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：筆者結合自身工作實際，介紹了小橋涵水毀的原因及防治對策。 關鍵詞：小橋涵 水毀的原因 防治對策 小橋涵是公路的主要排水設施之一，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、小橋涵水毀調查 1.1水文調查 水文資料是河流水情變化的記錄，是進行水文分析和計算的依據，應認真細致地進行搜集和整理。首先，必須全面細致地收集和整理洪水資料，然后根據這些資料采取各種可能的途徑進行洪水分析計算，求得設計洪水流量，并計算設計洪水位和設計流速，以此作為防護工程設

2、計的依據。 水文資料的來源主要有3方面：水文站觀測資料、歷史洪水調查資料、縣志等地方志的歷史紀錄。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立水文站，或者雖有水文站觀測資料但是年限較短（少于 20年），而且無條件進行插補和延長，因而在實際工作中經常需要在缺乏流量觀測資料的情況下推算設計流量。水文調查內容應包括以下內容。 （1）小橋涵概況調查。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、形狀及流域內地物地貌情況；形態(tài)斷面測量，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）洪水調查。首先，對沿河氣象、水文分區(qū)有一定了解，如附近有較大

3、河流時要注意搜集河道水文資料。其次，附近如有相應的公路和鐵路，要盡量搜集其橋涵勘測設計、施工、竣工資料。第三，向養(yǎng)護部門調查現有橋涵在運營期間的泄洪能力和沖淤情況。第四，在橋位上、下游兩岸進行洪水調查，尤其是歷史上歷次大洪水的水位、發(fā)生年月及重現周期。 1.2 水毀災害調查 （1）資料收集。主要是對自然氣候條件、地質地形、流域范圍、工程防護措施的圖件與計算資料、工程定額等資料的收集。重點搜集以下資料：小橋涵的詳細設計資料；水文地質、植被條件、地形等資料；降雨等氣象資料；歷年水毀詳細記錄，發(fā)生地點、規(guī)模、類型、原因；小橋涵的養(yǎng)護記錄。 （2）現場調查?，F場調查資料的搜集的完善程度和可信程度是進行

4、水毀防治的基礎，必須嚴格地遵從一定的規(guī)則進行調查。對于小橋涵要調查清楚水毀的位置、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）調查資料處理。對調查資料逐一進行整理；按樁號對照照片、地形圖紙、小橋涵設計資料逐一進行統(tǒng)計列表；對敏感點的狀況、幾何尺寸、破壞程度逐一定量計算，按樁號列表統(tǒng)計；對尚沒有發(fā)生破壞的小橋涵進行外觀直覺、經驗技術判斷，感覺有問題的進行逐一定量化統(tǒng)計；對破換嚴重的小橋涵進行測量估算，在室內詳細對照圖紙進行計算判斷；對照收集的資料，詳細地進行室內歸納，最后寫出調查報告。 2、小橋涵的設置要點及水毀防治措施 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，同時應考慮當地的水文地質條件、路基路面排水系統(tǒng)及經濟因素等。小橋涵位置選擇應當服從路線走向，順應自然，沿水流方向設置，只有在特殊情況下，在不降低路線標準的前提下局部調整路線，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、下游流速過大、不發(fā)生斜沖等現象。 （2）小橋涵的立面布設 當河溝縱坡較緩時，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，陡坡小橋涵的設置應充分利用地形和地質條件，既要經濟合理，又要保證結構的穩(wěn)定性。當地形變化較大時，也可設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渡。 2.2 進出口形式的選擇 進出口形式是否合理對于確保小橋涵及路基結構的穩(wěn)定、水流的通暢有著重要的作用，應根據洞口附近的地形、地質條件和水流特征等合理選擇。洞口形式多樣，有八字翼墻式、錐形護坡式、一字墻護坡、跌水井式及上游跌水井下游急流坡式等。 2.3 孔徑的選擇 小橋涵對天然河床斷面有較大壓縮，孔徑選擇是否合理關系到小橋涵的過洪性能。應根據設計流量Q設、河床自然特性及進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設計流量及允許的橋前壅水高度，并在工程量不致過大的情況下滿足一定的抗洪要求。其中設計流量是確定小橋涵孔徑的主要依據之一。 2.4進出口加固

7、及消能措施 在小橋涵進口斷面，水流中間流速較大，兩側流速較小，而進口前河床斷面上的天然流速較大，這對進口處兩側產生較大的沖擊、沖刷作用。為防止進口沖刷破壞，須對進口附近的河床進行加固處理和必要的消能。而上游水流經小橋涵后位能轉化成巨大的動能，在出口處形成很大的流速，對河床產生沖刷，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，超過垂裙的基礎埋深時，引起垂裙下沉坍塌，造成小橋涵出口鋪砌段的毀壞。對山區(qū)公路小橋涵出口處的水毀，可考慮加大垂裙的基礎埋深，但超過一定深度會增加施工難度。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，且經濟有效。 3、小橋涵水毀的防護對策 3.1 對于山區(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，一般應每隔 300 米設置一道涵洞，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，通常要設置在凹凸曲線頂部和縱坡的陡緩變坡處。 3.2 勘察設計時，應盡量查明進出口標高、水流方向及河床土質條件，根據實際情況合理設計，如洞口形式宜做成“八”字型或流線型。當涵洞進出口黃土疏松、濕陷、有陷坑時，應深開挖、分層回填夯實，引水入涵，使水流不能下滲造成路基沉陷

9、、塌陷。 3.3 對于進口，進涵前要調整水流方向，引導入涵；涵洞進水口應進行漿砌片石鋪砌，以提高抗沖能力，亦可在進口處鋪筑卵石等進行加糙，以減速消能。當涵前排水溝縱坡較大時，應建急流槽或跌水等構造物以減緩流速；防止進口沖刷。 3.4 對于洞身，設置沉降縫，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；控制沉降縫數量，使用中及時養(yǎng)護；基底改善加固，如基底夯實等物理加固、摻石灰等化學加固；設計縱坡宜大些，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，以保證洞身結構完整，無滲漏現象出現。 3.5 對于出口，鋪砌加固或延長鋪砌；做成流線型，使水流順利擴散；設出口排水溝；當出口位于陡坡上時，宜考慮設急流槽將水送入溝底；為減少工程量，依地形可設挑流或射流；進行必要的消能措施，進行加糙減速消能；增大垂裙的基礎埋置深度，防止出口沖刷。 3.6 對于已出現局部基礎淘空的橋涵，應立即用混凝土填筑基礎淘空部分，然后采取現澆鋼筋混凝土加固基礎。必要時在橋涵上游修建合適的導流堤、丁壩等調治構造物，使水流均勻流暢地通過橋孔，以保證小橋涵在設計洪水位時不被沖毀。 3.7 加強小橋涵的日常養(yǎng)護，做好涵口、涵底清淤和涵底、涵臺的加固，重點加強進出水口防治，使小橋涵輸水流暢。 3.8 在小橋涵上游