降水對公路水毀災(zāi)情突發(fā)事件的影響與對策

鄧期民，李忠波，汪玲

（1.桂林市臨桂區(qū)公路管理局，廣西 桂林541003；2.荔浦縣氣象局，廣西 荔浦541003）

隨著我國全面建設(shè)小康社會(huì)進(jìn)程的不斷加快，村村通公路已近基本成為現(xiàn)實(shí)，公路建設(shè)的數(shù)量正在逐年攀升。公路建設(shè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，公路病害數(shù)量也不斷增加，公路病害對人們的出行乃至國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的影響也越來越凸顯，各級政府及相關(guān)管理部門人們對公路病害高度重視。有關(guān)專家對廣西暴雨[1-2]、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害[3]、旱澇[4]等災(zāi)害及其影響都做了大量的研究；姚正蘭等對高速路的惡劣天氣影響做了分析[5-7]，田華等專門研究了公路積水的危害[8-9]。路面鼓包、凹陷、網(wǎng)裂、縱橫向裂縫等道路病害，對道路交通安全的影響很大，路面邊坡塌方、泥石流、洪水沖刷路基橋梁等水毀災(zāi)情會(huì)對公路交通構(gòu)成嚴(yán)重的損毀，造成公路交通中斷。公路水毀災(zāi)情是一種突發(fā)事件，是造成公路損壞的主要因素。公路水毀災(zāi)情與水有密切的關(guān)系，地下水和地表水對公路都能造成破壞，特別是長時(shí)間較強(qiáng)降水、汛期暴雨，很容易因?yàn)榈缆繁凰蒈浕?，形成水毀事故。水與公路質(zhì)量有千絲萬縷的聯(lián)系，在公路工程建設(shè)過程中，充分了解當(dāng)?shù)亟邓?、地下水及地質(zhì)情況，科學(xué)設(shè)計(jì)，加強(qiáng)對工程質(zhì)量控制，避免因水毀帶來安全隱患及事故。加強(qiáng)公路水毀災(zāi)情的研究，制定科學(xué)的預(yù)防、應(yīng)急及事故處理方案，可以有效的贏得時(shí)間，盡可能避免或減少損失。

表1 桂林2011～2017年桂林水毀事故發(fā)生情況統(tǒng)計(jì)（單位：次）

1 桂林公路水毀情況

桂林屬于亞熱帶丘陵地區(qū)，山脈縱橫，河流交錯(cuò)。每年都有不同程度的公路水毀事故發(fā)生。主要發(fā)生季節(jié)是3～7 月，容易發(fā)生水毀事故的地帶為山區(qū)公路段、地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜地帶、地下水豐富地帶，分析桂林市近7年發(fā)生的水毀公路事件，統(tǒng)計(jì)資料見表1。

從表1可以看出，5～7月是桂林水毀事件發(fā)生的最高峰，占到全年事故的39.2%。其次是3～4月及8～10月，11月到次年2月水毀公路事故發(fā)生較少，4各月僅占全年的14.4%。這與桂林降水季節(jié)分布規(guī)律重合[8]。

1.1 山區(qū)公路

山區(qū)公路盤山而行，多數(shù)地方處于半山或山腳，因?yàn)榻邓?，常發(fā)生塌方，造成公路中斷。在桂林的諸多公路中，又以龍勝到桂林、資源到桂林的公路為塌方多發(fā)路段，僅2011年至2017年這兩條公路就發(fā)生過20起塌方堵塞公路的事故。

1.2 地質(zhì)條件差地帶

公路地基地質(zhì)條件差，受水浸泡，地基容易松軟，造成公路水毀事故。桂林中南部多為喀斯特地貌，溶洞多，公路施工難度大，處理不好容易造成塌陷等事故。全市各縣區(qū)都發(fā)生過因地質(zhì)條件差造成桂林水毀事故。

1.3 地下水豐富地帶

桂林地下水比較豐富，但由于過度抽取地下水，很容易造成地面塌陷，公路斷裂。地下水過多積累，路基受水浸泡時(shí)間過長，也容易造成公路水毀事件。以市區(qū)及其南部為地下水高影響地帶。

2 公路水毀事故原因分析

公路水毀事件原因很多，有人為原因，也有自然災(zāi)害的原因。自然災(zāi)害主要是暴雨等強(qiáng)降水、由于過度抽取地下水造成的地表塌陷、地質(zhì)情況復(fù)雜地帶的自然塌陷。主要原因是長時(shí)間降水和短時(shí)間強(qiáng)降水。長時(shí)間降水主要是造成地表含水量飽和，土層松軟，出現(xiàn)塌方和泥石流等，毀壞公路。短時(shí)間強(qiáng)降水主要是容易形成洪水，直接沖毀公路。

