摘要:本文总结了生物防治桥梁水毁的经验措施及综合治理办法。实践证明:从根本上解决桥梁水毁问题,必须完善桥梁的生物防治措施,改善生态,使桥梁建筑与自然环境和谐统一。
关键词:桥梁水毁;生物防护
桥梁水毁的生物防治措施具有降低河水流速、拦洪落淤、协调环境与改善生态等优点,并且其防护效果随生物的生长而日益显著;特别是将桥梁的调治与防护工程同生物防治措施完美结合,能使二者的防护功能相互完善、相互融合,收到良好的防护效益与生态效益。结合本地区在防治桥梁水毁方面的实践,本文对生物防治桥梁水毁的经验措施做一探讨。
一、生物防护桥梁的优势
(一) 固岸截流
在河道两岸营造防水林,能有效遏制河道变迁。因为:树木的枝叶能截留降水,减缓地表水流汇集,减轻降水对地表的冲刷;树木的枝干能阻滞洪水,降低河水流速,从而减轻洪水对桥梁的冲击作用;树木的根系盘根错节,能深入土体内部发挥“锚固”作用,提高了土体整体强度,从而稳固了河岸,保护了堤岸及桥梁的安全。生物防护对桥梁的防护效能是工程防护设施所不具备的。
(二)落淤防冲
在宽浅变迁及宽浅游荡河段上建桥,洪水主流摆动对河岸冲此淤彼,易导致河道变迁引发桥梁水毁。因此,应在桥址河段的凹岸设计石笼、丁坝等导流构造物,待丁坝回流区落淤后再栽植树木,用于稳固河岸,防止洪水冲刷加剧。这样做不仅能增强工程防护的效果,还能有效预防工程防护设施被洪水冲毁。据调查,随着树木郁蔽成荫,丁坝间回流区泥沙淤积不断增厚,丁坝(石笼)在淤积的泥沙及树木的保护下,坝头的局部冲刷减弱,坝身会逐步得到稳固,能有效预防某些桥梁因防护设施屡修屡毁而导致水毁。LOCaLHOsT再者,在河道两岸及其上游流域植树,能有效拦蓄降水、消减洪峰,从而减轻洪水对河床及桥梁墩台的冲刷。
(三)生态效益与经济效益双现
由于洪水泛滥,桥位河段往往是冲沟交错、滩石裸露,加之桥梁施工对生态环境的破坏,桥址生态环境十分脆弱。特别是在季节性河流上,这种现象尤为突出。而在桥位河段两岸营造防护林,树木的枝叶能吸收有害气体,并借助光合作用吸收大量二氧化碳气体,并放出氧气,从而净化了空气。此外,枝叶繁茂的树木还能遮蔽裸露的滩石,将丁坝、护岸等防护设施掩映于树木之中,使桥梁建筑物与河流、树木相融合,形成友好和谐的自然景观,改善了生态环境。再者,桥位河段土壤肥沃且含水量较高,可为生物生长提供充足的养分、水分,栽植杨柳易成活、生长快,一般8～10年就能成材,更新树木可获得较高的经济收益。不仅如此,由于桥梁的工程防护设施具有易老化、防护效果衰减等不足之处,某些桥梁往往因此屡遭水毁,修复这类设施不仅需要大量资金,而且耗费大量资源(如水泥、砂石等),且后期尚需投入资金进行维修养护。解决这一矛盾的有效措施是对桥梁水毁实施生物防治。因为:生物防护桥梁投入低,成本一般仅需工程防护设施的20%～30%,并且其防护效果随时间推移逐渐增强;生物防治措施与工程防护措施相互配合,既能增强工程防护设施的防护效果,又有效保护丁坝、顺坝、锥坡等调治与防护设施免遭水毁。
综上所述,生物防治桥梁水毁不仅具有良好的生态效益与环境效益,而且节约因修复桥梁水毁工程的资金投入与资源消耗,经济效益显著。
二、经验做法与效果
(一)桥台的生物防护
在桥头引道附近及锥坡基础外围植树,树禾根系稳固了地表土层;其枝干能阻滞洪水,降低洪水流速,有效防止洪水直接冲刷引道路基坡角及锥坡基础。树木的固土防冲与导流作用,能消除或有效防止洪水对桥梁锥坡及桥台造成的水毁威胁。例如:1986年敖汉旗新玉线北扎兰营子桥锥坡被洪水冲毁,桥头引道被冲陷。水毁抢修应急措施是在被毁锥坡基础外围每隔20 cm打入直径15 cm、高200 cm的木桩,形成排桩,而后再于木桩上挂树冠(要求将树冠以8号铁丝绑扎在木桩上)。按上述方法布置的木桩及树冠经历洪水后被淤埋固定下来,有效遏制洪水直接冲刷引道与桥台,收到良好的生物防护效果。

(二)桥墩的生物防护与加固
桥墩局部冲刷加剧易导致水毁。因此,应根据河水流速及水深采取不同形式的生物防护措施。若河水流速较高,可采取抛石挂柳的形式对桥墩进行防护。这样,抛石能阻止洪水淘刷桥墩基础,挂柳(柳枝)则可降低墩身附近的水流流速,有利于减缓冲刷及墩身外围泥沙沉积;若河水流速较低,可于枯水期在桥墩冲刷严重部位分层填埋(或栽植)亲水性强的树木。这样,桥墩局部冲刷坑内填埋的树枝被洪 水淤积后会与泥沙紧密结合,形成加固的土体结构,有利于阻止洪水冲刷;若填埋的树枝成活生长,其防护效果会不断增强。
(三)河湾的生物防治
桥址河段的河岸遭洪水淘刷易形成河湾,河湾引发洪水冲此淤彼,对桥孔通畅泄洪极为不利,应及时采取生物防护措施进行治理。若河水流速较低,可在河湾内填筑丁坝,待坝间落淤稳定再配植树木。这样,随着树木的增长,河湾凹岸淤积逐年增高,并形成稳定的新河岸;若河水流速较高,河湾凹岸冲刷严重,应先在河湾内布设石笼丁坝、顺坝等导流构造物,将洪水调离河湾区域,待丁坝、顺坝问落淤稳定,再于坝间配植树木,形成生物“柔性坝”,既保护了丁坝、顺坝等防护构筑物,又能拦洪落淤、固岸防冲,有效遏制河道变迁导致桥梁水毁。
(四)生物护岸
在桥址河道两岸的滩地栽植防水林,形成生物护岸,将洪水平顺导入桥孔,防止洪水淘蚀冲刷河岸,保持了河槽稳定。若桥址河岸局部冲刷严重,应重点在河岸坍塌部位栽植树木,以生物防护措施替代砌石防护工程,用于调治洪水、稳固河岸。实践证明:在河道两岸栽植杨柳并配植沙棘,形成乔灌结合、高低合理搭配的生物防护体系,既能有效防止河道演变导致桥梁水毁,又保护了环境,改善了生态。
近年,敖汉地区结合公路绿化对桥位河段实施生物防护,并在河岸两侧的滩地、桥头引道路段以及锥坡附近栽植了杨柳与沙棘,有效地防护了

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