降水对公路水毁灾情突发事件的影响与对策

2018-08-29邓期民李忠波汪玲

气象研究与应用 2018年3期

邓期民，李忠波，汪玲

（1.桂林市临桂区公路管理局，广西桂林541003；2.荔浦县气象局，广西荔浦541003）

随着我国全面建设小康社会进程的不断加快，村村通公路已近基本成为现实，公路建设的数量正在逐年攀升。公路建设的规模不断扩大，公路病害数量也不断增加，公路病害对人们的出行乃至国民经济建设的影响也越来越凸显，各级政府及相关管理部门人们对公路病害高度重视。有关专家对广西暴雨[1-2]、泥石流等地质灾害[3]、旱涝[4]等灾害及其影响都做了大量的研究；姚正兰等对高速路的恶劣天气影响做了分析[5-7]，田华等专门研究了公路积水的危害[8-9]。路面鼓包、凹陷、网裂、纵横向裂缝等道路病害，对道路交通安全的影响很大，路面边坡塌方、泥石流、洪水冲刷路基桥梁等水毁灾情会对公路交通构成严重的损毁，造成公路交通中断。公路水毁灾情是一种突发事件，是造成公路损坏的主要因素。公路水毁灾情与水有密切的关系，地下水和地表水对公路都能造成破坏，特别是长时间较强降水、汛期暴雨，很容易因为道路被水浸泡软化，形成水毁事故。水与公路质量有千丝万缕的联系，在公路工程建设过程中，充分了解当地降水、地下水及地质情况，科学设计，加强对工程质量控制，避免因水毁带来安全隐患及事故。加强公路水毁灾情的研究，制定科学的预防、应急及事故处理方案，可以有效的赢得时间，尽可能避免或减少损失。

表1 桂林2011～2017年桂林水毁事故发生情况统计（单位：次）

1 桂林公路水毁情况

桂林属于亚热带丘陵地区，山脉纵横，河流交错。每年都有不同程度的公路水毁事故发生。主要发生季节是3～7 月，容易发生水毁事故的地带为山区公路段、地质结构复杂地带、地下水丰富地带，分析桂林市近7年发生的水毁公路事件，统计资料见表1。

从表1可以看出，5～7月是桂林水毁事件发生的最高峰，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月水毁公路事故发生较少，4各月仅占全年的14.4%。这与桂林降水季节分布规律重合[8]。

1.1 山区公路

山区公路盘山而行，多数地方处于半山或山脚，因为降水，常发生塌方，造成公路中断。在桂林的诸多公路中，又以龙胜到桂林、资源到桂林的公路为塌方多发路段，仅2011年至2017年这两条公路就发生过20起塌方堵塞公路的事故。

1.2 地质条件差地带

公路地基地质条件差，受水浸泡，地基容易松软，造成公路水毁事故。桂林中南部多为喀斯特地貌，溶洞多，公路施工难度大，处理不好容易造成塌陷等事故。全市各县区都发生过因地质条件差造成桂林水毁事故。

1.3 地下水丰富地带

桂林地下水比较丰富，但由于过度抽取地下水，很容易造成地面塌陷，公路断裂。地下水过多积累，路基受水浸泡时间过长，也容易造成公路水毁事件。以市区及其南部为地下水高影响地带。

2 公路水毁事故原因分析

公路水毁事件原因很多，有人为原因，也有自然灾害的原因。自然灾害主要是暴雨等强降水、由于过度抽取地下水造成的地表塌陷、地质情况复杂地带的自然塌陷。主要原因是长时间降水和短时间强降水。长时间降水主要是造成地表含水量饱和，土层松软，出现塌方和泥石流等，毁坏公路。短时间强降水主要是容易形成洪水，直接冲毁公路。

