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公路涵洞常见病害的对策
(一)结构设计方面
依据水文资料计算,使涵洞具有足够的宣泄能力,保证洪水的排泄,在无可靠水文资料的情况下,进行实地调查洪水痕迹,按经验选择孔径及形式;对于管涵将管节间的平口对接改为企口较接,在纵向连结构造的保证下,不产生错口和沉陷;洞口铺砌和隔水墙,用钢筋混凝土板代替浆砌块(片)石,并保证与端墙、翼墙连接牢固,缝隙紧密;端墙、翼墙的厚度尺寸与墙背面坡度应以保证墙体具有足够的抗倾覆力矩,基础抗滑动力为控制数据;墙体基础埋置深度要按大冲刷深度和当地标准冻深双因素确定;在隔水墙以外且抗冲刷能力弱的条件下,可采取简易、有效、可靠的铺砌或防护类型加以防护,防止水毁的发生;沉降缝位置是薄弱、易渗水的位置,在可能的情况下,尽量少设沉降缝。
(二)新材料、新工艺方面
使用耐腐、抗压橡胶(或塑胶)填塞管节接口的缝隙,可保证缝隙的密实,不使用或少使用沥青麻絮填塞工艺;使用涂玻璃纤维布防水层及钢纤维混凝土保护层等新材料、新工艺,其具有良好的延伸性、防水性能强、耐老化、耐腐蚀、耐热、抗冻、不污染环境等优点;隔水墙以外的防护铺砌,可应用土工布或土工格栅(2~3层),埋设在原地表面下10~20cm深处,提高其整体抗冲刷能力。
(三)施工方面
施工时若地质条件与设计文件不符,及时反馈设计人员进行修改,消除先天性隐患;改进施工方法,加强结构重要部位的施工及前后施工顺序的合理衔接;所用施工材料要严格按照设计要求选用,严把质量关,杜绝偷工减料和使用不合格材料;涵洞施工抓住:承载力要均匀、沉降缝要竖直、涵背填土要对称、出人口要及时铺砌疏通、碾压要均衡等环节。
(四)日常养护方面
在涵洞的运营过程中,要加强管理和维护。及时清除洞口及洞内的淤积物,以保持洞内排水畅通。经常检查附属设施与涵洞结合的整体性,发现裂缝要及时观察观测,确定裂缝是否稳定或发展,发现问题及早处理,做到防患于未然。
涵洞作为公路的一个重要组成部分,不管是在外业勘测还是在内业设计上都要引起足够的重视。作为桥涵设计人员应不断学习相关专业知识、技术规范等,勤于总结经验,这样才能使涵洞设计成果更加合理。
维护方法
进出水口沟床加固及防护
在涵洞上、下游河沟和路基边坡一定范围内,宜采取冲刷防护措施。当沟底纵坡小于或等于15%时,可铺砌到上、下游翼墙端部,并应在上、下游铺砌端部设置截水墙。其埋置深度不小于台身或翼墙基础深度 。
进水口沟床加固及防护
1.当河沟纵坡小于10%,河沟顺直,且土质和流速许可时,可对进口采用干砌片石铺砌加固 。
2.当河沟纵坡为10%~50%时,除岩石沟槽外,沟底和沟槽侧向边坡以及路基边沟均须采取人工铺砌加固。加固类型由水流流速确定。
当采用缓坡涵进口时,涵前沟底纵坡较陡,涵身纵坡较缓,应在进口段设置缓坡段,其长度为1~2倍的涵洞孔径 。
当采用陡坡涵进口时,涵身纵坡较大,水流呈急流状态,涵底坡度与涵前沟底纵坡基本平顺衔接,可不设缓坡段,只做人工铺砌加固 。
3.当河沟纵坡大于50%时,流速很大,进口处宜设置跌水井,可采用急流槽与天然河沟连接。急流槽底每隔1.5~2.0m宜设一防滑墙。为减缓槽内流速,可在槽底增设人工加糙设施[5] 。
4.为便于检查、养护、清淤,涵洞可设置养护阶梯 。
出水洞口沟床加固及防护
1.在河沟纵坡小于3%的缓坡涵洞中。当出水流速小于土壤的允许冲刷流速时,下游洞口河床可不作处理;当出水口流速大于或等于土壤的允许冲刷流速时,下游洞口沟床应铺砌片石进行加固或设置挑坎防护 。
2.在河沟纵坡小于或等于15%的缓坡涵洞中,出水口流速较小时,可对下游河床进行一般的铺砌加固,并在铺砌末端设置截水墙。其埋置深度不小于洞身或翼墙基础深度。截水墙外做干砌片石加固。出口流速较大时,采用延长铺砌石块或混凝土块,同时设深埋的截水墙。其深度应大于铺砌末端冲刷深度0.1~0.25m 。
3.在河沟纵坡大于15%的陡坡涵洞中,其洞口末端应视河沟的地质、地形和水力条件,采用出口阶梯、急流槽、导流槽、跌水、消力池、消力槛、人工加糙等特殊加固消能设施。
涵洞作为山区公路的主要结构物之一,对交通运输、排洪灌溉起到十分重要的作用,涵洞的损坏将对公路的正常、安全运营造成严重威胁。
发展前景编辑
随着国家在交通基础设施、重要建筑原材料等方
面投入力度加大,公路事业得到健康飞速发展。公路工程在公路事业中起着极其重要的作用,而涵洞在公路工程中占有较大比例,是公路工程的重要组成部分,这主要表现在工程数量和工程造价两个方面。据有关资料统计,涵洞工程数量约占桥涵总数的60%~70%,平原地区平均每公里1~3座,山岭重丘区平均每公里4~6座;涵洞工程造价约占到桥涵总额的40%左右。涵洞的施工工艺对于涵洞建设又起着决定性的作用,加大对涵洞施工工艺的研究和改进必将促进公路建设事业的发展。[1]
随着在交通基础设施的投入力度加大,中国的公路建设事业发展迅速、业绩斐然。但是,国内公路建设市场还远未成熟,同发达的欧美国家相比,无论市场规模、产品档次、品种规格、消费水平等方面都还有相当大的差距。随着市场经济的发展,公路建设技术水平、产品质量正在提高,应用领域的不断扩展,中国的公路建设将会有巨大的市场需求和发展空间,特别高速公路工程建设必将得以迅速发展。作为公路建设中的支柱,公路桥梁和涵洞建设在公路特别是高速公路建设中必将发挥更加突出明显的作用。因此,在涵洞的建设方面应继续投入更多的技术关注,尤其注重涵洞的施工工艺,以利于涵洞质量保证和环境保护,以适应公路建设的需要。