时间：2023-07-04 16:01:07
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【关键词】钻孔；具体方法；ZK925号钻孔；防护
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. 存在问题
全液压桅杆式钻机以其优越性能，如搬迁简便、回次长、能打大倾角钻孔等，在钻探施工地质灾害处理等得到广泛应用。但在冬季施工中防寒工作很难处理，明显问题是泥浆泵、供水管道发生冻堵，设备低温运行不良，工人作业条件不好保障等。
2009年10月在辽宁辽阳寒岭平顶山铁矿施工的SK2号水文钻孔，使用全液压桅杆式钻机施工时，因天气寒冷造成大量水管损坏，设备故障屡屡发生，液压机械操作不灵，施工进度很慢，一个多月进尺226米，施工费用多达近20万元，是正常施工费用三倍。
2. 以辽宁鞍山黑石砬子铁矿施工钻孔ZK925号为例
2011年冬，在辽宁鞍山黑石砬子铁矿施工钻孔ZK925号，该钻孔位置处于山的背阴坡，且正是北风口处。地表温度-5℃度～15℃度。设计孔深550米，设计倾角57度，0～25米为世纪层，25～270米为易弯曲的千枚岩，270～550为石英岩及红铁矿互层的坚硬岩层，水源离钻孔较远约600米，施工难度很大。施工所用钻机YDX-3L，桅杆高度9米，施工最大钻孔倾角45度，付卷扬及泥浆泵随钻机一体，属于履带式自行钻机，生产厂家北京天和众邦。2009 年施工的SK2号钻孔也是该钻机施工。
图1
2.1 具体方法。
施工前吸取09年SK2钻孔的教训，经过精心设计，充分准备，于2011年12月2日开孔，2011年12月29日终孔，使该钻孔顺利施工结束。具体方法介绍如下：
放孔后根据钻孔倾角和方位平整地盘，地盘长宽比正常稍大一点，一般在5米×14米以上，地盘控制使钻孔位置在6.5米×3米处，如地质图1所示。平整好地盘后正常安装钻机设备开孔检查，设备不再移动，待地质开孔检查后挖泥浆坑及循环槽，泥浆坑与钻机之间要有1.5米左右的距离，泥浆坑要规整紧凑，余土填到低处去。下一步我们租用脚手架的架管及连接扣，按5米×14米的地盘外框，搭起一个棚架，棚架的前部高度4米长约7米，后部高度6米，一面坡形，棚架的各个立杆要坐在硬地面上，棚的两侧要搭成三角形架管支撑如
图2所示。搭建棚架一定要坚固可靠，最好雇佣有证架工配合搭建，保证搭建过程安全及棚架坚固。在泥浆坑一侧可用较长架杆搭在棚架侧杆上，斜支过泥浆坑并用连接扣紧固，即起到加固棚架的作用，又能使披挂篷布时，将泥浆坑苫在棚内。棚架搭建好后就可用苫布或四角塔的塔衣将棚架蒙上，披挂篷布时棚架的下部一定要蒙严留门，上部桅杆周围留有0.7米×2米的空洞，给上下钻杆和钢丝绳运动留下空间，桅杆处在棚的6米高度内，正常情况下，水接头在棚内，棚里热气流向上去，可防止水接头冻堵。这样避风防寒的工作棚就搭建完了，如图3所示。
图2
图3
2.2 冬季正常钻探生产，只靠工作棚挡风远不够，棚内需要取暖。取暖的热源我们采用三种方式共同使用:
（1）利用钻机发动机余热，YDX-3L钻机使用康明斯发动机，功率132千瓦，发动机正常运转后会放出很大热量，整机在棚内对内温度的提升起到很大的补助作用。但这种方法一定要注意安全，发动机的废气要格外安装排烟管道排到棚外，以免施工人员因缺氧发生中毒，如图4所示，气压低的天气还要有其他排气措施。