2.1 降水影響

桂林3～7 月為主汛期，降水集中，特別是5～7月，暴雨高發(fā)，當(dāng)日降水量≥100mm 時(shí)，很容易出現(xiàn)水毀公路事故，當(dāng)日降水量≥200mm時(shí)，出現(xiàn)水毀公路事故的概率更大。連續(xù)2天大雨以上降水，地表處于飽和狀態(tài)，公路地基也容易松軟，發(fā)生水毀事件。根據(jù)桂林589次公路水毀事件與當(dāng)時(shí)的降水資料進(jìn)行對應(yīng)分析，結(jié)果見表2。

2.1.1 無降水的影響

從表2可以發(fā)現(xiàn)，沒有降水也發(fā)生了29次，因人為放水或地下水抽空（長期降水偏少干旱造成地下水位下降，人為過量抽取地下水，造成局地地下水位下降）造成了公路水毀事件，地下水抽空造成公路塌陷占28 次，人為放水破壞僅1 次。如2012 年9 月，桂林市嚴(yán)重干旱，3日桂林市區(qū)瓦窯路段發(fā)生塌陷。這種類型事件主要出現(xiàn)在秋冬季節(jié)。

2.1.2 短時(shí)強(qiáng)降水影響

多年觀測發(fā)現(xiàn)，日雨量越大，公路發(fā)生水毀事故的可能性越大，如2016 年7 月12 日，興安到臨桂出現(xiàn)了200mm 以上降水，資源和龍勝公路出現(xiàn)了4 處公路塌方。因?yàn)槿战邓?00mm以上的天數(shù)本來發(fā)生的概率也小，各縣區(qū)雖然都有發(fā)生過，興安、靈川、桂林、臨桂、永?？h發(fā)生的概率略大，每年約1～2 次左右，其余縣每年不到1次，所以各地發(fā)生公路水毀事件時(shí)降水量基本都為50～200mm。這種類型的水毀事件主要發(fā)生在5～7月份。

2.1.3 連續(xù)大雨影響

連續(xù)2日合計(jì)降水量100mm以上也容易出現(xiàn)公路水毀事故。平樂縣源頭鄉(xiāng)2013 年4 月12～13 日連續(xù)大雨，造成了2 處公路塌方。連續(xù)3 日以上中雨降水也會(huì)造成局地滑坡、泥石流，對公路構(gòu)成損壞，這種類型水毀時(shí)間主要出現(xiàn)在3～4月份。

表2 桂林2011～2017年589次水毀公路事件與降水強(qiáng)度關(guān)系

2.2 其他原因

其他原因主要是指地質(zhì)結(jié)構(gòu)和地下水的原因。公路路基地質(zhì)情況復(fù)雜，受外來水的影響造成自然塌陷、崩塌，甚至沖垮路基。

3 防御公路水毀災(zāi)情突發(fā)事件的對策

3.1 發(fā)揮多部門聯(lián)動(dòng)作用

公路水毀突發(fā)事件的管理是一項(xiàng)涉及到多部門的綜合工程，做好水毀公路突發(fā)事件的應(yīng)急管理，首先需要對管轄路段降水分布和積水情況有清楚的了解，通過與氣象部門、水利部門、地質(zhì)部門的密切合作，及時(shí)掌握所管養(yǎng)路段的降水實(shí)況；其次需要對管理路段的地質(zhì)情況、地下水情況有所了解，通過事先實(shí)地調(diào)研，劃出容易發(fā)生水毀事故的路段，制定專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案及治理措施。

3.2 積極發(fā)揮災(zāi)害天氣預(yù)警信號的作用

進(jìn)一步優(yōu)化廣西突發(fā)預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)功能，推進(jìn)部門數(shù)據(jù)，各類風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警產(chǎn)品以及外部門預(yù)警終端接入。加快推進(jìn)預(yù)警信息發(fā)布中心建設(shè)。深化廣西突發(fā)事件預(yù)警信息發(fā)布在各部門的應(yīng)用，強(qiáng)化預(yù)警渠道建設(shè)，提升預(yù)警發(fā)布能力。

