公路小桥涵水毁防治浅析

摘要：笔者结合自身工作实际，介绍了小桥涵水毁的原因及防治对策。

关键词：小桥涵 水毁的原因 防治对策

小桥涵是公路的主要排水设施之一，特别是在山区公路的水毁中，小桥涵的水毁占有很大的比例，并且破坏形式也多种多样，影响因素众多。为发挥小桥涵的正常排水作用及自身的抗洪能力，须做好小桥涵的水毁防治工作。

1、小桥涵水毁调查

1.1水文调查

水文资料是河流水情变化的记录，是进行水文分析和计算的依据，应认真细致地进行搜集和整理。首先，必须全面细致地收集和整理洪水资料，然后根据这些资料采取各种可能的途径进行洪水分析计算，求得设计洪水流量，并计算设计洪水位和设计流速，以此作为防护工程设计的依据。

水文资料的来源主要有3方面：水文站观测资料、历史洪水调查资料、县志等地方志的历史纪录。公路沿线跨越的河流一般是中小河流居多，这些河流上往往没有设立水文站，或者虽有水文站观测资料但是年限较短（少于 20年），而且无条件进行插补和延长，因而在实际工作中经常需要在缺乏流量观测资料的情况下推算设计流量。水文调查内容应包括以下内容。

（1）小桥涵概况调查。找出线路及桥涵所在位置，了解其所跨河沟的发源地；桥位以上流域面积、形状及流域内地物地貌情况；形态断面测量，主要有河流桥位处洪水比降、河道沟渠糙率、桥梁轴线与河道轴线的夹角。

（2）洪水调查。首先，对沿河气象、水文分区有一定了解，如附近有较大河流时要注意搜集河道水文资料。其次，附近如有相应的公路和铁路，要尽量搜集其桥涵勘测设计、施工、竣工资料。第三，向养护部门调查现有桥涵在运营期间的泄洪能力和冲淤情况。第四，在桥位上、下游两岸进行洪水调查，尤其是历史上历次大洪水的水位、发生年月及重现周期。

1.2 水毁灾害调查

（1）资料收集。主要是对自然气候条件、地质地形、流域范围、工程防护措施的图件与计算资料、工程定额等资料的收集。重点搜集以下资料：小桥涵的详细设计资料；水文地质、植被条件、地形等资料；降雨等气象资料；历年水毁详细记录，发生地点、规模、类型、原因；小桥涵的养护记录。

（2）现场调查。现场调查资料的搜集的完善程度和可信程度是进行水毁防治的基础，必须严格地遵从一定的规则进行调查。对于小桥涵要调查清楚水毁的位置、原因、后果以及水毁类型，还要弄清楚区域汇水面积、水毁发生之前小桥涵的状态等。

（3）调查资料处理。对调查资料逐一进行整理；按桩号对照照片、地形图纸、小桥涵设计资料逐一进行统计列表；对敏感点的状况、几何尺寸、破坏程度逐一定量计算，按桩号列表统计；对尚没有发生破坏的小桥涵进行外观直觉、经验技术判断，感觉有问题的进行逐一定量化统计；对破换严重的小桥涵进行测量估算，在室内详细对照图纸进行计算判断；对照收集的资料，详细地进行室内归纳，最后写出调查报告。

2、小桥涵的设置要点及水毁防治措施

2.1 小桥涵的选位

（1）位置的选择

在山区，小桥涵一般逢沟必设，同时应考虑当地的水文地质条件、路基路面排水系统及经济因素等。小桥涵位置选择应当服从路线走向，顺应自然，沿水流方向设置，只有在特殊情况下，在不降低路线标准的前提下局部调整路线，选择较好的桥涵位置，使得水流顺畅稳定，避免上游水位壅高、下游流速过大、不发生斜冲等现象。

（2）小桥涵的立面布设

当河沟纵坡较缓时，水流流速较小，从下游洞口开始，以较缓的坡度向上游延伸，并尽量使上游与原沟坡率顺接一致；而在山岭区河沟纵坡较陡，水流速度较大，陡坡小桥涵的设置应充分利用地形和地质条件，既要经济合理，又要保证结构的稳定性。当地形变化较大时，也可设置成陡坡和缓坡并用的平置式坡涵，二者之间的衔接用跌水过渡。

2.2 进出口形式的选择

进出口形式是否合理对于确保小桥涵及路基结构的稳定、水流的通畅有着重要的作用，应根据洞口附近的地形、地质条件和水流特征等合理选择。洞口形式多样，有八字翼墙式、锥形护坡式、一字墙护坡、跌水井式及上游跌水井下游急流坡式等。

