榆佳高速公路風積沙路基水毀分析，主要情況如下：

榆林地處毛烏素沙漠邊緣，年降雨量較大，導致在此修建的榆林至佳縣的高速公路路基出現多處水毀。

通過對榆佳高速公路沿線路基邊坡水毀的調查和分析，歸納出了榆佳高速路基邊坡水毀的主要類型，同時結合國內外文獻，對風積沙坡面沖刷形態及發展規律進行了分析。

通過對榆佳高速公路的調查與分析，得出風積沙地區水毀的防治應該加強路基的日常養護，在水毀發展的初期就採取措施，進行養護，保障路基的安全和穩定。

我國沙漠地區蘊藏著豐富的能源，隨著我國西部大開發的實施，大規模進軍沙漠，開採礦藏，發展旅遊，已經成為開發沙漠的重要模式。由此，帶來了沙漠地區公路的迅猛發展

沙漠地區修建的高速公路大部分都是在沙漠的邊緣修建，具有氣候乾燥，年降雨量小等特點，一般路基不需做太多的防護。

然而，榆佳高速公路年降雨量較其他沙漠地區大很多，導致榆佳高速公路在建成後路基出現大量的水毀，影響路面的安全。

對於路基水毀的防護，國內外學者做了較多的相關研究，符亞儒等人[3]依託榆靖高速公路，對路基邊坡的防護技術進行了一定的探討；

郜超[4]等人根據靖安高速公路路基邊坡的類型條件，採用以植物措施為主，結合有關工程措施的水土保持防治措施，設計3種邊坡防護技術措施。

榆佳高速公路是榆林市與榆綏相接的高速公路，起點位於榆林市青雲鄉，終點位於陝晉兩省交界處的黃河大橋附近，總長約78.69km。

由於短期強降雨的影響，公路多處發生水毀，搶修工程的費用多達1300多萬元，各種補償400多萬元，造成嚴重的經濟損失。

通過實地調查，榆佳高速公路風積沙路段路基相關水毀共發生33處。

發現路段水毀處路基以風積沙為主，進而對高速公路風積沙地區水毀的地質特徵、路基水毀特徵及發展規律進行分析，為風積沙地區水毀路段的防治措施的設計和選擇提供參考依據。

1 地形地貌特徵

榆佳高速公路所處地理位置為黃土高原與毛烏素沙漠交界地帶，所以其地形地貌特徵較為複雜，所以沿線地形地貌大致可以劃分為三個主要類型：

分別為：

沙漠灘地地貌、黃土梁峁溝壑地貌和河谷階地地貌，分別見圖1-圖3。

沙漠灘地地貌主要位於K3+300~K38+100，地形為固定或半固定沙丘，沙丘表面植被覆蓋較好；

黃土梁峁溝壑地貌主要位於K3+300以前和大壕溝、佳蘆河以南及線路K38+100以後地區，屬黃土丘陵地形，梁頂與谷底的相對高差為50～200m。

此外，黃土梁峁溝壑斜坡地帶常見有落水洞、盲溝、陷穴等黃土溶蝕特有地形；河谷階地地貌主要位於K36+000至K38+100處，佳蘆河河谷較寬闊，地形平坦，發育1、2級階地。

一級階地前緣高出河水面8~10m，地表多為農田，二級階地前緣高出河水面25~30m，大多數為殘留的高階地，路線段內不發育。

圖1 沙漠灘地地貌

圖2 黃土梁峁溝壑地貌

圖3 河谷階地地貌

2風積沙地段路基水毀基本特徵

路基水毀類型分佈並不具有區域規律，不同區域的公路路基水毀類型可能有差異，同一區域的公路路基也可能存在差異，甚至是同一條公路不同路段水毀的水毀類型也可能存在差異。

根據調研結果，榆佳高速公路路基水毀類型主要分為3類，即路基邊坡沖毀、路基排水溝水毀以及路基邊坡護坡損毀。

2.1路基邊坡沖毀

路基邊坡沖毀常常是由於設計階段排水設施設置不合理，在短時大量降雨的情況下，路面彙集的大量雨水通過排水溝渠排出，超出了排水溝渠本身的設計流量

導致水流排出不暢從而衝出排水溝渠，形成沖溝致使路基脫空，從而造成路面垮塌的嚴重後果，如圖4，該類型水毀共發生9處，佔路基水毀總數的27%。

（a）K29+160處 （b）K29+080處 圖4 路基邊坡沖毀

2.2路基排水溝水毀

路基排水溝水毀常常是由於邊坡排水溝內的水在排水過程中衝出排水溝，導致部分帶有較大動能的水流沖刷排水溝兩側的土體，從而掏空排水溝底部，造成排水溝底部無支撐土體而坍塌破壞，如圖5，該類型水毀共發生12處，佔路基水毀總數的36%。