（2）照明灯余热利用，由于棚内封闭，仅留少量作业通孔，棚内黑暗，我们采用碘钨灯照明，共用三只灯照明，每只1千瓦，三只也有很高的余热。但要注意用电安全。
（3）主体取暖措施是生煤炉子，在棚内安一个铁炉子烧煤取暖，可以很好的调节棚内温度，但同样要注意排烟，还要注意防火，棚内要备有灭火器。
2.3 水源管道的防护。冬季施工水源保障的可靠性，直接影响钻探生产效率，管路中的水一旦冻结，极难处理。一般情况下，管道中水冻结有三种方式，存水冻结和挂壁冻结，存水冻结是水没有彻底回流，留在管中长时间冻结堵塞管路。挂壁冻结是水在管内流动过程中，管壁水结冰，时间长结冰厚度逐渐增大，流水截面逐渐减小直至堵死管路。还有一种情况是管路中的流水结有冰絮，集到一处堵塞管路。
图4
图5
ZK925号钻孔距水源地约600米，落差高度约50米，采用潜水泵供水，管路采用1.2寸聚乙烯朔料管。水管的防护采取全管线保温管包裹，内附一条自控温伴热带，最外用专用布带捆紧。管路保温管是一种类似海绵状不透水的开缝管，配有不同管径型号，并有多种厚度，根据当地气候情况选定，市场均有出售，ZK925号孔选用15mm厚，捆绑用的布带随保温管可一同买到。伴热带是一种利用电能的发热材料，其结构如图5所示，它有两条平行的金属导线，两导线用一种特制的塑料材料间隔包裹，这种材料具有较弱的导电性，其导电电阻随温度的增高而增大，两根导线在加上电压的条件下，电流流经导电塑料而发热，温度升高后，塑料的导电电阻增大，电流减小，发出热量减少，从而起到控温作用，在这种结构的外层又封装一层塑料绝缘层。伴热带的参数不同，有多种型号，平行导线距离12mm的，可以100米一供电，平行导线距离10mm的50米一供电。功率有25瓦/米和35瓦/米。控温一般小于70度，使用电源有110伏和220伏的，市场均有出售。ZK925号钻孔供水管道，首先使用的是泰州升达电热材料有限公司生产的DXW-12J型伴热带，输出功率小于35W/m，自控温度小于70度，220伏市电供电，供电最大长度100米，但因生产质量问题，控温不准，将全部处理好的防寒管线烧毁200米，造成很大的经济损失和时间损失。后来补充购买芜湖市科阳电热材料有限责任公司产的DBR-J-25-220型伴热带，输出功率小于25W/m，其它参数与上相同，使用效果良好，伴热带在选购时一定要注意质量和参数的选定。
管路的防寒包装是一项很细致的工作，水管连接铺好后，首先随管线铺放伴热带，一次铺放100米，从一头套装保温管，套装保温管时要让伴热带在水管底部，伴热带两端头留在保温管外约300～400mm，伴热带不必在水管上缠绕，然后用专用布带圈压圈绕紧，使保温管开缝闭严，伴热带距水泵一端，要离水面或冰面3～5米，保温管可包装到水面以下，没有被伴热带加热部分要让水能全部回流。在包装下一段管线时，伴热带的端头与上一个端头要有一点交叉，不留加热空段，以此类推，直至管线包完。最后一条伴热带有剩余，多余部分剪断，因为小于100米的任意长度都可以直接接入电源。如图6
