探討公路橋涵水毀原因及防治措施

羅晟

甘肅通廣公路勘察設(shè)計有限公司

摘要：橋涵是公路工程中重要的排水設(shè)施，橋涵工程的質(zhì)量對于公路工程的穩(wěn)定性和安全性有著重要的影響，受到施工設(shè)計不科學(xué)、施工材料不合格等因素的影響，容易在橋涵工程中發(fā)生水毀問題，造成較大的不良影響。本文主要分析了橋涵水毀的種類、原因以及防治措施。

關(guān)鍵詞：公路工程；橋涵工程；橋涵水毀

水毀是公路工程中常見的病害，輕微水毀會造成公路工程地基的不均勻沉降，嚴(yán)重的水毀則會沖毀路基，造成橋涵坍塌，導(dǎo)致公路工程無法使用，也會造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。在公路工程中，橋涵構(gòu)造是最容易發(fā)生水毀的位置，而且受損嚴(yán)重的橋涵以石拱橋、圓管涵為主，因為這種形式的橋涵施工工藝較為簡單，且工程造價較低，因此受到很多施工單位的歡迎。

一、橋涵水毀的常見形式

1.掏空

橋涵發(fā)生水毀時會形成基底掏空和臺背掏空兩種形式?；滋涂帐怯捎谒鹘?jīng)由河床流至橋涵構(gòu)造物時，水面以下的構(gòu)造物產(chǎn)生的阻礙作用，而導(dǎo)致水流流速和方向發(fā)生變化，并且在橋涵的構(gòu)造位置產(chǎn)生強烈的沖刷力，造成表面泥沙的不斷流失而危及橋涵結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性?；捉Y(jié)構(gòu)發(fā)生的位置主要集中在橋涵的進(jìn)出口位置以及其他容易受到水流沖擊的位置。臺背掏空是由于橋涵臺背位置長期受到水流沖刷作用而發(fā)生的損毀，構(gòu)造物的結(jié)構(gòu)也會因此失去平衡和穩(wěn)定的狀態(tài)，容易造成橋涵坍塌。

2.淤塞

水在流動的過程中會帶動泥沙、漂浮物等物質(zhì)在橋涵的進(jìn)出口位置不斷堆積，當(dāng)這些雜物堆積到一定程度時，就會產(chǎn)生一定的阻隔作用，水流就會停滯在橋涵結(jié)構(gòu)的進(jìn)出口位置，橋涵通過的水流體積越來越小，當(dāng)淤塞達(dá)到一定程度時，就會由于水的沖擊力而對橋涵結(jié)構(gòu)產(chǎn)生破壞作用。

二、橋涵水毀的原因分析

1.自然環(huán)境因素

橋涵發(fā)生水毀的原因與工程所處位置的自然環(huán)境有密切的關(guān)系，如果橋涵工程的位置在山區(qū)，如果遇到多雨季節(jié)，就會經(jīng)常由于大量的降水而導(dǎo)致當(dāng)?shù)厮鞯脑黾?，這時便加大了水毀的發(fā)生幾率。

2.施工設(shè)計不科學(xué)

