较好；缺点是采用桩板墙支护，施工难度较大，施工周期长，工程造价较高。

通过上述比较得出，方案一（改线方案）施工较为容易，施工周期短，工程造价较低，并且处治效果较好，此次设计采用方案一。

4 结束语

综上所述，公路回头曲线路段水毁设计应首先采取保通措施，避免交通中断，然后通过现场勘测对水毁成因进行研究分析，针对具体成因，提出有效措施并进行比选，通过比选确定最终的设计方案，施工中应注意不影响交通，还要采取有效措施保证交通及施工安全。