CN112301946A - 一种高路基低河床水毁防治结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高路基低河床水毁防治结构，涉及公路水毁防治领域。本发明将基脚护坦、阶梯护坡和路肩墙三部分连为一体的整体式防护结构，通过改变局部基础结构样式，不仅保证了河流不易冲刷结构基础坡脚，也使得路基稳定性得到保障，有效避免了单一防护形式在高路堤低河床工况下的不稳定性，从而由下而上将河流、洪水等对公路造成的冲刷破坏得到有效控制，节省工程费用和维护费用，避免重复水毁破坏，与先前的其他单一防护结构相比，防冲刷效果更佳、稳定性和抗倾覆性更高，工程更耐用、投资节约，既能满足河道不同规模流体（泥石流或洪水）的排泄功能要求，也能满足日益繁多的超大重车的运输安全需求，具备一定的使用前景。

Description

一种高路基低河床水毁防治结构

技术领域

本发明涉及公路水毁防治领域，具体为一种高路基低河床水毁防治结构。

背景技术

水毁是山区公路主要病害类型之一，分布广泛，危害严重，水毁除直接冲毁路基和桥涵等建筑物外，还能诱发路基悬空、挡墙变形和路面开裂等次生灾害，从而造成断道和堵车，严重影响和危害交通运输的运营，甚至直接威胁生命财产的安全。近年来，随着我国西部大开发的深入，公路建设将迎来新一轮的大发展，公路水毁灾害治理工作将成为公路交通安全畅通的重中之重，且日益迫切；介于当下山区河谷区域公路水毁灾害多发，以往挡墙、丁坝等防护结构运用广泛且防护效果较好；但一些极端地形区域常出现“高路基低河床”的水毁工况，单一路肩墙形式无法满足防治需要，可通过新型防护形式将路肩墙、护坡和护坦相结合，从而起到一个性能更好的整体式防护，这种防护形式在未来公路建设过程中将会大量应用。

由于受地形地貌条件限制，山区公路常常依山傍河而建，而沿线河流均具有山区河流水文特性，洪水汇流时间短、传递速度快和水流湍急，极易形成峰高量大的洪水过程，加之上局地泥石流发育，对沿河路基下边坡侧蚀冲刷和淘蚀下切严重，路肩墙侧翼基础常是易受冲刷破坏的首要位置。

山区局地公路水毁常常呈现多点齐发的特点，抢险难度大且时间长，以往的路基防护形式往往不能满足高路堤低水位的水毁冲刷破坏，增加了工程量和费用以及相应的断道阻车时间，给公路建设和养护带来极大难度和巨大损失。综合分析公路防护结构和材料特性、水流冲刷侵蚀力、路面动荷载和破坏方式等作用，防护结构基底部位是其抗冲刷侵蚀和抗滑抗倾覆的关键部位，对公路路基和路面的安全及稳定起着至关重要的作用。

如何有效的避免该防护形式在极端水流冲刷下造成的局部破坏和整体失稳，来实施该防护结构的整体稳固和保障公路行车安全畅通将成为此次关注焦点，以往的路基防护结构有路肩墙、浆砌片石边坡等，它们往往只能从一定程度上针对水流冲击较小、破坏性能不强的洪水、泥石流灾害，无法对高路基低水位工况的灾害防治起到很好的作用，在这种工况下如果仍旧以以往的路基防护形式进行治理，便会造成工程成本太高以及反复修复等问题，为此，我们提出一种高路基低河床水毁防治结构。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种高路基低河床水毁防治结构，是将基脚护坦、阶梯护坡和路肩墙三部分连为一体的整体式防护结构，通过改变局部基础结构样式，不仅增加了整体结构的抗倾覆性和稳定性，也增加了下部基础的抗冲刷侵蚀和淘蚀基底性能，同时避免因防治结构局部破坏而危及路基路面的安全，充分保障公路的安全畅通。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高路基低河床水毁防治结构，包括路肩墙、阶梯型护坡与基脚护坦，所述路肩墙设置在阶梯型护坡的上端，所述基脚护坦设置在阶梯型护坡的下端，所述路肩墙的一侧连接有路面，所述路肩墙的中部开设有排水孔，所述路肩墙的下端设置有墙趾。

