公路养护技术与管理-教学课件-作者-周传林17264-第六章-公路的防洪防冰防雪和防沙.ppt

1、第六章公路的防洪、防冰、防雪和防沙学习目标1.重点掌握水毁的预防、抢修与治理。2.掌握公路冰害、雪害的防治。3.了解公路沙害的防治。本章重点水毁的预防、抢修与治理。本章难点水毁的预防、抢修与治理。第一节水毁的预防、抢修与治理一、水毁的预防(1)防止漂浮物大量急剧地下冲。(2)清疏各种排水系统。(3)修理、加固和改善各类构造物。(4)检修防洪设备，备足抢护的材料、工具以及救生、照明和通信等设备。(1)桥梁墩台、调治构造物、涵洞、引道、护坡和挡土墙基础有无冲空或破坏。(2)桥下有无杂物堆积淤塞河道，涵洞、透水路堤有无淤塞，以及河流上游堆积物、漂浮物的情况。(3)河床冲刷情况和傍河路基急流冲刷处有无

2、淘空或下沉。(4)浸水路堤和陡边坡路段的路基有无松裂。第一节水毁的预防、抢修与治理(5)边沟、盲沟、跌水等排水系统有无淤塞，路面、路肩横坡是否适当，路肩上的临时堆积物是否阻碍排水。(6)养路房屋的基础有无淘空，墙体有无破裂倾斜、剥落，屋顶有无流水。图6-1过滤堰(单位：m)第一节水毁的预防、抢修与治理图6-2 弧形防护篱二、水毁的抢修第一节水毁的预防、抢修与治理(1)保证重点，照顾全面。(2)先干线，后支线。(3)先修通，后恢复，抢修与恢复相结合。(4)先路基、桥涵，后路面工程。(5)干线公路应随毁随修，力争水退路通，待雨季过后再进行恢复。(6)乡级公路应由沿线乡镇积极抢修，尽快恢复通车，公路

3、管理部门给予适当经费补助和必要的技术指导。(一)路基水毁抢修措施(1)在受水冲刷的部分抛石块、砂袋、土袋等。(2)洪水冲刷，并有波浪冲向路基时，可在受水浪冲击的部分，用绳索挂满芦苇编成的芦排或带树头的柳树，以防水浪冲打。第一节水毁的预防、抢修与治理(3)如果路基边坡己大部分塌陷，可以在毁坏部分，顺路方向每米打木桩一根，桩里面铺设秸杆或树枝，并填土挡水，如图6-3所示，或用草袋装上砂石、粘土等材料填筑。图6-3打桩护路基(4)当路堤有被洪水淹没危险时，可在临河一面的路肩上，用草袋或粘土筑成土埂临时挡水。(1)填土赶水法。(2)打堤排水法。第一节水毁的预防、抢修与治理图6-4打土堤排水(3)打桩筑

4、堤排水法。(二)桥涵等构造物水毁抢修(1)监视漂浮物在桥下通过的情况，必要时用竹竿、钩杆等引导其顺利通过桥孔，防止其聚集在桥墩附近。第一节水毁的预防、抢修与治理(2)洪水时，如桥涵墩台、引道、护坡、锥坡或河床发生冲刷，危及整个构造物时，应采取抛块石、沉放沙袋或柴排等紧急措施进行抢护。(3)遇有特大洪水，采用抢护措施仍不能保全的重要桥梁，在紧急情况下，经上级主管部门批准，可用炸药炸开桥头引道，以增加泄水面积，保护主桥安全渡汛。(1)土袋、石袋防浪。(2)芦排防浪。(3)草席防浪。(4)铅丝石笼防浪。三、水毁主要原因及治理对策(一)沿河路基水毁的成因及治理第一节水毁的预防、抢修与治理1.沿河路基水

5、毁成因(1)受洪水顶冲、淘刷的路段，路基缺少必要的防护构造物。(2)路基防护构造物基础处理不当或埋置深度不足而破坏，引起路基水毁。(3)半填半挖路基地面排水不良，路面、边沟严重渗水，路基下边坡坡面渗流普遍出露，局部管涌引起路基坍垮。(4)风浪袭击路基边坡，边坡过量水蚀而坍垮。2.防治沿河路基水毁的措施(二)桥梁水毁的成因及治理1.桥梁水毁成因(1)桥梁压缩河床，水流不顺，桥孔偏置时，缺少必要的水流调治构造物。第一节水毁的预防、抢修与治理(2)基础埋置深度浅又无防护措施。2.防治桥梁水毁的措施(1)增建水流调治构造物防治桥梁水毁。1)稳定、次稳定河段上桥梁水毁防治：稳定、次稳定河段上桥梁水毁防治

