公路水毁以及预防决策

公路水毁是世界各国共同存在的一个普遍问题是公路建筑物遭到洪水破坏的一种自然灾害。公路水毁造成的直接或间接经济损失决不能低估,每年造成我国公路直接损失达十多亿元,应引起足够的重视。如河流或洪水严重冲刷造成的桥梁损坏,长期淘刷造成路基及其防护支挡设施的坍塌,长时间淹没浸泡造成的路基路面失稳变形等。因此,本文从公路水毁及其特点出发,从设计、施工与养护管理方面分析公路水毁原因,并提出水毁防治原则和对策,供公路设计、施工与管理部门参考。

1公路水毁及其特点

公路水毁主要是指由于水的影响导致公路构造物出现的各种损坏。主要有:桥涵因洪水的冲击与冲刷而造成的破坏,沿河公路及其冲刷防护建筑物因洪水的顶冲和淘刷而造成的坍塌与破坏,各种小型排水构造物被冲毁等。另外,滑坡、崩塌、泥石流、路基下沉与滑动、路面翻浆等损坏的形成和发展过程中,水是一个关键因素,也属于公路水毁范畴。通过公路水毁统计数据分析,公路水毁具有以下特点:

①灾害频率不高,但往往破坏带来的损失大;

②在公路水毁中,防护工程的水毁所占比重较大;

③多年来人们违反自然规律,乱砍滥伐,破坏生态平衡的行为日益受到大自然的惩罚;在陡坡上开荒种田,砍伐林木,破坏植被,往往造成塌方滑坡,经常堵塞公路;盲目改河造田,与水争地,压缩河床断面,则加快了河水流速,加大了河水对路基的冲击力;在公路沿线随意开山取土取石,搞基建时随便向河床堆放废物,造成的后果是淤塞河床,泄洪受阻,使河床抬高或下切,对公路的威胁也愈来愈大。

④水毁重复出现较为普遍。由于修复工程资金、设计、施工等方面的原因,致使有的防护工程垮了修,修了垮,反复多次,重复水毁。

⑤从桥梁水毁情况看,小桥涵被冲毁的多,大中型桥梁极少;桥梁附属工程被冲毁的多,主体工程受损害的较少。

2公路水毁原因分析

诱发公路水毁的原因复杂多样,除了洪水、罕见暴雨等特殊自然原因和山体滑坡、地震等特殊地质原因外,公路设计、施工与养护管理中存在的一些问题也是主要影响因素。

2·1设计中存在的问题

近年来,我国公路防排水设计水平明显提高,但公路水毁的现场调查中仍发现存在一些问题,主要集中在:

①
边坡防护类型及形式选择具有盲目性,往往凭经验确定,未与实际情况紧密结合;②泄洪区或沿河高路堤及桥头护坡设计不够完善,通常仅作常规设计,没有针对性的进行浸水路堤设计与验算,容易出现边坡长期浸水或受强水流作用后滑塌变形;

③具体排水设施设计存在缺陷,使设施使用中无法发挥正常功能,如设排水沟端部处理、不同设施结合部位处理等细部设计不够细致,导致排水不畅等问题;④公路路基路面排水设施综合设计力度不足,未形成完善系统;⑤公路防排水设计与自然沟河、水利设施等协调不足,存在相互影响。

2·2施工中存在的问题

随着我国公路工程施工监理制度的推行,施工质量已有明显提高,但不可否认施工中依然存在一些问题。一是对排水设施及防护设施等附属工程的重要性认识不足;二是施工中工程管理不善,质量控制不严图快求省,施工质量差。

2·3养护中存在的问题

养护中存在以下几个问题:①河道人为变迁,使桥涵水毁。②未能全面养护。正常养护应在枯水期进行河道清淤、导流、河底铺砌、调治构造等防护工程的维修。由于河道变迁,原主河淤积,导流设施成了摆设起不了导流作用,水直接冲击桥梁锥坡、引道,造成了桥梁毁坏。③预防为主,防治结合工作较差。④管理工作粗放,忙于经常养护,很少进行调查、研究及旧路更新改建工程。多数路线、桥涵档案资料不齐、不全给决策、维修、养护带来极大困难。

3公路水毁防治对策

多年的工程实践表明,公路水毁防治应坚持“治理必须先治水”的指导思想,从水毁工程措施与水毁管理措施两大方面开展工作。工程措施主要指保障、治理措施,要在设计及施工中予以重视,对于水毁多发地区要建立水毁保障及治理工程措施库。管理措施方面,主要指公路养管部门应本着“以预防为主,防治结合”的方针,完善公路水毁、水毁预报及紧急处理系统,建立一套有效的信息与物流传递机制。

3·1设计方面

合理设计是公路水毁防治的关键。只有在设计中充分满足根治水毁的要求,才能使公路水毁逐步达到根治,避免将可能的水毁隐患留给养护部门。

3·1·1路线设计。对新建公路,在设计中应加强水文、水力设计,特别在选线时重视这个问题,路线走向合理与否对于水毁发生的概率有直接影响。若线路与江河流向相背,则形成阻水堤坝;若线路设计在泄洪区内,则会影响泄洪。如果不得不在泄洪区内,则应对路堤防护以及桥头护坡等作特殊处理。

