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【關鍵詞】鉆孔；具體方法；ZK925號鉆孔；防護
Hydraulic mast rig construction in winter the cold treatment measures
Xia Ben-yu,Qiao Jin-kui,Wang Jun
(401 Team of Liaoning Provincial Metallurgical and Geological Exploration Bureau Anshan Liaoning 114005)
【Abstract】The winter of 2011, in Anshan Blackstone Lizi Iron construction drilling ZK925, for example, the drilling to smooth the end of construction. This article describes the specific methods.
【Key words】Drilling;Specific methods;ZK925 drill;Protection
1. 存在問題
全液壓桅桿式鉆機以其優越性能，如搬遷簡便、回次長、能打大傾角鉆孔等，在鉆探施工地質災害處理等得到廣泛應用。但在冬季施工中防寒工作很難處理，明顯問題是泥漿泵、供水管道發生凍堵，設備低溫運行不良，工人作業條件不好保障等。
2009年10月在遼寧遼陽寒嶺平頂山鐵礦施工的SK2號水文鉆孔，使用全液壓桅桿式鉆機施工時，因天氣寒冷造成大量水管損壞，設備故障屢屢發生，液壓機械操作不靈，施工進度很慢，一個多月進尺226米，施工費用多達近20萬元，是正常施工費用三倍。
2. 以遼寧鞍山黑石砬子鐵礦施工鉆孔ZK925號為例
2011年冬，在遼寧鞍山黑石砬子鐵礦施工鉆孔ZK925號，該鉆孔位置處于山的背陰坡，且正是北風口處。地表溫度-5℃度～15℃度。設計孔深550米，設計傾角57度，0～25米為世紀層，25～270米為易彎曲的千枚巖，270～550為石英巖及紅鐵礦互層的堅硬巖層，水源離鉆孔較遠約600米，施工難度很大。施工所用鉆機YDX-3L，桅桿高度9米，施工最大鉆孔傾角45度，付卷揚及泥漿泵隨鉆機一體，屬于履帶式自行鉆機，生產廠家北京天和眾邦。2009 年施工的SK2號鉆孔也是該鉆機施工。
圖1
2.1 具體方法。
施工前吸取09年SK2鉆孔的教訓，經過精心設計，充分準備，于2011年12月2日開孔，2011年12月29日終孔，使該鉆孔順利施工結束。具體方法介紹如下：
放孔后根據鉆孔傾角和方位平整地盤，地盤長寬比正常稍大一點，一般在5米×14米以上，地盤控制使鉆孔位置在6.5米×3米處，如地質圖1所示。平整好地盤后正常安裝鉆機設備開孔檢查，設備不再移動，待地質開孔檢查后挖泥漿坑及循環槽，泥漿坑與鉆機之間要有1.5米左右的距離，泥漿坑要規整緊湊，余土填到低處去。下一步我們租用腳手架的架管及連接扣，按5米×14米的地盤外框，搭起一個棚架，棚架的前部高度4米長約7米，后部高度6米，一面坡形，棚架的各個立桿要坐在硬地面上，棚的兩側要搭成三角形架管支撐如
圖2所示。搭建棚架一定要堅固可靠，最好雇傭有證架工配合搭建，保證搭建過程安全及棚架堅固。在泥漿坑一側可用較長架桿搭在棚架側桿上，斜支過泥漿坑并用連接扣緊固，即起到加固棚架的作用，又能使披掛篷布時，將泥漿坑苫在棚內。棚架搭建好后就可用苫布或四角塔的塔衣將棚架蒙上，披掛篷布時棚架的下部一定要蒙嚴留門，上部桅桿周圍留有0.7米×2米的空洞，給上下鉆桿和鋼絲繩運動留下空間，桅桿處在棚的6米高度內，正常情況下，水接頭在棚內，棚里熱氣流向上去，可防止水接頭凍堵。這樣避風防寒的工作棚就搭建完了，如圖3所示。
圖2
圖3
2.2 冬季正常鉆探生產，只靠工作棚擋風遠不夠，棚內需要取暖。取暖的熱源我們采用三種方式共同使用:
（1）利用鉆機發動機余熱，YDX-3L鉆機使用康明斯發動機，功率132千瓦，發動機正常運轉后會放出很大熱量，整機在棚內對內溫度的提升起到很大的補助作用。但這種方法一定要注意安全，發動機的廢氣要格外安裝排煙管道排到棚外，以免施工人員因缺氧發生中毒，如圖4所示，氣壓低的天氣還要有其他排氣措施。
（2）照明燈余熱利用，由于棚內封閉，僅留少量作業通孔，棚內黑暗，我們采用碘鎢燈照明，共用三只燈照明，每只1千瓦，三只也有很高的余熱。但要注意用電安全。
（3）主體取暖措施是生煤爐子，在棚內安一個鐵爐子燒煤取暖，可以很好的調節棚內溫度，但同樣要注意排煙，還要注意防火，棚內要備有滅火器。
2.3 水源管道的防護。冬季施工水源保障的可靠性，直接影響鉆探生產效率，管路中的水一旦凍結，極難處理。一般情況下，管道中水凍結有三種方式，存水凍結和掛壁凍結，存水凍結是水沒有徹底回流，留在管中長時間凍結堵塞管路。掛壁凍結是水在管內流動過程中，管壁水結冰，時間長結冰厚度逐漸增大，流水截面逐漸減小直至堵死管路。還有一種情況是管路中的流水結有冰絮，集到一處堵塞管路。
圖4
圖5
ZK925號鉆孔距水源地約600米，落差高度約50米，采用潛水泵供水，管路采用1.2寸聚乙烯朔料管。水管的防護采取全管線保溫管包裹，內附一條自控溫伴熱帶，最外用專用布帶捆緊。管路保溫管是一種類似海綿狀不透水的開縫管，配有不同管徑型號，并有多種厚度，根據當地氣候情況選定，市場均有出售，ZK925號孔選用15mm厚，捆綁用的布帶隨保溫管可一同買到。伴熱帶是一種利用電能的發熱材料，其結構如圖5所示，它有兩條平行的金屬導線，兩導線用一種特制的塑料材料間隔包裹，這種材料具有較弱的導電性，其導電電阻隨溫度的增高而增大，兩根導線在加上電壓的條件下，電流流經導電塑料而發熱，溫度升高后，塑料的導電電阻增大，電流減小，發出熱量減少，從而起到控溫作用，在這種結構的外層又封裝一層塑料絕緣層。伴熱帶的參數不同，有多種型號，平行導線距離12mm的，可以100米一供電，平行導線距離10mm的50米一供電。功率有25瓦/米和35瓦/米。控溫一般小于70度，使用電源有110伏和220伏的，市場均有出售。ZK925號鉆孔供水管道，首先使用的是泰州升達電熱材料有限公司生產的DXW-12J型伴熱帶，輸出功率小于35W/m，自控溫度小于70度，220伏市電供電，供電最大長度100米，但因生產質量問題，控溫不準，將全部處理好的防寒管線燒毀200米，造成很大的經濟損失和時間損失。后來補充購買蕪湖市科陽電熱材料有限責任公司產的DBR-J-25-220型伴熱帶，輸出功率小于25W/m，其它參數與上相同，使用效果良好，伴熱帶在選購時一定要注意質量和參數的選定。
管路的防寒包裝是一項很細致的工作，水管連接鋪好后，首先隨管線鋪放伴熱帶，一次鋪放100米，從一頭套裝保溫管，套裝保溫管時要讓伴熱帶在水管底部，伴熱帶兩端頭留在保溫管外約300～400mm，伴熱帶不必在水管上纏繞，然后用專用布帶圈壓圈繞緊，使保溫管開縫閉嚴，伴熱帶距水泵一端，要離水面或冰面3～5米，保溫管可包裝到水面以下，沒有被伴熱帶加熱部分要讓水能全部回流。在包裝下一段管線時，伴熱帶的端頭與上一個端頭要有一點交叉，不留加熱空段，以此類推，直至管線包完。最后一條伴熱帶有剩余，多余部分剪斷，因為小于100米的任意長度都可以直接接入電源。如圖6