优选的，所述路肩墙与路面之间开设有沉降缝，所述沉降缝按一定间距分布，间距为10-20m，所述阶梯型护坡的一侧为河床，所述沉降缝垂直于河床水流流向，所述沉降缝内部采用沥青麻絮充填。

优选的，所述路肩墙、阶梯型护坡与基脚护坦为一体的整体式防护结构。

优选的，所述路肩墙的高度为6-12m，顶宽为0.5-2.0m，墙身前坡率系数为0-0.35，墙身后坡率一般为0-0.25，所述墙趾宽度为0.5-1.0m。

优选的，所述阶梯型护坡平台长度为1-3m，阶梯宽度为0.5-1.0m，高度与宽度相似取值，阶梯型护坡的阶梯组数在5组以上，最终使护坡整体呈1:1或1:1.5的坡率。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

充分利用了基脚护坦的防冲刷、阶梯护坡的稳定性和沿河公路路肩墙的防护性好等优势，当三类防护结构连在一起形成一种新型防护形式，不仅保证了河流不易冲刷结构基础坡脚，也使得路基稳定性得到保障，有效避免了单一防护形式在高路堤低河床工况下的不稳定性，从而由下而上将河流、洪水等对公路造成的冲刷破坏得到有效控制，节省工程费用和维护费用，避免重复水毁破坏，与先前的其他单一防护结构相比，防冲刷效果更佳、稳定性和抗倾覆性更高，工程更耐用、投资节约，既能满足河道不同规模流体（泥石流或洪水）的排泄功能要求，也能满足日益繁多的超大重车的运输安全需求。

附图说明

图1为本发明一种高路基低河床水毁防治结构的整体结构示意图；

图2为本发明一种高路基低河床水毁防治结构的结构立面图。

图中：1、路面；2、路肩墙；3、排水孔；4、墙趾；5、阶梯型护坡；6、基脚护坦。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种高路基低河床水毁防治结构，包括路肩墙2、阶梯型护坡5与基脚护坦6是从上到下由路肩墙2、阶梯护坡和基脚护坦6连成一个整体的防护样式，其中，路肩墙2依附于公路沿河侧，对路基起到支撑保护作用；阶梯护坡上接路肩墙2，成为路肩墙2的基础部分，且阶梯护坡沿河岸地表深度逐渐向下布设；最下方结构为基脚护坦6，深入河床水面以下一定深度，切实保护到防治结构的基础，使其不易受到水流冲击和淘蚀，河道在水流较大时，河床正常水位一般将部分阶梯护坡和基脚护坦6淹没，设计洪水位在路肩墙2坡脚高度处，预计历史最大洪水位可全部将阶梯护坡和基脚护坦6全部淹没，也会淹没一定深度的路肩墙2，本次发明的高路基低河床泥石流水毁防治形式，主要是针对山区特殊地段存在的高路基低河床工况下以往的其他水毁防治形式的不完全适用，以及使用旧式路肩墙2等防护结构所带来的局部失稳破坏、淘蚀坡脚等问题，充分利用三种防护结构各自防护性能的优势，合理的将多种结构进行组合并使其保留很好的稳定性和抗倾覆性。

在沿河床水流方向上，从路肩墙2外侧墙上至路肩墙2基础均设有若干按一定间距分布的沉降缝，一般间距为10-20m，沉降缝垂直于河床水流流向，沉降缝内部一般采用沥青麻絮充填，沉降缝的设置不仅有利于释放温度变形应力，还有助于减小局部段差异沉降对路肩墙2整体稳定性的影响。

上部结构：路肩墙2墙身高度H1一般为6-12m，当遇到深切河谷段高路堤低河床工点时可适当增大路肩墙2墙身高度；路肩墙2顶宽0.5-2.0m；墙趾44宽度B4一般为0.5-1.0m；墙身前坡率系数m1一般为0-0.35，墙身后坡率m2一般为0-0.25。

