张宏伟,申铁军

（1.山西路桥第三工程有限公司,山西 忻州 034000; 2.山西路桥建设集团有限公司,山西 太原 030006）

0 引言

晋城市太行一号国家风景道阳城段灾后水毁修复工程位于山西省晋城市阳城县，累计长度91.922 km。道路原标准为三级公路，路基宽度为7.5 m、8.5 m两种，设计速度为40 km/h、30 km/h两种，采用公路-Ⅱ级的桥涵荷载等级，设计的洪水频率为路基、小桥涵为1/25年，大中桥为1/50年，2021年该项目遭遇百年一遇的洪水侵害。晋城市太行一号国家风景道阳城段路基水毁灾后恢复设计重建工作不涉及平面改线，维持原三级公路标准。针对路基冲毁、路基沉陷、路面开裂、涵洞进出水口冲毁、桥梁毁坏等道路灾毁情况，由于全线病害分布路段较多、病害类型较复杂多样，除确定修复的路段和病害外，要对全线存在潜在结构性和安全性问题较轻微的路段进行调查分析，明确其分布路段，并进行预防性养护设计及恢复，避免修复完成后潜在病害进一步发展而导致道路破坏。

1 水毁设计原则

该次灾后恢复设计定义为修复性养护设计，但全线累计长度91.922 km，里程较长。由于每段挡墙所处河道位置、水流速度、河床粒径等均不同，全线均采用一个冲刷深度来确定挡墙基础埋深不尽合理，可能导致有些挡墙基础埋深过大，而有些却埋深不足。因此，按具体挡墙路段分别确定其冲刷深度及基础埋深。养护设计通常按一阶段施工图进行设计，特殊路段可增加技术设计阶段，水毁设计原则中有对水毁路段进行工程地质勘察的要求，所以补充了项目路段地质调绘、勘察及试验的相关内容。设计说明中的水毁修复设计方案与设计图要求一致，设计文件中须明确路床、堤基填料类型、路基压实度及CBR的要求[1]。

2 汛期灾后恢复设计方案分析

2.1 路基路面修复设计

2.1.1 路基沉陷修复

路基沉陷属于路堤与路床病害，其中包括不均匀沉降、杂物堆积、冻胀翻浆、开裂滑移4类，应进一步细化该项目路基沉降类型、原因分析等，合理确定不同类型病害的整治方案。原有路基上采用强夯方案有可能对老路或周围结构物造成破坏，应根据沉陷类型，采用注浆、压填碎石或砂砾、桩复合地基等非开挖方案。对于已经完成沉降的路段，可采用路面修补加铺方案。依据路基填高确定路基处理深度不尽合理，应结合钻芯取样的结果分析，合理确定需处治的深度。

2.1.2 路面病害修复

路面病害处治仅对裂缝进行灌缝处理，其他病害均采用挖除路面结构层重新铺筑的方案。工程规模大，要根据细化的路面病害，考虑铣刨就地再生、微表处等方案对路面进行修复。裂缝仅有小于3 mm的灌缝处理方案，核查是否存在大于3 mm的裂缝及其处治方案。灌缝处理方案较合理，但设计说明中应明确灌缝材料、开槽尺寸、方法及施工注意事项，要补充新铺筑路面结构层的设计说明。

2.2 防护工程修复设计

挡土墙倒塌、下沉、基础外露该类问题属于防护及支挡结构物分类，应明确挡墙是局部损坏还是结构失稳。对于局部损坏但结构完好的挡墙，设计采用修补、加固方案较合理，基础外露采用现浇混凝土加固挡墙基础较合理，但施工需开挖基坑，可能影响现有挡墙的稳定。因此，应结合挡墙设置位置、水流冲刷程度、河道情况等，采用疏通或局部改称河道、设置导流或挑流工程、增加石笼抗冲刷等措施。结构受损挡墙拆除重建可能引起路基坍塌，要增加支撑墙、锚固、加大断面尺寸的比较方案。若采用拆除重建方案，应增加临时支护工程，确保路基稳定。可将柔和性好的钢绳网覆盖在有潜在危石落石的坡面上， 4.50 m×4.50 m正方形模式布置的锚杆与纵横交错的φ16支撑绳相互联结（施工中根据实际地形条件在4.20～4.80 m间作适当调整），四周支撑绳与每张钢绳网间用缝合绳进行缝合联结，预张拉使其紧贴坡面，其方格网孔为30.0 cm×30.0 cm。见图1。

