农村公路水毁路基恢复设计方案

文章编号：１６７３－６０５２（２０２０）０５－００６７－０４ ＤＯＩ：１０．１５９９６／ｊ．ｃｎｋｉ．ｂｆｊｔ．２０２０．０５．０１８
农村公路水毁路基恢复设计方案
孙　鹏
（辽宁省公路勘测设计公司　沈阳市　１１０００６）
摘　要：农村公路等级较低，抵抗洪水能力有限，发生水毁后，造成交通阻断，给国家和人民的生命财产造成了巨大的损失。

分析了农村公路水毁的成因，提出相应的处理方法以及恢复水毁路基的设计方案。

关键词：农村公路；水毁；恢复设计
中图分类号：Ｕ４１８．５＋４ 文献标识码：Ｂ
１　概述
近年来，辽宁省公路建设取得了突飞猛进的发展，截止２０１８年底，全省各级公路总里程达到１２２０４４ｋｍ，其中乡、村道路总里程为３０１４８ｋｍ、村道６２１６５ｋｍ，分别占公路总里程的２４．７％和５０．９％。

低等级路特点是建设标准低、施工上采用廉价材料、管养滞后，尤其是山区的农村公路，水毁灾害频发，造成交通阻断，给国家和人民的生命财产造成了巨大的损失。

致力于农村公路路基水毁防治工作的研究，实现“预防为主，防治结合＂的水毁防治原则，有效减少由于水毁造成的农村公路交通阻断时间，降低农村公路水毁造成的经济损失。

２　农村公路水毁成因分析
防治及处理公路水毁应从导致公路水毁产生的具体原因进行分析，对水流结构及造成水毁的机理进行了解。

通过分析，运用合理的对策、治理及防护方法，促使水毁防治与处理得到完成。

公路水毁的类型主要包括以下几种。

（１）山区农村公路由于受地形限制，路线多沿河沟进行布设，占压沟道的现象极为严重。

同时在对沿河道公路进行修建时，施工过程中对废土随意堆放，导致河沟压缩。

河沟占压导致雨水集中更为迅速，冲刷更为严重，水流挟石能力更强，冲击力更大。

（２）沿河道路通常为半挖半填型式，一侧为山体，一侧为河沟。

河沟一侧往往采用挡墙支护。

在河流弯道凹岸冲刷及对岸挑流的顶冲，具有湍急的水流和较多的弯道存在，在离心力的作用下，水流会有螺旋流，对凹岸造成冲刷，冲刷坡脚，导致农村山区公路水毁病害中，有６０％左右为路基坍塌和冲刷造成。

（３）农村公路多为低等级公路，由于投资受限，往往沿线桥梁、涵洞孔径较小。

运营期间管理部门养护不到位，造成桥下生活垃圾或者树木枯枝堆放堵塞桥孔，导致过水断面不足。

桥前雍水严重，冲刷桥头路基。

３　农村公路路基水毁恢复设计方案
路基工程应进行完善的综合排水、防护设计，坚持防水与排水结合、植物防护与工程防护结合的原则。

首先通过合理选线与加强防护相结合，做好大段路基水毁的恢复重建设计。

大段路基水毁严重的路线，在条件允许时应尽量对现有线位进行改移，避免压缩河道，防止今后重复水毁。

线位受限、无法改移的路段，应适当抬高路基并增设防护设施，合理选用防护形式，确保路基安全。

３．１　路基水毁排水
农村公路的排水系统所处的环境比较复杂，破坏的形式多样，其排水系统应在设计、施工和养护等方面引起足够的重视，使得沿线不同的排水结构物之间能够形成一个统一、完整的排水系统。

通过对农村道路排水系统的水毁形式的分析，可以得出以下几个方面的防治措施：
（１）合理设计、布设各种排水设施，特别注重衔
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接段的处理。

地表排水系统与地下排水系统有效地整合一体，成为完整的排水系统。

地表排水系统是将路基范围之内的地表水迅速地排出路界范围之外，其类型主要有边沟、截水沟、排水沟、跌水与急流槽、路面排水等；地下排水设施的作用是通过引导、汇集地下水，从而降低路面范围内的地下水高度，使路面处于干燥状态。