做好保溫的管線，伴熱帶的接線供電很重要，要保證管線運行的可靠性和安全性。ZK925號孔伴熱帶的供電是220伏，啟動功率約20千瓦，本孔采用三相四線制市電供電，電纜單相截面大16mm2，這種接線方式可以減小相線和零線電流，還能使供電網絡相間平衡，接線時要注意三相的負載大致相同，該管線每相大約供電200米，如圖7所示。本孔管線伴熱帶供電點有三個，每個點正好對應一相，給這個點的左右兩伴熱帶供電，這兩條伴熱帶要并聯接入電路，接線端要接在防爆盒內，這樣可以防止進水短路，又可以防止發生觸電事故，如圖8所示。伴熱帶的另一端，也就是非電源端，兩根金屬導線絕對不能短接，否則會因短路燒毀所有管線材料，該端還要嚴格防水，要裝在防爆端盒內。伴熱帶的控溫不一定準確，這主要是產品質量不一定都過關，如果過熱，會將管線材料燒毀，還容易引發火災。如上述，本孔開始就是未加控制將伴熱帶直接接入電源，燒毀200米管線。為了避免類似問題再次出現，本供電線路的電源采用了時間繼電器，控制三相交流接觸器，進行間歇式供電，如上圖7所示。這樣既提了安全性，又節省了電能，但要根據天氣溫度適時調節加熱和間歇時間。表1是ZK925號孔，根據經驗調整時間的列表。
3. 結語
3.1 對于桅桿式鉆機或兩腳式鉆塔鉆機冬季施工本方案都有較強的借鑒作用，利用建筑腳手架搭建防護棚簡便易行安全可靠。
【關鍵詞】 冬季隧道施工特點 技術措施 冬季施工安全保證體系
一、冬季隧道施工特點
冬季施工由于施工條件及氣候環境因素，導致施工的工程質量問題頻頻發生。尤以砼工程居多。質量事故出現的隱蔽性、滯后性。即工程是冬天干的，大多數在春季才開始暴露出來，因而給事故處理帶來很大的難度，輕者進行修補，重者重來，不僅給工程帶來損失，而且影響工程的使用壽命。
冬季施工的計劃性和準備工作時間性強。這是由于準備工作的時間短，技術要求復雜。往往有一些質量事故的發生，都是由于這一環節跟不上，倉促施工造成的。
二、隧道冬季施工的技術措施
冬季隧道施工由于氣候原因，必須嚴格控制混凝土的質量，現場必須掌握具體的施工技術的標準，尤其是在施工溫度的控制方面，其他施工工序均嚴格按照正常的施工控制操作。關于混凝土的技術操作有以下幾個方面：
（一）嚴格檢查檢查混凝土的溫度
冬季隧道施工時，施工的砼、工程的質量出了按照常規施工的檢查之外，必須檢查砼在澆筑期間的各項溫度，具體的檢測內容如下：
（1）必須在冬季來臨之前，組建施工的測溫組織，對每天的氣溫和混凝土的溫度、噴砼混合料溫度進行檢測，由本工程的項目實驗室派專人每天進行測溫，專業測溫人員要嚴格落實測溫工作，測溫的數據一定要真實可靠
（2）施工溫度測驗的人員每天對環境至少三次以上的溫度測量工作
（3）測溫工作人員每天要將測溫的時間和所測的環境溫度進行詳細記錄，并交由資料員進行整理和歸檔。
（4）施工測溫人員一定要和施工的供熱和保溫人員保持一定的聯系，一旦發現施工中供熱出現故障或者保溫措施出現問題時，應及時向技術負責人報告及時處理。
（5）在進入冬季之前應盡早對水井及管線進行保溫工作，暫設工程的水管、供熱管在冬季之前也應做好保溫的維持工作。
（6）隨時關注天氣的相關信息，提前做好防寒保溫工作。
（7）對定期對測溫人員和管理人員進行專業的技術培訓，提高測溫人員和管理人員相關知識和技能，同時，對工期施工的管理人員進行冬季相關的保溫工作和防寒工作的相關知識的培訓，使隧道冬季施工能夠安全有效地進行。
（8）材料部門按照現場需要以及材料計劃落實施工現場材料，冬季施工期間所需要的施工的保溫要在開工之前準備就緒。
（9）做好冬期施工混凝土、砂漿及摻外加劑的試配，實驗工作，找出適合冬季施工最佳施工材料的配合比例。
（二）冬季施工混凝土的加熱養護技術
冬季由于混凝土在低溫寒冷的條件下，容易變硬，很難適合冬季施工的需求，以此，在冬季隧道施工時要對混凝土進行保溫和養護技術，在對混凝土實施加熱和保溫工作時應注意以下幾個方面：
首先混凝土的保溫棚應保持堅固、不透風、靠內墻應采用不易燃的材料。其次，如果在暖棚中對混凝土進行加熱操作時，要特別注意做好防火和防煤氣中毒的工作。再次，儲存混凝土的暖棚溫度不易過低，溫度應保持在5度以上，當發現暖棚內的額溫度低于5度時，應及時向混凝土面和模板上灑水。
三、建立健全隧道冬季施工的的安全冬季保證體系
由于冬季氣溫較低，隧道施工的難度較大，各種施工材料必須符合一定的要求，還要加強對施工人員的防寒保暖工作，所以，冬季隧道施工，一定要建立健冬季全安全施工的保證體系，確保冬季施工能夠順利進行。
（一）在冬季隧道施工過程中，一定要以“預防為主，安全第一”的方針政策，在施工全過程實施有計劃、系統化的安全生產管理，對施工人員不斷貫徹安全生產意識，使冬季整個施工過程中，保證施工人員的人身安全。
（二）建立安全組織保障體系，項目經理部成立安全工作領導小組，項目經理任組長，項目副經理負責日常的安全工作，同時配備安全部長，專業安全員確保冬季隧道施工的安全進行。
（三）把施工生產的責任嚴格落實到各個部門，施工的各個員工，堅持“誰施工誰負責的原則”建立健全各級安全生產責任制度，分級管理，層層簽訂安全生產責任書，落實安全生產責任制。
（四）設立安全生產檢查制度和獎懲制度，并嚴格按照制度執行，項目經理部定期對安全生產進行檢查，同時，項目經理部要積極配合安全部門的對施工的安全監督，對存在的安全事故和隱患要及時處理。
總結
近年來，隨著我國西部大開發戰略的實施，逐漸加快了西部的開發步伐，由于西部地勢較高、地形較為復雜，環境氣候較為惡劣，給我過西部隧道的建設帶來了一定的難度，，目前，我國已建有多處隧道，但由于西部寒冷的特點，和冬季隧道施工具備一定的缺陷和不足，導致好多寒冷地區隧道都發生襯砌開裂、剝落、掛冰和路面（線路）冒水、結冰等病害，大大弱化了隧道的使用功能，嚴重威脅著行車安全，養護治理都十分困難，因此，一定要落實冬季隧道安全有效地施工，同時，還要通過冬季施工的技術措施、建立健全隧道冬季施工的的安全冬季保證體系等方面一系列的有效措施，來保證冬季隧道施工中施工人員的人身安全和隧道保質保量、有效的施工。
參考文獻
[1] 道路凍害發生機理及其防治措施的研究-豆丁網
關鍵詞：涵洞；軟土路基；鋪裝層；跳車
中圖分類號：TU74文獻標識碼：A
一、軟土路基問題
涵洞軟地基基礎施工是得到橋梁專家和社會廣泛關注的關鍵問題之一。其存在的質量問題主要表現為：軟地基基礎部分經常發生局部開裂、整體不均勻下沉，甚至有時會出現橋體全部倒塌等現象。一般情況下，施工單位在實際工作中，只是將管理和監理重點集中于橋梁的主體部分施工，而對于以下附屬工程項目，以及相關工程項目的質量控制重視程度不夠，這也就客觀的造成了橋梁工程施工單位有時會忽略了附屬工程項目的有效質量管控，有時會引發橋涵局部排洪不暢，或水浸泡橋梁、涵洞的嚴重質量問題。
軟弱地基涵洞質量的控制措施：
（1）強夯法加固采用強夯法加固地基，施工前要根據地質狀況和工程要求，通過現場試夯，確定強夯施工的各項參數。施夯時依照試夯參數，以其總下沉量和最后二擊的平均下沉量作為施工控制標準。強夯加固地基的效果，用強夯前后靜力探觸或標準摜入試驗檢驗。
（2）嚴格地基的檢查一個牢固的基底持力層是整個橋梁、涵洞工程穩定的根本，施工中監理部門必須給予高度重視。基坑開挖基坑位置經施工單位測量放線，監理人員復核簽認后，可以開挖。基坑開挖過程中，施工單位的技術人員要隨時注意土質的變化，當與勘測資料及設計圖紙不相符時，立即通知設計代表和監理人員現場確認，提出處理方案后，方可繼續施工。
（3）嚴把基底處理和地基加固的質量關基底處理及地基加固質量的好壞是橋梁、涵洞，尤其是軟弱地基橋梁和涵洞穩定的關鍵。橋梁、涵洞地基加固最常用的方法是換土法，強夯法、土樁法、砂樁法應用極少。超挖處理基坑無論任何原因而超挖的部分，決不允許草率的回填虛土，處理方案須報監理、設計人員同意后再進行處理。
二、涵面鋪裝層問題
涵面防水層滑移、翹邊、起泡。保護層疏松、起砂、脫皮等。產生原因包括：涵面混凝土鋪裝層,鉸縫間混凝土標號低,板底不平整,動荷載反復沖擊振動作用下,使鉸縫間混凝土脫落,單板受力使混凝土鋪裝層損毀。橋涵混凝土鋪裝層防滲水能力差,雨雪水由于大孔隙率的瀝青表處面層下滲后,鋪裝層及鉸縫混凝土在凍脹(凍融循環)的作用下,混凝土內部產生纖維狀凍脹裂縫而受到破壞。從防水層施工來看主要是由于：防水層的基層不平整、不清潔、不干燥；涂刷厚度不均勻，卷材粘貼不牢固。搭接封口不正確；保護層和防水層與防水層粘結不牢固，結合不緊密，厚度不均勻。