6、措施，可根据调整桥下滩流、河床冲淤分布的实际需要以及水流流向等分别情况加以选择。正交桥位，两侧有滩且对称分布时，两侧桥头布置对称的曲线形导流堤。正交桥位，两侧有滩但不对称分布时，两侧导流堤一般布置成口朝上游的喇叭形。大滩侧为曲线形导流堤，小滩侧为两端带曲线的直线形导流堤。第一节水毁的预防、抢修与治理桥位在河流弯道上，凹岸布置直线形导流堤，凸岸布置曲线形导流堤。桥位与河槽正交，一侧引道向上游与滩地斜交，另一侧引道与滩地正交时，斜交侧桥头布置梨形堤，引道上游侧设置短丁坝群。当水深小于1m，流速小于1m/s时，可以边坡加固代替短丁坝群；正交侧桥头设置直线形导流堤。桥位与河槽正交，一侧引道伸向下游与滩

7、地斜交形成“水袋”，另一侧引道与滩地正交时，斜交侧桥头设置曲线形导流堤，引道上游进行边坡加固，并在适当位置设置小型排水构造物，以排除“水袋”积水；正交侧桥头设置直线形导流堤。若斜交侧滩地不宽，可设封闭导流堤消除“水袋”。第一节水毁的预防、抢修与治理斜交桥位，两侧有滩地对称分布时，根据河槽流向，锐角侧设梨形堤，另一侧设两端带曲线的直线形导流堤。2)不稳定河段上桥梁水毁防治：桥梁位于出水口附近的喇叭形河段上，封闭地形良好，宜对称布置封闭式导流堤。引道阻断支岔，上游可能形成“水袋”。为控制洪水摆动，防止支岔水流冲毁桥头引道，视单侧或双侧有岔及地形情况，可对称或不对称设置封闭式导流堤。一河多桥时，为防

8、止水流直冲两桥间引道路基，可结合水流和地形条件，在各桥间设置分水堤。桥梁位于冲积漫流河段的扩散淤积区，一河多桥而流水沟槽又不明显时，宜设置漫水坝，并加强桥间路堤防护。第一节水毁的预防、抢修与治理3)增建各种调治构造物具体布置与设计，参照有关规定。(2)增设冲刷防护构造物防治桥梁墩台水毁。四、公路、桥涵抗洪能力的评定第二节公路冰害的防治图6-5用开挖冰池的方法处理冰地块(尺寸单位：m)(1)桥梁上游如有大片地形低洼的荒地，可用土坝截流。第二节公路冰害的防治(2)河床纵坡不大的河流，可于入冬初，在桥下游筑土坝，使桥梁下游各约50m范围形成水池，水面结冰坚实后，在水池部位上游开挖人字形冰沟，以利集中

9、水源。(3)于桥位上下游各3050m的水道中部顺流开挖冰沟，用树枝柴草覆盖，再加铺土或雪保温，并经常检修，保持冰沟不被冻塞，于解冻时拆除。(1)聚冰沟与聚冰坑：聚冰沟多用于拦截冲积扇沟口处的泉水涎流冰和地势较缓的山坡涎流冰；聚冰坑多用于水量较小、边坡不高的堑坡涎流冰，用以积聚涎流冰使之不上路，如图6-6及图6-7所示。第二节公路冰害的防治图6-6聚冰沟第二节公路冰害的防治图6-7 聚冰坑(2)挡冰墙：挡冰墙适用于涌水量不大的山坡涎流冰和挖方边坡涎流第二节公路冰害的防治冰，用以阻挡和积聚涎流冰，防止其上路，如图6-8所示。图6-8挡冰墙(3)挡冰堤：挡冰堤适用于地势平坦、涌水量不大、有山坡涎流冰

10、和径流量不大的小型沟谷涎流冰。第二节公路冰害的防治图6-9挡冰堤(4)设置地下排水设施：适用于一般寒冷和严寒地区，常用的有集水渗井、渗池、排水暗管和盲沟等。(5)涎流冰清除：对流至路面的涎流冰要及时清除，撒布砂、炉渣、矿渣、石屑、碎石等防滑材料或氯化钙、氯化钠等盐类防冻剂，以防行车产生滑溜，并设置明显标志。第三节公路雪害的防治一、公路风吹雪害的形成二、风雪流的防护(一)风雪流的防护措施(1)设置阻雪设施，使风雪流通过路基时无大量雪的沉积。(2)设置下导风板，以加大路基附近的贴地面风速，使风雪流通过路基时不沉积并吹走路基上松疏的积雪。(3)路线通过迎风或背风山坡的坡角处和距离坡度转折点510m处

