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山区公路水毁浅析及防治措施
随着公路建设步伐的加快,山区公路建设也正以前所未有的速度发展。这为山区人民脱贫致富,早日进入小康生活水平提供了良好的基础条件。但是,山区公路易遭受水毁,每年雨季期间,山水汇流直接冲刷路面,轻则影响公路的通行能力,重则将中断交通,危及公路的行车安全,而且造成很大的经济损失。现就如何做好山区公路的水毁防治措施,谈点粗浅的看法。
一、水毁的原因及浅析
1.山区公路地形复杂,坡陡弯急,路面较窄,防护工程设置较少。而山溪河流变化幅度较大,洪水来势凶猛,经常造成水淹路面。同时洪水中夹带大量的树枝及泥石,常常使边沟及涵洞进水口阻塞,导致排水不畅,山洪直冲路面,形成路基缺口,影响交通的安全畅通。
2.由于山水汇流,河流水易涨易退,水流急湍,弯曲较多,与河流并行的公路路基边坡经常遭到严重冲刷,导致边坡坍塌,形成路基缺口,危及行车安全。虽然有些路段设置了防护工程,但大部分防护工程的基础埋置深度不够,常被冲刷得基础外露。
3.雨季时间较长,经常连降暴雨,致使山上植被覆盖层全部处于饱和状态,增加了覆盖层的下滑重量。
由于雨水渗入,使覆盖层与山体岩层的粘结面摩擦力减小,而部分覆盖层失去了平衡的稳定,致使深挖路段边坡滑塌,而少部分路段的塌方是因为路基改造过程中,由于大爆破时的震动,使岩石的岩层发生裂缝,而又未采取任何的防护措施,当雨水涉入岩层裂缝中,失去平衡稳定的情况产生塌方。有时因人为的开挖取土不当,在雨水较多的情况下,大量雨水渗入土体,破坏了颗粒间的粘聚力,增加土体重量而塌方。
4.由于地下水较丰富,使土基及基层强度下降,在雨季期间,常常造成路基发软下沉,造成行车不畅。
5.在公路改建或改建(增建)涵洞时,涵洞的设置与实际不相符的涵洞位置和类型,对雨季公路的正常养护造成很大的水毁隐患。
6.虽然公路改建对当地经济发展起到了积极的推动作用,但当地的居民爱路护路意识不强,经常在公路边坡上开山取石,在路肩上堆放杂物,造成边坡或路基坍塌,更有甚者因房屋建在公路边坡下,为了阻止路面水的排泄,在公路路肩上用泥土筑起一道屏障,导致雨季期间常常水淹路面,危及行车安全。
二、水毁的防治措施
1.与河流并行的公路设置的防护工程,其基础尽可能地 适当加深,确保工程质量,防止洪水冲刷。对于经常滑坡的深挖路段应在边坡顶端上设置截水沟,边坡应分段设置不同的坡度。对于高填方路段,除设置防护工程外,还可植树种草,特别是高填方及土质深挖路段,可种植香根草,香根草根系发达,根深可达1-2米,既可保护边坡的整体稳定性,又可美化公路,改善生态环境。
2.对土基和基层强度不足,极易出现路基发软下沉的路段设置暗沟或渗沟,使地下水能排到路基以外。
3.要牢固树立治路必先治水的观念,山区公路因受地形的限制,路面窄小,应因地制宜地对纵向排水沟加深加宽,涵洞进水口的沉砂应适当加深,在公路的纵向和横向排水方面加大力度,把涵洞的养护列入日常养护中,要坚持雨天巡路制度,及时消除水沟和涵洞杂物,经常保持排水设施处于良好状态。在日常养护工作中,不断完善排水设施,同时根据当地气候特点及地理条件,因地制宜地制订一些具体的防治措施,从检查水毁的苗子入手,从思想上重视防毁,从行动上加强防毁。
4.加大《公路法》的宣传力度,提高公路沿线居民的爱路护路意识,保持公路及公路防护构造物的完整性。
这和很多技术指标有关,比如沥青的质量(蜡含量,延伸,针入度,软化点等),混合料的组成设计的配比(级配是否合理,油石比是否合理等),生产时的温度控制(温度过高沥青会老化降低性能),石料的抗剥落程度,施工质量等等.
