5.12全国防灾减灾日:公路灾害防护识别灾害风险、做好灾害防治、掌握应急技能

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2008年5月12日，中国四川汶川发生8.0级特大地震，损失影响之大，举世震惊。为表达对灾害遇难者的追思，增强全民忧患意识，提高防灾减灾能力，，自2009年开始至2015年，已经是第八个。国家设立“防灾减灾日”，提醒国民前事不忘、后事之师，更加重视防灾减灾，努力减少灾害损失。将使中国的防灾减灾工作更有针对性，更加有效地开展防灾减灾工作。

公路灾害防治工程设计

，地形多样，地质、水文、气候条件复杂，各类自然灾害发生频繁，对公路危害较为严重的自然灾害分主要有以下几种类型：

1、山区：山洪、泥石流、滑坡、崩塌等，部分地区还存在冻害、风蚀、风沙、岩溶、台风、风暴潮、地裂缝等。

2、平原：洪水、沉陷、软土、渍涝等，部分地区还存在冻害、风蚀、风沙、盐碱、岩溶、台风、风暴潮、地震、地裂缝、高含沙水流等。

区域特征具体表现为：

u在平原地区主要是暴雨、洪水；

u山区主要是山洪、崩塌、滑坡、泥石流；

u在西北及高原内流区的主要灾害是风沙、雪冻害；东部沿海地区台风、风暴潮引发的灾情十分严重；

u北方冬季冻害突出；

u在湖区，沿海三角洲区等软土灾害也很普遍。

－－在各类自然灾害中，台风、灾害性暴雨诱发的洪涝、山洪、崩塌、滑坡、泥石流以及风沙、冻害等，对公路设施的覆盖面积大，发生频率高，灾情重，灾害损失总额大，占公路自然灾害损失的绝大部分。

　　另外，迅速增长的人类活动的负效应，也是加剧灾害损失的最活跃因素之一。

可见，众多自然灾害类型中，对公路工程危害最大的是气象灾害和地质灾害两大类。所造成的灾害形式主要为公路水毁灾害、泥石流灾害和路基病害。

水毁防治工程

1.水毁防治工程设计按照“顺势、挫锋、调向、稳流”的原则。首先顺应洪水流势，通畅泄洪；然后利用防护工程逐渐消耗洪水动能，改变冲刷水流方向，最终使洪水平稳地流向下游。力求做到尽量保留河流天然状态，既提高了公路抗灾能力，又做到与河流等环境相协调。

2.山区河流，地形地质多变，水情复杂。要区别具体河段的河势演化特征和水流特点，经过调查、计算分析后制定相应的防治对策和工程设计，切忌盲目套用已有工程设计、盲目加大工程尺寸的办法或单凭经验办事的做法，以免陷入重复水毁的困扰。下表是主要水毁防治对策，可供参考。

3.公路工程中与水流相关的所有防护工程，都是预防水毁的措施，包括流域治理、排导设施等所谓治理水害的工程。治理水害造成的路基滑塌、桥涵损坏等具体灾害形式，依受害和受损的工程种类，可归于各类修复工程。

4.加强日常养护管理，清疏各类排水系统、修复加固各类构造物、及时检修防洪设施，是预防水毁的有效措施。

5.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两类。直接防护是直接加固坡脚或基础，提高其抗冲刷的能力，而修建的附着在边坡坡面、坡脚及基础上的工程设施，有护坡（护面墙）、挡土墙、护坦式基础、石笼、抛石、混凝土预制板、土工织物等；间接防护是指以修筑丁坝、顺坝等工程或河道整治（疏浚、理顺、改道），改变河道水流结构，使水流偏离被防护的河岸，墩台或将冲刷段变成淤积段，达到防护目的。

6.河湾凹岸冲刷防护的范围，可按进口断面凸岸切线与凹岸交点向上游移动一个槽宽为起点；出口断面下游直段还必须有1.5至2.0倍槽宽的防护长度。

7.河湾凹岸防护工程基础冲刷深度按下式计算：

8.河湾堤段洪水淹没线以下的松散堆积土质路基边坡原则上都应该设置防冲刷工程。

9.陡倾的岩石地基应该凿孔预埋钢筋，使基础与地基连成一体。卵石河床上的护岸工程，应该与护坦相配合。砂质河床上的护岸工程可采用铁丝石笼、预制混凝土沉排等柔性护基工程。