2.1 降水影响

桂林3～7 月为主汛期，降水集中，特别是5～7月，暴雨高发，当日降水量≥100mm 时，很容易出现水毁公路事故，当日降水量≥200mm时，出现水毁公路事故的概率更大。连续2天大雨以上降水，地表处于饱和状态，公路地基也容易松软，发生水毁事件。根据桂林589次公路水毁事件与当时的降水资料进行对应分析，结果见表2。

2.1.1 无降水的影响

从表2可以发现，没有降水也发生了29次，因人为放水或地下水抽空（长期降水偏少干旱造成地下水位下降，人为过量抽取地下水，造成局地地下水位下降）造成了公路水毁事件，地下水抽空造成公路塌陷占28 次，人为放水破坏仅1 次。如2012 年9 月，桂林市严重干旱，3日桂林市区瓦窑路段发生塌陷。这种类型事件主要出现在秋冬季节。

2.1.2 短时强降水影响

多年观测发现，日雨量越大，公路发生水毁事故的可能性越大，如2016 年7 月12 日，兴安到临桂出现了200mm 以上降水，资源和龙胜公路出现了4 处公路塌方。因为日降水200mm以上的天数本来发生的概率也小，各县区虽然都有发生过，兴安、灵川、桂林、临桂、永福县发生的概率略大，每年约1～2 次左右，其余县每年不到1次，所以各地发生公路水毁事件时降水量基本都为50～200mm。这种类型的水毁事件主要发生在5～7月份。

2.1.3 连续大雨影响

连续2日合计降水量100mm以上也容易出现公路水毁事故。平乐县源头乡2013 年4 月12～13 日连续大雨，造成了2 处公路塌方。连续3 日以上中雨降水也会造成局地滑坡、泥石流，对公路构成损坏，这种类型水毁时间主要出现在3～4月份。

表2 桂林2011～2017年589次水毁公路事件与降水强度关系

2.2 其他原因

其他原因主要是指地质结构和地下水的原因。公路路基地质情况复杂，受外来水的影响造成自然塌陷、崩塌，甚至冲垮路基。

3 防御公路水毁灾情突发事件的对策

3.1 发挥多部门联动作用

公路水毁突发事件的管理是一项涉及到多部门的综合工程，做好水毁公路突发事件的应急管理，首先需要对管辖路段降水分布和积水情况有清楚的了解，通过与气象部门、水利部门、地质部门的密切合作，及时掌握所管养路段的降水实况；其次需要对管理路段的地质情况、地下水情况有所了解，通过事先实地调研，划出容易发生水毁事故的路段，制定专项应急预案及治理措施。

3.2 积极发挥灾害天气预警信号的作用

进一步优化广西突发预警信息发布系统功能，推进部门数据，各类风险预警产品以及外部门预警终端接入。加快推进预警信息发布中心建设。深化广西突发事件预警信息发布在各部门的应用，强化预警渠道建设，提升预警发布能力。

气象部门在预报有灾害天气发生时，会通过手机短信，及时将信息发布给公路管理部门，同时也发布给当地气象信息员，农村大喇叭也会及时播发灾害天气预警信息，公路管理部门要做好应急准备，发现险情，及时解决。恭城县2015年5月出现了一次罕见的特大暴雨，造成严重的公路水毁事故，由于事先得到了气象局的强降水预报，及时得到了自动气象站降水实况，公路管理部门事先做好了相应的准备，用最快的速度恢复了公路通车，得到了县领导和上级公路管理部门的好评。

3.3 泥石流的防治

在发生规模较大的泥石流时，要尽量选择绕行路线，如果无法绕行，可以重新规划新的路线，如果一些公共设施导致的泥石流涉及范围广、危害性大，则应加强与当地有关部门的沟通，要适当采取当地水文建设与工程特点相适应的方式，进行公路水毁的综合治理[10]。