2.3 孔径的选择

小桥涵对天然河床断面有较大压缩，孔径选择是否合理关系到小桥涵的过洪性能。应根据设计流量Q设、河床自然特性及进出口铺砌加固类型所允许的平均流速等确定孔径，以确保小桥涵足以通过设计流量及允许的桥前壅水高度，并在工程量不致过大的情况下满足一定的抗洪要求。其中设计流量是确定小桥涵孔径的主要依据之一。

2.4进出口加固及消能措施

在小桥涵进口断面，水流中间流速较大，两侧流速较小，而进口前河床断面上的天然流速较大，这对进口处两侧产生较大的冲击、冲刷作用。为防止进口冲刷破坏，须对进口附近的河床进行加固处理和必要的消能。而上游水流经小桥涵后位能转化成巨大的动能，在出口处形成很大的流速，对河床产生冲刷，在小桥涵铺砌末端的垂裙下游形成局部冲刷坑。在水流作用下冲刷坑深度变大，超过垂裙的基础埋深时，引起垂裙下沉坍塌，造成小桥涵出口铺砌段的毁坏。对山区公路小桥涵出口处的水毁，可考虑加大垂裙的基础埋深，但超过一定深度会增加施工难度。因此，在小桥涵的出口处采取必要的消能、加固措施，可以减小冲刷深度，增加小桥涵的稳定性和行车安全性，且经济有效。

3、小桥涵水毁的防护对策

3.1 对于山区沿溪线公路，涵洞不仅排水而且输沙。如果孔径太小，流沙及杂物堵塞涵洞后人工难以进入清淤，使涵洞排水功能减弱，一旦山洪暴发，涵洞极易被冲毁。因此，一般应每隔 300 米设置一道涵洞，直径不小于 100 厘米的钢筋混凝土管涵或墙身高不小于 100 厘米的钢筋混凝土板涵或石拱涵，通常要设置在凹凸曲线顶部和纵坡的陡缓变坡处。

3.2 勘察设计时，应尽量查明进出口标高、水流方向及河床土质条件，根据实际情况合理设计，如洞口形式宜做成“八”字型或流线型。当涵洞进出口黄土疏松、湿陷、有陷坑时，应深开挖、分层回填夯实，引水入涵，使水流不能下渗造成路基沉陷、塌陷。

3.3 对于进口，进涵前要调整水流方向，引导入涵；涵洞进水口应进行浆砌片石铺砌，以提高抗冲能力，亦可在进口处铺筑卵石等进行加糙，以减速消能。当涵前排水沟纵坡较大时，应建急流槽或跌水等构造物以减缓流速；防止进口冲刷。

3.4 对于洞身，设置沉降缝，并选择合理的填缝料，常用填缝料有沥青麻筋、聚氯乙烯胶泥等；控制沉降缝数量，使用中及时养护；基底改善加固，如基底夯实等物理加固、掺石灰等化学加固；设计纵坡宜大些，以使水流尽快排出；采用防渗土工布或土工织物等建筑材料，起到隔水防渗作用，以保证洞身结构完整，无渗漏现象出现。

3.5 对于出口，铺砌加固或延长铺砌；做成流线型，使水流顺利扩散；设出口排水沟；当出口位于陡坡上时，宜考虑设急流槽将水送入沟底；为减少工程量，依地形可设挑流或射流；进行必要的消能措施，进行加糙减速消能；增大垂裙的基础埋置深度，防止出口冲刷。

3.6 对于已出现局部基础淘空的桥涵，应立即用混凝土填筑基础淘空部分，然后采取现浇钢筋混凝土加固基础。必要时在桥涵上游修建合适的导流堤、丁坝等调治构造物，使水流均匀流畅地通过桥孔，以保证小桥涵在设计洪水位时不被冲毁。

3.7 加强小桥涵的日常养护，做好涵口、涵底清淤和涵底、涵台的加固，重点加强进出水口防治，使小桥涵输水流畅。

3.8 在小桥涵上游的流域内实施植草、种树等生物防治措施，能够有效改善生态环境，减小径流强度，防止水土流失，预防小桥涵水毁。

参考文献：

[1]王亚玲，田伟平.小桥涵抗水灾综合评价指标[J].长安大学学报（自然科学版），2005，25（5）.

[2]沈 波，艾翠玲.我国山区公路排水问题及水毁调查分析[J].公路交通科技，2006，23（10）.