简单点说,一是首先要保证路基没问题,然后再喷洒透层油;二是要控制好沥青混合料的质量;三是要控制好摊铺温度,尤其是压实度,因为压实度影响空隙率,空隙率过大雨水会过量渗入基层,侵蚀并软化路基,使沥青路面承载力降低;四是路的边缘要有挡石和排水.
关于防治就是在设计合理的前提下,要按规范施工,合理使用(不超载),及时维护,这样才会延长路面的使用寿命.当然还可以用一些高新材料和技术,但是这要增加成本的!
关于一些技术指标在这里不便一一列出,你如需要进一步了解,或者还有不清楚的地方,我们随时联系,再来进一步探讨!我的回答希望对你有帮助,谢谢!
秦巴山区公路水毁防治初探侯东峰 秦巴山区沟壑纵横,河流湍急,交通不便,以公路为主的交通命脉又经常受到洪水的袭击,形成了“现今的蜀道难”问题。
这给山区人民的生活、经济建设带来了巨大损失。因此,积极探索防治水毁,提高公路防洪抗灾能力,是公路部门一项长期而艰巨的任务,只有不断积累水毁防治的新技术、新经验,才能使公路水毁和病害得以减少和根治。
一、公路水毁现状秦巴山区公路水毁灾害异常频繁,不论什么季节和天气,雨也塌、晴也塌、涝也塌、旱也塌,可以说是防不胜防。基本上是一年一小灾,三年一大灾,近年特严重的灾害年份有98年、2000年、2002年。
常见的灾害有滑坡、泥石流、崩塌、路基下沉、路基缺口等。尤其以滑坡、泥石流的破坏性最大。
2000年7月平利124K的松鸦大滑坡,造成10人死亡、2辆机车被毁,公路改道;2000年5月17日镇巴210线66K大滑塌造成人员4死、3伤、3辆车被毁;2000年6月至7月,316线旬阳段沿线泥石流、塌方堆积如山,迫使全线交通中断;2002年6月8日的洪水致使陕南的210、108国道全线瘫痪,水毁损失惨不忍睹,几乎所有的桥梁被冲毁,路基大段大段消失,这在陕西公路史上也极为罕见。公路养护部门也因为公路水毁穷于应付,年年抢修、年年毁,吃苦、受累还要背帐。
316国道在旬阳境内111多公里,就有活动性滑坡11处,最大的兰滩滑坡,滑坡体3万余方,经多次请专家拿方案进行处治仍未根治。这些滑坡轻则侵占路面,重则造成交通中断,人员伤亡。
旬阳公路段仅在2000年夏季就清除塌方77180立方米,清除路面淤泥14298平方米。近几年因水毁投入的抢修费用就达1208万元,超过当初修路总投资的60%。
“6.8”洪水造成西万公路宁陕段3760万元的经济损失,这些触目惊心的事例足以引起人们的警醒,到了该认真对待公路水毁问题的时候了。二、公路水毁成因1、秦巴山区位于秦岭——印支褶皱带,受其构造影响,境内褶皱,断裂发育,新构造运动特征表现为间歇性差异升降运动。
在地貌上表现为台阶状地形及河谷阶地,河谷深切,陡坡,为没肚皮 、崩塌、泥石流发生提供了地形地貌条件。境内的地质构造极为复杂,岩体多为强风化千枚岩,破碎、松散,地质灾害十分发育,尤其沿公路灾害连片成带发育。
2、秦巴山区地处南北冷暖气流交汇带,受北亚热带暖湿季风气候的影响,导致雨量充沛,年均降水量758。2毫米(最大降水量1085.2毫米,最小降水量467.3毫米),2002年6月9日宁陕一天降雨量达498.2毫米。
局部地区的突发性降雨,极易形成 灾害型天气。3、植被破坏,水土流失严重。
山体植被等抗洪能力非常脆弱,稍有暴雨发生,随之就有泥浆砂石拥上路面。4、筑路投资标准低,抵御灾害能力弱。
316国道旬阳段当初开凿路基时,国家每公里补助20万元,地方政府号召民工建勤修建,由于资金短缺,桥涵、排水设施不配套,许多挡墙采取干码,自从修起至现在上塌下陷没有间断过。5、盲目开发引发灾害。
