公路水毁变更处置方案

弯道凹岸防护范围
当弯道中心角小于90时，凹岸的冲刷起点在弯顶附近；大于 90时，起冲点往往在弯顶偏向上游，因此防护的起点可以取在弯 顶向上游加一个安全长度LA的位臵，安全长度小于等于一个河宽B， 即LA≤B 。 防护的终点，可以按试验资料分析得出的经验值，出口直段 防护长度取为2B。
多年的工程实践表明，人们往往对弯道内的防 护较为重视，而对弯道出口下游直段的防护则认 识不足，而水毁往往出现在这些地方。所以弯道 内防护与弯道出口下游直段防护，应结合具体的 水流与河道条件统一考虑。 沿河公路路基冲刷防护，应根据河段的洪水特 点、河床形态和变形规律、河床质的组成等因素， 综合分析水流在该河段上的运动特点和流动状态， 进行相应的水力、水文计算，选择合理的防护工 程型式及相应的尺寸。
因此，山区公路的排水系统设计， 必须根据流域的特征，结合具体的地 质条件，系统的布设排水设施，并注 意上、下游的合理衔接（截水沟、急 流槽、排水沟、边沟、小桥涵等）， 以保证顺畅地排水与输沙。
3、路基水毁的防治对策
路基应该满足稳定性、强度和刚度等各项指标的要求，确保 公路正常、安全地使用。故对一些公路边坡，必须进行必要的 防护与加固。 路基防护必须与地形地貌、水文地质和生态环境相适应，使 公路工程与环境成为一个和谐的整体。
室内模型试验
直道和弯道上的丁坝冲刷 坑形状及范围
弯道上护坦冲刷防护试验
需要强调的是，直接防护和间接防护工程应充分考虑与植物 防护形式配合，如采用沿河滩、河岸植树造林、植草护坡及其它 生态环境保护措施，将会起到积极的防护效果和环境保护效果。 在目前大力提倡生态环境保护的形势下，显得更为重要。
目前，我国常用的路基冲刷防护型式主要有：
每年汛期，全国各地公路水毁大量发生，养护管理部门需要 投入大量的人力、物力用于公路水毁的抢修和修复。 但由于各种原因（包括管理模式、资金、时间、技术力量 等），在设计、修建水毁防护工程时，往往根据经验判断，或者 是工程施工质量、时间及完善程度难以保证，或采用简单的工程 恢复方法。导致有些防护工程遭到重复水毁，造成了冲了修、修 了再冲的被动的局面。 可见，在设计、修建水毁防护工程时，应根据造成水毁的具 体原因，有针对性的进行科学合理的设计和施工，才能有效减少 重复水毁的发生，使沿河公路路基的冲刷防护工程不断完善，提 高公路抵御洪水灾害的能力。
沿河路基采用较陡的边坡配合浆砌片石护坡或挡 土墙来支撑路基填土以及抵御洪水冲刷，则浆砌片石 护坡、挡土墙的墙体稳定与否与其基础的稳定有密切 关系，就涉及到基础埋深问题。
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首先，护坡和挡土墙的基础埋深应在最低冲刷线 以下，或将基础直接放臵在基岩上且牢固连接。
只有这样对路基的防护才是比较可靠的，保证护 坡和挡土墙的基础不致因洪水冲刷而淘空，导致护坡、 挡土墙失去支撑而坍塌。
对同一河湾而言，环流充分发展的部位还随着流量的大 小而在弯顶附近“下挫”或“上提”。
环流强度变化较快的区域主要是弯道进口断面至弯顶附 近和出弯后的直段，对应于进弯后的环流逐渐发展加强和出 弯后的衰减， 相对而言，出弯后的环流衰减更为重要，它直接影响弯 道凹岸出口下游直段的冲刷范围。
水流方向
河流弯道河床冲刷变形示意图
根据冲刷防护型式的水流结构和防护机理又可分为 直接防护和间接防护两类：
（1）直接防护 直接加固坡面、坡脚或基础，提高其抗冲刷能力。常见的依 附在边坡坡面、坡脚及其基础上的防护工程设施有：砌石护坡 （护面墙）、挡土墙、混凝土预制板、土工织物、护坦、抛石、 石笼、梢料等。 （2）间接防护 通过修建各种调治构造物（丁坝、顺坝、阻水堤等）和河道 整治（疏浚、改道、理顺），调整河道水流结构，使水流偏离被 防护的河岸、路基或将冲刷段变成淤积段，达到防护的目的。这 类工程侵占河道，对河道水流改变较大，对上下游甚至对岸都有 一定程度的影响。同时，这些构造物也受到水流的强烈冲刷与冲 击。但在洪水期，即使这些构造物的局部被毁，也不至于立即危 及路基，达到了汛期防护的目的，汛后修复即可。 我国多采用砌石（石笼）丁坝、顺坝、导流堤。发达国家因 人工昂贵，多采用便于机械施工的抛石防护。
