桥梁水毁防治

三、桥梁水毁的原因
桥梁是跨越江河的建筑物，既有桥面通过车辆和行人 荷载的功能，又有桥扎安全、畅通通过洪水的功能。两 方面的要求都能满足的桥梁才是一座合格的桥梁。
桥梁墩台直接修建在河道或海湾之中，一旦水毁， 修复困难，后果也较严重!
桥梁水毁的防治应着眼于预防，避免水毁的发生。 对于绝大多数桥梁这也是可以做到的。
山区公路大多沿河修建，公路因趋就势随 山区河流婉蜒而行。每年汛期山洪暴发，来 势迅猛，凹岸冲刷严重，致使路基边坡冲刷 坍塌，甚至引起山坡滑坡，造成公路水毁。
修建在河流弯道上的桥梁，凹岸冲刷凸岸淤 积，造成水毁而重建的也常发生。
山嘴或建筑物桃流，使主流弯曲逼向对 岸，在对岸形成“凹岸冲刷”
在支流汇入主流的下游对岸， 也会受到“凹岸冲刷”
前面讨论可知，弯道螺旋流从弯顶到出口断 面是形成和发展最强列的部位，出口断面附近 螺旋流最强，冲刷最深。在此修一个长细丁坝， 首先，不顺洪水“其性”，也不采取挫其蜂、 分其势的设施，却在弯道出口冲刷最强处，修 一长丁坝，事与愿达，丁坝过长，横断面窄而 高，极易水毁。设计人只注意了主观的要求， 却不去研究弯道水流螺旋流形成和发展机理的 客观规律，导致防护工程的失败。
一、桥梁水毁的主要类型
（一）桥梁墩台和引道冲刷 国内外近年的统计，桥梁水毁大多是桥墩、
桥台和引道冲刷引起的。
（二）山区河流上的桥梁因壅水过高，携带大量 漂浮物将桥梁上部结构摧毁
山洪暴发来势迅猛，河床冲刷较小甚至不能 冲刷，致使望水高度达1—2m以上，洪水携带 大量木材等漂浮物对桥跨结构施加很大的水平 冲击力和推力，将梁桥支座剪坏或将拱桥拱上
（四）山区涵洞进出口冲毁或堵塞致使路基坍塌
山区公路涵洞进出口衔接的沟溪，受地形限 制，常为陡槽急流。涵洞进出口河槽常修建跌
水、急流槽、消力池等构造物，引导水流和消 能。若小桥涵进出口处理不当或设计孔径过 小．常发生水毁。特别是出口铺砌冲毁，逐渐 向上游发展，冲毁洞口和路堤。
二、受弯道水流冲刷的桥梁
正确的方案应是从上游弯顶附近修建护坡 和护坦到出口断面与下游基岩相接；或者自弯 顶附近到出口断面，修筑2至3个，大约长2到 3m，高出床面1.2m，宽约1.5m带园头，顶面有 纵坡的漫水短丁坝。将水流自螺旋流形成处起 向下游逐渐挑离河岸。
河湾桥梁防护一般应处理好下列几方面的问题：
1．桥面高程必须计人凹岸水面超高，确保洪 水、漂浮物、流水安全通过； 2．凹岸桥台与上下游护岸(挡土墙、护坡)平 顺连接，桥台不应凸出于凹岸之外； 3．凹岸桥台和凹岸一侧的桥墩的埋置深度， 必须计人凹岸冲刷的影响。 4．必要时凹岸桥台及上下游河岸应整体进行 防护。
一、河湾桥梁的防护
桥梁防护工程保护的对象是桥梁墩台的基础。而 不同于河(航)道整治和防洪工程，河(航)道整治和 防洪工程，要固定主槽和防护整个河道沿岸顶冲点 (险工)的安全。其导治线离河岸较远，丁坝及其他 工程伸入河道往往很长。而公路防护要保护的是沿 河路基和桥头河岸的坡脚和桥梁墩台的基础，导治 线应离河岸较近。一般情况下，不应修筑很大的丁 坝等挑水和阻水构造物。更不应轻易进行改河工程。 在过去“人定胜天”那种错误地把人类和自然对立 起来的思潮影响下．为了低级公路的防护修筑长大 丁坝或进行改河，造成事与愿违和巨大经济损失事 例很多、应吸取历史教训。
修建在平原河湾上的桥梁，平原河湾因泥沙 细，变形快，主要表现在平面上凹岸桥台冲刷 严重，凸岸桥孔淤积堵塞，丧失泄洪能力。
修建在山区河湾的桥梁，平面弯形因岩石河 床制约，变化较小，特别是狭谷段的桥梁．不 容许桥孔压缩河槽，最好单孔跨过。
洪水主要威胁是凹岸桥台基础冲刷和凹岸 水面超高、因基岩河床不能冲刷而使壅水过高， 以及木材等漂浮物推力过大，造成水毁。
修建在任何地区(包括平原地区)河湾上的桥 梁，也都要经受河湾螺旋流的作用，引起凹岸 桥台严重冲刷，凸岸桥台甚至桥孔淤积，形成 水害水毁。
水流由直河段进入弯道，因惯性而流向凹 岸。受凹岸制约，水流沿凹岸曲线流动。水流 在重力和离心力共同作用下，形成螺旋流，面 流流向凹岸，而底流流向凸岸。
螺旋流的存在引起断面环流和泥沙横向运动， 对于弯道河床变形和河弯平面形态起着十分重 要的作用。对于修建在河流弯道上的建筑物的 安危及能否正常工作也有决定件的意义。
建筑摧毁。
（三）河道中大量开采砂石引起的桥梁和路 基的冲刷
因桥位河段多年采砂严重，造成天然河床下 降，床面布满紊乱的采砂坑、槽．致使水流紊 乱，床面出现跌水等现象，在不大洪水通过时， 冲毁墩、台，桥梁垮塌。
目前，我国桥梁及其沿河路基附近河道内， 挖砂情况较为普遍，应当采取必要的管理措施， 保证路桥安全。
桥梁本身的因素：
(1)桥位选择。桥位河段水流畅通，便于洪水和漂 浮物、泥沙通过，避免河床发生不利变形。
防护工程能否经得起洪水的考验，达到防护的效 果，不仅决定于防护型式，更重要的是其修建的型 式、位置及尺度是否满足因势利导的要求，对洪水 是否做到了顺其性，挫其蜂，分其势，调其向和稳 其流，设计防护工程时必须了解引起水毁的机理。
二、工程事例
上图是秦岭乾佑河某河湾1994年7月洪水后冲 毁的一个丁坝。该丁坝修建在大约为90度弯道 出口断面，洪水冲走了坝长的3/4。其下游路基 被伸20年的工程实践和理论研究，对于凹岸冲 刷防护，采用石砌挡土墙或护坡配合埋在地下的石 砌护坦浅基防护，是一种较理想的防护型式。它构 造简单，但对洪水具有“顺其性”、“挫其峰”、 “分其势”和“调其向”的作用。
在较宽阔的河湾还可配合短而低的漫水丁坝群， 或护坦上带有潜坝，都可起到更大的防护
效果。
这就要求在桥梁勘测设计阶段，全面搜集水文和河床 变形资料，正确处理桥位选择、桥孔和墩台布设以及调 治构造物的设置等，桥位设计问题。正确的桥位设计是 避免桥梁水毁最主要的和最主动的措施。
造成桥梁水毁的因素主要有下列几方面：
设计洪水(流量、水位)确定的是否符合实际， 流量是反映河流水文特性的主要因素，桥梁必 须满足桥下安全通过设计洪水流量的要求。