山区建设用地有限,挤占河道搞建设极为普遍,河道越变越窄,影响排洪。再加上通村公路建设和矿产开发,往往是无设计、无审批乱开乱挖。
在国省道形成上炸下挖,乱开平交道口,影响了公路上下边坡的稳定,给环境也造成破坏。三、公路水毁防治1、公路水毁防治应从设计这个源头抓起。
设计是关乎工程质量和寿命的重要环节,无论从选线,还是桥梁、路基边坡防护设计都应考虑到水毁这个因素,有意识消除可能导致公路水毁的隐患,提高工程的抗灾能力。在公路设计选线上,首先应考虑避让易塌、易滑地带。
316国道旬阳段江北岩石风化松散,江南山体则相对稳固,当初在选线时因走南岸里程要长几公里,最终选择了北岸,形成现今的多塌易滑“肠梗阻”路段。又如蜀河汉江大桥,当初建设时要是充分考虑到兰滩大滑坡,将大桥下移就可避开这个麻烦。
其次在沿江、沿河选线时,应考虑行洪、水库蓄水,对路基浸泡、冲刷的影响,应适当高走。在工程设计时,应根据地质水文情况,适应提高抗洪标准,避免日后重复投资。
不论是桥涵或挡墙基础设计应有必要的埋置深度,对防洪水冲恻,必要时应设护坦。山区公路排水尤为重要,在设计时,应考虑设置一定的排水设施,如开沟、跌水、急流坡、挡水墙、盲沟等小型排水设施。
小设施都能解决大问题,它是防止淤塞,通畅水充的保证。在日常的公路养护中小型桥涵淤塞是个突出问题,不但养护难度大,而且极易造成路基路面的冲毁。
在设计时应注意三个问题:A、涵底应是有一定的坡度,使山洪携带的泥砂通畅排泄。一般应与自然沟道一致。
B涵孔径至少应为最大滚动石块直径的两倍以上。C、在涵的一游设置拦沙坝,拦截大颗粒泥沙,便于洪后及时清除。
山区修公路地质条件差,不是开山,便是砌坎,在这种情况下,应尽量避免开山,宁肯多做下挡墙、少开山。往往开山处便成了一个滑坡的休止角,一旦破坏了休止角,便会诱发滑坡,造成后患无穷。
2、加强日常养护,防治公路水毁。公路水毁防治应防治结合,以防为主,防患于未然。
把水毁隐患消除在日常养护中,因此,公路养护部门要把防治公路。
4.以滑坡和泥石流灾害为主题写一篇研究报告滑坡和泥石流灾害研究动机、目的泥石流作为山区城镇常见的地质灾害,是一种含有大量固体物质的特殊洪流(高浓度的液相、固相混合流),其中的固体物质特指泥、砂、石。
泥石流具有突发性、破坏性极大、运动快速、历时短暂等特点,且具有强大的侵蚀、搬运能力等自然属性,其是以冲撞(击)、淤埋和堵塞等方式对其流经路途上的各种城镇设施进行破坏,危害程度往往比单一的滑坡、崩塌和洪水的危害更为广泛和严重,对人类生产生活场所、交通运输、水利水电工程、矿山等造成严重损失。当前,我国山区城镇泥石流问题十分突出,且灾情相当严重。
因此,分析山区城镇泥石流灾害及其成因,对于加强城镇泥石流的防治有着重要意义。关键词:山区城镇;泥石流;灾害;成因研究方法采用调查研究,通过资料整理出数据研究内容一、泥石流的相关概述(一)泥石流的概念泥石流是暴雨、洪水将含有沙石且松软的土质山体经饱和稀释后形成的洪流,由悬浮着粗大固体碎屑物并富含粉砂及粘土的粘稠泥浆组成。
在适当的地形条件下,大量的水体浸透山坡或沟床中的固体堆积物质,使其稳定性降低,饱含水分的固体堆积物质在自身重力作用下发生运动,就形成了泥石流。泥石流是一种广泛分布于世界各国一些具有特殊地形、地貌状况地区的自然灾害,是山区沟谷或山地坡面上由暴雨、冰雪融化等水源激发的,含有大量泥沙石块的介于挟沙水流和滑坡之间的土、水、气混合流。