11、最易积雪。(4)受风雪流影响的公路，路基边坡和路肩交接处应建成和保持流线形，清除公路两侧影响风雪流顺畅通过建筑物、草木和堆积物，公路养护材料应堆积在路外的备料台上，堆放高度不得高于路基的标高。第三节公路雪害的防治(5)在风雪流影响能见度的路段，为保障行车安全，应在公路一侧设置标柱或导向桩。(6)在冬季风吹雪次数频繁的平原和微丘荒野地区，可沿公路另建一条平行的辅道。(7)防雪林带是防治风雪流的重要措施。1)乔木：白榆、白杨、沙枣和白腊等。2)灌木：沙拐枣、花棒、梭梭和拧条等。3)草：芨芨草、苜蓿和扫帚苗等。(二)防风雪流设施的设置及养护要点(1)下导风板：设在公路的上风侧路基边缘，先埋设立柱，在

12、立柱上部钉以木板或涂以沥青的铁丝网，使风雪流被阻挡，集中加速在下部缺口处通过，并吹走路上疏松的积雪。第三节公路雪害的防治1)控制板面的透风度。2)下口高度，背风时为1.02.2m；迎风时，为1.01.8m。3)两种风向交替作用的地方，可在路基两侧都设下导风板，组成双向导风板系统。4)雪季终止后，应对设施进行检修。(2)屋槽式导风板：适宜于山区背风山坡路段设置。(3)防雪墙：设在公路上风侧的阻雪设施。1)保持其高度不小于1.6m，与路基边缘的距离为其高度的10倍左右。2)迎风面尽量保持直立的形状，走向与风向垂直。(4)防雪堤：设在雪阻路段迎风口一侧，距离路基1520m，高度不低于1.6m，边坡为

13、1 1，长度与雪阻路段同长，如图6-10所示。第三节公路雪害的防治图6-10防雪堤(尺寸单位：m)(5)防雪栅：作用同防雪墙。1)保持高度为23.5m，栅栏与地面保持50cm的间距。2)迎风地形山坡坡度大于25时，不宜设置防雪栅。3)保证其阻雪后雪堤的末端与路基的距离不小于5m。第三节公路雪害的防治4)防雪栅的透风度：风速较小、移雪量较多、场地宽广的地段，宜用50%60%；风速较大、移雪量较少，场地狭窄地段，宜用20%30%。5)活动式防雪栅被埋2/33/4时，应及时拔出重新在迎风侧的雪堆顶部安放。三、雪崩的防治(一)雪崩的防治原则(1)路线(特别是盘山公路)多次通过同一雪崩地带时，应尽量将公

14、路移出。(2)对危害公路的雪崩生成区，应于雪季前后，对防雪崩工程措施如水平台阶、稳雪栅栏等进行维修，保护森林、植被，以充分发挥稳定积雪体的作用。第三节公路雪害的防治(3)对雪崩运动区，要保持工程措施(如土丘、楔、铅丝网和排桩等)的完好，以减缓和拦阻雪崩体的运动。(4)对雪崩的运动区与堆积区，应保持使雪崩体从空中越过公路的工程措施(如防雪走廊)或将雪崩体引向预定的堆雪场地的导雪堤等的完好。(5)在大的雪崩发生前，制造一些小规模的“人工雪崩”，化整为零，以减轻雪崩对公路的危害。(6)各种防治雪崩的工程措施，都应注意保持原有植被和山体的稳定，避免造成人为的滑坡、泥石流与碎落坍方。(二)防雪崩工程措施

15、的设置及养护要点(1)水平台阶：水平台阶是在公路侧面山坡上稳定积雪并阻拦短距离滑雪的工程设施，如图6-11所示。第三节公路雪害的防治图6-11水平台阶1)水平台阶养护时，要经常整修台阶平面和坡面，并种植草植树，保持其良好的稳雪能力。2)台阶平面宽度应保持在2m左右。第三节公路雪害的防治(2)稳雪栅栏：稳雪栅栏为防止山坡上积雪的蠕动面沿等高线设置的防雪措施，如图6-12所示。第三节公路雪害的防治图6-12 稳雪栅栏1)露出地面部分的高度H应保持大于该处的积雪深度。第三节公路雪害的防治2)栅板宽与栅板间距均宜保持在10m左右。3)立柱的间距约2m左右。4)栅板宽与坡面角度宜保持105，斜支柱与坡面