防治措施如下：（1）施工前，使防水層的基層平整、清潔、干燥。清油污、雜質、等。（2）防水材料涂刷厚度均勻，卷材粘貼牢固。搭接封口正確。（3）保護層和防水層與防水層粘結要牢固，結合要緊密，厚度要均勻。（4）施工前應進行檢查，確定是否達到施工條件。
三、涵節裝配問題
涵節裝配施工存在的問題主要有：裝配后相臨涵節錯位；裝配后涵身成折線。問題產生主要是由于裝配時控制不到位，基礎不平，座漿厚度不一致；涵節預制場地不平整，或模板安裝傾斜造成的。對于這種問題的預防應當做到：加強涵節裝配時的控制。裝配前基礎頂面平整到位。鋪砂漿時用水平管控制砂漿厚度。涵節預制場地平整到位，進行硬化，硬化層頂面水平。模板最好采用定型鋼模。
四、涵頭跳車產生問題
涵頭跳車產生主要是由于涵洞本身與涵洞兩側路基土產生不均勻沉降存在沉降差，涵洞基礎直接設置于地基上，涵洞施工前要事先檢驗基底承載力，使涵洞位于穩定而堅實的地基上，且涵洞各部位屬剛性材料，變形很小，豎向位移主要由于基底土受荷載作用而產生的。涵洞施工周期相對較長，沉降過程在工程竣工通車前基本完成。而涵身兩側回填土方的施工過程較快，填土高試相對較高，又不利于壓實，所以沉降量較之涵身要大得多，這樣就產生了沉降差—導致涵頭跳車。
施工過程控制不嚴是產生涵頭跳車的直接原因，尤其是回填土方的施工，由于涵底兩側水溫條件較差，而且涵洞工程直接影響整個路基工程的施工進度，可能產生麻痹思想，在搶進度的前提下忽略了質量，回填厚度過大，材料選擇不利，壓實不到位等情況極可能發生，這樣涵頭跳車的發生是必然的。
涵頭跳車的防治措施：（1）加強源頭控制，嚴把材料質量關。選擇滿足規范要求的材料用于涵洞工程。（2）嚴格控制施工程序，減小發生跳車的可能性，按施工規范要求組織施工。（3）抓住關鍵環節，重點防范。基底必須堅實、穩固，回填透水性材料必須分層壓實，達到嚴要求的壓實標準。壓路機壓不到位的死角，利用振動夯夯實。（4）科學組織施工，避開冬雨季節，盡量安排在枯水期組織施工。（5）采取一定的構造措施，防治涵頭跳車，設置涵頭搭板是防治跳車的有效措施。（6）加強臺背回填質量控制：施工工藝、機具設備、層厚控制；填料質量及均勻性控制、邊坡平順及壓實控制、沉降觀測、檢測頻次與數量。結構物兩端的臺背填筑必須對稱進行，并應與相鄰路堤同步施工。靠近結構物兩側2m以內及橫向結構物的頂部填土厚度小于1m時，必須使用小型振動機碾壓。橫向結構物兩側必須對稱填筑，在填筑過程中注意作好防排水工作，每層均應做好橫向人字坡和縱向排水。基坑底面以下部分回填混凝土或者碎石，并保證基坑底部與側壁之間密實、無虛土。水泥級配碎石混合料宜在2h內使用完畢。路塹地段回填片石混凝土時，應做好基坑邊坡防護，防止發生意外。
五、混凝土工程問題
（一）混凝土表面缺漿、粗糙、凹凸不平
原因：模板表面在混凝土澆筑前未清理干凈，拆膜時混凝土表面被粘損。未完全使用鋼模板，夾雜其他類型模板。模板表面脫模劑涂刷不均勻，造成混凝土拆膜時發生粘模。模板拼縫處不夠嚴密，混凝土澆筑時模板縫處砂漿流走。混凝土振搗不夠，混凝土中空氣未排除干凈。
措施：模板表面認真清理，不得沾有干硬水泥砂漿等雜物。全部使用鋼模板。混凝土脫模劑涂刷均勻，不得漏刷。振搗必須按操作規程分層均勻振搗密實，嚴防漏搗，振搗手在振搗時掌握好止振的標準：混凝土表面不再有氣泡冒出。
（二）混凝土局部酥松，石子間幾乎沒有砂漿，出現空隙，形成蜂窩狀的孔洞。
原因：混凝土配合比不準，原材料計量錯誤；混凝土未能充分攪拌，和易性差，無法振搗密實；未按操作規程澆筑混凝土，下料不當，發生石子與砂漿分離造成離析；漏振造成蜂窩；模板上有大孔洞，混凝土澆筑時發生嚴重漏漿造成蜂窩。
措施：采用電子自動計量拌和站拌料，每盤出料均檢查混凝土和易性；混凝土拌合時間應滿足其拌和時間的最小規定。混凝土下料高度超過兩米以上應使用串筒或滑槽；混凝土分層厚度嚴格控制在30厘米之內；振搗時振搗器移動半徑不大于規定范圍；振搗手進行搭接式分段，避免漏振；仔細檢查模板，并在混凝土澆筑時加強現場檢查。
（三）混凝土結構直邊處、棱角處局部掉落，有缺陷。
原因：混凝土澆筑后養護不好，邊角處水分散失嚴重，造成局部強度低，在拆模時造成前述現象；模板在折角處設計不合理，拆模時對混凝土角產生巨大應力。拆模時野蠻施工，邊角處受外力撞擊；成品保護不當，被車或其他機械刮傷。
措施：加強養護工作，保證混凝土強度均勻增長；設計模板時，將直角處設計成圓角或略大于90度；拆模時精心操作，象愛護自己眼睛一樣愛護結構物；按成品防護措施防護，防止意外傷害。
參考文獻
壩下病害涵洞的存在，將嚴重危及大壩安全，我省對壩內陶瓷涵管、磚石方管視為存在滲流穩定安全問題，必須予以報廢或更新改造。對壩下涵洞封堵處理之前，應對老涵洞進行全面察勘，根據老涵洞洞身材質、尺寸大小、滲漏情況、破壞程度等分析原因所在，結合大壩的加固情況及施工條件設計切實可行的封堵措施。根據壩的類型不同，通常采用的方法也不一樣，介紹涵洞封堵灌漿一些經驗及斜墻土壩和心墻土壩的封堵方案。
1．斜墻土壩或均質土壩的封堵措施
對斜墻土壩或均質土壩涵洞，沿老涵洞進口開挖至基巖，澆筑細石砼堵頭和砼截流墻，并采用粘土分層填筑并碾壓，采用截斷滲流通道的方式封堵壩下涵洞，其主要工序如下：在壩前坡開挖截斷放水涵洞5~15m；對開挖基坑后的放水涵洞（設砼堵頭段）四周管壁灌水泥漿；涵洞內澆筑5~20m（壩軸線上游部位）砼堵頭，再在放水涵洞頭（基坑下游面）澆筑砼截流墻；預埋灌漿管，對設砼堵頭的放水涵洞段進行回填灌漿；基坑粘土填筑（可配置復合土工膜）及保護層鋪設，涵洞下游段做為排水設施保留，出口1.5~3m范圍增設排水措施。
2．粘土心墻壩的封堵措施
心墻土壩在大壩上游坡開挖，截斷壩下涵洞，采用砼封堵，堵頭的長度根據實際要求確定，一般取5m為宜，出口采用砼封堵，長度可取2m，對中間洞段采用水泥砂漿或水泥粘土砂漿進行填充，對斷面比較大的涵洞，條件允許情況下，可采用人工填筑（砌筑）片石、卵石，再進行灌漿，可減少灌漿工程量。在封堵段內沿涵洞頂部安裝多根灌漿管、排氣排水管。待砂漿凝固收縮以后，在出口位置鉆孔，再在涵洞出口灌水泥漿，直到漿液從涵洞進口流出并封死出口鉆孔，待進口不進漿為止（反復補充灌漿，一般以補充灌漿3次為宜）。心墻上游側采用沖抓套井回填粘土防滲墻或倒掛井防滲墻來截斷老涵洞。涵洞下游段做為排水設施保留，出口1.5~3m范圍增設排水措施。
3．涵洞封堵灌漿
土料應經過試驗采用合格的粘土加工而成（最好是廠家提供的粘土粉），砂選用堅硬、潔凈的河砂，含泥量和有機質含量不大于3%。洞壁接觸部位采用的為純水泥漿，水泥標號為R42.5以上。灌漿一般要求采用多缸活塞式灌漿泵。純水泥漿、水泥砂漿、水泥粘土砂漿配合比漿液濃度應由稀到濃，純水可按逐級加濃，當吸漿量大時，保持灌漿壓力不變，可適當調整泥漿濃度。水泥砂漿灌漿漿液的濃度應由稀到濃，第一次漿液漿液水泥砂重量比可取，第二次漿液水泥砂重量比可取并可根據實際情況調整。水泥粘土砂漿應做配合比試驗，常用的水泥、粘土、砂、水的配合比第一次取第二次取灌漿壓力洞壁接觸灌漿壓力根據防滲設計要求確定，小型水庫一般初定為0.1~0.3MPa，具體可根據施工的實際情況進行調整。小型水庫壩下涵洞回填灌漿壓力第一次初定在20KPa~40KPa，第二次可控制在50KPa~100KPa，一般要求灌漿壓力不大于100KPa。灌漿接觸灌漿施工時，灌漿壓力和注入率均無改變或改變不顯著時且灌漿時間已達30min，應改變一級水灰比。回填灌漿施工時，當灌漿壓力保持不變，灌漿時間已達30min，不再吸漿，可結束灌漿。在灌漿過程中，灌漿壓力突然發生變化或者注入率突然改變時，應立即查明原因，并采取及時進行處理。
二、壩下涵洞封堵措施
