在我国西部山区公路的建设中,公路多沿河傍山展线,公路水毁十分严重。由于受地理条件、地质、水文、气候等多种因素影响,公路水毁机理及防治技术也显得复杂。本文结合交通部西部交通建设科技项目《国道315病害治理与生态环境保护的研究》的子课题《国道315线芒崖-且末段水毁病害治理的研究》(编号:2001 318 365 91),通过多组方案试验,对其进行系列研究。本文总结了前人对沿河路基结构物附近的水流结构、冲刷机理的研究成果,在此基础上对山区河流中泥沙起动规律、运动特性进行了试验分析,对复合坡泥沙起动流速进行了试验研究;同时对紊流脉动数据的测试和处理进行了专门研究,找出了流速脉动幅度与雷诺数、佛汝德数之间的关系,并对流速进行了谱分析。对沿河路基的水流冲刷类型、冲刷机理及冲刷深度的影响因素进行了分析;通过模型试验,对不同流量,不同水深,不同流速及不同冲刷角度的冲刷进行了模拟,并对不同防护材料及防护结构型式进行了试验研究。文中针对复合底坡泥沙的起动特点,考虑坡度对起动流速的影响,得出复合底坡泥沙起动流速与平坡起动流速影响关系式;在对冲刷类型、冲刷机理分析的基础上,根据模型试验结果,采用量纲理论和回归分析方法,分析得出了分别适用于新疆干沟地区(宽级配泥沙颗粒)和戈壁滩地区(细颗粒泥沙颗粒)沿河路基最大冲刷深度的计算公式,并首次推出沿河路基的冲刷宽度计算公式;针对G315线的水毁防护要求,提出了砂枕防护、土工格栅防护、土工格笼防护、格宾结构防护四种新型防护方案,模型冲刷试验表明,土工格笼防护方案具有很好的抗冲性能,可用于G315线水毁防护工程;在无防护结构冲深及冲宽的计算公式基础上,修正得出适用于防护后冲刷深度及宽度的计算公式。