公路水毀變更處置方案

1、 河流彎道的水流示意圖彎道環(huán)流導致凹岸沖刷、凸岸淤積，位于河彎凹岸的沿河公路容易因沖刷導致路基損毀水流方向兩個反向90彎道的地形和中泓線 當彎道中心角小于90時，凹岸的沖刷起點在彎頂附近；大于90時，起沖點往往在彎頂偏向上游，因此防護的起點可以取在彎頂向上游加一個安全長度LA的位置，安全長度小于等于一個河寬B，即LAB 。 防護的終點，可以按試驗資料分析得出的經(jīng)驗值，出口直段防護長度取為2B。 造成上述水毀的主要原因：造成上述水毀的主要原因：1 1）路基沖刷）路基沖刷 路基沖刷水毀主要發(fā)生在山區(qū)，許多路段與河道并行，路基常常是半填半挖或全部為填方筑成。 對于挖方邊坡,在降雨條件下,其天然巖土邊

2、坡隨含水量的變化、坡面沖刷作用以及人為因素的影響而喪失穩(wěn)定，引起滑坡、坍塌；對于填方邊坡，因坡腳受水流沖刷和浸泡，使臨河一側(cè)的路基坍塌。 河道水流對沿河路基的沖刷包括兩個方面：一是水流流過路基邊坡坡面，沖刷坡面泥沙顆粒和巖屑、碎石，將其帶走引起坡面沖刷；二是對邊坡坡腳的沖刷，因彎道、對岸挑流、繞流等因素引起螺旋流、旋渦等，沖走邊坡坡腳的泥沙，造成坡高、坡度增大，使邊坡失穩(wěn)坍塌。 由于填方路基多由開山廢渣填筑，若路基邊坡未進行沖刷防護加固措施，則在一般洪水條件下，因水位較低、流速不大、坡腳塊石較大，尚能夠抵御洪水沖刷而保持路基邊坡的穩(wěn)定。 當遇到較大的洪水時，水位高、流速大，而邊坡上部的塊石較小

3、，坡度也較陡，則邊坡中的巖屑、小塊石較容易被沖走，從而造成路基坍塌，出現(xiàn)路基缺口或半個以上路基被毀。在路基水毀中，這類水毀居多。 對坡面的沖刷防護可采用適當?shù)目箾_材料進行鋪面，石料豐富的地區(qū)常采用漿砌（干砌）片石（塊石）護坡；流速大、河道狹窄、邊坡較陡的路段，常采用重力式擋土墻，除平衡土壓力和減少侵占河道過水面積外，還可抵抗水流的沖擊與沖刷。 水流對坡腳的沖刷導致邊坡坍塌，坍塌物質(zhì)被水流沖走后使坡腳的沖刷繼續(xù)發(fā)生，坍塌則不斷發(fā)展。若采取措施，使坍塌物質(zhì)不被水流帶走，或加固坡腳，提高坡腳的抗沖能力，使坡腳沖刷無法持續(xù)進行，則有利于邊坡的穩(wěn)定。顯然，加強沿河路基坡腳的防護對防治公路水毀是十分重要的

4、。 可見，對于沿河公路上部的挖方邊坡，必須設(shè)置完善的截排水系統(tǒng)，攔截地表徑流的進入，同時排除坡體的表面水和地下水，使其沿排水系統(tǒng)安全進入天然河道。 對于沿河公路的填方邊坡，應從提高坡面和坡腳的抗沖能力以及改善水流條件入手，采取綜合措施，使邊坡能夠抵御沖刷或免受沖刷。 因此，山區(qū)公路的排水系統(tǒng)設(shè)計，必須根據(jù)流域的特征，結(jié)合具體的地質(zhì)條件，系統(tǒng)的布設(shè)排水設(shè)施，并注意上、下游的合理銜接（截水溝、急流槽、排水溝、邊溝、小橋涵等），以保證順暢地排水與輸沙。沿河公路水毀主要類型 一般情況下的防護與處理對策 1、河灣凹岸的沖刷（包括股流彎曲對路基的斜沖、地形變化或挑流引起的頂沖或斜沖等） 調(diào)查河段的特征與類