做好保温的管线，伴热带的接线供电很重要，要保证管线运行的可靠性和安全性。ZK925号孔伴热带的供电是220伏，启动功率约20千瓦，本孔采用三相四线制市电供电，电缆单相截面大16mm2，这种接线方式可以减小相线和零线电流，还能使供电网络相间平衡，接线时要注意三相的负载大致相同，该管线每相大约供电200米，如图7所示。本孔管线伴热带供电点有三个，每个点正好对应一相，给这个点的左右两伴热带供电，这两条伴热带要并联接入电路，接线端要接在防爆盒内，这样可以防止进水短路，又可以防止发生触电事故，如图8所示。伴热带的另一端，也就是非电源端，两根金属导线绝对不能短接，否则会因短路烧毁所有管线材料，该端还要严格防水，要装在防爆端盒内。伴热带的控温不一定准确，这主要是产品质量不一定都过关，如果过热，会将管线材料烧毁，还容易引发火灾。如上述，本孔开始就是未加控制将伴热带直接接入电源，烧毁200米管线。为了避免类似问题再次出现，本供电线路的电源采用了时间继电器，控制三相交流接触器，进行间歇式供电，如上图7所示。这样既提了安全性，又节省了电能，但要根据天气温度适时调节加热和间歇时间。表1是ZK925号孔，根据经验调整时间的列表。
3. 结语
3.1 对于桅杆式钻机或两脚式钻塔钻机冬季施工本方案都有较强的借鉴作用，利用建筑脚手架搭建防护棚简便易行安全可靠。
【关键词】 冬季隧道施工特点 技术措施 冬季施工安全保证体系
一、冬季隧道施工特点
冬季施工由于施工条件及气候环境因素，导致施工的工程质量问题频频发生。尤以砼工程居多。质量事故出现的隐蔽性、滞后性。即工程是冬天干的，大多数在春季才开始暴露出来，因而给事故处理带来很大的难度，轻者进行修补，重者重来，不仅给工程带来损失，而且影响工程的使用寿命。
冬季施工的计划性和准备工作时间性强。这是由于准备工作的时间短，技术要求复杂。往往有一些质量事故的发生，都是由于这一环节跟不上，仓促施工造成的。
二、隧道冬季施工的技术措施
冬季隧道施工由于气候原因，必须严格控制混凝土的质量，现场必须掌握具体的施工技术的标准，尤其是在施工温度的控制方面，其他施工工序均严格按照正常的施工控制操作。关于混凝土的技术操作有以下几个方面：
（一）严格检查检查混凝土的温度
冬季隧道施工时，施工的砼、工程的质量出了按照常规施工的检查之外，必须检查砼在浇筑期间的各项温度，具体的检测内容如下：
（1）必须在冬季来临之前，组建施工的测温组织，对每天的气温和混凝土的温度、喷砼混合料温度进行检测，由本工程的项目实验室派专人每天进行测温，专业测温人员要严格落实测温工作，测温的数据一定要真实可靠
（2）施工温度测验的人员每天对环境至少三次以上的温度测量工作
（3）测温工作人员每天要将测温的时间和所测的环境温度进行详细记录，并交由资料员进行整理和归档。
（4）施工测温人员一定要和施工的供热和保温人员保持一定的联系，一旦发现施工中供热出现故障或者保温措施出现问题时，应及时向技术负责人报告及时处理。
（5）在进入冬季之前应尽早对水井及管线进行保温工作，暂设工程的水管、供热管在冬季之前也应做好保温的维持工作。
（6）随时关注天气的相关信息，提前做好防寒保温工作。
（7）对定期对测温人员和管理人员进行专业的技术培训，提高测温人员和管理人员相关知识和技能，同时，对工期施工的管理人员进行冬季相关的保温工作和防寒工作的相关知识的培训，使隧道冬季施工能够安全有效地进行。
