鄧爽

[中交鐵道（武漢）建設科技有限公司，湖北武漢430063]

1 研究背景與意義

近年來，極端天氣發(fā)生頻次顯著增加，帶來的自然災害影響極大。2020年南方地區(qū)遭遇嚴重汛情，長江、黃河、淮河等主要江河共發(fā)生21 次編號洪水，次數(shù)超過1998年。受災人次、緊急轉移安置人次和直接經濟激增，以近五年均值為參照，分別上升23%、62%和59%。 2020年7月長江淮河流域特大暴雨洪澇災害造成11 省（市）3417.3 萬人受災，直接經濟損失1322 億元[1]。

自然災害發(fā)生頻次高、強度大、影響范圍廣，人民生命安全、生產生活受到極大影響，經濟損失巨大。研究分析交通設施防災減災對策，將從一定程度上減小災害氣候的影響，降低經濟損失。

在廣東省河源市2019年“6.10”“6.12”特大洪澇災害造成的交通基礎設施全面重建完工之際，本文以災害為背景，研究分析區(qū)域內公路及橋梁損毀原因，進而提出應對策略，從事前主動預防和事后積極應對兩個角度達到防災減災的目的。

2 交通設施災毀情況分析

2.1 受災基本情況

對廣東省河源市“6.10”“6.12”特大洪澇災害對交通基礎設施造成的損毀情況進行研究分析，發(fā)現(xiàn)河源北部地區(qū)，由山洪導致的山體滑坡和泥石流對道路造成極大破壞，常見橋梁損毀、路基掏空、路面破損、邊坡滑塌、防護設施（鋼護欄、防撞墻、擋土墻等）等損毀類型。

橋梁作為公路跨越河流谷溝的主要形式，是保障公路運輸功能的重要節(jié)點，橋梁的損毀直接影響道路的通達，對區(qū)域可達性帶來重大影響。統(tǒng)計此次受災情況得出，全市橋梁受損共計386 座，其中需重建271座，修復115 座，重建數(shù)量達到全部受損橋梁的70%。由此可見，洪澇災害對橋梁帶來的損壞是直接且巨大的。

除橋梁損毀外，道路損毀中邊坡失穩(wěn)、路基路面受損的情況嚴重，部分排水設施遭到破壞，全市涉及各類型道路重建及修復項目1044 處。

2.2 損毀原因分析

2.2.1 自然條件分析

從地形地貌上分析，河源市地處粵北，與江西省贛州市相接，地形復雜、北部以山地、丘陵為主，尤其是粵贛交界區(qū)，山高嶺峻，山地水資源豐富。持續(xù)強降雨易導致山洪，在地質復雜區(qū)域易伴隨發(fā)生其他類型災害，如山體滑坡、崩塌、泥石流等。

2.2.2 路網結構分析

從路網結構上對公路路網的抗災能力進行分析，農村公路在路網中占比高、分布廣，是道路網絡的毛細血管，也是農村地區(qū)出行的基礎設施，一旦損毀將對沿線居民基本生活保障造成嚴重不良影響。

圖1 為河源市連平縣公路網絡圖，圖中可以看出，路網結構基本呈樹杈狀，整體脆弱性較高，路網規(guī)劃及結構欠佳。干線公路阻斷后將引起大片地區(qū)被隔絕，形成孤島，救援困難。針對多數(shù)村莊而言，通村公路也是其進出村落的唯一通道，災害條件下成為交通孤島的風險較高。

2.2.3 設施結構分析

分析此次水毀中道路結構受損原因，發(fā)現(xiàn)農村公路橋梁水毀原因主要是受到水流直接沖擊，常見為橋墩、橋臺等下部結構被沖毀，導致橋梁上部結構失去支撐直接損毀，或橋頭路堤、流堤等調治構造物被沖斷使橋梁遭到破壞[2]。

路基水毀的原因主要是邊坡失穩(wěn)、路基塌陷、防護加固設施以及排水設施等出現(xiàn)問題。挖方路塹邊坡失穩(wěn)的外在條件在于強降水，導致路塹邊坡坡體內巖體自身力學性能減弱，從而沿薄弱面發(fā)生失穩(wěn)破壞；填方路堤邊坡由于路基填筑壓實度不足，坡腳未進行必要的支擋處理，在河流洪水的沖刷下引起破壞[3]。

此次水災造成的公路損毀調查中，挖方路塹的邊坡滑坡情況較多，如圖2所示；也存在路堤填方邊坡遭受強大水流沖刷而導致路基損毀，進而嚴重破壞路面的情況，如圖3所示。

圖2 水災造成連平縣105 國道局部路段邊坡失穩(wěn)

圖3 水災造成連平縣105 國道局部路段路基塌陷

排水設施中常見邊溝、涵洞破壞的情況。強降雨條件下，坡面水流攜帶泥沙進入公路排水溝，導致邊溝堵塞、排水不暢，路肩被沖刷侵蝕，防沖刷功能不足的土路肩尤易產生侵蝕破壞。涵洞破壞主要因防沖刷措施缺失或失效導致防滲能力減弱，水流外滲使路基巖土體強度下降，或雨水壓力增大造成不均勻沉降，進而造成涵洞破壞。