（a）K35+620處 （b）K39+264處 圖5 路基排水溝水毀

2.3路基邊坡護坡損毀

路基邊坡護坡損毀常常是由於路基防排水設施設置不合理或者是施工階段未把控好施工質量，導致帶有較大動能的雨水直接入滲到土體內部，掏空底部，造成破壞，如圖6，該類型水毀共發生10處，佔路基水毀總數的30%。

（a）K32+450處 （b）K18+680處 圖6 路基護坡損毀

3風積沙坡面沖刷形態及發展規律

結合國內外各類坡面沖刷的研究成果，分別按照坡面侵蝕強度、坡面沖刷形態特徵、坡面有無防護對坡面沖刷進行了分類，如表1。

根據坡面沖刷類型，結合榆佳高速公路水毀的特點，本文將導致水毀的沖刷分為4個階段，即細溝形成階段、沖溝形成階段、排水溝渠淘蝕破壞階段和路基邊坡淘蝕破壞階段。

（1）細溝產生階段：從降雨開始，起初雨水降落坡面，雨水“浸潤”坡面，水下滲較多，坡面水流量較小，水流會較均勻地逐層剝離表層沙土，並在不遠處形成少量淤積物，坡頂處自上而下出現一些細密淺小的水流沖刷的痕跡，此時為風積沙坡面片蝕階段。

隨著降雨的繼續，路面彙集的雨水經過排水溝渠的排出，對排水溝渠出口處的風積沙坡面進行持續的沖刷，會在風積沙坡面表層形成一道淺且小的細溝，其深度一般小於5cm，寬度小於10cm。

（2）沖溝形成階段：當排水溝渠繼續將路面彙集的水流排出時，淺窄的細溝就成為了排水溝渠排出水流的通道，排水溝渠出水口由於集中水流的沖蝕，會形成小的落差，使得沖蝕作用進一步加強，導致細溝逐漸加深、擴寬，且因為風積沙的特殊性質，會快速越過淺溝階段，直接形成沖溝。

（3）排水溝渠淘蝕破壞階段：若排水溝渠出水口處仍在不斷排出雨水，則在水流持續的沖蝕作用下，沖溝斷面不斷擴大，並開始產生上蝕。

並且隨著排水溝渠出口處落差越來越大，沖溝的上蝕速度越來越快，上蝕開始延伸，逐步淘空排水溝渠底部，導致排水溝渠底部無土體支撐造成破壞。

（4）路基邊坡淘蝕破壞階段：若降雨還在繼續，則會導致排水溝渠的逐步損壞，直到排水溝渠被沖走，沖蝕上溯至坡頂的路基邊緣。

此時路基邊緣與沖溝溝底之間的落差致使水流在此處形成跌水，而跌水衝擊並侵蝕溝底和溝壁，使得沖溝底部與路基邊緣形成更大的落差，在循環作用下，水流不斷掏空路基邊坡，使得路基逐漸懸空，路面出現裂縫，最終因失去穩定而導致坍塌破壞。

4主要結論

本章通過對榆林地區榆佳高速公路路基水毀類型的實地調查，揭示了風積沙地區高速公路水毀基本特徵，明確了公路水毀類型及其發展規律，主要結論如下：

（1）通過對榆林地區高速公路水毀工程的調研，根據路基水毀類型主要表現為3類，即路基邊坡沖毀、路基排水溝水毀以及路基邊坡護坡損毀。

（2）風積沙地區的水毀絕大部分是由於汛期強降雨下，路基的破壞通過細溝產生、沖溝形成、排水溝淘蝕破壞和路基邊坡淘蝕四個階段，使得路基逐漸懸空，路面出現裂縫，最終因失去穩定而導致坍塌破壞。

（3）風積沙地區應該加強路基的日常養護，在水毀發展的初期就採取措施，進行養護，保障路基的安全和穩定。

來源：中交資產管理有限公司 宋東海、王建軍、張賢、卜鳳波

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