主要类型有盲沟、渗沟和渗井。

（２）加强水毁段落路基排水局部设计，主要措施有：结合恢复水毁路基，合理设置涵洞，增强横向排水能力；长大纵坡路段应采取浆砌、干砌、草皮等沟底铺砌、设置跌水及挡水墙等设施；路基填土高度大于３
ｍ的汇水路段，重点在超高的弯道内侧路段，设置水泥混凝土或浆砌泄水槽或急流槽（宽度不大于１
ｍ）集中排水，防止路肩边坡冲刷；高度大于３ｍ的不稳定挖方路段上边坡，边坡上方应设置截水沟排水，土方上边增设碎落台，坡脚设浆砌挡墙或石笼，防止塌方；路面横向过水路段，应适当加大边沟断面尺寸，必要时增设涵洞，确保路侧排水顺畅，防止路面冲刷。

（
３）加强运营阶段公路日常的养护管理。

对已运营公路的排水系统加强日常养护，在雨季到来之
前，应该进行全面的排查和疏通；在雨季中应上路巡查，及时排除堵塞，以保证雨天流水的畅通；雨季过后应该进行重点核查，特别是容易形成水毁的地段，如果有所损坏应该进行及时的修补与加固。

３．２　路基水毁防护
３．２．１　迎水面斜交防冲刷防护
（１）山前鸡爪沟、冲沟等沟槽与公路交叉角度为４５°～９０°之间，在公路对应沟槽位置设置桥涵构造物，孔径不宜压缩沟槽断面。

在容易形成冲刷堆积物的冲沟沟口，桥涵构造物进水口应设置导流坝、拦挡坝，起到防冲护基的作用。

导流坝可根据实际情况采用浆砌片石的结构形式，坝顶宽度采用０．７０ｍ，坝高可根据沟深、水位及局部冲刷深度等因素取用，坝侧壁坡率１∶０．５。

拦挡坝采用石笼结构形式，坝顶宽度不小于１．５ｍ，坝侧壁迎水面坡率１∶１，背水面坡率１∶０．５。

（２）当河流流向与公路冲刷角在４５°～９０°之间时，如有条件在河道上游加设丁坝等水治设施提前调流，避免河水直冲路基。

路基迎水面采用浆砌片石挡土墙配合石笼护坦或镀锌铁丝石笼等防护措施。

防护措施具体组合可参考表１。

表１　河道与公路交叉防护措施
河道与公路交叉角度
间接防护
丁坝
数量丁坝长度开阔河段
峡谷河段
丁坝间距
直接防护
路基防护形式路基防护尺寸
４５°－－－－石笼 石笼顶宽１．５ｍ，最高可做３级，每级高度１．５～２ｍ６０°３墩６～１０ｍ５～８ｍ３～４倍
丁坝长度石笼 石笼顶宽１．５ｍ，最高可做３级，每级高度１．５～２ｍ
９０°
５墩
６～１０ｍ
５～８ｍ
１～２倍丁坝长度
浆砌片石挡土墙
挡土墙墙高可根据路基的实际高度进行确定，但一般不超过１０ｍ为宜，挡土墙尺寸需结合具体高度、地质等条件计算确定
３．２．２　沿河防护
沿河路基受水侵害和冲刷路段，应采用浆砌片石挡土墙、浆砌片石护坡、石笼、丁坝、顺坝等直接防护和导流构造物。

满足稳定性、冻胀和冲刷要求。

根据当地材料及河流流速，合理选用适宜的防护形式。

浆砌片石挡土墙墙高可根据路基的实际高度进行确定，但一般不超过１０ｍ为宜，挡土墙尺寸需结合具体高度、地质等条件计算确定；浆砌片石护坡适用于边坡缓于１∶
１的坡面防护，采用０．３５ｍ厚Ｍ１０浆砌片石结构，高度取用设计水位＋雍水高＋波浪侵袭高＋０．５ｍ；石笼防护可采用镀锌铁丝网石笼，顶宽１．５ｍ，最高可做３级，每级高度１．５～２ｍ，
石笼内填充物应采用质地坚硬、不易崩解和水解的片石或卵石，石料粒径宜为１０～３０ｃｍ；丁坝宜采用下挑式，丁坝与河流角度为３０°～７０°，丁坝顶宽宜不小于１
．５ｍ，丁坝迎水面坡度采用１∶１的坡率，坝长不宜超过河宽的１／４。

