道路水毁防治措施
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道路工程,特别是沿河的铁路和公路路基,经常受河流变迁及洪水冲刷的威胁,由此产生的道路水毁成为严重的工程自然灾害之一。在每年的汛期,水流对路基的冲刷乃至冲毁常给行车安全造成巨大的影响,经济损失十分严重。因此,必须采取有效的措施防止水流对河岸与路堤边坡的冲刷,以确保路基的安全稳定。然而,现有的水毁防治措施还亟待完善。随着道路交通基础设施建设的大规模发展,不断开展道路水毁工程防治技术的研究,同时加大非工程防治措施的力度非常必要。
一、道路水毁工程防治措施
为了避免沿河道路设施在汛期遭受水毁损失,可以针对不同的地形、地质条件,修建各种适宜的防护设施,对水毁易发路段辅以不同的工程措施,或对已有的防护设施进行加固完善,排除水毁隐患,使得沿河道路免遭水毁灾害的侵扰,保证道路及其沿线设施达到稳定性和强度等各项要求,从而确保道路的正常使用。
道路路基防护按其部位和功能分为坡面防护和冲刷防护;冲刷防护的结构型式很多,根据防护型式的水流结构和机理分为直接防护和间接防护。
1.直接防护
直接防护是直接加固坡面、坡脚或基础,顺水流修建的附着在边坡坡面、坡脚及基础上的工程设施。除植物防护(如植树等)与砌石防护外,对于较大流速和浸水部分来说,可采用抛石、石笼、柔性板、挡土墙、护坦式基础、土工织物(土工布)等方法;直接防护对水流干扰小,对工程上、下游和对岸几乎无影响,对山区峡谷、弯道水流较为适宜。但是,这类防护工程如果被水冲毁,将直接危及路基安全。
2.间接防护
间接防护主要指导治和改河,是以修筑丁坝(群)、顺坝等挑流导流工程或必要时改变河道,通过导流或阻流的方法,改变水流性质,或者迫使主流流向偏离被防护的路段,亦可减小流速,缓和水流对被防护路段的作用,改变河槽中冲刷和淤积的部位,达到防护目的。这些建筑物伸入河道,侵占一部分河流断面,改变了水流结构,而自身又受到水流的强烈冲刷(如丁坝坝头等部位)。但是,即使丁坝坝头等部位被冲毁,也不致于立即危及路基安全,可认为达到了路基防护的目的,只要汛后及时修复即可。
这些防护型式,都有各自的适用条件,应根据地形、河段、水流等特点灵活选用。
二、道路水毁非工程防治措施
目前,水毁灾害防治工作主要局限于抢修、恢复和单点治理,而流域和区域性的综合治理工程不多,重复水毁严重,防治水毁的被动局面没有发生根本的改变。
通过建造各种水毁防护工程措施,塑造人工稳定的河段,在防护工程优化设计的基础上,配合一系列非工程防治措施,将有力地保证道路的安全运营及雨季畅通。非工程防治措施更体现了灾害防治的主动性和超前性,对预防和治理道路水灾具有不容忽视的作用。
1.重视地质选线和水文选线
各设计阶段均应加强地质勘察和气象水文工作,为路线设计方案的比选论证提供可靠依据。路线设计人员可根据工程地质、水文气象等资料信息进行地质选线和水文选线,选择地质灾害和水文气象影响较小的展线方案。
决策部门在道路工可研和初步设计阶段,就应高度重视路线走向和控制点的选择,进行提高路基与高架桥、半边桥与高边坡等多种方案的技术比选。在工程前期考虑
10.3963/j.issn.1006-8864.2010.05.026
DOI:
基金项目:西部交通建设科技项目(编号200631800007)
工作研究
交通建设
2.实施综合治理
应通过多方协调,进行农、林、水综合治理(包括工程治
理、生态治理和社会环境建设)。道路的水毁往往与水利工程
上拦河筑坝建库、改变水系,农耕时破坏地貌及林业上的乱砍
滥伐、破坏植被等有关。因此,道路构造物的设计、管理要与
农业、林业、水利、水土保持等部门协调配合综合治理。例如,
通过水土保持农业技术措施来增加流域的蓄水能力,减少水
土流失;通过水土保持林草措施改善流域植被,增大地表糙
率,从而减轻雨滴对地面的打击,增加土壤入渗,减少地表径
流量,减缓水流速度和削弱冲刷力;通过水土保持工程措施拦
蓄地表径流,增加土壤入渗,增大河道的行洪能力,提高工程
的防洪标准。
3.充分运用科技成果,服务道路防灾减灾
(1)重视科研工作、加大宣传教育力度。目前,我国各个
地区的道路水毁远未得到理想的控制,灾害防治的形势还很
严峻。一个很重要的原因就是,道路设计施工和养护管理部
门对水毁灾害的发生规律及其防治总体上还缺乏科学、系统
