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公路水毁所反映的公路工程问题及应对措施

2011-08-15中交国通公路工程技术有限公司酒颂华

河南科技 2011年10期
关键词:涵洞挡墙洪水

中交国通公路工程技术有限公司 酒颂华

公路水毁所反映的公路工程问题及应对措施

中交国通公路工程技术有限公司 酒颂华

公路水毁是指公路沿线的工程设施受到水的作用而遭到损坏的现象与过程,是各地共同存在的一个问题,是一种常见的公路病害,尤其是山区道路,公路水毁常有发生,轻者损坏路基路面、影响公路通行能力,重者冲毁桥梁、中断交通,由此造成的损失相当严重。了解公路水毁的成因,加强公路水毁的预防是保障公路畅通的前提。根据我国的实际情况,水毁的原因是多方面的,本文,笔者主要从公路工程设计、施工、养护3个方面进行简要分析。

一、公路工程设计中存在的问题

1.路线设计。由于大多数公路修建时投资少,标准低,路线走向也不尽合理。有的路线与江河流向相背,形成阻水坝;有的路线设计在泄洪区内,影响泄洪;有的路线沿山脚走,大多没有挡土墙,而施工时山体遭到破坏,极易发生泥石流滑坡。

2.桥涵设计。一是桥梁的长度设计受诸多条件限制而被压缩,洪水到来时桥梁的泄洪能力差,桥头引道过水。二是只重视桥梁的主体设计,忽视调治构造物的设计。过去在我国的中小桥梁设计,大多没有导流堤、丁坝等调治构造物及防护设施。因此,遇到较大洪水时,锥坡、引道易被冲毁。在涵洞设计方面,涵洞数量不够和涵洞直径过小是水毁的主要原因。近几年的水毁几乎都存在这样一种现象,穿集镇路段洪水来得快,去得慢,往往水流四溢,难以排出,其中最关键的原因就是涵洞孔径过小,造成堵塞,致使涵洞排水功能减弱。

3.路基路面设计。在20世纪90年代公路拓宽改建时,设计的路基土方多采用就地取土,有些路基土方为两侧取土,公路两侧在下雨时沟满壕平,造成大面积蓄水,使路基处于长期浸泡状态,造成路基严重失稳。另外,有部分路段路基标高设置偏低,最低段仅高出通常水位1m左右。去年发生特大洪水时,有多处地段路基淹没,严重影响行车安全,甚至中断交通。路基排水工程设置少,排水沟断面尺寸小,达不到排洪要求,也是造成水毁的重要原因;少量路段的路基内有地下水,但未设盲沟或其他排水措施,也是造成水毁的原因。

4.路基防护工程。从2010年的公路水毁情况来看,很多高填方路基、沿河路基因缺乏防护工程,遭受严重水毁,损失惨重。如S331线,由于路基防护工程太少,该段公路有部分沿河线,而修建公路时,下挡墙设置太少,尤其在主河槽凹曲处未设防护工程,受洪水冲刷严重。再者是下挡墙基础埋置深度设计不足,从被毁的几处下挡墙残迹看,有的挡墙水毁倒塌后,砌体不散,砂浆黏结紧密,说明砌体工艺是认真的,砂浆标号也达到设计要求,但由于基础埋置深度不够,经不起特大洪水冲刷而被毁。

二、公路工程施工中存在的问题

近年来,我国在公路工程的施工质量上是逐步提高的。但是,从公路水毁中也反映出不少问题,施工单位和有关部门应引起重视。水毁路基有部分为半挖半填式横断面,从毁坏路基下塌缺口看,有的缺口是因填方体沿岩层斜面下滑而造成的;有的填方体内有空洞,填料不密实,坡脚受洪水冲刷后下塌。这些现状说明,在路基施工时没按施工规范要求操作,填方未挖台阶,也没有认真夯实。有些桥梁在工程完工时河道未及时清理疏通,致使洪水冲断引道。由此反映出工程施工马虎,验收工作不认真、接养单位没跟上等诸多问题。水毁中有的是20世纪70年代由民工团修建的小桥涵,水毁后发现,基础石料不规则,未错缝筑,砂浆标号不够,不饱满;锥坡基础浅,施工质量较差。

从公路水毁中看,损坏最多的构造物是涵洞和路基防护工程。20世纪70~80年代在公路工程施工中对涵洞施工都不重视,管节接缝、洞口铺筑与基础均未按设计施工,导致洞底漏水,涵管脱节,有的被全部冲毁。有些挡墙由于不良地基没有处理和基础埋深不够,损坏严重。