涵洞封堵后，需新建放水設施代替原涵洞放水，根據實際情況，選用虹吸管、輸水隧洞、輸水水平洞等。虹吸管對于壩高不大的水庫（一般15m內），老涵洞封堵后，新建虹吸管。虹吸管是一種壓力輸水管道，在管內造成真空，使作用在上游水面的大氣壓強和虹吸管內壓強之間產生壓力差，實際中，一般要求虹吸管上、下游水頭差要3m以上（有條件的地方宜適當大一點），管頂的安裝高度一般控制在7.0m以內（水頭差較大時，液體容易產生汽化，破壞水流的連續性，運行一段時間會斷流）；虹吸管的優點是能跨越大壩，減少土石方開挖。虹吸管管材宜采用PE管和鋼管（小口徑采用PE管較多，大口徑一般為鍍鋅鋼管）。工作時，通過進水口對虹吸管進行充水（排氣管排氣）后，打開出口閥門，虹吸管開始放水，如真空不被破壞，出口水流平順、飽滿，運行的情況就比較好，就能夠替換壩下涵洞放水。通常虹吸管的管道沿壩坡鋪設，在相應位置設置支墩及鎮墩；出水口設置閘閥，調節控制流量；駝峰上游端設置充水和排氣管并設控制室控制。在運行中虹吸管管道常會有空氣進入，空氣在管道駝峰處積聚，破環管頂真空，影響虹吸管流態和流量，當空氣積聚到一定程度，壓力差小于上下游水位差，就會斷流，故常在虹吸管駝峰處設置一個真空液氣交換箱，真空液氣交換箱的功能是把跑入管道中的空氣與箱中的水體進行交換，這樣可以保證虹吸管的正常運行輸水隧洞輸水隧洞代替壩下涵洞，能從根本上消除壩下涵洞帶來的種種安全隱患，但施工時間長，水庫需要放空，且投資較大，隧洞采用炸藥爆破，施工管理等較麻煩。新開隧洞常采用常規城門洞型，洞徑為滿足施工需要，常取寬1.8m，高2.0m左右，洞線一般布置在大壩兩岸山體中，進口布置插板式閘門及啟閉設施。隧洞進出口需離壩頭、溢洪道均需有一定的安全距離。輸水隧洞由于進口布置在庫區內，進口頂部受水壓影響，對進口段設計一般要求襯砌并做灌漿處理，防止滲透破環引發洞頂塌陷造成險情輸水水平洞水平洞是近幾年在加固工程中采用的，實踐證明，水平洞在小型水庫加固中可代替放水隧洞。水平洞除了隧洞的優點外，施工方便且工期快，投資較省，無須炸藥，對山體的擾動小。缺點是水平洞由于工藝要求，基本不能轉彎（最大轉彎角度6°），受地形條件限制，此外，水平洞成洞洞徑小，對放水量要求大的水庫不適合采用（一般洞徑1.0m以內），且隨洞徑增大投資增加較大。水平洞成洞后，一般內襯管道，管壁采用回填灌漿充填密實。進水口設插板門和啟閉設施，出口設閥門控制。施工時，先對水平洞進出口進行明挖，確定洞軸線，然后鉆一個導向孔，待導向孔貫通后，再在導向鉆頭后換上螺旋擴孔鉆頭進行反向擴孔，根據需要洞徑大小選擇不同直徑的螺旋擴孔鉆頭，同時將待鋪管線回拉入鉆孔內，當全部鉆桿被拖回時，鋪管工作同時也就完成。拉管時應將擴孔器接在鉆桿上，然后通過單動接頭連接到管子的拉頭上，單動接頭可防止管線與擴孔器一回轉，保證管線能夠平滑地回拖成功。
三、結論語
1、加強對災后恢復生產的領導。在防寒抗凍災工作期間，安排帶班領導和值班工作人員，保證政令暢通。
2、加強災情的調度。及時收集、核實、上報災情信息，迅速反映抗災救災、恢復生產和保障供應等情況，堅持日報制度，每天9上午點前將最新情況上報到廳防寒抗凍工作指揮部。春節期間加強應急值守，安排帶班領導和專人值班，實行24小時值班制度，確保信息渠道暢通，重要情況隨時上報。
3、加強技術指導。繼續組織督導組和專家指導組，深入基層，進村入戶，根據農作物種類和受害程度，進行分類指導，逐項抓好災后恢復生產措施的落實。指導農民及時修復毀損的大棚等農田設施，除雪除冰，清溝排水，補種改種短季速生蔬菜，發展營養土（液）快速育苗。協調解決恢復生產所需的種子（苗）、肥料、農藥、農膜的調劑調動問題，確保物資、技術和指導服務落到實處，促進災后農業生產迅速恢復發展。
4、提前做好謀劃。進一步加強與氣象部門聯系，密切關注天氣變化情況，及時相關信息，引導受災農民提前做好恢復生產和改種補種的準備工作。同時，組織技術專家根據不同區域、不同作物的受災情況，研究制定災后恢復生產的工作方案和技術措施，通過電視、廣播、報紙、網絡等媒體予以。
二、技術措施
（一）油菜災后技術措施
1、清理溝渠，保持溝渠通暢。雨雪天后，對田外、田內所有溝渠逐渠逐溝進行排查，沒有完成渠道和“三溝”清理的，要盡快完成，堵塞了的要及時重新清理，確保溝渠通暢，減輕漬害。
2、看苗追施。冰雪天氣結束后一周內增施肥料，長勢好的一類苗酌情施用3-5kg復合肥，對二、三類苗可畝施尿素3-4kg加復合肥3-4kg，以促進油菜盡快恢復生長。
3、防好病蟲。隨著氣溫升高，加上田間濕度大，病蟲為害加重。尤其是加強菌核病的防治。可選用克菌靈、使百克。兼治蚜蟲每畝次可加吡蟲啉類殺蟲劑20克，為確保防治效果，做到用足藥量，兌足水量，均勻噴霧。
（二）蔬菜災后技術措施
1、開溝排水。融冰化雪時，要及時開溝清除積水。
2、掄播短期蔬菜。要利用受災后到下一茬移栽前的空田時間，播種一茬葉菜類蔬菜，增加收入。
3、加強幼苗管理。對茄果類小苗，在災后3-5天后，及時打1-2次農藥，防治病害嚴重發生，在保溫措施條件下，注意通風換氣，增加光照，追施一次0.5%復合肥，以利幼苗恢復生長。
4、加強越冬蔬菜管理。對受凍的越冬蔬菜，災后3-5天后加強田間植株管理，摘除病葉、爛葉，整枝、及時施肥，加強防病。逐步使其恢復生長。
（三）柑桔災后恢復措施
1、消去積雪、處理傷口。要及時搖去樹上積雪，前期冰凍較厚的樹不可強行搖樹，以防損傷樹體。凍裂劈開的枝桿，先用涂凡士林與托布津1︰6混合劑消毒，封口，然后，將受傷枝條撐起復位，用膠皮包裹墊底，用鐵絲綁緊固定，待傷口愈合牢固后，再解除鐵絲。
2、適時修剪。對枯死桔葉要及時摘除，要盡量保護好葉；對凍死枝梢、主干在確定凍死部位后（一般在凍后15-30天左右，用小刀削開枝表層，如有異味即表示已受凍），及時將死枝(干)從健康部位上剪(鋸)掉，要盡量保留未凍死部分。
3、及時中耕排水。要提早做好中耕松土工作，引根深扎。入春以來雨水較多，要及時排除積水，以利根系生長。
4、合理施肥。應早施春肥，促使新梢萌發和健壯生長。施肥要以水帶肥，勤施薄肥，3月上中旬對受凍樹松土施肥，深度10-15厘米每株人糞尿5-10公斤，加尿素0.5公斤與細土拌勻后施入。在3月底-4月初補施一次速效性肥料，促進梢葉的生長。根外追肥宜在新葉展開后進行，可用0.2%至0.5%的尿素溶液進行數次葉面噴布。五六月要看樹施肥，適當增施磷、鉀肥。夏秋季要做好抗旱工作。
5、防治病蟲害。重點防治蚜蟲、螨類、潛葉蛾、鳳蝶及炭疽病等危害嫩葉新梢的病蟲，應加強檢查，及時防治，控制暴發性為害。采取主干和大枝刷白等辦法，預防日灼。在萌芽前后和9、10月用濃堿水(堿：水1：4)或多菌靈、托布津噴施或涂洗病處2-3次，涂前要刮去病皮，預防樹脂病。
6、疏花疏果，控梢抹芽。受凍較重、落葉量較多的結果樹，為了確保樹體的迅速恢復，春季對一部分結果母枝及著果率低的花枝進行疏剪，減少花量。在生理落果停止后，著果過多的要進行疏果。對過多的梢芽，要及時抹掉。
（四）茶園災后恢復措施
1、整枝修剪。整枝修剪是常用的凍害后補救措施之一。按茶樹受害程度分別對待：對凍害程度較輕和原來有良好采摘面的茶園，嚴格掌握“寧淺勿深”的輕修剪來清理蓬面，以利茶芽萌發。修剪程度寧輕勿深，盡量保持采摘面。對受害較重的則應進行深修剪或重修剪甚至臺刈。及時剪去受凍部位，以促進新梢萌發。經過臺刈的老茶樹，抽發甚多枝條，還應進行疏枝。
2、淺耕施肥。解凍后，進行早春淺耕鋤草，結合追施速效氮肥，使茶樹迅速恢復生機，促進茶芽萌發和新梢生長。若凍土層深，還可用1%的尿素進行根外追肥。凍害給茶樹帶來一定的創傷，應及時進行淺耕施肥。春茶萌芽期凍害發生后，在整枝修剪的同時，應及時噴施葉面肥，對恢復茶樹生機和茶芽萌發及新梢生長均有促進作用。