當(dāng)前，我國公路工程橋涵的施工設(shè)計的相關(guān)規(guī)范中，關(guān)于橋涵設(shè)計的構(gòu)造、類型、預(yù)埋深度等相應(yīng)的系數(shù)都做出了詳細(xì)的規(guī)定，施工設(shè)計單位大多也可以嚴(yán)格按照施工設(shè)計規(guī)范的要求開展設(shè)計工作。然而，由于工程現(xiàn)場的實際情況不同，在施工設(shè)計時需要考慮到當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、地質(zhì)條件以及水文條件等外部環(huán)境因素，如果仍然對標(biāo)準(zhǔn)的施工設(shè)計規(guī)范進(jìn)行生搬硬套，就無法保證設(shè)計的科學(xué)性。在橋涵設(shè)計過程中存在的問題，主要有：第一，橋涵的位置和結(jié)構(gòu)的設(shè)計不合理。因為不同類型的橋涵有不同的使用要求，發(fā)現(xiàn)發(fā)生水毀的橋涵中，大多是由于橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理的引起的，在橋涵的形式、結(jié)構(gòu)、尺寸等方面不合理，導(dǎo)致排水不暢，而引起橋涵水毀。第二，橋涵的基礎(chǔ)設(shè)計不合理。通常情況下，中小型的橋涵都是運用明挖淺基礎(chǔ)的設(shè)計方案，所以在基礎(chǔ)設(shè)計的方面需要考慮到地基的承載力以及基礎(chǔ)預(yù)埋深度，如果預(yù)埋深度不夠或者過大，就會導(dǎo)致水流的沖刷沒有作用在合理的位置，所以容易造成水毀。通常情況下，橋涵基礎(chǔ)的無沖刷處應(yīng)該在地面或者河床位置以下至少1m的位置，有的設(shè)計人員就嚴(yán)格按照1m的標(biāo)準(zhǔn)，卻沒有根據(jù)現(xiàn)場的實際情況留有適當(dāng)?shù)母挥嘀担援?dāng)橋涵遇到較大的水流時，容易使基礎(chǔ)受到長期沖刷作用而破壞。

3.施工工藝不合格

很多中小型的橋涵施工工藝都相對較為簡單，所以在公路工程中的應(yīng)用也較為廣泛。但是，由于工程施工過程的機械化程度較大，大部分構(gòu)造物的施工都依靠手工完成，所以在施工的質(zhì)量方面無法保證。同時，橋涵施工使用的混凝土、砂石等材料的質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，使得工程的質(zhì)量存在一定的缺陷，這也為橋涵水毀埋下了安全隱患。

4.缺少必要的養(yǎng)護(hù)

公路橋涵施工中需要采取有效的護(hù)理措施才能保證橋涵的質(zhì)量，但是由于追趕工期等因素的影響，有的施工單位沒有對橋涵工程進(jìn)行必要的養(yǎng)護(hù)，因此而導(dǎo)致混泥土結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)裂縫，導(dǎo)致水毀問題的發(fā)生。

三、橋涵水毀的防治措施

1.科學(xué)的施工設(shè)計方案

科學(xué)的施工設(shè)計是保證橋涵工程施工質(zhì)量的基礎(chǔ)，也是防止橋涵水毀問題的基本前提。因此，在橋涵設(shè)計中，應(yīng)當(dāng)考慮到以下幾個方面的問題：

第一，橋涵的正確選位。在普通的公路工程中，橋涵位置的選擇需要考慮到施工現(xiàn)場的地質(zhì)、水文狀況，同時也要考慮路基、路面以及排水等相關(guān)要素的影響，保證橋涵位置的選擇技能保證公路工程線路的選擇要求，又要符合當(dāng)?shù)厮鳁l件，避免水流對橋涵結(jié)構(gòu)造成的嚴(yán)重沖刷。如果在山區(qū)公路工程中遇到滲溝大洼地帶，就需要對公路工程的路線進(jìn)行必要的調(diào)整，這時橋涵的位置和結(jié)構(gòu)也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行重新規(guī)劃，避免上游水位對橋涵結(jié)構(gòu)造成的不利影響。橋涵立面的布置要根據(jù)邊坡的坡度與河流的流速進(jìn)行合理計算，獲得相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，再以此為依據(jù)進(jìn)行橋涵陡坡的設(shè)置，可以提高橋涵結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

