公路小橋涵水毀防治淺析

1、公路小橋涵水毀防治淺析摘要：筆者結(jié)合自身工作實(shí)際，介紹了小橋涵水毀的原因及防治對(duì)策。 關(guān)鍵詞：小橋涵 水毀的原因 防治對(duì)策 小橋涵是公路的主要排水設(shè)施之一，特別是在山區(qū)公路的水毀中，小橋涵的水毀占有很大的比例，并且破壞形式也多種多樣，影響因素眾多。為發(fā)揮小橋涵的正常排水作用及自身的抗洪能力，須做好小橋涵的水毀防治工作。 1、小橋涵水毀調(diào)查 1.1水文調(diào)查 水文資料是河流水情變化的記錄，是進(jìn)行水文分析和計(jì)算的依據(jù)，應(yīng)認(rèn)真細(xì)致地進(jìn)行搜集和整理。首先，必須全面細(xì)致地收集和整理洪水資料，然后根據(jù)這些資料采取各種可能的途徑進(jìn)行洪水分析計(jì)算，求得設(shè)計(jì)洪水流量，并計(jì)算設(shè)計(jì)洪水位和設(shè)計(jì)流速，以此作為防護(hù)工程設(shè)

2、計(jì)的依據(jù)。 水文資料的來(lái)源主要有3方面：水文站觀測(cè)資料、歷史洪水調(diào)查資料、縣志等地方志的歷史紀(jì)錄。公路沿線跨越的河流一般是中小河流居多，這些河流上往往沒有設(shè)立水文站，或者雖有水文站觀測(cè)資料但是年限較短（少于 20年），而且無(wú)條件進(jìn)行插補(bǔ)和延長(zhǎng)，因而在實(shí)際工作中經(jīng)常需要在缺乏流量觀測(cè)資料的情況下推算設(shè)計(jì)流量。水文調(diào)查內(nèi)容應(yīng)包括以下內(nèi)容。 （1）小橋涵概況調(diào)查。找出線路及橋涵所在位置，了解其所跨河溝的發(fā)源地；橋位以上流域面積、形狀及流域內(nèi)地物地貌情況；形態(tài)斷面測(cè)量，主要有河流橋位處洪水比降、河道溝渠糙率、橋梁軸線與河道軸線的夾角。 （2）洪水調(diào)查。首先，對(duì)沿河氣象、水文分區(qū)有一定了解，如附近有較大

3、河流時(shí)要注意搜集河道水文資料。其次，附近如有相應(yīng)的公路和鐵路，要盡量搜集其橋涵勘測(cè)設(shè)計(jì)、施工、竣工資料。第三，向養(yǎng)護(hù)部門調(diào)查現(xiàn)有橋涵在運(yùn)營(yíng)期間的泄洪能力和沖淤情況。第四，在橋位上、下游兩岸進(jìn)行洪水調(diào)查，尤其是歷史上歷次大洪水的水位、發(fā)生年月及重現(xiàn)周期。 1.2 水毀災(zāi)害調(diào)查 （1）資料收集。主要是對(duì)自然氣候條件、地質(zhì)地形、流域范圍、工程防護(hù)措施的圖件與計(jì)算資料、工程定額等資料的收集。重點(diǎn)搜集以下資料：小橋涵的詳細(xì)設(shè)計(jì)資料；水文地質(zhì)、植被條件、地形等資料；降雨等氣象資料；歷年水毀詳細(xì)記錄，發(fā)生地點(diǎn)、規(guī)模、類型、原因；小橋涵的養(yǎng)護(hù)記錄。 （2）現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查。現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查資料的搜集的完善程度和可信程度是進(jìn)行