3、培養樹冠。受凍茶樹由于上層葉片被凍傷春茶開采時間可能會推遲一點，因此春茶采摘應留1片大葉，夏、秋茶則按常規采摘，這樣既有利于養好樹冠，又可多采高檔名優茶，減少由于凍害造成的損失。受凍重的，經整枝修剪或臺刈，當年著重培養樹冠，不采、遲采或輕采，以培養豐產樹型，待樹勢恢復后再投入正常采摘。
（五）花卉災后恢復措施
1、整枝修剪。整枝修剪是常用的凍害后補救措施之一。按植株受害程度分別對待：對凍害程度較輕的植株，嚴格掌握“寧淺勿深”的輕修剪來清理植株，以利于芽的萌發。對受害較重的則應進行深修剪或重修剪。及時剪去受凍部位，以促進新梢萌發。
2、淺耕施肥。解凍后，進行早春淺耕鋤草，結合追施速效氮肥，并適當補施磷鉀肥,使植株迅速恢復生機，提高植株抗寒和抗倒伏的能力,促進芽的萌發和新梢生長。若凍土層深，還可用1%的尿素+0.2%磷酸二氫鉀進行根外追肥。凍害給植株帶來一定的創傷，應及時進行淺耕施肥。
（六）畜禽災后恢復措施
1.防寒保暖。立即檢修圈舍，做到頂不漏風雨、四壁無縫隙、地面鋪墊草。有條件的可通過設置天棚、掛門簾、設擋風障、建塑料暖棚等措施來提高畜禽圈舍的防寒保溫性能。有條件的畜禽養殖場（戶）要抓緊時間購買發電機備用，建立寒凍災害的應急機制，防止春寒造成的損失。
2.搞好衛生。做到圈舍常清掃、墊草勤更換，污水、糞便及時除凈，減少舍內用水量。清除的墊草、糞便應及時運出畜舍，定點或在化糞池內堆積，以保持圈舍有清潔衛生、空氣新鮮、干燥舒適的良好環境。在防寒保暖的同時，還要注意適當的通風換氣。
3.精心飼養。由于氣溫低，畜禽體內熱量和營養消耗增加，采食量也會增加，因此應加喂一些玉米、谷物、麥類等含能量高、營養全面的配合飼料，飼料種類要盡可能多樣化，水拌料要用清潔的溫水拌，隨拌隨喂，不要飼喂冰凍的飼料。飲水應飲用清潔溫水或井水，保證畜禽吃飽飲好，避免夜間饑餓。
4.嚴格消毒。畜禽圈舍要常消毒，藥液應現配現用。圈舍常規消毒要定期進行，爭取做到飼槽用具洗滌消毒每周1次。
5、保持舍內適宜環境。蛋雞：保持室內適宜環境，一般環境溫度為13℃～21℃，雞舍內相對濕度不應超過60％，要經常清掃籠下的雞糞，可鋪一些爐灰以吸潮。在強調保溫的同時，不可忽視通風換氣，確保舍內空氣清新。要注意用人工光照補充天然光照的不足。奶牛（奶山羊）：晚上應及時將奶牛（羊）趕入圈舍內過夜，要注意防止凍傷或體能過多消耗。特別是圍產期的母牛（羊）、新生犢牛（羔羊）、高產牛的圈舍要適當加溫，此外，奶牛（羊）白天在運動場內活動的時間不宜超過6個小時，在天氣良好的時間上、下午各活動3個小時。飲水時，最好將水加熱到15℃-25℃，可向溫水中加點食鹽。堅持刷拭牛（羊）體也可以促進皮膚血液循環和新陳代謝。青綠飼料要堆放在室內，各種飼料都要防止結冰，青貯飼料最好在中午時間喂給。生豬：可將分散飼養的豬合群飼養，飼養密度比夏季增加30%至50%左右，豬多散熱量增加，亦可提高舍溫。白天增加喂食次數，夜間堅持喂一頓食，防止料水結冰最好喂給干料、溫水。仔豬：仔豬被毛稀疏，皮下脂肪很少，能量貯備有限，抗寒能力差。因此，必須采取加溫措施。仔豬最適宜的溫度為：1—7日齡為28—32℃，8—30日齡為25—28℃，31—60日齡為23—25℃。
6、做好消毒和病死畜禽無害化處理工作，防止疫情發生和蔓延。各縣區獸醫部門要及時組織力量對所轄區域進行檢查，并指導養殖場（戶）、養殖小區加強防疫管理，進一步完善衛生消毒、病死畜禽無害化處理等防疫制度。組織養殖場（戶）及時處置死亡畜禽，對在野外發現的動物尸體也要及時進行無害化處理，對病死畜禽不準宰殺、不準食用、不準出售、不準轉運。對因病死亡的動物要按照有關規定及時采樣檢測。同時，要指導災區養殖場（戶）做好圈舍及周圍環境的清掃消毒工作，冰雪融化后，對所有圈舍進行一次全面消毒。
7、要加強疫情監測和補免工作，及時排除疫情隱患。各級獸醫部門要加強重大動物疫情監測工作，進一步加大受災地區動物疫情監測和流行病學調查工作力度，及時發現問題，排除疫情隱患。充分發揮動物疫情測報體系和村級動物疫情報告觀察員作用，及時匯總、分析災區動物疫情發展態勢。要切實抓好高致病性禽流感等重大動物疫病免疫工作，做好抗體檢測，對抗體達不到要求的畜禽及時進行補免，防止疫情發生。
8、強化檢疫監督，嚴防病死畜禽流出。各地動物衛生監督機構要進一步加強產地檢疫和屠宰檢疫，強化對畜禽調運、交易和屠宰等環節的執法監督工作。要加大對農貿市場、冷庫等經營、貯藏場所的監督檢查力度，嚴厲查處逃避檢疫和運輸、加工、販賣病死畜禽及其產品的違法行為，一經發現要及時果斷處理。加大公路動物防疫監督檢查站監督檢查力度，防止疫情跨區域傳播。公路動物防疫監督檢查站要采取措施，確保持檢疫合格證明的動物及動物產品快速通行，確保進出災區的動物及其產品及時調運。
9、加強應急準備，及時處置突發疫情。各級獸醫部門要加強應急值守，堅持24小時值班和主要領導帶班制度，要求責任落實到崗到人。進一步強化各項應急準備工作，組建應急預備隊，完善應急預案，規范應急程序，做好應急物資儲備。一旦發生重大動物疫情，確保能及時啟動相應級別應急預案，及時報告和處置突發疫情，防止擴散蔓延。
（七）水產災后恢復措施
1、及時檢查大棚等保溫設施和充氧、供暖設備，及時清除積雪和結冰，保證正常運行，特別是要及時做好育苗場、工廠化養殖基地等養殖設施的保溫防凍工作。
2、提高池塘水位，對低水位池塘增加蓄水，盡可能保證有效水體深度在2米以上，有條件的可引入地下水或工廠余熱水。
3、做好病害防治，及時撈出養殖水體中的死魚，避免死魚污染水質。對凍傷的魚及時進行治療或起捕出售，防止凍傷后水霉病、小瓜蟲等病害的發生。加強病害監測，防止發生爆發性病害。
4、加強生產管理，科學投喂，適當增加蛋白質營養，盡量減少拉網等容易造成魚體損傷的操作，堅持早、中、晚巡塘，注意觀察水色變化，檢測水體的溶氧狀況，及時采取補水換水、使用水質改良劑和微生態制劑等措施。
5、及時檢修設施設備，尤其是繁殖設施的檢修恢復工作，并聯系有關部門及時恢復和保障供電、供水。
6、交通恢復正常時應及時將存塘商品魚起捕出售，空塘曬池，清塘消毒，為春季放養做好準備。
7、及時做好親魚的補充選育工作，尤其是四大家魚親魚要選用長江品系良種。
8、做好苗種生產和余缺調劑，調運準備工作，保證養殖生產需求。
9、積極幫助災害損失嚴重、經濟困難的養殖戶解決困難，盡快恢復生產。
關鍵詞：山區涵洞；結構形式；水毀因素；防護措施
Abstract: the main highway tunnels as one of the drainage facilities, as a road drainage system in an outlet, the road drainage system plays role in the mountainous area highway waterproof and drainage system is particularly important. In the mountainous area highway in damaged by flood, the culvert occupy a big proportion of the damaged by flood, and destroy form varied also, affected by many factors. So in mountain area highway tunnels damaged by flood mechanism analysis, some reasonable and effective culverts protective measures, to improve the resistance of the culvert flood ability and the service level of the mountainous area highway is very necessary.