5、型、水流特點、河流特征（如平面形態(tài)、河床質(zhì)組成等），分析凹岸沖刷（或股流沖刷、頂沖與斜沖等）的具體情況，包括沖刷的位置、范圍、深度。 峽谷河段宜采用石砌護坡、擋土墻防護，或護坡、擋土墻配合護坦、拋石進行基礎(chǔ)防護；山區(qū)開闊河段、變遷性河段可采用石砌護坡、擋土墻防護，或護坡、擋土墻配合護坦、漫水丁壩群進行基礎(chǔ)防護。材料、工藝可以根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況選擇漿砌、石籠、預制混凝土板（塊）及土工材料等。 沿河公路主要水毀類型及一般處置對策 沿河公路水毀主要類型 一般情況下的防護與處理對策 2、順直河道和彎曲河道的壓縮沖刷（包括地形突變引起的河道變窄，人為因素導致的河道斷面突然縮小等） 沿河公路的壓縮沖刷與橋

6、梁一般沖刷類似，沖刷深度與壓縮斷面的水流速度、壓縮斷面進口處的形狀有關(guān)，應特別注意斷面壓縮引起的挑流等作用。 一般情況下應采用邊坡直接防護型式（如：護坡、擋土墻），配合護坦進行基礎(chǔ)沖刷防護。不宜采用丁壩、丁壩群再對河道斷面進行壓縮，在某些條件下也可以采用短、密、低的漫水丁壩群防護。 沿河公路主要水毀類型及一般處置對策 沿河公路水毀主要類型 一般情況下的防護與處理對策 3、洪水位過高，淹沒路面，水流縱向沖刷或急速退水沖刷 因河流斷面過度壓縮、洪水位過高或設(shè)計水位偏低、路基設(shè)計高程偏低等原因，導致洪水期路面被淹沒。通常應避免過分壓縮河道，對特別不利的局部地形可以進行整治清障；提高路基高程；完善路基

7、路面排水系統(tǒng)；硬化路肩，提高抗沖能力。 4、河道挖沙引起河床下切，路基沖刷、基礎(chǔ)埋深不足引起沿河公路路基水毀 加強河道管理，禁止在沿河公路上下游一定范圍內(nèi)作為開采砂石的料場；觀測、分析河道挖沙對河流水勢、河床變形的影響，及時對沿河公路路基采取防沖加固措施。 沿河公路主要水毀類型及一般處置對策 室內(nèi)模型試驗室內(nèi)模型試驗直道和彎道上的丁壩沖直道和彎道上的丁壩沖刷坑形狀及范圍刷坑形狀及范圍彎道上護坦沖刷防護試彎道上護坦沖刷防護試驗驗 但在實際工程中，由于施工條件、環(huán)境等因素影響，護坡和擋土墻基礎(chǔ)無法埋置在要求的深度，為保證護坡和擋土墻的安全，此時應對其基腳進行防護。常用的防護型式有護坦防護、石籠防護

8、和拋石防護護坦防護、石籠防護和拋石防護等，其中護坦護坦防護防護具有效果好、造價低、易施工等優(yōu)點。 護坦直接依附于路基本身，順水流而布設(shè)，對天然水流的干擾較小，對上、下游和對岸水流幾乎沒有影響。由于其對水流的作用特點，適用于對山區(qū)峽谷河段的沿河公路路基防護。但是，護坦一旦被洪水沖毀，將立即危及路基安全。 在擋土墻、護坡的坡腳處合理地設(shè)置漿砌片石護坦，能夠有效的減小坡腳處的沖刷深度，起到減沖、護腳的作用 。 在我國一些地區(qū)已成為山區(qū)公路沖刷防護中普遍應用的、較為簡單有效的形式。其水流結(jié)構(gòu)如圖。設(shè)置護坦前后的凹岸沖刷深度變化示意圖護坦防護時凹岸的縱斷面圖0.240.170.05m ax01.48()