图1 主动防护网系统示意图

2.3 排水工程修复设计

主要是指边沟、急流槽淤堵、冲毁等问题，对于排水设施损坏路段，设计采用恢复措施，对于排水不畅路段，增设相应的排水措施，方案较合理，但由于水损害是导致路基各种破坏的重要原因。因此，要对全线排水系统进行梳理排查，并进行综合排水设计，确保新旧排水系统良好衔接，确保排水系统合理有效。

2.4 交通安全设施修复设计

补充了灾后恢复的交通安全设施数量表，对于已损毁的交通安全设施应有相关处治意见或措施。要补充灾后恢复的交通安全设施设计说明、布设原则等相关内容。要补充交通组织中的交通安全设施保畅方案，有工程内容的，要相应计列工程量。原设计文件图纸中仅有灾后重新设置的交通安全设施一览表，缺少护栏在桥梁、挡墙上的预留预埋设计，缺少护栏的端头设计图纸。要补充相关设计图纸，包括标志、标线和护栏的安装图、布设图、大样图等。对于部分损毁的安全设施，要评估后进行综合利用。

2.5 桥涵工程修复设计

重新测量水毁后的地面标高补充在原桥型布置图中。根据缺损点逐点补充处治设计图。路基掏空处应采用围堰抽水，清理基底，再采用混凝土填筑并核查结构受力是否需要配筋。根据桩基出露长度、是否出露钢筋设计抱箍长度，核查水毁后桩长是否满足设计要求，并在桥下设置铺砌避免进一步冲刷。补充锥坡损坏修复的相应设计图，并核查恢复还是需要加高标准修复。核查桥头引道是否冲毁，并进一步完善桥头引道的防护设计。涵洞进出口应按远接远送的原则，对出水口铺砌长度视土质和流速而定，较陡的地形加长铺砌或接长排水沟，避免冲蚀洞口铺砌以损坏八字墙基础及路基边坡，进口跌水井应设排水沟顺接原沟。部分易淤积的涵洞，进水口应补充沉淀池。

K9+470.0小桥拆除新建缺少说明和相关图纸，其余清淤、洞口修复应补充淤积示意、洞口铺砌、截水墙、墙身基础等部位的缺损示意图和相应的修补处治方案图。涵洞：K9+526.0线外圆管涵，涵洞孔径小，清淤困难。涵洞出口接挡墙，应在地面补充铺砌截水墙以保护挡墙基础。进口跌水井顶设置一段排水沟顺接原沟。K3+122钢筋混凝土盖板涵补充基础钢筋布置图。涵洞除K27+040钢筋混凝土线外圆管涵缺少其他新增涵洞设计图纸，并根据主要意见补充新建涵洞的相关设计内容。K27+040钢筋混凝土线外圆管涵，涵洞孔径小，清淤困难，涵洞一旦淤死，拆除更换困难。核查K29+215.0钢筋混凝土圆管涵采用10～2.0 m的设计方案是否合理，由于缺少相应设计和说明，咨询无法判定方案合理性，应与小桥或过水路面进行方案比较。K47+623.5钢筋混凝土盖板涵需核查出口急流槽出口是否与沟底妥善连接，否则会冲蚀坡脚引起路基边坡垮塌。急流槽出口长度太短，仅1.3 m，需根据流速加长，一般需4～5 m。槽体补充消力槛，出口补充消力槛和消力池。新增涵洞按主要意见中新建桥涵意见补充相关图纸。K51+180波纹管涵出口地面线坡度较大，水流易冲蚀地面，进而掏空出口铺砌，危及八字墙及路基边坡。应加长出口铺砌至沟底处。K56+653钢筋混凝土圆管涵无进出洞口设施，无法挡住路基边坡，应补充；进出口处排水沟应有引入排出的衔接设计。K57+700钢筋混凝土盖板涵参见K47+623.5钢筋混凝土盖板涵出口急流槽意见修改。

2.6 隧道修复设计

根据隧道恢复处理数量表，隧道恢复处理仅是土建工程数量，主要为洞顶回填及洞内电缆槽内清淤和盖板更换，应根据隧道原设计核查隧道内是否有其他机电设施损毁。隧道洞口受山体滑坡影响，洞口明洞受损，应进一步核查隧道结构是否存在受损情况。另原洞顶水沟是否可按原设计恢复，如不可恢复应根据新地形重新设计。隧道洞内清淤后应核查隧道排水系统堵塞情况，进行补充设计。