Keywords: mountain tunnels; Structure form; Damaged by flood factors; Protective measures
中圖分類號：U449 文獻標識碼：A 文章編號：
我們國家西部地區地勢起伏較大，山川縱橫，地域遼闊，氣候水文地質條件復雜多變，自然災害發生頻繁，給人民群眾的生命財產和當地的經濟建設造成了巨大損失。與此同時也對橋梁、涵洞、隧道、公路等交通基礎設施的正常運行造成了嚴重的威脅，特別是洪災對公路涵洞等的危害尤為突出，公路、橋梁、涵洞等交通設施在每年汛期因洪水造成水毀的直接經濟損失就達數十億元人民幣。
涵洞是公路綜合排水系統中重要的橫向排水構造物，其排水和輸沙抗淤能力直接影響到橋涵以及路基的安全穩定。所以開展山區公路涵洞水毀機理研究及提出必要的防護措施具有十分重要的意義。
一、山區公路涵洞的常用結構形式
涵洞按自身構造形式不同可分為管涵、蓋板涵、拱涵和箱涵。各類型又可有不同材料構成多種類型的涵洞。山區公路涵洞的常用結構形式如下：
1、石蓋板涵
石蓋板涵除了具有石拱涵能就地取材、結構堅固、造價低、工程費用少等特點外；還具有建筑高度小、對地基條件要求不高、施工簡便、易于修復等特點。但其力學性能較差，一般僅適用于跨徑小于2m的涵洞。
2、鋼筋混凝土板涵
鋼筋混凝土蓋板涵是無石料地區常采用的一種形式，根據施工方法不同還可分為現場澆注和預制裝配兩種。預制裝配式具有不受氣候條件影響、工期短節省模板等優點，適用于橋涵分布集中并有運輸及吊裝條件的公路。現場澆注式整體性能好，施工不需要運輸及吊裝設備、施工簡便，適用于分散或改建的單個涵洞，以及不具備運輸條件及吊裝條件的公路。
3、鋼筋混凝土箱涵
箱涵是一種整體閉合式鋼筋混凝土薄壁框架結構，具有良好的整體性能和抗震性能。由于施工較復雜、造價高，一般用于軟土地基和高等級公路。常用跨徑為2m、2.5m、3m、4m、5m。壁厚一般為22cm~35cm，內壁四個折角出一般做成45°的斜面。
二、涵洞水毀成因分析
在山區公路的水毀中，涵洞的水毀占有很大的比例，并且破壞形式也多種多樣，影響因素眾多。造成涵洞水毀的原因主要有沖刷作用、淤積、滲漏及水壓力過大等幾個方面。
1、沖刷作用
在調查中發現，山區公路涵洞水毀主要是由沖刷作用造成的，破壞形式主要有以下兩類：
1）進出口沖刷破壞
山區公路所面臨的山谷一般都有較陡的坡度，從山谷中下泄的水流流經涵洞時，涵洞孔徑通常對天然河床都有較大的壓縮，致使進口斷面的流速中間較大，兩側較小，而水流進入進口斷面以前，整個水流斷面的流速都較大，這樣會對涵洞的進口處兩側產生較大沖擊力和沖刷作用。洪水來臨時，涵洞的進口處的沖刷作用更加強烈，極易造成進口被沖刷破壞，就可能導致整個涵洞被沖毀。即使涵洞進口沒有被水毀，遭受沖刷后防滲能力就會大幅下降，水流會深入涵洞洞身的巖土體，路基巖土體在下滲水流的入滲和潛蝕作用下，強烈急劇下降，造成涵洞整體破壞，如果水流繼續發展，最終可能將路基沖毀。
2）淘空破壞
（l）基底淘空
當水流由自然河床流至涵洞入口時，由于河床底粗糙程度的變化、截水墻等原因，引起水流流速的變化，水流在這些部位周圍以強烈的渦流形式沖刷自然河床面泥沙，產生沖刷坑，最終淘空基底而危及涵洞結構的穩定。涵洞的進、出水口處和容易受到水流直接撞擊的部位，由于防護設施和導流設施設計標準低，或者布置不合理，極易造成基底淘空，進而引起涵洞水毀。
（2）臺背淘空
臺背淘空是指涵洞臺背回填部分受到來自河流、邊坡坡面水的沖刷作用，造成回填材料流失而引起的結構物暴露、失穩破壞的現象。涵洞由于位置布設不合理或者防護措施不夠，進口處翼墻或端墻直接承受洪水迎面沖擊，導致臺背填土淘空、垮塌，造成翼墻或端墻出現大裂縫或傾斜，危及涵洞安全。另外，涵洞出口段設計長度不足，擴散角太大而引起回流對翼墻淘刷，使得翼墻填土被淘空，導致翼墻傾斜、斷裂、沖垮，從而影響涵洞的穩定性。
2、淤積
山區是多泥沙河流，善沖善淤，涵洞淤積現象嚴重。在自然情況下，河道水流驅使床面泥沙運動，泥沙運動后的床面又影響水流結構，河流總處于不斷變化和發展過程中。當涵洞修建后，涵洞位置處產生奎水，該處因斷面縮窄、流速增大而產生沖刷，大量泥沙在涵洞及其防護構造物的阻擋作用下，在其周圍劇烈渦旋沉淀后形成淤積，從而影響水流的順暢通過，并對涵洞整體造成威脅。另外，山區降水量大，降雨季節比較集中，洪水來臨時，由于洪水流速快，沿途沖刷挾帶泥沙或漂浮物能力大，使河床抬高，堵塞涵洞口，使涵洞過水斷面減小，涵洞側面受力過大，導致結構物的破壞，引起涵洞水毀。調查發現，淤積產生的原因主要有涵洞位置處排水不暢，匯水區上游山坡陡峻、河溝縱坡大，河水泥沙含量大等。另外，由洪水引發的滑坡、泥石流等自然災害破壞力巨大，攜帶大量泥砂和樹枝，堵塞涵洞洞口，水流無法通過，從而將下游路基整體摧毀。淤積造成的涵洞破壞。
3、滲漏
滲漏是山區公路涵洞常見病害之一，如果不加重視，必將影響涵洞的結構穩定性、耐久性、外觀質量以及臺背路基的穩定性等。涵洞的滲漏方式主要有以下三種形式：
1）由內到外
這種形式常見于壓力涵洞或半壓力涵洞。由于洪水超標，涵洞內水壓力過大和涵洞連接縫止水老化，易使防水層破裂或脫落。這類涵洞通過的水位較高，當水通過涵洞洞壁滲入路基后，導致路基填土的含水量增大，強度相應降低，結果產生不均勻沉降，嚴重的還會造成涵洞兩側及洞口邊坡路基失穩。長期這樣使混凝土內鋼筋受到侵蝕，引起涵洞結構性破壞。
2）由外到內
這種形式通常由于涵洞周圍填土不密實或未設截水環，在高水頭差的作用下，水流沿涵洞臺身或頂部由外到內滲漏，形成集中滲漏，長期這樣甚至會侵蝕混凝上板內鋼筋，導致混凝土剝落，嚴重的會引起涵洞結構性破壞。
3）涵洞鋪砌冒水
這種形式常見于基底地下水豐富，地下水位較高時，特別是降暴雨后。如果涵洞鋪砌冒水會帶走鋪砌下面的地基土，淘空基底，影響涵洞的穩定。調查中發現，山區公路涵洞滲漏破壞較多。
4、水壓力過大
山區特殊的地形地貌、氣候特征和環境特點使得山區成為暴雨多發區和高值區，暴雨具有強度大、歷時短、雨量集中等特點。當洪水來臨時，河流水位暴漲暴落，水流速度非常大。水流通過涵洞時，洪水超標，涵洞內的水壓力變大，不斷的沖擊、撞擊管壁，引起涵管壁破裂，造成涵洞水毀。另一方面，由于洪水巨大的沖刷、侵蝕作用，涵洞外水壓力急劇增大，使得涵管外壁承受巨大的水壓力，當超過一定界限，造成涵洞洞身出現較大裂縫，更嚴重的可以使涵洞洞身斷裂，使得涵洞整體破壞。
三、山區公路涵洞防護措施分析
從理論上講涵洞的水流平面擴散要均勻、減小局部的最大單寬流量、改變鋪砌末端水流的垂直流速分布等方面的可以有效的減小水流沖刷對涵洞的影響。為了驗證理論分析的正確性，同時提出涵洞合理的防護消能方式，為工程實際服務，我們對涵洞出口鋪砌的長度、挑坎的布置形式、拋石防護等幾個方面進行了試驗研究并得出如下結論。