第二，進(jìn)出口選擇。為了減少橋涵水毀的問題發(fā)生，需要從根本上增強橋涵結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，通過進(jìn)出口的合理設(shè)置保證水流的暢通性，可以減少水流對橋涵結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的沖刷。橋涵工程進(jìn)出口有多重形式，如一字護(hù)坡、上下游跌水、八字翼墻等，根據(jù)公路工程的實際情況，可以選擇不同的橋涵洞口形式。如果整個橋涵工程結(jié)構(gòu)處在縱斷面且水流平緩的位置，則可以選擇八字翼墻或者錐形護(hù)坡的方式，這兩種洞口形式都具有良好的水利條件，且施工工藝簡單，工程造價低；一字護(hù)坡的洞口形式大多用在邊坡規(guī)則的人工渠道?？傊瑯蚝纯诘倪x擇需要本著降低水能的原則，根據(jù)橋涵工程的實際情況，選擇合適的洞口形式，提高橋涵工程的穩(wěn)定性。

第三，孔徑選擇。橋涵孔徑的選擇對于橋涵的排水性能有直接的影響，小型橋涵對于天然河床具有很大的壓縮能力，因此在實際的設(shè)計工作中，要根據(jù)橋涵周圍地區(qū)土體和水文條件，結(jié)合河床的特征、流量等數(shù)據(jù)進(jìn)行合理設(shè)計，才能保證孔徑的設(shè)計符合橋涵施工需要。

2.加強施工質(zhì)量的控制

施工質(zhì)量的控制是影響橋涵工程是否出現(xiàn)水毀問題的重要因素，所以要加強對橋涵施工質(zhì)量的控制。一方面，必須要嚴(yán)格按照施工設(shè)計的要求進(jìn)行施工，確保是使用的施工材料以及施工工藝都符合施工技術(shù)規(guī)范的要求；另一方面要在橋涵施工中更多運用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，可以增強橋涵結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，也有利于降低水毀的危害。

3.加強對橋涵結(jié)構(gòu)的施工養(yǎng)護(hù)

養(yǎng)護(hù)階段是工程施工結(jié)束后對混凝土結(jié)構(gòu)采取的保護(hù)措施，通過合理的養(yǎng)護(hù)可以預(yù)防橋涵工程結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫，減少水毀問題的發(fā)生幾率。根據(jù)橋涵結(jié)構(gòu)不同的養(yǎng)護(hù)要求，可以指定不同的養(yǎng)護(hù)等級，采取相應(yīng)級別的保護(hù)措施，通過日常養(yǎng)護(hù)和維護(hù)，延長橋涵工程結(jié)構(gòu)的使用壽命。在日常管理工作中，也要定期對橋涵的管道和河道進(jìn)行清理，減少河道淤泥等物質(zhì)的堆積，避免造成淤塞。另外，需要由專人定期對橋涵的進(jìn)水口和出水口的位置進(jìn)行檢查和維護(hù)，并且做好周邊土體和植被的防護(hù)工作，減少外部水對橋涵構(gòu)造產(chǎn)生的沖刷作用。

結(jié)束語：

綜上所述，橋涵水毀是公路工程常見的病害之一，水毀問題的發(fā)生會對工程結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重影響，也會引起嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，因此，應(yīng)當(dāng)客觀的認(rèn)識水毀的成因，并且在設(shè)計、施工和保養(yǎng)等方面采取有效的措施，提高橋涵施工質(zhì)量，減少水毀現(xiàn)象的發(fā)生，保證公路工程的安全性和穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

[1]王德彥；姜濤；朱英珍；梁建鋪.公路小橋涵水毀類別及防治措施[J].交通企業(yè)管理，2015（08）

[2]蘆俊波；楊光煥；孫文浩.公路小橋涵水毀災(zāi)害調(diào)研與防治措施[J].北方交通，2013（06）

[3]趙巖.淺談小橋涵水毀形式分析及防治措施[J].科技資訊，2013（32）

[4]劉錦華.橋涵水毀原因分析與防治[J].科技資訊，2012（20）

[5]阿不都瓦爾·阿力木.造成公路水毀的原因與防治措施[J].黑龍江交通科技，2011（09）