两头并举阻断水害隐患,多管齐下设计复旧工程

摘要：桥梁防洪历来是防洪工作中的重点，因为其被洪水破坏后恢复期长，对运输影响较大，继而对地区经济发展会造成一定影响。所以，在遇水害桥梁的复旧工程设计中，需对该桥今后防洪安全全面考虑，不但要解决现实问题，而且要对今后可能出现的问题做出预想。

中图分类号： TV87文献标识码： A

一、 工程概况

东莱线某桥于2008年8月份发生了严重水害，洪水将桥址上下游莱芜方河岸大面积冲垮，桥台下路基部分被掏空，严重影响行车安全。经有关单位昼夜抢修，加上后期降雨量减少，水流量减小，水害桥梁转危为安，复旧设计随即展开。

（一）既有桥梁及防洪结构物现状

该桥建于1971年，为东都到莱芜铁路线上一处较为重要的桥梁，其上游有水库一座。后因该桥下游盗采河沙情况严重，为保障桥梁结构安全，于2001年在下游拦砂坝一处；坝体为M10浆砌片石砌筑，基础采用旋喷桩咬合搭接而成；紧靠拦砂坝下游设有铁丝石笼，宽度为3m，铁丝石笼采用钢轨桩防护。桥址上下游50m河岸有浆砌片石挡土墙式护岸。

（二）水害产生原因分析

根据现场调查资料和查有关水文资料，对该桥病害产生原因分析如下：

该桥上下游河岸在卫星地图上大致呈“V型”，而桥梁位置刚好处于V字的底端，河床较二滩更为明显。调查发现，河沙盗采造成此现象的“元凶首恶”。

水文资料显示，该河流原有4m左右的河沙覆盖层，其下为砂岩层。上世纪90年代，本地盗采河沙现象较严重，后为保证桥梁安全，于下游建拦砂坝一处；但多年采砂对河床造成损害已无法弥补，多年的水流及河沙重新淤积已使原河床发生较大改变。至洪灾发生之时，拦砂坝上游河流河沙覆盖层仅为2m左右，下游河流砂岩层，已无覆盖层。盗采河沙更直接造成新河床、河岸的行成，而这种形状的河床、河岸极为不利于水流流向下游。

水害的发生前几个小时，上游水库有过泄洪行为，水量突然地增大也是造成本次水害的重要原因，但水流流向随着河床潜移默化地变化而产生的改变才是根本原因。

二、 设计理念和思路

“水在疏而不在堵”，这是祖先几千年的治水经验精华所在，非常有道理。本次防洪复旧工程设计也严格遵循这一原则。

洪水到来时，桥的安全在于墩台，基础抵抗能力强是桥梁抵抗洪水的根本所在。所以，能保证桥台护岸牢固、桥墩基础一定埋深和周围土（沙）的稳定性，即可以保障桥梁在洪水中的安全。

因此本防洪复旧工程的设计理念和思路概括为：两头并举，引水入正途，固沙于墩周。

三、 采取设计措施

根据以上的病害的实际情况，结合形成的设计理念，本设计采取以下措施整治水害：

1、回填部分被冲垮河岸，于上游被冲毁河岸处新建M10浆砌片石护岸且相应向上游延长100米，并在护岸外新建M10浆砌片石淹没式中水位丁坝。

丁坝的主要功能为保护河岸不受来流直接冲蚀而产生掏刷破坏，促进坝田淤积，形成新的岸滩，达到保护河岸的目的。同时它也在改善航道、维护河相以及保护水生态多样化方面发挥着作用。

采用此种措施的目的在于：防护河岸，使河沙重新淤积而自然形成新河岸滩。这样的组合能达到双重防护的目的，既可以使洪水带来的泥沙淤积又可以减缓水流速度。

2、恢复桥台前被冲毁的护岸。新建M10浆砌片石挡土墙式护岸，护岸基础均采用旋喷桩咬合搭接而成，并使护岸将就近一处桥墩围起。桥墩周围也均采用旋喷桩咬合连接成环形用于固定墩周河沙，其上做M10浆砌片石导流堆，以保护桥墩。

之所以采用旋喷桩防护，是因为旋喷桩在砂性地质中成桩效果很好，其也亦常作为止水帷幕结构物。这样既可以防止暗流掏空挡墙、导流堆下河沙，又可以给上部结构物提供足够地承载力。

设置以上结构物的目的，在于直接防护桥梁免受洪水侵害。

3、回填下游被冲毁河岸，降低既有拦砂坝中部（对应3孔桥梁处）的标高0.5m，增加铁丝石笼至5m宽并强化钢轨桩防护效果。

降低既有拦砂坝中部标高，非常有必要，这也是为“引水入正途”打基础的一步；水流经过等高的过水建筑物，在各处通过水流量是相等的，而两侧高中间低的过水建筑物，则为中间为主要水流通道；这样，河床偏执于河岸一侧的情况将逐步改观。

紧靠拦砂坝的铁丝石笼则是为了防止水流直接冲击下游河床。因拦砂坝下游河床河沙已被盗采一空，坝顶与河床面高差近2m，水流直接冲击河床面砂岩层，则会对坝体安全造成影响。

4、除以上措施外，采取的措施还有，将上游东都方二滩中淤积河沙部分挖除并填至对面莱芜方河床内，以加速新河床的形成。

四、 防洪加固效果

设计完毕后，随即进行复旧施工，该桥梁当年未在遇到大的洪水侵扰；随后几年，降雨量虽未达到水害发生之年的水平，上游水库却有泄洪情况发生，该处均未出现险情；河床线有较大改观。

五、 设计总结和感想

本次复旧设计，一在疏，二在防；各种措施紧紧围绕“引水入正途，固沙于墩周”的设计治理理念，达到了预想效果。这也为该桥以后防范较大洪水打下了一定基础。

就像法律机构是为了预防犯罪而不是仅仅为了有了犯罪去惩治一样，防洪设计的根本在于预防洪水的破坏，而不是单纯地“迎接”洪水的挑战；兵法中有“上兵伐谋”“不战而屈人之兵”的说法；作者一直认为根治这样类型水害最佳设计方案不是设置怎样的导水建筑物，而是能顺势利导地使水流下泄，故保护和维护合理的河床、河岸线和河岸植被才是真正的最佳“设计”。