1、增加涵洞后的鋪砌長度
增加涵洞后的鋪砌長度，可以減少沖刷坑對涵洞的威脅，減少涵洞破壞的幾率。特別是當流量較大時，鋪砌越長，對涵洞的防護效果越好，效果越明顯。采用較短的鋪砌時，出口處水流的流速較大，水流來不及向兩側擴散，水流的流速不均勻，造成局部沖深過大，而采用較長的鋪砌時，水流在鋪砌段內流速趨向于均勻流，因此垂裙處沖刷深度較為一致，對下游河床的沖刷深度也較小，最大沖刷點也距離垂裙較遠，由此可以得到，加長鋪砌，可以改變水流的流態和流速的垂直分布，因而減少沖刷深度，但鋪砌不宜過長，鋪砌過大將大大增加工程的造價。
2、設置不同級挑坎
采用挑坎消能防護的方式，變沖為淤，可以減少水流對垂裙處的直接沖刷深度，特別是挑坎后有一段鋪砌時，防護消能的效果也較好。挑坎防護系一種構造物，來改變水流條件。它是緊靠涵洞加固段的末端變沖為淤的防護方法，通過設置一級、二級、三級挑坎來實現目的。
當采用挑坎時，可以改變水流的流態，減小底流的流速，逐步形成面流的流態，并且當在鋪砌的末端再加一級挑坎時，可以進一步降低底部的流速，水流的上部流速更加增大，可以減少對垂裙后泥沙的直接沖刷。
在二級挑坎的后部，加鋪一定長度的鋪砌，消能的效果會更好，因為二級挑坎進一步消弱了水流的能量，其后加鋪一段距離，可以使水流的流態更加穩定，減少局部最大流速的產生。
設置三級挑坎，可以使垂裙后部變沖為淤，但處理不當會在兩側產生水流回漩，反而會加大局部沖刷深度，此時可以采用降低河床加固標高的形式，即將河床鋪砌加固面標高降低到下坎頂或上坎頂與河床面齊平時，可以取得較好的消能效果。
三級挑坎式消能方式泄洪能力強，但消能率低，水流流態差，有明顯的回流現象，且橫軸漩流的影響區域和流速值較大。波浪式消能方式消能率位于三級挑坎式和挑流式之間，存在橫向分流、頂沖側壁及回流現象，橫軸漩流的影響范圍和流速值最大，下游防沖效果最差，此方案有待進一步修改。挑流式消能方式消能率最大，橫軸漩流的影響范圍及流速值最小，水流流態比較好，防沖效果比較明顯，優于其他兩種消能方式，是一種比較好的消能防沖方式。
3、出口處拋石防護
拋石防護可以起到較好的防護效果，特別是采用較大的礫石、較長的鋪砌長度鋪砌垂裙后部時，沖刷坑的深度有較大的減少，其原因在于較大的礫石的起動流速較大，其起動需要較大的流速，同時它還可以調整垂直流速分布，使河床沖刷坑平、淺、長，避免底流使沖坑出現陡、深、短的情況；而且有助于水流的平面擴散，不使旁側回漩，減小河床中部的沖刷坑深度，避免形成左右兩個沖刷坑危及邊坡的穩定。
四、結論
目前國內針對山區公路橋涵的水毀問題研究較少，而且不深入。一般性、原則性的規定較多而針對具體問題的研究較少。因而，為適應我國山區高速公路快速發展的實際需要，迫切需要進行山區高速公路橋涵抗水毀機理的研究。對山區高速公路橋涵抗水毀技術進行系統研究，合理進行山區高速公路沿線橋涵抗水毀設計，有針對性地采取預防措施，提出涵洞防護與加固的經濟合理型式，從理論到技術措施建立一個相對完整的體系。對保障交通安全暢通，確保橋涵安全防洪，保證公路沿線人民生命財產安全，促進西部地區的經濟、社會建設和可持續發展起著至關重要的作用；對山區公路涵洞的規劃、抗水災能力、養護皆具有十分重要的意義。
主要結論：從防護消能的機理角度認為：（1）通過小橋涵的流量一定時，鋪砌的長度越長，沖刷深度越小，達到平衡沖刷的時間也越短；（2）采用挑坎的消能方式時，其消能的效果較好，采用三級挑坎的消能方式效果比一級挑坎的消能方式、二級挑坎挑坎的消能方式和不加挑坎的情形好，局部沖刷深度最小；（3）采用拋石防護的消能效果較好，較短的時間內就達到了沖刷平衡，并且沖刷的深度較小。
通過比較三種不同的消能方式認為：（1）三級挑坎式消能方式泄洪能力強，但消能率低，水流流態差，有明顯的回流現象，且橫軸漩流的影響區域和流速值較大；（2）波浪式消能方式消能率位于三級挑坎式和挑流式之間，存在橫向分流和回流現象，橫軸漩流的影響范圍和流速值最大，下游防沖效果最差，此方案有待進一步完善；（3）挑流式消能方式消能率最大，橫軸漩流的影響范圍及流速值最小，水流流態比較好，防沖效果比較明顯，優于其他兩種消能方式，是一種比較好的消能防沖方式。挑流式消能方式消能率最大，橫軸漩流的流速值最小，水流流態比較好，防沖效果比較明顯是一種比較好的消能方式。建議山區有條件的地區在設計時盡量采用挑流式和拋石防護相結合的方式。
參考文獻：
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③ 李治平.陜西公路水毀原因及防治對策[J]. 公路與汽運.2003，（5）：46―48
【關鍵詞】山區公路；涵洞；水毀；原因；防護措施
中圖分類號：F540.3 文獻標識碼：A
1、前言
文章對山區公路涵洞的常用結構形式進行了簡要闡述，對涵洞水毀的原因及防水失效的原因進行了闡述，通過分析，并結合自身實踐經驗和相關理論知識，對山區公路涵洞防護和補漏措施進行了探討。
山區公路涵洞的常用結構形式
涵洞按自身構造形式不同可分為管涵、蓋板涵、拱涵和箱涵。各類型又可有不同材料構成多種類型的涵洞。山區公路涵洞的常用結構形式如下：
2.1.石蓋板涵，除了具有石拱涵能就地取材、結構堅固、造價低、工程費用少等特點外；還具有建筑高度小、對地基條件要求不高、施工簡便、易于修復等特點。但其力學性能較差，一般僅適用于跨徑小于2m的涵洞。
2.2.鋼筋混凝土蓋板涵是無石料地區常采用的一種形式，根據施工方法不同還可分為現場澆注和預制裝配兩種。預制裝配式具有不受氣候條件影響、工期短節省模板等優點，適用于橋涵分布集中并有運輸及吊裝條件的公路。現場澆注式整體性能好，施工不需要運輸及吊裝設備、施工簡便，適用于分散或改建的單個涵洞，以及不具備運輸條件及吊裝條件的公路。
2.3.鋼筋混凝土箱涵箱涵是一種整體閉合式鋼筋混凝土薄壁框架結構，具有良好的整體性能和抗震性能。由于施工較復雜、造價高，一般用于軟土地基和高等級公路。常用跨徑為2m、2.5m、3m、4m、5m。壁厚一般為22cm~35cm，內壁四個折角出一般做成45°的斜面。
2.4.鋼筋混凝土圓管涵洞，該涵洞主要應用于農業灌溉，公路建設中。其優點有：結構型式較簡單，受造價低，便于工廠批量生產，受力情況以及適用基礎性能良好。缺點有：過水能力小，接縫處防水結構復雜，常出現因接縫處漏水影響路基穩定性等現象。
3、山區公路涵洞水毀成因分析
3.1.沖刷作用
