蔡克堂
(商南县交通局,陕西 商南 726300)
山区公路由于受到地形限制,公路选线时大多依山傍水,因洪水造成的水毁对公路的破坏尤为严重。所以积极防治公路水毁,减少水毁经济损失,确保公路畅通,提高公路运输效益,均具有重要意义。公路管理部门应认真贯彻“以防为主,防治结合”的方针,因地制宜地积极进行防治,消除可能导致公路桥涵损毁的隐患,提高防御灾害的能力。“防治公路水毁,提高公路防洪抗灾能力,是公路部门一项长期而艰巨的任务。必须坚持不懈,持之以恒,并在实践中以科学的态度,大胆探索,不断积累防治公路水毁的新技术、新工艺和新经验,以期公路水毁和病害能够得到彻底根治,使公路因水毁而造成的经济损失减少到最低程度”。
公路桥涵遭遇的水力学问题可分为两类:一类是水毁,为洪水造成的各种程度的破坏;另一类为水害,为因洪水而带来的经济损失。
桥涵破坏主要是指在山洪暴发情况下,洪水冲刷淘空基础,致使桥涵失稳损坏或被毁。如2003年8月28日洛南县永洛路水文峪河桥被洪水冲走;1998年8月商郧路青山上河中桥被洪水冲垮两孔,仅留中间一孔。形成桥涵破坏的原因有:桥涵位置不当,孔径偏小,满足不了排洪要求;涵进口处理不当,泻洪时发生洪水流向偏差;选择不当,河床的地质条件差,极易发生冲刷,进而影响桥涵基础及墩台构造;日常养护差,长期得不清理,发生堵塞,水流不畅;水流变化较快,水流偏差较大;桥涵水毁一旦发生,轻者洪水涌上路面,重者桥涵被冲断,从而中断交通。因此桥涵水毁是公路预防中的重中之重,应引起高度重视。
对于公路桥涵水毁,应预防为主,防治结合,清除水毁隐患,防患于未然;水毁恢复,也要有一支具有专业知识的技术队伍,精心设计、精心施工,修一处、保一处,这也是公路水毁防治的大方针。
另外,各地方每年都有可能遭到不同程度的水毁,对这些水毁进行认真调查和技术总结非常重要。通过调查总结,寻求水毁的真正原因,才能比较切合实际地进行水毁预防和水毁修复设计;同时也可搜集大量现场资料,对使用的科技成果进行检验、筛选和改进,积极推进科技的发展,对加快防治公路水毁有很大的现实意义。
通过对商洛市公路桥涵的水毁情况认真研究,不难发现,公路桥梁建筑物遭到的一些水毁主要是由于设计依据不符合实际,或是公路构造物遇到了设计时未料到的水力条件。
就桥梁而言,其可能遇到的水力条件是随桥位河段的河道演化(自然或是人工的)而发生变化的。随着洪水的增涨,桥梁可能处于由不漫水到漫水的水力条件,因此除了桥梁超过极限洪水以外,广义而言,所有的桥梁都可视为漫水桥。桥梁遇到水力条件(如墩台冲刷、承受的动水压力和浮力等)在洪水位与桥面齐平时最为不利,因此,在进行桥梁水文、水力设计时,如果将洪水与桥面齐平时的水利条件考虑进去,则桥梁在任何大小洪水条件下的安全就得到了保证,桥梁就可免于水毁。这样桥梁采用什么样的洪水频率设计就不是为了保证桥梁安全,而属于经济上的考虑,即:考虑桥梁在其经济使用年限内,桥梁因漫水中断交通可能受到的经济损失,与提高设计洪水频率标准减少桥梁漫水经济损失而增加的建桥投资何者更为经济合算的问题。
从上述可以看出,只要我们在新建公路的勘察设计和已建公路的水毁防治中把水力问题处理好,大部分公路水毁可以得到解决,即使遭遇到超过设计标准的罕见特大洪水,公路也未必出现更多的水毁。
对于山区沿溪线公路,一般应每隔300m设置一道涵洞,通常要设置在凹凸曲线顶部和纵坡的陡缓变坡处,穿越村庄路段为排除村庄地面排水也应设置涵洞。涵洞应设置直径不小于100cm的钢筋混凝土管涵或墙身高不小于100cm的钢筋混凝土板涵或石拱涵。对于山区公路,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。
涵洞进水口应浆砌一段片石铺砌,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。
所建桥梁除保证桥梁安全外,还应根据水流情况修建导流坝等调治构造物,以保证桥梁在设计洪水位时不被冲毁。
对于桥基已被淘空的桥梁,应立即用混凝土填筑桥基淘空部分,然后采取现浇钢筋混凝土填筑桥基,在桥梁上游修建合适的导流坝、丁坝等调治构造物,使水流均匀流畅地通过桥孔。
加强桥梁的日常养护,保持桥涵排水最好状态。另外,要加强公路桥涵水毁的预防工作,预防工作搞好了,水毁就会减少,水毁抢险自然也就会随之减少,所以水毁预防和抢险之间有互为消长的关系,这就说明了“防重于抢”的现象。
商洛市八年来的水毁防治实践证明,“科学技术是做好水毁防治工作的前提和保障,只有真正把新的科学技术成果和知识的推广应用与水毁防治结合起来,不断探索,总结提高,坚持下去,就能达到根治公路水毁的目的”。虽然造成公路水毁的原因是多方面的,但是只要我们依靠科学、实事求是,在实践中培养一批既懂公路技术,又懂水力、水文、地质等基础知识和应用技术技能的领导和技术骨干,并且从公路的设计、施工和养护等方面重视公路水毁预防工作,那么山区的公路水毁损失也将会大大减少。
[1]《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000).
[2]《公路桥涵养护规范》(JTG H11-2004).