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公路水毀是世界各國共同存在的一個普遍問題是公路建筑物遭到洪水破壞的一種自然災害。公路水毀造成的直接或間接經濟損失決不能低估,每年造成我國公路直接損失達十多億元,應引起足夠的重視。如河流或洪水嚴重沖刷造成的橋梁損壞,長期淘刷造成路基及其防護支擋設施的坍塌,長時間淹沒浸泡造成的路基路面失穩變形等。因此,本文從公路水毀及其特點出發,從設計、施工與養護管理方面分析公路水毀原因,并提出水毀防治原則和對策,供公路設計、施工與管理部門參考。

1公路水毀及其特點

公路水毀主要是指由于水的影響導致公路構造物出現的各種損壞。主要有:橋涵因洪水的沖擊與沖刷而造成的破壞,沿河公路及其沖刷防護建筑物因洪水的頂沖和淘刷而造成的坍塌與破壞,各種小型排水構造物被沖毀等。另外,滑坡、崩塌、泥石流、路基下沉與滑動、路面翻漿等損壞的形成和發展過程中,水是一個關鍵因素,也屬于公路水毀范疇。通過公路水毀統計數據分析,公路水毀具有以下特點:

①災害頻率不高,但往往破壞帶來的損失大;

②在公路水毀中,防護工程的水毀所占比重較大;

③多年來人們違反自然規律,亂砍濫伐,破壞生態平衡的行為日益受到大自然的懲罰;在陡坡上開荒種田,砍伐林木,破壞植被,往往造成塌方滑坡,經常堵塞公路;盲目改河造田,與水爭地,壓縮河床斷面,則加快了河水流速,加大了河水對路基的沖擊力;在公路沿線隨意開山取土取石,搞基建時隨便向河床堆放廢物,造成的后果是淤塞河床,泄洪受阻,使河床抬高或下切,對公路的威脅也愈來愈大。

④水毀重復出現較為普遍。由于修復工程資金、設計、施工等方面的原因,致使有的防護工程垮了修,修了垮,反復多次,重復水毀。

⑤從橋梁水毀情況看,小橋涵被沖毀的多,大中型橋梁極少;橋梁附屬工程被沖毀的多,主體工程受損害的較少。

2公路水毀原因分析

誘發公路水毀的原因復雜多樣,除了洪水、罕見暴雨等特殊自然原因和山體滑坡、地震等特殊地質原因外,公路設計、施工與養護管理中存在的一些問題也是主要影響因素。

2·1設計中存在的問題

近年來,我國公路防排水設計水平明顯提高,但公路水毀的現場調查中仍發現存在一些問題,主要集中在:

①
邊坡防護類型及形式選擇具有盲目性,往往憑經驗確定,未與實際情況緊密結合;②泄洪區或沿河高路堤及橋頭護坡設計不夠完善,通常僅作常規設計,沒有針對性的進行浸水路堤設計與驗算,容易出現邊坡長期浸水或受強水流作用后滑塌變形;

③具體排水設施設計存在缺陷,使設施使用中無法發揮正常功能,如設排水溝端部處理、不同設施結合部位處理等細部設計不夠細致,導致排水不暢等問題;④公路路基路面排水設施綜合設計力度不足,未形成完善系統;⑤公路防排水設計與自然溝河、水利設施等協調不足,存在相互影響。

2·2施工中存在的問題

隨著我國公路工程施工監理制度的推行,施工質量已有明顯提高,但不可否認施工中依然存在一些問題。一是對排水設施及防護設施等附屬工程的重要性認識不足;二是施工中工程管理不善,質量控制不嚴圖快求省,施工質量差。

2·3養護中存在的問題

養護中存在以下幾個問題:①河道人為變遷,使橋涵水毀。②未能全面養護。正常養護應在枯水期進行河道清淤、導流、河底鋪砌、調治構造等防護工程的維修。由于河道變遷,原主河淤積,導流設施成了擺設起不了導流作用,水直接沖擊橋梁錐坡、引道,造成了橋梁毀壞。③預防為主,防治結合工作較差。④管理工作粗放,忙于經常養護,很少進行調查、研究及舊路更新改建工程。多數路線、橋涵檔案資料不齊、不全給決策、維修、養護帶來極大困難。

3公路水毀防治對策

多年的工程實踐表明,公路水毀防治應堅持“治理必須先治水”的指導思想,從水毀工程措施與水毀管理措施兩大方面開展工作。工程措施主要指保障、治理措施,要在設計及施工中予以重視,對于水毀多發地區要建立水毀保障及治理工程措施庫。管理措施方面,主要指公路養管部門應本著“以預防為主,防治結合”的方針,完善公路水毀、水毀預報及緊急處理系統,建立一套有效的信息與物流傳遞機制。

3·1設計方面

合理設計是公路水毀防治的關鍵。只有在設計中充分滿足根治水毀的要求,才能使公路水毀逐步達到根治,避免將可能的水毀隱患留給養護部門。

3·1·1路線設計。對新建公路,在設計中應加強水文、水力設計,特別在選線時重視這個問題,路線走向合理與否對于水毀發生的概率有直接影響。若線路與江河流向相背,則形成阻水堤壩;若線路設計在泄洪區內,則會影響泄洪。如果不得不在泄洪區內,則應對路堤防護以及橋頭護坡等作特殊處理。