16、角度宜保持3540之间，支撑点应位于立柱高的2/3处。5)最高的一排栅栏应尽可能接近雪崩的裂点及雪檐下方。(3)导雪堤：导雪堤为改变雪崩运动方向，使雪崩堆积到指定地点的防雪设施。1)与雪崩运动方向的夹角宜小于30。2)堤体应及时进行维修，保持其原设计的抗冲击与摩阻力。3)导雪堤末端应保持有足够的堆雪场地。(4)防雪走廊：防雪走廊是在公路上修筑的构造物。1)必须保持工程各部结构完好。第三节公路雪害的防治2)防雪走廊与公路内侧的山坡应紧密联结。3)保持防雪走廊上部沟槽中设置的各种防治发生雪崩的辅助设施及山坡植被的完好。4)走廊的顶盖倾角应尽量与山坡坡度一致，两者之间的夹角一般不宜超过15。(5)导

17、雪槽：导雪槽是在公路上修筑的构造物，内侧与山坡紧密联结，外侧以柱支撑，可使雪崩雪从其顶上越过的工程设施。1)必须保持工程各部结构牢固完好。2)槽下净空应满足有关规定。3)导雪堤宜做成从内向外略倾斜。(6)阻雪土丘：阻雪土丘在雪崩运动区的沟槽内，用土堆筑而成，如图6-13所示，养护应符合下列要求：第三节公路雪害的防治图6-13阻雪土丘(尺寸单位：m)1)保持宽1012m，长1520m，高于该沟最大雪崩峰面高度。2)修补时不得在土丘下部或两侧取土。(7)楔：楔是在雪崩运动区下部和堆积区上部设置的楔状构造物群。1)保持构造物完好。第三节公路雪害的防治2)保证其高度大于雪崩峰面高度，不足时应及时加固。

18、(8)铅丝网：铅丝网是设在沟槽雪崩运动区的狭窄通道内，阻拦崩雪继续向下运动的设施。1)铅丝网宽度与沟槽同宽，但不宜超过10cm，高度应大于雪崩峰面高度，支柱埋置深度不应小于1m。2)网眼铅丝不得小于8号，网孔不得小于6cm，支柱宜用型钢。3)雪季后应及时检修。(9)排桩：作用同铅丝网。1)保持所有柱体完好。2)高度应大于雪崩峰面高度。(三)减缓或阻止雪崩体崩落措施第三节公路雪害的防治(1)在雪崩生成区的积雪体上撒钠盐，以促使雪崩融化后形成整体，增加雪体强度，减轻雪崩的危害。(2)用炮轰或人工爆破以损坏雪檐、雪屋的稳定性。(3)阻止风雪流向雪崩生成区聚雪。四、积雪路段雪害的防治第三节公路雪害的防

19、治图6-14路基积雪情况(1)放缓边坡。(2)提高路基。(3)加深路堑或改线。第三节公路雪害的防治图6-15浅路堑积雪与深路堑中的回转气流a）浅路堑积雪情况b）深路堑中的回转气流五、除雪第三节公路雪害的防治(一)除雪方式(1)人工除雪：如采用木制板、畜力拉刮板等方法进行除雪。(2)机械除雪：如采用平地机、推土机、除雪机、汽车或拖拉机带扫雪机械等方法进行除雪。(二)除雪方法(1)每次除雪后都要及时清理有风雪流的路段，将雪抛弃到下风的路堤以外。(2)在冬春降雪或下雨后，如路面上有结冰现象时，应在桥面、陡坡、急弯、桥头引道、居民区和交叉道口处，首先撒铺一层砂、砂砾、石屑等防滑材料，以保证行车安全。(

20、3)如积雪很厚，以至阻车时，为尽快恢复交通，应在路线中心清出一条车道，然后再继续清除路面两侧积雪。第三节公路雪害的防治(三)除雪人员及其他人员安全(1)在立交桥、上跨桥上作业人员，要注意防止落下冰雪伤害下面行人。(2)桥面结冰往往会比道路其他部分早一些，如果使用警告标志，一定要使标志清晰。(3)积雪融化后再度结冰，较原来降雪的危险性更大，因此，应尽可能排除桥面积水，不使其结冰。(4)因冰雪造成的车辆事故可能会逐渐累积。(5)在路上除雪作业的养路工人及车辆，要注意自身安全，对前后车辆的驾驶员要发出适当警告，可设置闪光信号、布置信号旗手等来警示驾驶员，严防交通事故发生。(6)除雪时要有出发和返回时