三、公路工程养护中存在的问题

1.河道人为变迁,使桥涵水毁。有些桥梁因上游采砂石、采金、弃石堆积造成河道变迁,水流直接冲向锥坡、引道,导致交通中断。

2.未能全面、正常养护。特别是桥涵日常养护差,河道长期得不到清理,水流不顺,直冲桥基(正常养护应在枯水期进行河道清澈、导流、河底铺砌、调治造物等防护工程的维修)。

3.预防为主、防治结合工作较差。公路基础差,设施不全,资金不足,对于桥梁锥坡、涵洞翼墙、路基防护等,因冻胀、冲刷出现的损坏未能及时修复,致使公路在水灾中损坏更加严重。

4.管理工作粗放。多数路线、桥涵档案资料不齐、不全,给领导决策、维修、养护带来极大困难,也不注重旧路改造的工程可行性研究。

5.对水毁抢修和修复,重视不够。防护工程重修时往往凭经验估算,有不少基础埋得很浅,有的还由于施工质量差等原因遭到重复水毁,修了被冲,冲了再修,有的重复几次。路基冲刷防护工程不但没有明显增加,还出现“旧账未清、又欠新账”的现象。

四、应对措施

为了有效控制和减少公路水毁,笔者建议采取如下措施。

1.公路设计部门要全面、综合地设计,采用合理的技术标准。

(1)道路选线。在道路选线时,全线走向要合理,山区道路要开山地质良好,水土保持良好,尽量避免地质和水文不良地带。

(2)涵洞设置。涵洞设置数量要满足排水要求,对山区公路沿溪线,通常在凹曲线底部和纵坡陡缓变坡处设置一道涵洞,涵洞不仅要排水而且还要输沙,如果孔径过小,泥沙及杂物堵塞,且人工难以进入清淤,一旦洪水暴发,极易被冲毁。新建桥梁设计时,除保证桥梁安全外,还应根据水流情况设置调治构造物,保证桥梁在设计洪水内不会出现水毁。不能只重视桥梁主体工程,而忽视附属工程。在设计中应遵循桥位应结合路线总走向,尽量选在有岩层或土质坚实、覆盖层较浅的地段。桥梁水毁多见于桥基淘空失稳,在新建桥梁的设计中,一定要注重下部结构及其附属结构的设计。对于难以选择优良河段的桥梁,须结合疏通河道,设计安全可靠的导流坝、丁坝等调治构造物,使水流均匀顺畅地通过桥孔,防止桥位附近的河床和河岸产生不利的变形。

(3)路基路面设计。对路基路面设计应注意在进行路基设计时,应当选用良好的土,如砂土、砂性土填筑路基;在软湿地区修建路基时,应首先对土基进行加固。对于沿河路堤、河滩路堤及桥头引道,由于长期浸水,路基浸湿,坡脚淘空,致使路基失稳,边坡崩塌,对这类路基一定要设置堤岸防护工程。对于挖方路基、路堑必须设置边沟,路堑两侧坡面上方坡顶需设置一道或多道截水沟,使地表水全部汇入截水沟引至路基边沟或涵洞排出。对于开挖后不能自行稳定的边坡应设路堑挡土墙,既可以支撑边坡又可减少刷方数量,降低刷坡高度,对沿溪线半填半挖或全部填方路段,要进行挡墙、驳岸设计,不留隐患。对路面设计应采用合理结构组合,在山区砂砾较多,可就地取材,铺设砂(砾)垫层以隔断毛细水上升,基层采用水泥稳定类、石灰稳定类、石灰工业废渣类等结构,以增强路面板体性、水稳性,提高其力学强度。粗粒式沥青混合料面层上应做上封层,以防止雨水下渗。

在新建公路的设计中,防护工程是必不可少的设计内容。对新建公路防护工程设计应注意防护工程的地基为软弱土层(如淤泥、软黏土等)时,要采用砂砾、碎石、矿渣或灰土材料予以换填,以扩散基底压应力,使之均匀传递到下弱软土层中。防护工程基础埋置深度要满足理论要求和实际需要。

2.要加强施工质量管理,建立和完善施工质量监督体系,把好施工质量验收关,对不合格的工程不予验收。

3.认真执行公路养护“以预防为主,防治结合”的方针,重视防护工程的养护工作,做到既养路又养桥,同时也治河。清除水毁隐患,防患于未然。水毁恢复,也要由一支具有专业知识的技术队伍精心设计、施工,修一处,保一处,这也是公路水毁防治的大方针。

4.加强路况、水文等档案资料的收集、整理和管理工作,使各项预防工作落到实处。

5.加强路政管理,对河道上游的采石、采金予以干涉,避免人为的河道变迁,造成公路桥涵水毁。

综上,造成公路水毁的原因是多方面的,因此,要注重设计文件质量,加强施工质量管理和养护生产管理,工程从设计到施工,直至竣工交付使用,都要进行全面的质量管理。这样,公路水毁将会得到有效控制,水毁损失也将会降到最低。

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