3·1·2取土設計。設計的路基土方多采用公路兩側就地取土,使公路兩側在洪水到來時造成大面積蓄水。可能引發路基長期浸泡,路基嚴重失穩及破壞。

3·1·3路基路面排水設計。路基路面排水設計應在結合考慮水文、水力、土質、氣候等因素前提下充分體現排水系統的思想。只有將路面排水、中央分隔帶排水、坡面排水等有效地結合起來,實現將水“早接遠送”,才能最大限度地減少水對公路的不利影響。調查表明,設計工作的不細致也可導致一些問題。例如攔水帶開口間距過大,使路面水不能及時快速地排離路面,不但給水滲入路面造成破壞提供機會,而且不利于車輛快速安全的行駛。

3·1·4防護工程設計。防護工程是公路水毀防治措施中一個重要組成部分。在設計中,要針對不同的具體情況,設計修建不同型式的防護建筑物,有利于因地制宜,因勢利導地綜合防治公路水毀。應該改變過去公路防護工程大多采用駁岸,防護型式單一的局面。除駁岸以外,可以采用消力池及挑坎防護橋梁墩臺基礎沖刷;用鉛絲籠護坦防護橋頭引道、護坡、擋墻和橋臺基礎;用多級跌水來防護小溝、小河對公路及防護建筑物的沖刷;用丁壩群壩防護路基邊坡;用淺基漫水壩群配合護坡來防護路基;用排樁透水壩和滯水壩防護路基;用旱拱配合擋墻預防路基水毀;用矮擋墻和截水溝、盲溝治理塌方路段;修筑截水溝防治沖積扇;用園盤壩防治路基頂沖等多種防護型式。

3·2養護管理方面

全面、及時、有效的養護管理是防治水毀的保證。

3·2·1加強全面養護,預防水毀發生。全面養護是對公路路基、路面、橋涵及其排水、防護等設施進行經常性的保養、維修與加固,使其各部位處于完好的狀態,這樣才能預防和減輕水毀的發生。預防水毀必須對公路橋涵及其配套設施進行全面的養護與維修,應做到路面平整堅實、路拱適度;路基邊溝要保持水流暢通,平坡路段邊溝底面要保持不小于0.5%的縱坡;要對橋涵構造物經常性的進行保養維修,保證橋涵排水不沖不淤,并及時清理河床上的漂浮物和沉積物,使洪水順利排泄;要對路基的截排水設施、支擋防護工程、橋涵的調治防護工程等經常性保養、維修與加固;對水毀的薄弱路段更要進行有效的處治,根據不同的季節、氣候等特點,選用準確的材料進行維修、保養,做到“堵小洞、防大害”,防患于未然。

3·2·2認真檢查水毀隱患,積極有效地預防水毀。汛前要加強對公路的全面質量檢查,特別重視對公路排水設施及防護工程的安全檢查。即檢查路面排水是否良好,路基排水設施有無破壞,路基邊溝,排水溝和截水溝是否淤塞、橋涵排水是否暢通,石砌防護工程有無裂縫等。如有裂縫就及時補修,防止洪水滲入造成水毀,同時要進行雨前、雨中、雨后的“三巡”工作。監測汛情變化、發生水毀及時搶修。一旦發現不安全的因素,及時采取相應的措施,把水毀消滅在萌芽狀態。橋涵排水能力不足是導致公路水毀的主要因素之一。因此汛前要根據河道上游泄水面積大小及氣象部門的汛情預報,并結合當地的水位觀測記錄,作好降雨量及河道最大洪峰流量的預計估算,檢驗橋涵的排洪能力。如橋涵不能滿足最大洪流量的排泄需求,則必須采取分流、導流、截流等工程措施,確保橋涵安全渡汛。

3·2·3完善公路排水防護設施,增強公路的抗災能力。在養護管理過程中,應根據實際使用狀況因地制宜,及時增修、改建和完善排水溝、截水溝、邊坡坡面防護、路堤沖刷防護等排水防護措施,彌補設計與施工的不足,達到綜合治理,提高公路抗水毀能力。如路基邊坡上方的山坡陡而長時,增設多道截水溝;水流落差較大時,增設跌水和急流槽;根據河流流向,及時調整或增設改善水流流態的丁壩或順壩等導流結構物;根據已有防護工程使用效果,增加坡面防護、植物防護等。

3·2·4做好水毀公路修復工作,確保行車通暢安全。水毀給公路造成很大的損失,如不及時修復水毀路段病害繼續延伸,甚至中斷交通。全面認真地調查公路水毀情況,分路線、分項目、分階段地做好修復的規劃與計劃。對路基過低的適當提高路基標高,橋涵不符合要求的有計劃的進行改造或改建,地面排水系統予以疏通,地下排水設施組織整修,防護工程不能保證路基邊坡穩定的,要根據情況進行加固以提高公路的抗洪能力。科學地進行水毀修復工程的設計,做到精心設計,精心施工,修一處,保一處,降低水毀重復率。真正把有限的資金用在刀刃上,這樣才能逐步恢復水毀路段,提高該路段抵御洪水災害的能力。

4結語

公路水毀防治工作是一項長期任務,對于存在的不同類型、程度范圍各異的不同水毀的處治措施應在詳實認真的勘察及調查研究基礎上,本著因地制宜的原則,選用技術合理、經濟有效的方法。