3·1·2取土设计。设计的路基土方多采用公路两侧就地取土,使公路两侧在洪水到来时造成大面积蓄水。可能引发路基长期浸泡,路基严重失稳及破坏。

3·1·3路基路面排水设计。路基路面排水设计应在结合考虑水文、水力、土质、气候等因素前提下充分体现排水系统的思想。只有将路面排水、中央分隔带排水、坡面排水等有效地结合起来,实现将水“早接远送”,才能最大限度地减少水对公路的不利影响。调查表明,设计工作的不细致也可导致一些问题。例如拦水带开口间距过大,使路面水不能及时快速地排离路面,不但给水渗入路面造成破坏提供机会,而且不利于车辆快速安全的行驶。

3·1·4防护工程设计。防护工程是公路水毁防治措施中一个重要组成部分。在设计中,要针对不同的具体情况,设计修建不同型式的防护建筑物,有利于因地制宜,因势利导地综合防治公路水毁。应该改变过去公路防护工程大多采用驳岸,防护型式单一的局面。除驳岸以外,可以采用消力池及挑坎防护桥梁墩台基础冲刷;用铅丝笼护坦防护桥头引道、护坡、挡墙和桥台基础;用多级跌水来防护小沟、小河对公路及防护建筑物的冲刷;用丁坝群坝防护路基边坡;用浅基漫水坝群配合护坡来防护路基;用排桩透水坝和滞水坝防护路基;用旱拱配合挡墙预防路基水毁;用矮挡墙和截水沟、盲沟治理塌方路段;修筑截水沟防治冲积扇;用园盘坝防治路基顶冲等多种防护型式。

3·2养护管理方面

全面、及时、有效的养护管理是防治水毁的保证。

3·2·1加强全面养护,预防水毁发生。全面养护是对公路路基、路面、桥涵及其排水、防护等设施进行经常性的保养、维修与加固,使其各部位处于完好的状态,这样才能预防和减轻水毁的发生。预防水毁必须对公路桥涵及其配套设施进行全面的养护与维修,应做到路面平整坚实、路拱适度;路基边沟要保持水流畅通,平坡路段边沟底面要保持不小于0.5%的纵坡;要对桥涵构造物经常性的进行保养维修,保证桥涵排水不冲不淤,并及时清理河床上的漂浮物和沉积物,使洪水顺利排泄;要对路基的截排水设施、支挡防护工程、桥涵的调治防护工程等经常性保养、维修与加固;对水毁的薄弱路段更要进行有效的处治,根据不同的季节、气候等特点,选用准确的材料进行维修、保养,做到“堵小洞、防大害”,防患于未然。

3·2·2认真检查水毁隐患,积极有效地预防水毁。汛前要加强对公路的全面质量检查,特别重视对公路排水设施及防护工程的安全检查。即检查路面排水是否良好,路基排水设施有无破坏,路基边沟,排水沟和截水沟是否淤塞、桥涵排水是否畅通,石砌防护工程有无裂缝等。如有裂缝就及时补修,防止洪水渗入造成水毁,同时要进行雨前、雨中、雨后的“三巡”工作。监测汛情变化、发生水毁及时抢修。一旦发现不安全的因素,及时采取相应的措施,把水毁消灭在萌芽状态。桥涵排水能力不足是导致公路水毁的主要因素之一。因此汛前要根据河道上游泄水面积大小及气象部门的汛情预报,并结合当地的水位观测记录,作好降雨量及河道最大洪峰流量的预计估算,检验桥涵的排洪能力。如桥涵不能满足最大洪流量的排泄需求,则必须采取分流、导流、截流等工程措施,确保桥涵安全渡汛。

3·2·3完善公路排水防护设施,增强公路的抗灾能力。在养护管理过程中,应根据实际使用状况因地制宜,及时增修、改建和完善排水沟、截水沟、边坡坡面防护、路堤冲刷防护等排水防护措施,弥补设计与施工的不足,达到综合治理,提高公路抗水毁能力。如路基边坡上方的山坡陡而长时,增设多道截水沟;水流落差较大时,增设跌水和急流槽;根据河流流向,及时调整或增设改善水流流态的丁坝或顺坝等导流结构物;根据已有防护工程使用效果,增加坡面防护、植物防护等。

3·2·4做好水毁公路修复工作,确保行车通畅安全。水毁给公路造成很大的损失,如不及时修复水毁路段病害继续延伸,甚至中断交通。全面认真地调查公路水毁情况,分路线、分项目、分阶段地做好修复的规划与计划。对路基过低的适当提高路基标高,桥涵不符合要求的有计划的进行改造或改建,地面排水系统予以疏通,地下排水设施组织整修,防护工程不能保证路基边坡稳定的,要根据情况进行加固以提高公路的抗洪能力。科学地进行水毁修复工程的设计,做到精心设计,精心施工,修一处,保一处,降低水毁重复率。真正把有限的资金用在刀刃上,这样才能逐步恢复水毁路段,提高该路段抵御洪水灾害的能力。

4结语

公路水毁防治工作是一项长期任务,对于存在的不同类型、程度范围各异的不同水毁的处治措施应在详实认真的勘察及调查研究基础上,本着因地制宜的原则,选用技术合理、经济有效的方法。