21、间、人员、机械工作记录。第四节公路沙害的防治一、风沙对公路的危害及防治对策(1)路基风蚀：因表土被风剥蚀，使路基变窄变低。(2)移动沙丘上路：沙丘在风力的反复作用下，以近似滚动的形式前进上路，形成堆状积沙。(3)路基流沙堆积：风沙流遇路堤、路堑、取土坑、废土坑、沙障及其他地形突然变化处，贴地表的沙流分离，产生涡流，局部风速降低，使沙粒沉积，在公路上形成舌状或片状积沙。二、防治沙害的措施(一)固沙1.路基表面的固沙措施2.路旁沙丘的固沙措施3.植物固沙第四节公路沙害的防治(1)年降雨量在100mm以上的地区，可以先播种草籽，待草生长后种植灌木，再植乔木，为保证草木成长良好，宜适当进行人工灌溉。(

22、2)年降雨量低于100mm地区，如地表水或地下水的水源充足，按优选的方法开渠引水，将沙地分割包围。(3)适合沙漠造林的树种有：(4)受风沙危害的路段进行生物固定的作用范围，其上风侧不小于500m，下风侧不小于200m。(5)对风沙地区的原有植被，即使是稀疏矮小，也要严加保护，并进行必要的灌溉培育，进一步播草种树，扩大植被面积。(二)阻沙第四节公路沙害的防治(1)直立式防沙栅栏：用灌木枝条或玉米杆、高梁杆、芦苇等埋入沙内3050cm，外露1m以上；或者每隔2m钉木桩或混凝土桩，将植物杆条编成1.5m2m的篱笆，固定在桩上。(2)挡沙墙(堤)：可利用就地沙土或砂砾修筑，一般高度为22.5m，用沙修

23、筑的需用土或砂砾封固，堤两侧的边坡坡度为1 1.51 2，其阻沙量V与墙高H及风向与路线的交角的关系大致是：第四节公路沙害的防治(三)输沙和导沙(1)修筑路旁平整带：将路基两旁2050m范围内的一切突出物整平，并以固沙材料封固，有取土坑的，可以将坑作成弧形浅槽，如图6-16所示。图6-16设有浅槽的路堤输沙(2)下导风板：类似防雪栅栏，其板面宽度与下口间的高度以1 0.7为宜。第四节公路沙害的防治(3)在路的迎风侧设置浅槽，借助于浅槽特有的气流升力以加大风速，如图6-17所示。第四节公路沙害的防治图6-17 设有浅槽与风力堤的路基输沙（尺寸单位：m）(4)将路堤做成输沙断面：路堤高度低于30c

24、m的，边坡坡度为1 3；路堤高度大于50cm,风向与路线呈锐角的，边坡度为1 6，成钝角的，边坡度为1 8，路肩边缘做成流线形。第四节公路沙害的防治(5)路线与沙垄延长线锐角相交时，可在上风侧3040m处设置大体与路线平行。(6)为减少积沙对公路的危害，也可在公路设计上采取一些措施。三、除沙(1)公路路面上和边沟里的积沙，应及时全部清除，并弃于路基下风侧20m以外的地形开阔处摊撒平顺。(2)严禁将积沙随意推放，不得将积沙清运到路基上风侧。小结 本章着重介绍了水毁的预防、抢修与治理，公路冰害、雪害、沙害的防治。防洪、防冰、防雪和防沙要坚持“预防为主，防治结合”的原则。根据当地的水文气候条件、季节

25、特点、公路状况，结合当地具体情况，分析掌握路段、桥涵的抗灾能力，作必要的预防措施和应急抢修技术方案。水毁是指暴雨、洪水对公路造成的各种损毁。冰害是指在寒冷地区，河水冻结可对桥梁浅桩产生冻拔，使小桥涵形成冰塞引起构造物冻裂，解冻时大量流冰对桥梁墩台产生巨大冲击，以至形成冰坝威胁桥梁安全或形成涎流水影响 行车的安全。雪害有积雪和雪崩两种形式。在多风沙地区，沙害是公路的常见病害。其危害主要表现为风蚀和沙埋，其中尤以沙埋为主。治理风沙应贯彻为主，防治结合；因地制宜，因害设防；先治标，后治本，本标兼治的原则。思考题1简述预防水毁的技术检查内容。2简述水毁预防工作内容。3治理泥石流的原则有哪些？4简述沿河路基水毁成因。5简述桥梁水毁成因。6防治雪崩应遵循哪些原则？7简述风沙对公路危害类型。