中部结构：阶梯型护坡5接路肩墙2坡脚长度L可视现场情况而定，平台长度一般为1-3m；阶梯宽度B2为0.5-1.0m，高度H2与宽度相似取值；阶梯型护坡5的阶梯组数一般在5组以上，最终使护坡整体呈1:1或1:1.5的坡率。

下部结构，基脚护坦6，护坦高度可视现场情况而定，需保证护坦基础在河床底面以下一定深度，并保证满足河道水流最大冲刷深度要求，H1可取4.0-7.0m；护坦墙身坡率n1和n2可取相同值，一般为0-0.35。

路肩墙2可以采用钢筋混凝土结构，或混凝土结构，或浆砌石结构，或钢筋混凝土基础加混凝土墙体结构，或钢筋混凝土基础加浆砌石墙体结构，或混凝土基础加浆砌石墙体结构，等等，无论采用何种结构材料，均需在墙趾44踵的承压板与路肩墙2交接处、以及齿墙底部布设钢筋，以增加墙体抗拉强度和整体稳定性，其中在墙趾44踵的承压板和路肩墙2接触部位采用双面配筋，预应力钢筋一般采用HRB335(20MnSi)热轧螺纹钢，主筋直径φ12-30，钢筋间距20-40cm；箍筋采用普通钢筋，直径不应小于φ10，其间距不应大于1/3h2，在墙踵处承压板与路肩墙2接触部位进行箍筋加密；分布构造钢筋采用普通钢筋，钢筋直径φ8-12，间距不宜大于20cm，齿墙底部采用双排配筋，钢筋直径为φ12-20，间距为20-30cm，一般采用HPB235(A3)钢，所有主筋净保护层均不小于4cm，箍筋钢筋净保护层均不小于2.5cm，分布钢筋净保护层不小于2.0cm。

将基脚护坦6、阶梯护坡和路肩墙2三部分连为一体的整体式防护结构，通过改变局部基础结构样式，不仅增加了整体结构的抗倾覆性和稳定性，也增加了下部基础的抗冲刷侵蚀和淘蚀基底性能，同时避免因防治结构局部破坏而危及路基路面1的安全，充分保障公路的安全畅通。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种高路基低河床水毁防治结构，包括路肩墙（2）、阶梯型护坡（5）与基脚护坦（6），其特征在于：所述路肩墙（2）设置在阶梯型护坡（5）的上端，所述基脚护坦（6）设置在阶梯型护坡（5）的下端，所述路肩墙（2）的一侧连接有路面（1），所述路肩墙（2）的中部开设有排水孔（3），所述路肩墙（2）的下端设置有墙趾（4）。

2.根据权利要求1所述的一种高路基低河床水毁防治结构，其特征在于：所述路肩墙（2）与路面（1）之间开设有沉降缝，所述沉降缝按一定间距分布，间距为10-20m，所述阶梯型护坡（5）的一侧为河床，所述沉降缝垂直于河床水流流向，所述沉降缝内部采用沥青麻絮充填。

3.根据权利要求1所述的一种高路基低河床水毁防治结构，其特征在于：所述路肩墙（2）、阶梯型护坡（5）与基脚护坦（6）为一体的整体式防护结构。

4.根据权利要求1所述的一种高路基低河床水毁防治结构，其特征在于：所述路肩墙（2）的高度为6-12m，顶宽为0.5-2.0m，墙身前坡率系数为0-0.35，墙身后坡率一般为0-0.25，所述墙趾宽度为0.5-1.0m。

5.根据权利要求1所述的一种高路基低河床水毁防治结构，其特征在于：所述阶梯型护坡（5）平台长度为1-3m，阶梯宽度为0.5-1.0m，高度与宽度相似取值，阶梯型护坡的阶梯组数在5组以上，最终使护坡整体呈1:1或1:1.5的坡率。

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