（8）材料部门按照现场需要以及材料计划落实施工现场材料，冬季施工期间所需要的施工的保温要在开工之前准备就绪。
（9）做好冬期施工混凝土、砂浆及掺外加剂的试配，实验工作，找出适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热养护技术
冬季由于混凝土在低温寒冷的条件下，容易变硬，很难适合冬季施工的需求，以此，在冬季隧道施工时要对混凝土进行保温和养护技术，在对混凝土实施加热和保温工作时应注意以下几个方面：
首先混凝土的保温棚应保持坚固、不透风、靠内墙应采用不易燃的材料。其次，如果在暖棚中对混凝土进行加热操作时，要特别注意做好防火和防煤气中毒的工作。再次，储存混凝土的暖棚温度不易过低，温度应保持在5度以上，当发现暖棚内的额温度低于5度时，应及时向混凝土面和模板上洒水。
三、建立健全隧道冬季施工的的安全冬季保证体系
由于冬季气温较低，隧道施工的难度较大，各种施工材料必须符合一定的要求，还要加强对施工人员的防寒保暖工作，所以，冬季隧道施工，一定要建立健冬季全安全施工的保证体系，确保冬季施工能够顺利进行。
（一）在冬季隧道施工过程中，一定要以“预防为主，安全第一”的方针政策，在施工全过程实施有计划、系统化的安全生产管理，对施工人员不断贯彻安全生产意识，使冬季整个施工过程中，保证施工人员的人身安全。
（二）建立安全组织保障体系，项目经理部成立安全工作领导小组，项目经理任组长，项目副经理负责日常的安全工作，同时配备安全部长，专业安全员确保冬季隧道施工的安全进行。
（三）把施工生产的责任严格落实到各个部门，施工的各个员工，坚持“谁施工谁负责的原则”建立健全各级安全生产责任制度，分级管理，层层签订安全生产责任书，落实安全生产责任制。
（四）设立安全生产检查制度和奖惩制度，并严格按照制度执行，项目经理部定期对安全生产进行检查，同时，项目经理部要积极配合安全部门的对施工的安全监督，对存在的安全事故和隐患要及时处理。
总结
近年来，随着我国西部大开发战略的实施，逐渐加快了西部的开发步伐，由于西部地势较高、地形较为复杂，环境气候较为恶劣，给我过西部隧道的建设带来了一定的难度，，目前，我国已建有多处隧道，但由于西部寒冷的特点，和冬季隧道施工具备一定的缺陷和不足，导致好多寒冷地区隧道都发生衬砌开裂、剥落、挂冰和路面（线路）冒水、结冰等病害，大大弱化了隧道的使用功能，严重威胁着行车安全，养护治理都十分困难，因此，一定要落实冬季隧道安全有效地施工，同时，还要通过冬季施工的技术措施、建立健全隧道冬季施工的的安全冬季保证体系等方面一系列的有效措施，来保证冬季隧道施工中施工人员的人身安全和隧道保质保量、有效的施工。
参考文献
[1] 道路冻害发生机理及其防治措施的研究-豆丁网
关键词：涵洞；软土路基；铺装层；跳车
中图分类号：TU74文献标识码：A
一、软土路基问题
涵洞软地基基础施工是得到桥梁专家和社会广泛关注的关键问题之一。其存在的质量问题主要表现为：软地基基础部分经常发生局部开裂、整体不均匀下沉，甚至有时会出现桥体全部倒塌等现象。一般情况下，施工单位在实际工作中，只是将管理和监理重点集中于桥梁的主体部分施工，而对于以下附属工程项目，以及相关工程项目的质量控制重视程度不够，这也就客观的造成了桥梁工程施工单位有时会忽略了附属工程项目的有效质量管控，有时会引发桥涵局部排洪不畅，或水浸泡桥梁、涵洞的严重质量问题。