氣象部門在預(yù)報(bào)有災(zāi)害天氣發(fā)生時(shí)，會(huì)通過手機(jī)短信，及時(shí)將信息發(fā)布給公路管理部門，同時(shí)也發(fā)布給當(dāng)?shù)貧庀笮畔T，農(nóng)村大喇叭也會(huì)及時(shí)播發(fā)災(zāi)害天氣預(yù)警信息，公路管理部門要做好應(yīng)急準(zhǔn)備，發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情，及時(shí)解決。恭城縣2015年5月出現(xiàn)了一次罕見的特大暴雨，造成嚴(yán)重的公路水毀事故，由于事先得到了氣象局的強(qiáng)降水預(yù)報(bào)，及時(shí)得到了自動(dòng)氣象站降水實(shí)況，公路管理部門事先做好了相應(yīng)的準(zhǔn)備，用最快的速度恢復(fù)了公路通車，得到了縣領(lǐng)導(dǎo)和上級公路管理部門的好評。

3.3 泥石流的防治

在發(fā)生規(guī)模較大的泥石流時(shí)，要盡量選擇繞行路線，如果無法繞行，可以重新規(guī)劃新的路線，如果一些公共設(shè)施導(dǎo)致的泥石流涉及范圍廣、危害性大，則應(yīng)加強(qiáng)與當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門的溝通，要適當(dāng)采取當(dāng)?shù)厮慕ㄔO(shè)與工程特點(diǎn)相適應(yīng)的方式，進(jìn)行公路水毀的綜合治理[10]。

3.4 建立沖刷防護(hù)構(gòu)造設(shè)施以防治橋梁水毀

應(yīng)建立適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)設(shè)施來進(jìn)行橋梁的引道沖刷，如果是由于行洪條件惡化導(dǎo)致的水毀災(zāi)情，則在進(jìn)行橋梁引道沖刷時(shí)，應(yīng)加固地基的基礎(chǔ)設(shè)施。此外，要想建立安全可靠的橋梁墩臺基礎(chǔ)，也可以通過建立相應(yīng)的沖刷防護(hù)構(gòu)造設(shè)施予以實(shí)現(xiàn)。而沖刷的防護(hù)措施，包括立面防護(hù)和平面防護(hù)，前者適用于河床穩(wěn)定且沖刷范圍小的情況，而后者則適用于河床穩(wěn)定、并且沖刷的范圍大。建立防護(hù)設(shè)施的方法一般可以采用打梅花樁或采用鐵絲籠、竹籠等結(jié)構(gòu)防護(hù)。而針對橋墩、橋臺的平面防護(hù)，其防護(hù)的尺寸和范圍要以沖刷水流的作用范圍為依據(jù)，而平面防護(hù)的鋪砌應(yīng)與沖刷線的高度保持一致。

3.5 增設(shè)水流調(diào)治構(gòu)造設(shè)施以防治橋梁水毀

要合理調(diào)整構(gòu)造物的布局，基底要深于總沖刷，在河槽內(nèi)的高度要保持在1.2～1.3m之間，而在河灘內(nèi)的高度僅需0.5m。如果所調(diào)治的構(gòu)造物無法有效的抵擋洪水，則應(yīng)對其進(jìn)行加固。在加固的過程中，可以適當(dāng)采用鐵絲石籠、拋石以及植草皮等，也可以采用鋼筋混凝土、土工織物以及柴排等作為加固的材料。而就加固的高度而言，如果是淹沒式，所加固的高度應(yīng)與壩高保持一致。如果是非淹沒式，則加固至高于設(shè)計(jì)洪水位50～60cm即可。

3.6 施工后做好地基的清理工作

在施工后，要進(jìn)行地基基面的清理工作，其清理的范圍包括對壓載的基面、鋪蓋以及堤身，要將清基的邊線設(shè)置在距離基面40～50cm的范圍內(nèi)。要及時(shí)清理堤基表面的工程殘留物，針對堤基范圍內(nèi)所有的槽、坑，要按照要求及時(shí)填平。在清基時(shí)，要及時(shí)清除上層的沙土以粉塵土，在進(jìn)行夯實(shí)或碾壓等環(huán)節(jié)的處理后，方可對堤身進(jìn)行回填工作。而清除后的雜物，均按照要求堆放到指定的地點(diǎn)。與此同時(shí)，要針對清理干凈、平整后的地面進(jìn)行報(bào)驗(yàn)，只有驗(yàn)收合格方可繼續(xù)施工，如果不及時(shí)施工，要采取適當(dāng)?shù)拇胧┍Ｗo(hù)基面，在施工前進(jìn)行再次檢驗(yàn)，必要時(shí)還要再次清理[11]。