10.沿河的浸水挡土墙，不宜采用陡胸坡的断面形式。因为此处水流向下涡旋，陡立坡面会导致严重的基础冲蚀。采用较缓的坡率则可以顺势调导水流，减弱水流对墙脚的冲蚀。

11.引起桥梁水毁的原因大致可分三方面：一是设计过流净空不够，除了改扩建或拆除重建外没有全面解决办法；二是水文和河床演变原因造成桥孔偏置引起的水毁，通过研究河床变化的各种因素、正确设置调治构造物，大部分问题可能解决；三是桥梁墩台严重冲刷引起桥梁水毁，桥梁墩台的防护是防御洪水破坏的最后一道防线。

12.宽阔的河湾凹岸的沿河路基和桥台，以及宽阔的游荡河槽处的桥台和引道路基，应设置调治导流设施引导水流、防止水害恶化。

13.修筑丁坝的目的是防护路基边坡，特别是边脚，免受洪水冲刷而坍塌，或者固定桥头河岸，调治洪水流向，使洪水顺畅通过桥下。丁坝一般宜成群布置，由丁坝群坝头形成一个圆顺的导治线，顺应洪水流势，引导洪水通畅下泄，才能达到防护的目的。修筑长大丁坝，过分改变流势、影响上下游和对岸，同时，洪水对丁坝的冲击和冲刷也过大，易水毁，应填用。

14.调治导流设施对桥梁及其桥头路堤的安全、桥位河段河床稳定至关重要。变迁性河段和游荡性河段上的桥梁的调治构造物（导流堤、丁坝等）对于洪水安全通过桥梁。调治构造物处置不当，将会造成桥梁及公路水毁，危及两岸的安全。

15.调治构造物和防护工程的布设，要顺应水势，因势利导，因地制宜，结合河段特性，水文，地形和地质等自然条件，通航要求，水利设施等情况，综合考虑高中枯水位对两岸及上下游河床变形影响，合理地拟定导治线。调治构造物基底应埋入总冲刷以下有一定深度，位于河槽内时，取1.2m，位于河滩内时，取0.5m。

16.导流堤的功能是引导上游水流和河滩水流，逐渐改变方向，形成平行水流平顺地通过桥下断面，流速、水深及输沙等分布都较均匀，使墩台和桥头路堤免受集中冲刷。因此，根据桥位河段水流特征，合理地选定导流堤平面型式、尺寸、提供一个理想的水流几何边界，是导流堤设计的首先问题。

17.导流堤按平面型式可分为三类(图)，即封闭式长大导流堤(A)、曲线导流堤(B)和梨形堤(c)。一般河流上的桥梁大都修建曲线导流堤；只有十分宽浅的山前变迁性河段、平原游荡性河段，河宽很大，而桥孔长度较小时才应用封闭式长大导流堤；梨形堤只用于河滩流量不大或桥头引道凹向上游的桥位上；另外在冲积扇修建一河多桥时。用由两个反向曲线堤组成的分水堤将各股流导入桥孔。

18.导流堤设计洪水频率应与桥梁设计洪水频率相同，其他类型的调治构造物的设计洪水频率视工程重要性而定。

19.桥墩、桥台平面防护的范围及尺寸根据冲刷水流的结构及其作用范围确定。平面铺砌顶面在应埋在一般冲刷线以下或齐平。加固深度、宽度与边缘垂裙冲刷深度可按桥墩护坦垂直冲刷深度公式计算。

20.水利工程下游的桥梁墩台，可采用为消除水流剩余过大动能的消力槛、多级跌水、急流槽、消力池等组合的海漫式防护，使水流与下游平顺相接。其主要作用是固定桥孔下游冲刷基准面。

泥石流防治工程

1.泥石流的防治，一般分为防止泥石流发生、控制泥石流流动、防止泥石流危害三种类型。防止泥石流发生一般通过流域综合治理进行方能见效，一般的措施包括种植林草、水土保持等途径。泥石流防治工程，一般包括修建导流工程、桥涵和渡槽工程、停淤工程、拦挡工程和沟道整治工程。大中型泥石流一般频率较小，但防治的难度和代价都较大。试点工程可选择频发的小型泥石流进行治理。

2.坡面型泥石流汇水面积小、流程短、纵坡大，以淤积危害为主，只有采取综合措施才能根治。一般可在稳定坡面松散物质的前提下栽种林草、防止水土流失，逐步达到治理目的。在泥石流没有消退的情况下，拦挡工程只能起到暂时的防护作用。稳固坡面的工程措施有修建谷坊坝群、锚网体系等，简单的树枝篱笆、桩林有时也能稳固坡面。