9、()()BBhhhRhd式中：hmax彎道凹岸最大沖刷處的水深（m）； h彎道進口或上游直道的平均水深，若難以取 值，近似取彎道段平均水深（m）； B彎道進口或上游直段水面寬度（m）； R0彎道中線半徑（m）； d河床質(zhì)平均粒徑（m）。也可以采用曾慶華提出的河彎最大沖刷深度計算公式： hmax=1.44h+0.298 對于有建筑物控制的河彎： hmax=1.81h+0.9760.240.170.05max1.48()()()mCBBhhhKRhd 由于上式是在凹岸為豎直邊坡條件下計算凹岸沖刷深度，當邊坡坡度較緩時，凹岸沖刷深度將有所減少，為反映凹岸邊坡坡度的減沖作用，可采用凹岸邊坡沖刷折減系數(shù)

10、Km，來反映邊坡變緩時沖刷深度減小的特性。 0 .1 6 mmKe則凹岸邊坡坡腳的最大沖刷水深為： 室內(nèi)試驗實測數(shù)據(jù)與野外試驗工程的調(diào)查資料均表明，對于山區(qū)沿河路基的沖刷防護，護坦是一種安全可行的防護型式。 當采用擋土墻防護型式，仍不能對沿河路基進行有效防護時，可以采用護坦與擋土墻配合防護型式，使總體沖刷程度得以減輕，護坦防護設(shè)計的主要參數(shù)有護坦的寬度、埋置深度和防護范圍。 當護坦埋置深度應平均河床面以下，但是護坦埋深不宜過大，否則會增加施工難度、推遲護坦發(fā)揮防護作用的時間、降低防護效果。 護坦寬度bH的增大，對彎道凹岸最大沖刷深度的位置影響很小，但是對最大沖刷深度值的影響較大，較寬的護坦能夠

11、明顯減小了凹岸的沖刷深度；護坦寬度越大，其彎道最大沖刷深度越?。划攺澋啦荚O(shè)護坦時，凹岸沖刷較大的區(qū)段的護坦寬度應適當?shù)脑龃蟆?護坦與擋土墻配合防護下的彎道凹岸護坦處的最大沖刷深度hSH為: ShbSHhehSH6657.0649.0丁壩繞流的水流結(jié)構(gòu)長安大學直道水槽試驗 丁壩群沖刷防護DDHLBBLChCLln11212020 根據(jù)長安大學的11場試驗資料和南京水科院的31場試驗資料，對上式進行了驗證，計算值與實測值離差小于10%的占80%以上，可見公式與實際工程情況基本相符，其適用條件為順直河段的不淹沒丁壩。漫水丁壩 在工程實際中，設(shè)計洪水位決定了水深的大小，當丁壩壩頂標高高于設(shè)計洪水位時，

12、水流不能從壩頂漫過，這種丁壩稱為不漫水丁壩，反之為漫水丁壩。 顯然，把丁壩壩頂設(shè)計成等于或高于設(shè)計洪水位時，丁壩必然相對高大，工程數(shù)量很大，同時在多年常水位時，丁壩也不能充分發(fā)揮作用，在大洪水時還可能因阻水過多造成壩頭嚴重沖刷和行洪不利，所以在路基沖刷防護工程中，常采用漫水丁壩，即丁壩壩頂?shù)陀谠O(shè)計水位，這樣丁壩在洪水期就可能成為漫水丁壩，而且對于級別大小不同的洪水，丁壩的漫水高度也不相同，其水流特性和沖刷規(guī)律也不盡相同。 漫水頂壩平面和平軸環(huán)流示意圖漫水高度對沖刷深度的影響漫水丁壩的過水斷面隨著漫水高度的增加,壩頭沖刷在減小上挑或下挑漫水丁壩的不同漫流情況淹沒丁壩的旋渦體系美國聯(lián)邦公路總署建議：當LD25h時，當LD25h時， 式中：C為形狀系數(shù)，上下游和端部都帶邊坡時C=1.10；端部為豎直墻的橋臺C=2.5。 60. 040. 033. 0hLCFhDrs hFhrs33.04smmDrsCCCh