3.7 加強(qiáng)汛期的巡查力度，促進(jìn)公路路基抗洪能力的提升

因?yàn)檠雌诘慕涤觐l繁，而在每次降雨過后，勢必會(huì)造成邊坡沖刷以及邊溝淤塞現(xiàn)象的發(fā)生，更有甚者，還會(huì)導(dǎo)致排水構(gòu)造物在一定程度上的破壞[12]。所以，汛期主要以日常的養(yǎng)護(hù)工作，來防治道路的水毀現(xiàn)象，具體可以采取雨后及時(shí)疏通邊溝，或者是及時(shí)將沖溝填平的方式。而在汛期前的檢查，則以檢查構(gòu)造設(shè)施的基礎(chǔ)和損壞情況為主，或者是檢查排水設(shè)施或橋梁構(gòu)造物是否發(fā)生淤塞現(xiàn)象，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并修復(fù)，進(jìn)而為各種排水設(shè)施的質(zhì)量提供安全的保障機(jī)制。此外，還應(yīng)在汛期開展雨中巡查，尤其是在大規(guī)模的強(qiáng)降雨時(shí)，汛期的雨中檢查非同小可，以便于及時(shí)修復(fù)道路的水毀情況，如果發(fā)生了較為嚴(yán)重的安全隱患，要爭取更多的搶修時(shí)間，從而減少公路因水毀導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失。

3.8 加強(qiáng)對水毀農(nóng)村公路的調(diào)查

加強(qiáng)對發(fā)生水毀的公路原因進(jìn)行具體的調(diào)查，為公路的修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)，必要時(shí)，還要對水毀損壞的橋梁涵洞及公路進(jìn)行重復(fù)檢測[13]。而檢查的重點(diǎn)應(yīng)為橋面、基礎(chǔ)設(shè)施以及其他設(shè)施等，而檢查的內(nèi)容應(yīng)為翼墻、鋪底、洞身及涵洞的進(jìn)出水口。而對在建公路進(jìn)行檢查時(shí)，則應(yīng)突出受到損害的面層及基層，要嚴(yán)格按照公路施工的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測，檢測合格方可繼續(xù)使用，反之，如果檢測不合格，要進(jìn)行規(guī)范化的處理。

3.9 逐層排查，防治公路的路基水毀

如果是材料、氣候以及結(jié)構(gòu)等原因，造成的沉陷損壞等，則要以水毀的實(shí)際情況為主，采取適當(dāng)?shù)拇胧┯枰孕迯?fù)，比如采用砂漿、瀝青麻絮以及混凝土等進(jìn)行填補(bǔ)工作的修復(fù)，具體以工程的實(shí)際情況為主，適當(dāng)增加成本的投入，對公路原有的排水系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和改進(jìn)，進(jìn)而為公路的排水暢通奠定良好的物質(zhì)基礎(chǔ)，確保其路面的穩(wěn)定性，以及道路交通情況的暢通。

4 小結(jié)

（1）公路水毀事故對道路交通影響很大，水毀事故的發(fā)生主要原因是暴雨等強(qiáng)降水，為此，做好公路水毀事件應(yīng)急管理，加強(qiáng)與當(dāng)?shù)貧庀蟛块T密切合作非常重要，實(shí)時(shí)了解雨情，可以使得應(yīng)急管理更加高效。

（2）公路水毀事件與降水強(qiáng)度關(guān)系密切，長時(shí)間降水主要是造成地表含水量飽和，土層松軟，出現(xiàn)塌方和泥石流等，毀壞公路。短時(shí)間強(qiáng)降水主要是容易形成洪水，直接沖毀公路。

（3）公路水毀災(zāi)情突發(fā)事件的管理內(nèi)容，包括對泥石流的防治、建立沖刷防護(hù)構(gòu)造設(shè)施、增設(shè)水流調(diào)治構(gòu)造設(shè)施以防治橋梁水毀以防治橋梁水毀以及施工后做好地基的清理工作。

（4）公路水毀防治的管理對策，主要包括加強(qiáng)汛期的巡查力度，促進(jìn)公路路基抗洪能力的提升、加強(qiáng)對水毀農(nóng)村公路的調(diào)查以及逐層排查，防治公路的路基水毀等措施，嚴(yán)格按照工程的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，加強(qiáng)對公路的日常防護(hù)工作，為確保公路的質(zhì)量提供安全的保障。