的认识,这从主观上制约着道路水毁灾害的最终根治。而且
目前的水毁防治科研工作周期较长,科研成果的应用往往跟
不上生产进度的要求,客观上又为科研工作服务于生产带来
一定障碍。所以,道路交通系统应充分重视水毁防治的科研
工作和技术人才培养,加快科研成果的转化应用,以便满足当
前道路减灾防灾的迫切需要。
各级道路交通部门要通过媒体等各种形式广泛宣传道路
水毁危害性,普及道路水毁灾害防御的基本知识,逐步提高养
护技术人员及全社会对水毁灾害的认识水平,不断增强防治
道路水毁灾害的意识,有效减少水毁损失。
(2)建立先进的监测预警系统。各级道路管理部门要加
大投入,逐步建立和完善道路水毁灾害预警系统,对水毁危险
性、易损性比较高的重点路段或结构物开展监测工作,进行预
防性养护,达到以预防为主、防治结合的目的。这就要经常与
当地气象部门联系,加强短期天气的监测和预报,增长预见
期,要求地方气象台站经常发布水毁灾害易发区(点、段)的气
象预报。工程技术人员要加强对水毁易发区(点)的监测,及
时发现异常情况。通过建设水毁灾害易发区、危险区监测预
警系统,并采取行之有效的水毁灾害预防性或应急性防治措
施,以减少水毁灾害可能带来的损失。
4.增强道路防水毁意识,提升抗灾应对能力
道路管养部门应定期组织技术人员对水毁潜在发生区
段进行调查摸底,根据气象水文、地理地貌及社会经济发展
等因素,分析水毁成灾机率及程度,分级划出危险路段、位置,
并建档备案;认真做好水毁灾害的调查识别和防治方案编制
工作,规范水毁易发区(点)的道路建设活动及水毁防治工程
的规划建设,提高抵御水毁灾害的能力。具体从如下几方面
予以重视。
(1)组建抢险救灾队伍、确保物资供应。要实施道路水
毁抢险救灾任务,就必须组织好专门、有力的抢险救灾队伍。
同时,道路水毁抢险需耗用大量的砂石、木桩、纺织袋等物料
和必备的工具、照明设备、运输工具、施工机具等物资设备。
抢险物料可采用现场备料和物资部门备料2种方式。现场备
料主要是将砂、石堆放在水毁易发区(点、段)的现场随时备
用,由各道班或养护工区采备;物资部门备料主要是按计划用
量,落实到各部门准备货源,由各级道路交通部门或各业主单
位采备,一旦需要随时保证供应。
(2)开展水毁预防检查。汛期前,各级道路交通部门就
应对所辖路段进行预防性的水毁技术检查,重点是查看如下
情况:①沿河路基的防护构造物、小桥涵、桥头引道、护坡、挡
土墙基础有否冲毁或损坏。②小桥涵、透水路堤有无杂草、
树枝、石块等杂物、堆积物淤塞。③沿河路段的河床冲刷情
况及路基受急流冲击处有无淘空或下沉。④浸水路堤和陡
坡路段路基有无松裂等。
为防止或减轻洪水对道路的危害,应在雨季、汛期之前力
争将水毁隐患处置完毕,包括清疏小桥涵等各种排水系统,修
护完善或加固增建各类防护构造物,河床淤塞严重的傍线河
流的及时清淤除障等工作。
(3)加强汛期巡视工作。在雨天和汛期,道路管理部门
应组织工程技术人员对所辖路段进行巡视,检查小桥涵、沿河
路基及各种防护调治构造物,应当场排除小的毁损。发生严
重水毁毁坏危及行车安全时,应立即设立警告标志或禁止通
行标志,并及时上报。
(4)统筹安排抢护工作。为有效进行抢护工作,道路管
理机构对所辖路段的水毁抢护工作应统筹安排,事先制定相
应的应急预案。易毁路段和构造物应安排专门的巡视人员,
准备足够的抢险物料、工机具以及照明通讯设备等,一旦洪水
对沿河道路产生破坏,应进行紧急抢护,以防水害扩大,并维
持安全通车。
道路作为一种交通运输建筑物,往往遭遇洪水水毁的侵
袭。减小水毁对交通运输的不利影响,是当前道路工程技术
人员共同面临的一个挑战。为了保障道路运输的畅通,对防
治道路水毁的工作必须引起足够重视,明确水毁灾害防治是
一项贯穿道路全寿命的工作。在道路水毁的防治过程中,应
与当地地形地貌和生态环境相配合,力求做到“因地制宜、就
地取材”,并与非工程措施相结合,实施综合治理,使得各级道
路不仅在设计洪水时安全可靠,即便在超出设计洪水的条件
下也不出现严重的水毁,最大限度地提高道路抵御水毁灾害
的能力,把道路水毁损失降低到最低程度,充分发挥道路交通
在加快经济发展中的作用,获得良好的社会经济效益和环境
效益。(作者单位:陕西西延铁路有限责任公司;长安大学特
殊地区公路工程教育部重点实验室)工作研究交通建设