农村土质道路路面形态对道路侵蚀的影响

摘要

路面形态作为道路微结构的表现形式，改变道路降雨侵蚀特征，对调节道路系统水沙传递过程有重要意义。本文以拱形、侧向形、平直形、凹形等4种常见路面形态为研究对象，通过室内模拟降雨试验，研究坡度（5°、10°、15°）及路形差异下，道路侵蚀特点。结果表明：路形对产沙的影响高于产流，路形通过改变路面径流的水力学特征来改变产沙特性；在坡度10°和15°时，凹形路面径流流态为急流，流速最大，土壤侵蚀率显著高于其他路形，且侵蚀泥沙颗粒粒径较大；在坡度5°和10°时，拱形和平直形路面水流流态为缓流，拱形路面产流产沙能力最弱，抵抗降雨侵蚀的能力最好。凹形和平直形路面对坡度的敏感性较高，随着坡度提升，产沙量和水流能量均有大幅提高，坡度对拱形和侧向形影响较弱。路形差异导致侵蚀特征迥异，在道路设计建设过程中，科学的路形搭配和“路-渠”组合能有效防治道路侵蚀，降低道路建设对生态环境的影响，该研究可为农村低等级道路建设和维护提供参考。