泥石流大多伴随山区洪水而发生。它与一般洪水的区别是洪流中含有足够数量的泥沙石等固体碎屑物,其体积含量最少为15﹪,最高可过80﹪左右,因此比洪水更具破坏力。
(二)泥石流的类型即:(1)按水源补给分为:冰川型、降雨型;(2)按沟谷形态分为:沟谷型、坡面型;(3)按物质组成分为:泥石流、泥流、水石流;(4)按结构流变分为:黏性(容量为2.0~2.3t/m3)、稀性(容量为1.5~1.8t/m3)、过渡性(容量为1.8~2.0t/m3);(5)按规模大小分为:小型(一次泥石流总堆积量100万m3)。二、泥石流对城镇的危害泥石流是松散固体物质在降雨、冰雪融水、库坝溃决等水动力作用下沿较陡坡度的沟道或斜坡高速流动的现象,流动过程中夹带的大量泥沙、石块等具有强大的冲击力和破坏力,往往对其流经路途上的各种城镇设施造成毁灭性的破坏。
(1)由于泥石流具有强烈的破坏力,其可冲毁城镇“坚固”的设施,如楼房、工厂、桥梁、供水供电设施、公路、铁路、高压线路、车辆、堤坝、电线杆等与之遭遇的固定设施和活动目标,从而严重危害到人们的生命财产安全。如甘肃舟曲2010-08-07暴发泥石流,水毁农田1417亩,水毁房屋307户、5508间,进水房屋4189户、20945间,机关单位办公楼水毁21栋,损坏车辆18辆。
(2)由于泥石流中挟带着大石块及树干等杂物,其会使桥涵堵塞导致泥石流体超越排洪堤外溢等引发次生灾害,致使泥流大范围淤埋、淹没和推毁城镇设施和居民,造成重大的人身伤亡事故。如2011-05-11,广西全州咸水乡洛江村广坑槽屯一采石场爆发泥石流,工棚的工人来不及躲避,被泥石流掩埋,致使12人死亡,10人失踪。
(3)如泥石流规模较大时,泥石流体可穿越主河形成拦河坝,受阻河水在坝上游形成堰塞湖,导致沿河城镇被淹没;而当坝体发生溃决时,强大的特殊洪流,会对下游城镇及各种设施形成水毁灾害,如冲毁下游房屋、道路及农田等。(4)由于泥石流中有固体物质,当泥石流中的固体物质堵塞了其流通道路,则会造成漫流改道,冲毁或淹没下游各种设施。
(5)挤压主河道。泥石流冲出的大量泥沙使堆积扇不断扩大,形成通航河道的险滩,有碍通航,并将主河逼向对岸,使对岸遭受严重冲刷,造成山坡失稳,危害各种目标。
研究结论三、山区城镇泥石流灾害形成的原因泥石流的形成,必须同时具备丰富的松散固体物质、短时间内有大量水的来源和有一定坡度的利于集水集物的沟状地形三个基本条件,人类工程活动也是诱发泥石流的因素之一。(一)泥石流灾害形成的客观条件即:(1)地形地貌条件:地形地貌可为泥石流灾害的发生提供势能条件,并可为其提供充足的固体物质来源条件。
(2)松散物质来源条件,如易于破碎的岩层表面、断层皱褶发育、断层密布等,还有滥伐森林造成水土流失,开山采矿、采石弃渣、老泥石流堆积等,这些则为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源。(3)水源条件,如强度较大的暴雨、积雪的强烈消融、水库的突然溃决等,致使沟床、沟侧的大量堆积物运动,都有可能导致泥石流灾害的发生。
(二)城镇发展缺乏合理规划与防灾意识淡薄当前,随着城镇人口的不断增加和城镇规模的不断扩大,特别是随着山区经济与建设的蓬勃发展,人口增长迅速,城区的建设范围也在日益扩大,但由于部分山区城镇建设缺乏统一规划指导,如把房屋等建筑物修建在低洼处、沟道边、沟道内等泥石流严重危险区,或是把房屋建在泥石流通道。再加上部分城镇缺乏一定的防灾意识,在城镇建设上缺乏配套的防灾意识,致使泥石流发生时,给城镇居民造成了重大的灾害。
(三)诱发泥石流的人为因素随着山区城镇人口增长,城镇经济发展。