臧繼賢
(保定市保通公路勘測設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司,河北 保定 071000)
山區(qū)公路由于特殊的水文條件以及經(jīng)濟(jì)體條件,在建設(shè)以及運(yùn)營過程中頻頻出現(xiàn)一些災(zāi)害,例如暴雨洪水、崩塌、滑坡、泥石流等,造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人身安全事故。山區(qū)巖石裸露、坡度陡、入滲少,并且河道窄、流速急、洪水的破壞力極強(qiáng)。山區(qū)洪水對道路破壞力較大,是山區(qū)公路損害的重要原因之一。山區(qū)公路小橋涵是公路排水泄洪的重要組成結(jié)構(gòu),能減少洪水的沖擊力和對路基的滲透損害。當(dāng)小橋涵破壞時(shí)輕則導(dǎo)致積水滲水、排水不暢,嚴(yán)重時(shí)使路基路面結(jié)構(gòu)變形破壞,影響到正常交通。
小橋涵結(jié)構(gòu)包括洞口及洞身,是道路排洪泄水的重要結(jié)構(gòu),是保證道路不受水毀的重要防護(hù)措施之一。洞口是橋涵、路基和河道的連接的重要部位,能夠保障路基和邊坡的穩(wěn)定性能;洞身是排水孔道的主體部分,不僅起到排水作用,也是保障結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要組成部分,因此要求洞身要有足夠的承載能力。小橋涵出口處是發(fā)生損害最嚴(yán)重的部位,受到?jīng)_刷作用尤其嚴(yán)重,不僅導(dǎo)致排水不暢、滲水等現(xiàn)象,更有可能導(dǎo)致路基路面結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞,使路面結(jié)構(gòu)承載能力降低。
涵洞進(jìn)口處是經(jīng)常發(fā)生淤積破壞的部位。通常因?yàn)槁坊钔凛^高,形成了封閉小區(qū)域,導(dǎo)致水流不能順暢通過涵洞排水,造成對路基和涵洞的浸泡破壞。并且因?yàn)楹吹淖饔?,使河床斷面減小,導(dǎo)致在路基上側(cè)產(chǎn)生較高的壅水和回流漩渦,當(dāng)水流流量較大很可能沖毀路基和涵洞。
涵洞沖刷破壞通常出現(xiàn)在出口處。為了使水流快速通過洞身,涵洞底坡設(shè)計(jì)一般采用陡坡形式,導(dǎo)致在水流經(jīng)洞身后,對出口產(chǎn)生極大沖擊破壞。對下游出口、路基基礎(chǔ)產(chǎn)生了大的沖刷破壞。涵洞的進(jìn)口出現(xiàn)沖刷破壞也很常見,當(dāng)小橋涵進(jìn)口防護(hù)措施不完整或者水流方向和洞身的軸線方向存在夾角,沖毀護(hù)坡和涵洞基礎(chǔ)的危險(xiǎn)性增加,造成路基穿孔,使橋臺背后的路基填土在水流中暴露,造成安全隱患。
涵洞滲透破壞發(fā)生原因是路基不均勻變形,當(dāng)洪水水量超過其容許指標(biāo)時(shí),小橋涵內(nèi)水壓力很大,若小橋涵內(nèi)壁周圍填土不密實(shí),水壓差較高的情況下,會在涵管外壁的一些位置出現(xiàn)集中滲漏,發(fā)生涵洞水毀。