3 水毁修复注意事项分析

特殊路基工程数量表中的病害描述应与设计说明保持一致。特殊路基处理工程数量表（路基填筑）中有边坡外侧深沟、路基边坡冲沟、上游边坡冲沟、下游边坡冲沟的病害描述，如未见相应的说明，应补充完整。设计文件中有改河、改渠工程数量表，应补充相应的设计说明。水毁修复示意图的备注有基础掏空和倾覆两种情况，应明确各段属于何种情况，若两种情况均存在，应明确具体段落桩号。挡墙基础掏空路段多路面完全破坏，应对挡墙功能有效性进行评估，以便确定挡墙是否可以完全利用。注浆技术用于压实度不足或桥头跳车路段的路基加固较合理，但如果路基含水量较大而导致路基沉陷的路段，要采用换填或碎石桩等复合地基处理。注浆施工前应进行浆液配合比设计，并进行现场试验性注浆，以便验证浆液配合比，确定注浆压力。

拆除重建或新增挡墙仍有基础下混凝土填充数量，应核查。例如K0+500～K0+757段、K1+770～K1+836段、K1+906～K1+933段等，类似问题应核查。K32+540～K32+640段、K33+740～K33+810段路基沉降，设计采用挖除部分路基重新回填的设计方案，挖除深度分别为6.0 m和4.0 m，挖除深度较大，要结合路基沉降原因，与注浆或桩加固方案进行比选。边坡修补示意图中要有石笼码砌方案与相应的工程数量。位于河流凹岸顶冲段的挡墙，除保证挡墙基础埋置深度外，要在增设护坦或石笼防护。

护岸设计适用于K27+550～K28+000段，从K27+380-+780照片看，该路段为挖方段，应进一步核查其破坏原因，明确设置墙式混凝土护墙的目的。K38+792-+892段、K39+125-+190段路基沉降采用开挖路基6 m深后，进行强夯压实，应注意以下问题：挖除深度较大，要结合路基沉降原因，与注浆或桩加固方案进行比选。在旧路路基上使用强夯措施会破坏老路路基或附近构造物，要取消。增设拦水带的路段，同时应增加边坡急流槽设计。K48+621.368断面显示路堑挡墙上部碎石土陡倾于路基，易产生越顶风险，要清除上部碎石土。路基沉降段采用挖除部分路基重新回填的设计方案，挖除深度分别为1.5～6 m不等。对于挖深小于3 m的，该方案较合理，但对于挖深大于3 m的路段，要结合路基沉降原因，与注浆或桩加固方案进行比选。

位于河流凹岸顶冲段的挡墙，除保证挡墙基础埋置深度外，要在增设护坦或石笼防护。回填石渣路段若铺设土工格栅，应明确土工格栅上下10 cm范围内采用砂砾填筑，避免石渣刺破格栅而导致其失效。为保证路床压实度，应对路床石渣的最大粒径、压实度进行明确。

4 施工预算分析

拆除工程、清淤、路面铣刨定额中已包括装的内容，不应再选装载机装。特殊路基处理回填石渣按图纸包括两部分：借用石渣填筑和利用石渣填筑，所以二者石渣单价应不同。挖除水稳料和沥青面层的场外运输定额应按运土方套用。

该项目混凝土都为商品混凝土，所以定额中不应有混凝土拌和与运输。路基注浆根据图纸水泥标号为PC42.5，浆液比为1∶1，加2%缓凝剂，定额应根据图纸做出修改。防护网定额要套用2018部版定额中主动防护网并按图纸数量调整材料消耗量。台背回填等回填片石混凝土套用定额时应将钢模板去掉，挡土墙有浆砌和片石混凝土，应该分别列出数量再套定额。箱梁架设未考虑双导梁及跨墩门架费用或要用吊车架设。交安工程标志牌和路侧波形梁护栏设计图纸中没有具体数量，定额使用数量无依据。

钢筋混凝土护栏中的钢管应该只计材料费，不应套用波形梁护栏的定额。坡面植草防护：根据图纸锚杆挡土墙锚杆制作安装中应去掉混凝土，并调整浆液的消耗量[2]。水稳混合料与混凝土为自拌应增加拌和站的安拆和场地建设费。1～4 m盖板涵基坑开挖定额中已经包括装和场内运输，不应再计算装。同种材料的单价应该相同，要复核。板桩墙预算锚杆制作安装应按图纸要求修改钢筋型号与工字钢消耗量。挡土墙钢筋数量错误，钢筋型号未替换。微型桩钢管数量未计，钢筋应根据图纸套相应定额，水泥浆消耗量按图纸调整。拆除砌体已包括清理现场和场内装运，不应再套装载机定额[3]。

5 结束语

通过以上分析，可以看出水是引起路堑边坡坍塌的主要原因之一，在恢复边坡及支挡防护措施的同时，应加强综合排水设计，合理增设截、排水、引水措施，保证汇入路基范围内的水有接有送，避免水毁。