沿河公路主要水毁类型及一般处臵对策
沿河公路水毁 主要类型 一般情况下的防护与处理对策
因河流断面过度压缩、洪水位过高或设 3、洪水位过高， 计水位偏低、路基设计高程偏低等原因，导 淹没路面，水流纵 致洪水期路面被淹没。通常应避免过分压缩 向冲刷或急速退水 河道，对特别不利的局部地形可以进行整治 冲刷 清障；提高路基高程；完善路基路面排水系 统；硬化路肩，提高抗冲能力。 4、河道挖沙引起 加强河道管理，禁止在沿河公路上下游 河床下切，路基冲 一定范围内作为开采砂石的料场；观测、分 刷、基础埋深不足 析河道挖沙对河流水势、河床变形的影响， 引起沿河公路路基 及时对沿河公路路基采取防冲加固措施。 水毁
沿河公路主要水毁类型及一般处臵对策
沿河公路水毁 主要类型 2 、顺直河道和 弯曲河道的压 缩冲刷（包括 地形突变引起 的河道变窄， 人为因素导致 的河道断面突 然缩小等） 一般情况下的防护与处理对策 沿河公路的压缩冲刷与桥梁一般冲刷类似， 冲刷深度与压缩断面的水流速度、压缩断面 进口处的形状有关，应特别注意断面压缩引 起的挑流等作用。 一般情况下应采用边坡直接防护型式（如： 护坡、挡土墙），配合护坦进行基础冲刷防 护。不宜采用丁坝、丁坝群再对河道断面进 行压缩，在某些条件下也可以采用短、密、 低的漫水丁坝群防护。
河流弯道的水流示意图
弯道环流导致凹岸冲刷、凸岸淤积，位于河弯凹岸的沿河公 路容易因冲刷导致路基损毁
弯道环流是导致沿河弯凹岸公路路基冲刷的主要原因。
由弯道水流试验观测发现，对于一般河湾，弯顶附近环 流已发展得相当充分，且直至弯段出口断面处，环流强度也 无很明显的衰减。水流出弯后，虽然离心力已消失，但由于 惯性作用，环流仍有一定的强度，可以影响到下游相当长的 距离。
等半径连续弯道的输沙带
两个反向90°弯道的地形和中泓线
人们往往根据工程实际的需要，对河湾凹岸进行 护岸、护脚，抑制水流对凹岸河床的冲刷。但经过工 程护岸后，沿凹岸的弯曲水流得以稳固，环流可以得 到充分发展，沿凹岸的集中冲刷深度将加大，甚至可 能危及护岸工程的安全。 显然沿河湾凹岸的公路与固定河岸起着相同的作 用，将受到水流的强烈冲刷，若路基的坡面和基脚未 采取相应的防冲措施，则有可能因此导致水毁。 凹岸冲刷范围和最大冲刷深度的位臵直接影响了 防护工程设臵的位臵与范围，而正确决定防护工程的 位臵、范围对于防护效果和防护工程自身的安全是至 关重要的。
五、公路路基水毁的主要类型与防治对策
1、常见路基水毁的破坏形式及原因
1）山区公路中许多路段与河道并行，沿河路基常因河弯凹岸 冲刷、顶冲与斜冲而发生坍塌或遭到破坏。 2）小桥涵被冲毁后，造成两端路基水毁。 3）路面设计高程不够，洪水漫溢路面，冲刷路面造成路面和 路基水毁。 4）公路紧靠山边，暴雨时水从山坡汇流而下，轻则冲刷路面， 重则冲毁路基。 5）滑坡、崩塌体堵塞路基边沟，使边沟排水漫溢到路面上， 冲毁路面和路基。 6）因小桥涵的位臵设臵不当，或孔径偏小，或被泥沙堵塞， 不能顺畅地排水与输沙，造成洪水漫溢路面，冲毁路面和路基。
可见，对于沿河公路上部的挖方边坡，必 须设臵完善的截排水系统，拦截地表径流的进 入，同时排除坡体的表面水和地下水，使其沿 排水系统安全进入天然河道。 对于沿河公路的填方边坡，应从提高坡面 和坡脚的抗冲能力以及改善水流条件入手，采 取综合措施，使边坡能够抵御冲刷或免受冲刷。
2）路基冲刷防护建筑物的重复水毁
沿河公路主要水毁类型及一般处臵对策
沿河公路水毁 主要类型 一般情况下的防护与处理对策
1、河湾凹岸的 冲刷（包括股流 弯曲对路基的斜 冲、地形变化或 挑流引起的顶冲 或斜冲等）