软弱地基涵洞质量的控制措施：
（1）强夯法加固采用强夯法加固地基，施工前要根据地质状况和工程要求，通过现场试夯，确定强夯施工的各项参数。施夯时依照试夯参数，以其总下沉量和最后二击的平均下沉量作为施工控制标准。强夯加固地基的效果，用强夯前后静力探触或标准掼入试验检验。
（2）严格地基的检查一个牢固的基底持力层是整个桥梁、涵洞工程稳定的根本，施工中监理部门必须给予高度重视。基坑开挖基坑位置经施工单位测量放线，监理人员复核签认后，可以开挖。基坑开挖过程中，施工单位的技术人员要随时注意土质的变化，当与勘测资料及设计图纸不相符时，立即通知设计代表和监理人员现场确认，提出处理方案后，方可继续施工。
（3）严把基底处理和地基加固的质量关基底处理及地基加固质量的好坏是桥梁、涵洞，尤其是软弱地基桥梁和涵洞稳定的关键。桥梁、涵洞地基加固最常用的方法是换土法，强夯法、土桩法、砂桩法应用极少。超挖处理基坑无论任何原因而超挖的部分，决不允许草率的回填虚土，处理方案须报监理、设计人员同意后再进行处理。
二、涵面铺装层问题
涵面防水层滑移、翘边、起泡。保护层疏松、起砂、脱皮等。产生原因包括：涵面混凝土铺装层,铰缝间混凝土标号低,板底不平整,动荷载反复冲击振动作用下,使铰缝间混凝土脱落,单板受力使混凝土铺装层损毁。桥涵混凝土铺装层防渗水能力差,雨雪水由于大孔隙率的沥青表处面层下渗后,铺装层及铰缝混凝土在冻胀(冻融循环)的作用下,混凝土内部产生纤维状冻胀裂缝而受到破坏。从防水层施工来看主要是由于：防水层的基层不平整、不清洁、不干燥；涂刷厚度不均匀，卷材粘贴不牢固。搭接封口不正确；保护层和防水层与防水层粘结不牢固，结合不紧密，厚度不均匀。
防治措施如下：（1）施工前，使防水层的基层平整、清洁、干燥。清油污、杂质、等。（2）防水材料涂刷厚度均匀，卷材粘贴牢固。搭接封口正确。（3）保护层和防水层与防水层粘结要牢固，结合要紧密，厚度要均匀。（4）施工前应进行检查，确定是否达到施工条件。
三、涵节装配问题
涵节装配施工存在的问题主要有：装配后相临涵节错位；装配后涵身成折线。问题产生主要是由于装配时控制不到位，基础不平，座浆厚度不一致；涵节预制场地不平整，或模板安装倾斜造成的。对于这种问题的预防应当做到：加强涵节装配时的控制。装配前基础顶面平整到位。铺砂浆时用水平管控制砂浆厚度。涵节预制场地平整到位，进行硬化，硬化层顶面水平。模板最好采用定型钢模。
四、涵头跳车产生问题
涵头跳车产生主要是由于涵洞本身与涵洞两侧路基土产生不均匀沉降存在沉降差，涵洞基础直接设置于地基上，涵洞施工前要事先检验基底承载力，使涵洞位于稳定而坚实的地基上，且涵洞各部位属刚性材料，变形很小，竖向位移主要由于基底土受荷载作用而产生的。涵洞施工周期相对较长，沉降过程在工程竣工通车前基本完成。而涵身两侧回填土方的施工过程较快，填土高试相对较高，又不利于压实，所以沉降量较之涵身要大得多，这样就产生了沉降差—导致涵头跳车。
施工过程控制不严是产生涵头跳车的直接原因，尤其是回填土方的施工，由于涵底两侧水温条件较差，而且涵洞工程直接影响整个路基工程的施工进度，可能产生麻痹思想，在抢进度的前提下忽略了质量，回填厚度过大，材料选择不利，压实不到位等情况极可能发生，这样涵头跳车的发生是必然的。