3.沟谷型泥石流有一定长度的流程和较大的汇水流域，纵坡相对较小，危害公路的方式分冲击和淤积。流域综合治理的代价太大，试点工程可根据具体情况采取工程措施。以冲击危害为主的情况下，上游有停淤条件时可修建拦挡坝、停淤场；没有停淤条件时，可修建导流设施、加大过流净空。淤积危害为主的情况下，如果堆积扇坡度接近停淤坡度，可修建排导槽以免泥石流漫流减速淤积，使泥石流快速达到下游；如果堆积扇坡度大于停淤坡度，可修建拦挡坝、导流堤来调导泥石流流向和停淤位置。

4.如果泥石流通道高出路面或有条件降低路面时，可修建渡槽、防泥走廊等设施；泥石流通道较低、路面有条件抬高时，可修建排导设施以桥涵通过；无前两种条件，则可修建过水路面防止灾害扩大。

5.排导槽和渡槽断面、桥涵净空设计应以泥石流流量和龙头高度测算为依据。

路基病害防治工程

1.道路设计建筑限界内不允许边坡岩土体侵入。为不中断交通，威胁行车安全的路基病害应一次根治、不留后患。

2.做好水的调治工作是防治各类路基病害的有效措施。调治地表水的措施包括：设置上方的截水沟截排后山坡面汇水、排除坡顶洼地积水、填塞坡面裂缝减少径流进入坡体。调制地下水的措施包括：设置建深切明沟和盲沟、仰斜排水孔截排地下水，地下水供应特别丰富时可修建集水井或泄水洞。

3.截排水设施必须形成完整的系统，并经过必要的水力计算。应特别注意做好防渗处理，以免形成集中渗水恶化边坡稳定状况。

4.边坡失稳变形，因岩土结构和地下水条件不同，破坏机理和变形特点不同。边坡加固方案应针对边坡失稳破坏特点确定。各种病害常用的治理措施见下表。

5.崩塌多发生在边坡上部岩土体存在裂缝的情况下，其块体强度较高。在有条件的情况下，放缓坡率、清除不稳定体是最好的方法。没有清除条件时，只能采取加固措施。崩塌以倾倒的拉张破坏为主，柔性支护是最有效的方法。防止地面水渗入边坡降低岩体强度的截排水措施是必需的。

6.坍塌基本上都是岩土体的强度不足以维持自重的原因造成，最好的办法是放缓边坡，改善边坡应力状态。地表水深入边坡会降低岩土体强度，完善截排水设施是防止边坡坍塌的有效方法。

7.边坡滑坡是沿着滑动面的滑动剪切破坏。防治的措施有减重卸载、抗滑支挡和排水措施三种。在排除诱发更大范围失稳的可能的前提下，减重卸载是首先考虑的措施。排水措施理论上说是有效的，但由于地下水的准确判断并不容易，一般只作为安全贮备的辅助措施。抗滑支挡工程可以起到立竿见影的作用，而且可靠，常作为除了减重卸载之外的主要方法。

8.软弱面在路面附近的情况下，设置纵向疏干地下水的盲沟和支挡工程。路基开挖切断倾向临空面的软弱层时，首先考虑降低边坡高度；只有在经过检算，放缓坡率能够减小下滑力并且不会引发大面积失稳的情况下才能考虑削缓坡率、增加坡面防护的方案；否则，应该采用坚强的支挡工程。软弱层高悬于半坡时，预应力锚索框架是可靠实用的工程措施。

9.在排除边坡失稳的可能后，滚石、坡面侵蚀等坡面病害，只采取表面加固或清除措施既可。但要强调的是，有时候坡面滚石、冲蚀的原因是边坡整体失稳变形引起孤石、岩块的重心失稳和坡面裂缝。

10.路堑边坡的表层一定厚度的岩土会松弛和风化，常在雨季中因受地表水和地下水浸润软化，向下蠕动。其特点是变形体松散并带有塑性蠕动的性质。防治的方案是设置挡土墙，并将基础置于稳定地层上，墙后设置支撑盲沟或者仰斜排水孔。

11.各种工程措施都有不同适用条件和作用特点。根据边坡变形特点选择适当的工程措施及其组合，是边坡灾害防治的关键。