(1)受到洪水沖刷時(shí),如果出現(xiàn)涵洞管節(jié)脫節(jié)、基礎(chǔ)被沖空、翼墻和端墻影響到荷載分布區(qū)域等現(xiàn)象時(shí),應(yīng)該暫時(shí)停止通車。因?yàn)榇藭r(shí)道路的承載能力不夠,很容易發(fā)生行車安全事故。(2)當(dāng)小橋涵基礎(chǔ)被掏空,可以將裝有干石灰砂的小麻袋放在基底空隙處,并且基礎(chǔ)周圍拋投片石或石籠進(jìn)行防護(hù),灰砂遇水后,和基礎(chǔ)形成一個(gè)堅(jiān)固的整體。(3)當(dāng)小橋涵較小局部被沖毀,可在被沖毀部位投放塊石;當(dāng)流速較大時(shí)可以投放石籠,并且摻加部分小碎石,使石籠和被沖毀部分盡可能成為一個(gè)整體。 (4)當(dāng)涵洞被沖毀時(shí),一般會使路堤形成缺口。進(jìn)行搶修時(shí)需考慮匯水面積以及災(zāi)后修復(fù)工作的方便、經(jīng)濟(jì)、合理性。因此可以修建臨時(shí)便橋替代涵洞,在原涵洞上面加蓋木板,進(jìn)行填土修復(fù),對災(zāi)后修復(fù)工作有很大的便利性。(5)當(dāng)涵洞被沖毀,具體分析原因采用合理方式進(jìn)行搶修。如果原小橋涵管徑較大,在減少橋涵管徑情況下仍然滿足洪水的過水需求時(shí),可在原橋涵里面修建一個(gè)較小的涵洞來進(jìn)行排水泄洪;如果墻身損壞,可采用局部修復(fù)處理;如果拱圈開裂,就拆除舊涵洞護(hù)拱,在舊涵洞上設(shè)置鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固。(6)當(dāng)有大的物體沖擊或堵塞小橋涵時(shí),應(yīng)該立即對物體進(jìn)行疏散、清理,防止物體對橋涵的沖擊以及物體阻礙洪水流通。對于可能對小橋涵造成威脅的漂浮物,必須在上游進(jìn)行處理,銷毀或者疏散。同時(shí)在涵洞可能受沖擊部位上面掛起廢舊輪胎,以防沖刷、撞擊。
2.2.1 橋涵進(jìn)口破壞
(1)進(jìn)口淤積、排水不暢。當(dāng)洞口被破壞時(shí),應(yīng)該根據(jù)地形地質(zhì)情況合理選擇進(jìn)口形式,進(jìn)口宜做成“八”字型;可將涵洞設(shè)置成陡坡涵,并且清理淤積物;可在進(jìn)口加設(shè)小垱石壩。(2) 進(jìn)口沖刷破壞。沖擊力大是造成沖刷破壞的重要原因,可在進(jìn)口之前加設(shè)跌坎、跌水井等減少沖擊力,也可以在進(jìn)口處鋪筑卵石來減緩水的沖刷作用;也可以調(diào)整水流的方向,引導(dǎo)入涵。(3)進(jìn)口浸泡。小橋涵進(jìn)口前可開挖回填路基,提高洞口前標(biāo)高。
2.2.2 橋涵涵身破壞
涵身破壞包括滲漏、縱橫裂縫、洞身結(jié)構(gòu)變形、洞內(nèi)積水、墻背路基沖刷破壞。修復(fù)橋涵涵身應(yīng)該設(shè)置沉降縫;改善涵洞下基礎(chǔ),防止路基出現(xiàn)不均勻沉降,如夯實(shí)物理加固、摻石灰等化學(xué)加固措施;加大涵洞縱坡,使涵洞內(nèi)部水迅速流出,不積水或者采用防滲土工布等建筑材料防止水滲透破壞;調(diào)整橋涵軸線方向,避免積水。
2.2.3 橋涵出口破壞
橋涵出口的破壞是由水流對出口的沖刷形成局部沖刷,基礎(chǔ)掏空破壞。采取措施為鋪砌加固;出口可做成流線型,使水流順利擴(kuò)散流出;設(shè)置出口排水溝;依靠地形可設(shè)挑水或射流;進(jìn)行加糙減速消能,可在涵身進(jìn)行加糙處理,減小水流的沖刷作用。
山區(qū)的特殊水文、地址等自然條件,造成了山區(qū)洪水多發(fā)性,使得山區(qū)公路小橋涵受到大量的破壞。在橋涵損害后要及時(shí)地進(jìn)行搶修和加固處理,防止出現(xiàn)較大損失。在橋涵損壞后,應(yīng)該及時(shí)分析橋涵損害原因。根據(jù)部位,采取合理的避險(xiǎn)救急措施,使橋涵在以后的使用過程中達(dá)到經(jīng)濟(jì)有效、耐久適用的加固效果。