涵头跳车的防治措施：（1）加强源头控制，严把材料质量关。选择满足规范要求的材料用于涵洞工程。（2）严格控制施工程序，减小发生跳车的可能性，按施工规范要求组织施工。（3）抓住关键环节，重点防范。基底必须坚实、稳固，回填透水性材料必须分层压实，达到严要求的压实标准。压路机压不到位的死角，利用振动夯夯实。（4）科学组织施工，避开冬雨季节，尽量安排在枯水期组织施工。（5）采取一定的构造措施，防治涵头跳车，设置涵头搭板是防治跳车的有效措施。（6）加强台背回填质量控制：施工工艺、机具设备、层厚控制；填料质量及均匀性控制、边坡平顺及压实控制、沉降观测、检测频次与数量。结构物两端的台背填筑必须对称进行，并应与相邻路堤同步施工。靠近结构物两侧2m以内及横向结构物的顶部填土厚度小于1m时，必须使用小型振动机碾压。横向结构物两侧必须对称填筑，在填筑过程中注意作好防排水工作，每层均应做好横向人字坡和纵向排水。基坑底面以下部分回填混凝土或者碎石，并保证基坑底部与侧壁之间密实、无虚土。水泥级配碎石混合料宜在2h内使用完毕。路堑地段回填片石混凝土时，应做好基坑边坡防护，防止发生意外。
五、混凝土工程问题
（一）混凝土表面缺浆、粗糙、凹凸不平
原因：模板表面在混凝土浇筑前未清理干净，拆膜时混凝土表面被粘损。未完全使用钢模板，夹杂其他类型模板。模板表面脱模剂涂刷不均匀，造成混凝土拆膜时发生粘模。模板拼缝处不够严密，混凝土浇筑时模板缝处砂浆流走。混凝土振捣不够，混凝土中空气未排除干净。
措施：模板表面认真清理，不得沾有干硬水泥砂浆等杂物。全部使用钢模板。混凝土脱模剂涂刷均匀，不得漏刷。振捣必须按操作规程分层均匀振捣密实，严防漏捣，振捣手在振捣时掌握好止振的标准：混凝土表面不再有气泡冒出。
（二）混凝土局部酥松，石子间几乎没有砂浆，出现空隙，形成蜂窝状的孔洞。
原因：混凝土配合比不准，原材料计量错误；混凝土未能充分搅拌，和易性差，无法振捣密实；未按操作规程浇筑混凝土，下料不当，发生石子与砂浆分离造成离析；漏振造成蜂窝；模板上有大孔洞，混凝土浇筑时发生严重漏浆造成蜂窝。
措施：采用电子自动计量拌和站拌料，每盘出料均检查混凝土和易性；混凝土拌合时间应满足其拌和时间的最小规定。混凝土下料高度超过两米以上应使用串筒或滑槽；混凝土分层厚度严格控制在30厘米之内；振捣时振捣器移动半径不大于规定范围；振捣手进行搭接式分段，避免漏振；仔细检查模板，并在混凝土浇筑时加强现场检查。
（三）混凝土结构直边处、棱角处局部掉落，有缺陷。
原因：混凝土浇筑后养护不好，边角处水分散失严重，造成局部强度低，在拆模时造成前述现象；模板在折角处设计不合理，拆模时对混凝土角产生巨大应力。拆模时野蛮施工，边角处受外力撞击；成品保护不当，被车或其他机械刮伤。
措施：加强养护工作，保证混凝土强度均匀增长；设计模板时，将直角处设计成圆角或略大于90度；拆模时精心操作，象爱护自己眼睛一样爱护结构物；按成品防护措施防护，防止意外伤害。
参考文献
坝下病害涵洞的存在，将严重危及大坝安全，我省对坝内陶瓷涵管、砖石方管视为存在渗流稳定安全问题，必须予以报废或更新改造。对坝下涵洞封堵处理之前，应对老涵洞进行全面察勘，根据老涵洞洞身材质、尺寸大小、渗漏情况、破坏程度等分析原因所在，结合大坝的加固情况及施工条件设计切实可行的封堵措施。根据坝的类型不同，通常采用的方法也不一样，介绍涵洞封堵灌浆一些经验及斜墙土坝和心墙土坝的封堵方案。