除上述常見水毀情況外，大部分水毀發(fā)生的原因與地質條件也存在密切關聯(lián)。陡坡路段常見滑坡災害，雨水沖刷、巖土自身重力加大，進而導致巖（土）體下滑；另外，地下水富集路段在暴雨條件下發(fā)生的地質災害也是對交通設施造成損毀的重要原因。高強度持續(xù)的暴雨導致地下水的頂托、水墊效應以及裂隙水壓力對地面構造裂隙的“楔裂”“撕開”作用加劇[4]，從而使設施結構損壞、喪失功能。通過以上分析，針對不同的災毀原因，從路網規(guī)劃、道路設計、應急管理等方面提出具體的防災減災處理措施。

3 防災減災對策分析

3.1 優(yōu)化路網結構

在區(qū)域公路網周期性規(guī)劃調整上，從路網結構方面進行優(yōu)化，以提升路網能效、減少交通孤島。

3.1.1 提升路線服務能力

通過對重要干線提質擴容，以單車道升級為雙車道公路等方式來提高道路通行能力、提升道路服務水平、提高路線災毀后保通概率。

3.1.2 建設綠色生命通道

科學合理優(yōu)化路網結構，通過謀劃新增通村線路，在村鎮(zhèn)層面提升路網連通度、可靠性，降低突發(fā)災害情況下路網脆弱性，從而保障路網在突發(fā)事件情況下的基本服務功能。根據(jù)優(yōu)化路網結構的緊迫程度，以打通斷頭路、新建聯(lián)絡線等提出新增道路。

3.2 注重設計理念

注意道路設計理念，將防災減災意識融入道路設計階段。對于已建成道路，重點關注其關鍵節(jié)點，對存在隱患和風險的節(jié)點進行改造，逐步排除地災防范的薄弱節(jié)環(huán)節(jié)。

3.2.1 優(yōu)化道路設計

（1）路線設計

選線階段，需對路線走廊帶工程地質條件進行詳細調查，針對山區(qū)地形、地質，結合歷史水文、氣候條件，優(yōu)先考慮土質工程性質好、地下水位深、地表排水通暢的走廊帶，避繞不開的區(qū)域在設計時注意提高防、排、截水設計標準。

（2）橋梁設計

充分研究歷史水情資料，條件允許范圍內盡可能提高設計標準，注意合理采用農村公路橋梁形式，在保證其防撞性能的同時，盡量提高護欄過水性；注意科學設計橋梁下部結構形式，盡量采用雙柱墩，減少采用獨柱墩結構形式的設計。

（3）路基設計

根據(jù)土質性質、類別、地下水位、地表水分布等工程地質條件綜合情況，科學確定路基填土高度，結合沿線區(qū)域地質條件、筑路材料特點可采用強度高、水穩(wěn)性好的筑路材料替代常規(guī)路基填土，以盡可能降低路基填筑高度；高填深挖路段做好邊坡防護與排水，根據(jù)溝型選擇合理的鋪砌形式，提高邊溝防沖刷能力，避免暴雨沖洗上方坡面帶來的泥沙堵塞邊溝并破壞邊溝結構。必要時可以設置挖深式消力池、消力墻和綜合式消力池來進行消能防沖刷。

3.2.2 保障關鍵節(jié)點

（1）水文地質隱患點

對全線進行摸排，對于道路路線地表水豐富區(qū)域，加強截排水設施布置，以減輕水流對坡面、路面、路堤的侵蝕和沖刷作用。對于路線地下水富集路段，注意觀察常年積水區(qū)域，必要時可對路基開挖，處理好盲溝排水，重新敷設路面。

（2）高邊坡、深挖方、陡坡路堤段

針對高邊坡、深挖方、陡坡路堤段提前進行邊坡防護或坡腳加固，以提高其雨水沖刷條件下的抗災能力。在坡面防護上應根據(jù)坡率結合路段具體水文地質情況靈活選用防護形式。對于行車條件極差的陡坡急彎路段，如有條件可優(yōu)化線形設計重新修筑，避開危險路段。

3.3 加強常態(tài)管理

防災減災是常態(tài)工作，交通設計人員從技術層面提高警惕，交通管理人員從思想意識上筑牢防線。建立健全相關應急管理工作原則，平急結合，科學編制防洪預案，將安全檢查與物資儲備常態(tài)化。持續(xù)推動防災減災意識建設，定期開展預案演練，做好減災防災的科普性宣傳工作。鞏固提升專業(yè)隊伍素質，優(yōu)化隊伍結構，提升能力水平，定期組織培訓學習，了解掌握應急管理、搶險保通相關專業(yè)知識。

3.4 運用智能化手段

針對公路邊坡地質災害隱患點建立基礎信息數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)監(jiān)測感知、無線遠程傳輸、數(shù)據(jù)分析、決策應用等功能，達到邊坡工程基礎信息管理、邊坡災害監(jiān)測信息管理、公路地質災害應急決策管理等目的，以提升公路地質災害快速處置能力。

4 結語

氣候條件的變化給交通運輸系統(tǒng)帶來重大不確定性，唯有提高系統(tǒng)及基礎設施自身可靠性才能應對突發(fā)災害。山區(qū)公路是廣大農村地區(qū)生產生活最基本的公共基礎設施，從路網結構、道路設計到應急管理，各方面提高減災防災理念，才能有效應對突發(fā)災害。