如需要连续设置丁坝时，丁坝间距以２倍丁坝长度为宜。

（１）公路路侧的河流方向与公路前进方向均向内弯曲，河道弯曲近似的圆曲线半径小于２００ｍ时，在河道开阔段、变迁性河段可采用浆砌片石护坡、漫水丁坝群组合进行路基防护。

在河道狭窄段宜采用挡土墙配合护坦的防护形式。

（
２）在河道开阔的直线段，可连续布设小型丁—８６—北方交通 ２０２０年　第５期
坝调流，丁坝靠近路基侧应与路基边坡紧密衔接，丁坝长度不应小于５ｍ，与路面斜度一般为２０°～４０°。

见图１。

（３）山区河道狭窄地段，不宜设置挑水导流构造物，避免对侧的农田、村庄、公路和下游路基冲刷加剧，宜加设适当体积的石笼顺坝进行路基防护。

见图２。

图１　
连续丁坝布置示意图
图２　石笼顺坝及丁墩布置示意图
对于较长的沿河顺笼，应在垂直方向布置石笼丁墩，防止倾覆，丁墩间距为２
０ｍ。

（
４）对于水流急、河道窄、拐弯多的沿河路段，可在靠近路基边坡一侧设置重叠组合式圆柱形石笼顺坝，适当进行导流，减缓水流对路基的冲刷。

见图３。

（５）当河水较深、水下施工困难时，可采取抛石的防护措施。

见图４。

图３　
圆柱形镀锌铅丝石笼顺坝断面示意图
图４　抛石处理示意图
３．２．３　基础防护
（１）对于基岩裸露段落挡土墙基础，嵌入基岩，采用钢筋混凝土基础，并对其进行植筋处理。

见图５。

（
２）当采用浆砌片石护坡或挡土墙进行边坡防护时，对应其基础应进行相关的防冲刷防护。

基础防冲刷可采用石笼护坦的形式，石笼护坦采用０．５ｍ厚，２．５ｍ宽，长度与浆砌片石护坡或挡土墙段落长
度相同。

护坦完全放置于河道表面，故施工时，应将对应位置的河道清理平整。

见图６。

（３）当防护采用丁坝、顺坝、石笼防护时，可将石笼结构的最底面埋入河道表面以下０．５ｍ，以增加防护的稳定性。

见图７。

４　结语
农村公路水毁的防治是一项系统的工作。

应该从设计之初就着重考虑将来发生水毁的可能性，以
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９６—２０２０年　第５期 孙　鹏：农村公路水毁路基恢复设计方案
图５　
挡土墙断面示意图
图６　挡土墙护坦示意图
及应对措施。

水毁一旦发生应本着“先求通、后求畅、再恢复”的原则，进行水毁恢复设计。

结合水毁
图７　石笼防护示意图
设计经验，通过合理的防治措施能够使公路运营得到保障，在一定范围内控制水毁问题，尽可能减小损失，促使公路水毁得到有效的治理。

参考文献
［１］　中华人民共和国交通运输部．公路排水设计规范：ＪＴＧ／Ｔ
Ｄ３３－２０１２
［Ｓ］．北京：人民交通出版社，２０１２．［２］　中华人民共和国交通运输部．公路路基设计规范：ＪＴＧＤ３０－
２０１５［Ｓ］．北京：人民交通出版社，２０１５．
［３］　周红萍，胡盛．山区农村公路水毁恢复设计［Ｊ］．公路，２０１３
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［４］　中华人民共和国交通运输部．公路路基施工技术规范：ＪＴＧ／Ｔ
３６１０－２０１９［Ｓ］．北京：人民交通出版社，２０１９．
ＤｅｓｉｇｎＳｃｈｅｍｅｆｏｒＲｅｓｔｏｒａｔｉｏｎｏｆＷａｔｅｒ－ｄａｍａｇｅｄＳｕｂｇｒａｄｅｏｆＲｕｒａｌＨｉｇｈｗａｙ
ＳＵＮＰｅｎｇ
（ＬｉａｏｎｉｎｇＨｉｇｈｗａｙＳｕｒｖｅｙｉｎｇａｎｄＤｅｓｉｇｎｉｎｇＣｏｍｐａｎｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０００６，Ｃｈｉｎａ）
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