调查河段的特征与类型、水流特点、河流 特征（如平面形态、河床质组成等），分析凹 岸冲刷（或股流冲刷、顶冲与斜冲等）的具体 情况，包括冲刷的位臵、范围、深度。 峡谷河段宜采用石砌护坡、挡土墙防护， 或护坡、挡土墙配合护坦、抛石进行基础防护； 山区开阔河段、变迁性河段可采用石砌护坡、 挡土墙防护，或护坡、挡土墙配合护坦、漫水 丁坝群进行基础防护。材料、工艺可以根据当 地的实际情况选择浆砌、石笼、预制混凝土板 （块）及土工材料等。
由于填方路基多由开山废渣填筑，若路基边坡 未进行冲刷防护加固措施，则在一般洪水条件下， 因水位较低、流速不大、坡脚块石较大，尚能够抵 御洪水冲刷而保持路基边坡的稳定。 当遇到较大的洪水时，水位高、流速大，而边 坡上部的块石较小，坡度也较陡，则边坡中的岩屑、 小块石较容易被冲走，从而造成路基坍塌，出现路 基缺口或半个以上路基被毁。在路基水毁中，这类 水毁居多。
小桥涵出口铺砌末端的平轴旋涡导致局部冲 刷，严重时造成铺砌和出口损毁，进而引起桥 涵以及与之相连的路基水毁。
造成上述水毁的主要原因： 1）路基冲刷
路基冲刷水毁主要发生在山区，许多路段与河道并行，路 基常常是半填半挖或全部为填方筑成。 对于挖方边坡,在降雨条件下,其天然岩土边坡随含水量的 变化、坡面冲刷作用以及人为因素的影响而丧失稳定，引起滑 坡、坍塌；对于填方边坡，因坡脚受水流冲刷和浸泡，使临河 一侧的路基坍塌。 河道水流对沿河路基的冲刷包括两个方面：一是水流流过 路基边坡坡面，冲刷坡面泥沙颗粒和岩屑、碎石，将其带走引 起坡面冲刷；二是对边坡坡脚的冲刷，因弯道、对岸挑流、绕 流等因素引起螺旋流、旋涡等，冲走边坡坡脚的泥沙，造成坡 高、坡度增大，使边坡失稳坍塌。
1、浆砌（干砌）片石（块石）的护坡、挡土墙、护坦防护 1）浆砌片石护坡，常用于坡度较缓（坡比小于1）、水流速 度较大（4-6 m/s）或波浪较大及可能有流冰、漂浮物冲击时的 坡面冲刷防护。 它只能起到防冲作用，不能抵抗土压力。 2）浆砌片石挡土墙，常用于坡度较陡（坡比大于1）的边坡， 砌筑厚度较大。 它既能抵御洪水的冲刷，又能承受土压力。坡面可承受58m/s的水流速度，可承受更大的水流、流冰和漂浮物的冲击。
3）各种排水建筑物的设计与布设
山区公路排水系统应该是完整、协调的，各个部 分不仅稳定可靠，而且是相互衔接合理。既要满足排 水要求，还要输送泥沙。 目前，因为各种原因，一些山区公路的排水系统 缺乏系统设计，排水设施的衔接不够合理，排水沟渠 的防冲、消能措施及自身抵御灾害的能力较差。往往 造成输沙不畅，堵塞边沟、小桥涵，水漫路面，冲毁 路面和路基。有时上游渠道汇集的地表水，没有合适 的出口，造成边坡的集中冲刷，致使边坡失稳。 有时因排水沟渠自身稳定性差，出现局部损坏而 未及时修补，降雨时水流从损坏处流出，集中冲刷路 基、边坡，造成水毁。
但在实际工程中，由于施工条件、环境等因素影响， 护坡和挡土墙基础无法埋臵在要求的深度，为保证护坡 和挡土墙的安全，此时应对其基脚进行防护。常用的防 护型式有护坦防护、石笼防护和抛石防护等，其中护坦 防护具有效果好、造价低、易施工等优点。
路基防护按其部位与功能分为坡面防护和冲刷防护两类。 （1）坡面防护：防止路基边坡坡面的暴雨淋洗和洪水冲刷， 以及岩石风化、崩塌、脱落等坡面破坏而采取的措施。 常用的有植物防护（植草、铺草皮、植树等）和灰浆防护 （抹面与捶面、喷浆、勾缝、灌浆等）。 （2）冲刷防护 沿河路基、河滩路基、桥头引道、海岸（湖岸）路基等路 基临水面边坡的防护，属于冲刷防护。
对坡面的冲刷防护可采用适当的抗冲材料进行铺 面，石料丰富的地区常采用浆砌（干砌）片石（块石） 护坡；流速大、河道狭窄、边坡较陡的路段，常采用 重力式挡土墙，除平衡土压力和减少侵占河道过水面 积外，还可抵抗水流的冲击与冲刷。
水流对坡脚的冲刷导致边坡坍塌，坍塌物质被水 流冲走后使坡脚的冲刷继续发生，坍塌则不断发展。 若采取措施，使坍塌物质不被水流带走，或加固坡脚， 提高坡脚的抗冲能力，使坡脚冲刷无法持续进行，则 有利于边坡的稳定。显然，加强沿河路基坡脚的防护 对防治公路水毁是十分重要的。