山區公路所面臨的山谷一般都有較陡的坡度，從山谷中下泄的水流流經涵洞時，涵洞孔徑通常對天然河床都有較大的壓縮，致使進口斷面的流速中間較大，兩側較小，而水流進入進口斷面以前，整個水流斷面的流速都較大，這樣會對涵洞的進口處兩側產生較大沖擊力和沖刷作用。洪水來臨時，涵洞的進口處的沖刷作用更加強烈，極易造成進口被沖刷破壞，就可能導致整個涵洞被沖毀。即使涵洞進口沒有被水毀，遭受沖刷后防滲能力就會大幅下降，水流會深入涵洞洞身的巖土體，路基巖土體在下滲水流的入滲和潛蝕作用下，強烈急劇下降，造成涵洞整體破壞，如果水流繼續發展，最終可能將路基沖毀。
3.2.淤積
山區是多泥沙河流，善沖善淤，涵洞淤積現象嚴重。在自然情況下，河道水流驅使床面泥沙運動，泥沙運動后的床面又影響水流結構，山區降水量大，降雨季節比較集中，洪水來臨時，由于洪水流速快，沿途沖刷挾帶泥沙或漂浮物能力大，使河床抬高，堵塞涵洞口，另外，由洪水引發的滑坡、泥石流等自然災害破壞力巨大，攜帶大量泥砂和樹枝，堵塞涵洞洞口，水流無法通過，從而將下游路基整體摧毀。淤積造成的涵洞破壞。
3.3.滲漏
滲漏是山區公路涵洞常見病害之一，如果不加重視，必將影響涵洞的結構穩定性、耐久性、外觀質量以及臺背路基的穩定性等。涵洞的滲漏方式主要有以下兩種形式：
（一）由內到外
這種形式常見于壓力涵洞或半壓力涵洞。由于洪水超標，涵洞內水壓力過大和涵洞連接縫止水老化，易使防水層破裂或脫落。
（二）由外到內
這種形式通常由于涵洞周圍填土不密實或未設截水環，在高水頭差的作用下，水流沿涵洞臺身或頂部由外到內滲漏，形成集中滲漏，長期這樣甚至會侵蝕混凝上板內鋼筋，導致混凝土剝落，嚴重的會引起涵洞結構性破壞。
3.4.翼墻受洪水沖刷破壞
進口翼墻直接承受洪水迎面沖刷或出口段長度不足，擴散角太大而引起回流對翼墻淘刷 ，使得翼墻填土被淘空，導致翼墻傾斜、斷裂、沖垮。
4、山區公路涵洞防水失效的原因
4.1.設計不合理
涵洞在設計過程中沒有考慮到施工地點有較高的地下水位、豐富的泉眼、較深的山谷等，造成設計與現實施工的差異，普遍存在涵洞設計位置不合理、流水面標高不合理、過水面積不足等問題，使涵洞的排水效果達不到現實的要求。加之涵洞的基底處理方案和措施不完善，致使涵洞的基底和洞口鋪砌冒水。同時由于涵洞洞口鋪砌截面短，出水洞口一般都沒有超過翼墻尾端，而且隔水墻外也沒對溝渠底進行有效加固，造成涵洞的底部沖刷由此處發生，翼墻、端墻厚度偏小，墻背面坡比小，墻體自重輕，抗傾覆能力低，在墻外填土壓力作用下，致使墻體向外傾斜，直至倒塌。
4.2.材料選擇不當
防水混凝土、瀝青、油氈等都是涵洞防水施工過程中常用的材料，它們都有著很好的防水效果，但由于材料使用上的不合理或者本身性能的局限性，容易造成防水的失敗。
4.3.施工原因
防水施工是整個涵洞防水的重中之重。在施工過程中，防水混凝土配比或施工不合理，而導致防水能力下降；瀝青麻絮熬制溫度過高使瀝青老化散失粘結力；需要黏附防水材料的面層沒有徹底清理，導致兩者之間粘貼不密實，一段時間后就會發生脫落，失去功效。
5、山區公路涵洞防護措施分析
從理論上講涵洞的水流平面擴散要均勻、減小局部的最大單寬流量、改變鋪砌末端水流的垂直流速分布等方面的可以有效的減小水流沖刷對涵洞的影響。為了驗證理論分析的正確性，同時提出涵洞合理的防護消能方式，為工程實際服務，我們對涵洞出口鋪砌的長度、挑坎的布置形式、拋石防護等幾個方面進行了試驗研究并得出如下結論。
5.1.增加涵洞后的鋪砌長度
增加涵洞后的鋪砌長度，可以減少沖刷坑對涵洞的威脅，減少涵洞破壞的幾率。特別是當流量較大時，鋪砌越長，對涵洞的防護效果越好，效果越明顯。采用較短的鋪砌時，出口處水流的流速較大，水流來不及向兩側擴散，水流的流速不均勻，造成局部沖深過大，而采用較長的鋪砌時，水流在鋪砌段內流速趨向于均勻流，因此垂裙處沖刷深度較為一致，對下游河床的沖刷深度也較小，最大沖刷點也距離垂裙較遠，由此可以得到，加長鋪砌，可以改變水流的流態和流速的垂直分布，因而減少沖刷深度，但鋪砌不宜過長，鋪砌過大將大大增加工程的造價。
5.2.設置不同級挑坎
采用挑坎消能防護的方式，變沖為淤，可以減少水流對垂裙處的直接沖刷深度，特別是挑坎后有一段鋪砌時，防護消能的效果也較好。挑坎防護系一種構造物，來改變水流條件。它是緊靠涵洞加固段的末端變沖為淤的防護方法，通過設置一級、二級、三級挑坎來實現目的。
當采用挑坎時，可以改變水流的流態，減小底流的流速，逐步形成面流的流態，并且當在鋪砌的末端再加一級挑坎時，可以進一步降低底部的流速，水流的上部流速更加增大，可以減少對垂裙后泥沙的直接沖刷。
在二級挑坎的后部，加鋪一定長度的鋪砌，消能的效果會更好，因為二級挑坎進一步消弱了水流的能量，其后加鋪一段距離，可以使水流的流態更加穩定，減少局部最大流速的產生。
設置三級挑坎，可以使垂裙后部變沖為淤，但處理不當會在兩側產生水流回漩，反而會加大局部沖刷深度，此時可以采用降低河床加固標高的形式，即將河床鋪砌加固面標高降低到下坎頂或上坎頂與河床面齊平時，可以取得較好的消能效果。
5.3.出口處拋石防護
拋石防護可以起到較好的防護效果，特別是采用較大的礫石、較長的鋪砌長度鋪砌垂裙后部時，沖刷坑的深度有較大的減少，其原因在于較大的礫石的起動流速較大，其起動需要較大的流速，同時它還可以調整垂直流速分布，使河床沖刷坑平、淺、長，避免底流使沖坑出現陡、深、短的情況；而且有助于水流的平面擴散，不使旁側回漩，減小河床中部的沖刷坑深度，避免形成左右兩個沖刷坑危及邊坡的穩定。
6、山區公路涵洞補漏措施
6.1.翻修加固。對于縱向漏水較為嚴重的涵洞，應該采取整體拆除翻修，重建新涵洞。但是會出現土方開挖量較大，耗時耗力等情況。
6.2.涵洞內加固。對于涵洞結構損壞不是很嚴重，外壁防漏效果較好，滲漏較小的情況，可以用化學材料修補或重新抹面，勾縫破損處。當以上措施不能解決涵洞內部漏水量大的問題時，就需要在涵洞內壁預制一個混凝土U型槽。
6.3.注漿補漏措施。一是洞外注漿。沿涵洞的中心線方向，在涵洞兩側的翼墻上布孔，從翼墻上鉆孔注漿，充填涵洞外壁與壩體之間的縱向滲漏通道，從而達到防滲補漏的效果。二是洞內注漿。當涵洞的完整性較好，墻體較厚且具有足夠大的內腔尺寸時，可以將鉆孔布置在洞壁的各漏水點，水泥漿液在注漿機強大的壓力作用下，沿漏水通道逆水流方向而上，將漏水的縫隙填充，等到水泥漿凝固時就可以達到防水補漏的效果。
7、結束語
山區公路對于山區經濟的發展具有極其重要的作用，因此，要加強對山區公路涵洞水毀問題的處理，加強施工設計，保證施工質量，注重后期養護，減少水毀問題的發生。
參考文獻：
[1]左從.關于山區公路涵洞水毀問題的研究和對策[J]. 公路建設.2012（15）：11-15.
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