4、水毀防治的基礎(chǔ)，必須嚴(yán)格地遵從一定的規(guī)則進(jìn)行調(diào)查。對(duì)于小橋涵要調(diào)查清楚水毀的位置、原因、后果以及水毀類型，還要弄清楚區(qū)域匯水面積、水毀發(fā)生之前小橋涵的狀態(tài)等。 （3）調(diào)查資料處理。對(duì)調(diào)查資料逐一進(jìn)行整理；按樁號(hào)對(duì)照照片、地形圖紙、小橋涵設(shè)計(jì)資料逐一進(jìn)行統(tǒng)計(jì)列表；對(duì)敏感點(diǎn)的狀況、幾何尺寸、破壞程度逐一定量計(jì)算，按樁號(hào)列表統(tǒng)計(jì)；對(duì)尚沒有發(fā)生破壞的小橋涵進(jìn)行外觀直覺、經(jīng)驗(yàn)技術(shù)判斷，感覺有問(wèn)題的進(jìn)行逐一定量化統(tǒng)計(jì)；對(duì)破換嚴(yán)重的小橋涵進(jìn)行測(cè)量估算，在室內(nèi)詳細(xì)對(duì)照?qǐng)D紙進(jìn)行計(jì)算判斷；對(duì)照收集的資料，詳細(xì)地進(jìn)行室內(nèi)歸納，最后寫出調(diào)查報(bào)告。 2、小橋涵的設(shè)置要點(diǎn)及水毀防治措施 2.1 小橋涵的選位 （1）位置的

5、選擇 在山區(qū)，小橋涵一般逢溝必設(shè)，同時(shí)應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件、路基路面排水系統(tǒng)及經(jīng)濟(jì)因素等。小橋涵位置選擇應(yīng)當(dāng)服從路線走向，順應(yīng)自然，沿水流方向設(shè)置，只有在特殊情況下，在不降低路線標(biāo)準(zhǔn)的前提下局部調(diào)整路線，選擇較好的橋涵位置，使得水流順暢穩(wěn)定，避免上游水位壅高、下游流速過(guò)大、不發(fā)生斜沖等現(xiàn)象。 （2）小橋涵的立面布設(shè) 當(dāng)河溝縱坡較緩時(shí)，水流流速較小，從下游洞口開始，以較緩的坡度向上游延伸，并盡量使上游與原溝坡率順接一致；而在山嶺區(qū)河溝縱坡較陡，水流速度較大，陡坡小橋涵的設(shè)置應(yīng)充分利用地形和地質(zhì)條件，既要經(jīng)濟(jì)合理，又要保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。當(dāng)?shù)匦巫兓^大時(shí)，也可設(shè)置成陡坡和緩坡并用的平置式坡涵，二

6、者之間的銜接用跌水過(guò)渡。 2.2 進(jìn)出口形式的選擇 進(jìn)出口形式是否合理對(duì)于確保小橋涵及路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、水流的通暢有著重要的作用，應(yīng)根據(jù)洞口附近的地形、地質(zhì)條件和水流特征等合理選擇。洞口形式多樣，有八字翼墻式、錐形護(hù)坡式、一字墻護(hù)坡、跌水井式及上游跌水井下游急流坡式等。 2.3 孔徑的選擇 小橋涵對(duì)天然河床斷面有較大壓縮，孔徑選擇是否合理關(guān)系到小橋涵的過(guò)洪性能。應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)流量Q設(shè)、河床自然特性及進(jìn)出口鋪砌加固類型所允許的平均流速等確定孔徑，以確保小橋涵足以通過(guò)設(shè)計(jì)流量及允許的橋前壅水高度，并在工程量不致過(guò)大的情況下滿足一定的抗洪要求。其中設(shè)計(jì)流量是確定小橋涵孔徑的主要依據(jù)之一。 2.4進(jìn)出口加固

7、及消能措施 在小橋涵進(jìn)口斷面，水流中間流速較大，兩側(cè)流速較小，而進(jìn)口前河床斷面上的天然流速較大，這對(duì)進(jìn)口處兩側(cè)產(chǎn)生較大的沖擊、沖刷作用。為防止進(jìn)口沖刷破壞，須對(duì)進(jìn)口附近的河床進(jìn)行加固處理和必要的消能。而上游水流經(jīng)小橋涵后位能轉(zhuǎn)化成巨大的動(dòng)能，在出口處形成很大的流速，對(duì)河床產(chǎn)生沖刷，在小橋涵鋪砌末端的垂裙下游形成局部沖刷坑。在水流作用下沖刷坑深度變大，超過(guò)垂裙的基礎(chǔ)埋深時(shí)，引起垂裙下沉坍塌，造成小橋涵出口鋪砌段的毀壞。對(duì)山區(qū)公路小橋涵出口處的水毀，可考慮加大垂裙的基礎(chǔ)埋深，但超過(guò)一定深度會(huì)增加施工難度。因此，在小橋涵的出口處采取必要的消能、加固措施，可以減小沖刷深度，增加小橋涵的穩(wěn)定性和行車安全