3.4 建立冲刷防护构造设施以防治桥梁水毁

应建立适当的防护设施来进行桥梁的引道冲刷，如果是由于行洪条件恶化导致的水毁灾情，则在进行桥梁引道冲刷时，应加固地基的基础设施。此外，要想建立安全可靠的桥梁墩台基础，也可以通过建立相应的冲刷防护构造设施予以实现。而冲刷的防护措施，包括立面防护和平面防护，前者适用于河床稳定且冲刷范围小的情况，而后者则适用于河床稳定、并且冲刷的范围大。建立防护设施的方法一般可以采用打梅花桩或采用铁丝笼、竹笼等结构防护。而针对桥墩、桥台的平面防护，其防护的尺寸和范围要以冲刷水流的作用范围为依据，而平面防护的铺砌应与冲刷线的高度保持一致。

3.5 增设水流调治构造设施以防治桥梁水毁

要合理调整构造物的布局，基底要深于总冲刷，在河槽内的高度要保持在1.2～1.3m之间，而在河滩内的高度仅需0.5m。如果所调治的构造物无法有效的抵挡洪水，则应对其进行加固。在加固的过程中，可以适当采用铁丝石笼、抛石以及植草皮等，也可以采用钢筋混凝土、土工织物以及柴排等作为加固的材料。而就加固的高度而言，如果是淹没式，所加固的高度应与坝高保持一致。如果是非淹没式，则加固至高于设计洪水位50～60cm即可。

3.6 施工后做好地基的清理工作

在施工后，要进行地基基面的清理工作，其清理的范围包括对压载的基面、铺盖以及堤身，要将清基的边线设置在距离基面40～50cm的范围内。要及时清理堤基表面的工程残留物，针对堤基范围内所有的槽、坑，要按照要求及时填平。在清基时，要及时清除上层的沙土以粉尘土，在进行夯实或碾压等环节的处理后，方可对堤身进行回填工作。而清除后的杂物，均按照要求堆放到指定的地点。与此同时，要针对清理干净、平整后的地面进行报验，只有验收合格方可继续施工，如果不及时施工，要采取适当的措施保护基面，在施工前进行再次检验，必要时还要再次清理[11]。

3.7 加强汛期的巡查力度，促进公路路基抗洪能力的提升

因为汛期的降雨频繁，而在每次降雨过后，势必会造成边坡冲刷以及边沟淤塞现象的发生，更有甚者，还会导致排水构造物在一定程度上的破坏[12]。所以，汛期主要以日常的养护工作，来防治道路的水毁现象，具体可以采取雨后及时疏通边沟，或者是及时将冲沟填平的方式。而在汛期前的检查，则以检查构造设施的基础和损坏情况为主，或者是检查排水设施或桥梁构造物是否发生淤塞现象，及时发现问题并修复，进而为各种排水设施的质量提供安全的保障机制。此外，还应在汛期开展雨中巡查，尤其是在大规模的强降雨时，汛期的雨中检查非同小可，以便于及时修复道路的水毁情况，如果发生了较为严重的安全隐患，要争取更多的抢修时间，从而减少公路因水毁导致的经济损失。

3.8 加强对水毁农村公路的调查

加强对发生水毁的公路原因进行具体的调查，为公路的修复提供科学依据，必要时，还要对水毁损坏的桥梁涵洞及公路进行重复检测[13]。而检查的重点应为桥面、基础设施以及其他设施等，而检查的内容应为翼墙、铺底、洞身及涵洞的进出水口。而对在建公路进行检查时，则应突出受到损害的面层及基层，要严格按照公路施工的规范标准进行检测，检测合格方可继续使用，反之，如果检测不合格，要进行规范化的处理。

3.9 逐层排查，防治公路的路基水毁

如果是材料、气候以及结构等原因，造成的沉陷损坏等，则要以水毁的实际情况为主，采取适当的措施予以修复，比如采用砂浆、沥青麻絮以及混凝土等进行填补工作的修复，具体以工程的实际情况为主，适当增加成本的投入，对公路原有的排水系统进行维护和改进，进而为公路的排水畅通奠定良好的物质基础，确保其路面的稳定性，以及道路交通情况的畅通。