8、性，且經(jīng)濟(jì)有效。 3、小橋涵水毀的防護(hù)對(duì)策 3.1 對(duì)于山區(qū)沿溪線公路，涵洞不僅排水而且輸沙。如果孔徑太小，流沙及雜物堵塞涵洞后人工難以進(jìn)入清淤，使涵洞排水功能減弱，一旦山洪暴發(fā)，涵洞極易被沖毀。因此，一般應(yīng)每隔 300 米設(shè)置一道涵洞，直徑不小于 100 厘米的鋼筋混凝土管涵或墻身高不小于 100 厘米的鋼筋混凝土板涵或石拱涵，通常要設(shè)置在凹凸曲線頂部和縱坡的陡緩變坡處。 3.2 勘察設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量查明進(jìn)出口標(biāo)高、水流方向及河床土質(zhì)條件，根據(jù)實(shí)際情況合理設(shè)計(jì)，如洞口形式宜做成“八”字型或流線型。當(dāng)涵洞進(jìn)出口黃土疏松、濕陷、有陷坑時(shí)，應(yīng)深開挖、分層回填夯實(shí)，引水入涵，使水流不能下滲造成路基沉陷

9、、塌陷。 3.3 對(duì)于進(jìn)口，進(jìn)涵前要調(diào)整水流方向，引導(dǎo)入涵；涵洞進(jìn)水口應(yīng)進(jìn)行漿砌片石鋪砌，以提高抗沖能力，亦可在進(jìn)口處鋪筑卵石等進(jìn)行加糙，以減速消能。當(dāng)涵前排水溝縱坡較大時(shí)，應(yīng)建急流槽或跌水等構(gòu)造物以減緩流速；防止進(jìn)口沖刷。 3.4 對(duì)于洞身，設(shè)置沉降縫，并選擇合理的填縫料，常用填縫料有瀝青麻筋、聚氯乙烯膠泥等；控制沉降縫數(shù)量，使用中及時(shí)養(yǎng)護(hù)；基底改善加固，如基底夯實(shí)等物理加固、摻石灰等化學(xué)加固；設(shè)計(jì)縱坡宜大些，以使水流盡快排出；采用防滲土工布或土工織物等建筑材料，起到隔水防滲作用，以保證洞身結(jié)構(gòu)完整，無(wú)滲漏現(xiàn)象出現(xiàn)。 3.5 對(duì)于出口，鋪砌加固或延長(zhǎng)鋪砌；做成流線型，使水流順利擴(kuò)散；設(shè)出口排水溝；當(dāng)出口位于陡坡上時(shí)，宜考慮設(shè)急流槽將水送入溝底；為減少工程量，依地形可設(shè)挑流或射流；進(jìn)行必要的消能措施，進(jìn)行加糙減速消能；增大垂裙的基礎(chǔ)埋置深度，防止出口沖刷。 3.6 對(duì)于已出現(xiàn)局部基礎(chǔ)淘空的橋涵，應(yīng)立即用混凝土填筑基礎(chǔ)淘空部分，然后采取現(xiàn)澆鋼筋混凝土加固基礎(chǔ)。必要時(shí)在橋涵上游修建合適的導(dǎo)流堤、丁壩等調(diào)治構(gòu)造物，使水流均勻流暢地通過(guò)橋孔，以保證小橋涵在設(shè)計(jì)洪水位時(shí)不被沖毀。 3.7 加強(qiáng)小橋涵的日常養(yǎng)護(hù)，做好涵口、涵底清淤和涵底、涵臺(tái)的加固，重點(diǎn)加強(qiáng)進(jìn)出水口防治，使小橋涵輸水流暢。 3.8 在小橋涵上游