1．斜墙土坝或均质土坝的封堵措施
对斜墙土坝或均质土坝涵洞，沿老涵洞进口开挖至基岩，浇筑细石砼堵头和砼截流墙，并采用粘土分层填筑并碾压，采用截断渗流通道的方式封堵坝下涵洞，其主要工序如下：在坝前坡开挖截断放水涵洞5~15m；对开挖基坑后的放水涵洞（设砼堵头段）四周管壁灌水泥浆；涵洞内浇筑5~20m（坝轴线上游部位）砼堵头，再在放水涵洞头（基坑下游面）浇筑砼截流墙；预埋灌浆管，对设砼堵头的放水涵洞段进行回填灌浆；基坑粘土填筑（可配置复合土工膜）及保护层铺设，涵洞下游段做为排水设施保留，出口1.5~3m范围增设排水措施。
2．粘土心墙坝的封堵措施
心墙土坝在大坝上游坡开挖，截断坝下涵洞，采用砼封堵，堵头的长度根据实际要求确定，一般取5m为宜，出口采用砼封堵，长度可取2m，对中间洞段采用水泥砂浆或水泥粘土砂浆进行填充，对断面比较大的涵洞，条件允许情况下，可采用人工填筑（砌筑）片石、卵石，再进行灌浆，可减少灌浆工程量。在封堵段内沿涵洞顶部安装多根灌浆管、排气排水管。待砂浆凝固收缩以后，在出口位置钻孔，再在涵洞出口灌水泥浆，直到浆液从涵洞进口流出并封死出口钻孔，待进口不进浆为止（反复补充灌浆，一般以补充灌浆3次为宜）。心墙上游侧采用冲抓套井回填粘土防渗墙或倒挂井防渗墙来截断老涵洞。涵洞下游段做为排水设施保留，出口1.5~3m范围增设排水措施。
3．涵洞封堵灌浆
土料应经过试验采用合格的粘土加工而成（最好是厂家提供的粘土粉），砂选用坚硬、洁净的河砂，含泥量和有机质含量不大于3%。洞壁接触部位采用的为纯水泥浆，水泥标号为R42.5以上。灌浆一般要求采用多缸活塞式灌浆泵。纯水泥浆、水泥砂浆、水泥粘土砂浆配合比浆液浓度应由稀到浓，纯水可按逐级加浓，当吸浆量大时，保持灌浆压力不变，可适当调整泥浆浓度。水泥砂浆灌浆浆液的浓度应由稀到浓，第一次浆液浆液水泥砂重量比可取，第二次浆液水泥砂重量比可取并可根据实际情况调整。水泥粘土砂浆应做配合比试验，常用的水泥、粘土、砂、水的配合比第一次取第二次取灌浆压力洞壁接触灌浆压力根据防渗设计要求确定，小型水库一般初定为0.1~0.3MPa，具体可根据施工的实际情况进行调整。小型水库坝下涵洞回填灌浆压力第一次初定在20KPa~40KPa，第二次可控制在50KPa~100KPa，一般要求灌浆压力不大于100KPa。灌浆接触灌浆施工时，灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时且灌浆时间已达30min，应改变一级水灰比。回填灌浆施工时，当灌浆压力保持不变，灌浆时间已达30min，不再吸浆，可结束灌浆。在灌浆过程中，灌浆压力突然发生变化或者注入率突然改变时，应立即查明原因，并采取及时进行处理。
二、坝下涵洞封堵措施
涵洞封堵后，需新建放水设施代替原涵洞放水，根据实际情况，选用虹吸管、输水隧洞、输水水平洞等。虹吸管对于坝高不大的水库（一般15m内），老涵洞封堵后，新建虹吸管。虹吸管是一种压力输水管道，在管内造成真空，使作用在上游水面的大气压强和虹吸管内压强之间产生压力差，实际中，一般要求虹吸管上、下游水头差要3m以上（有条件的地方宜适当大一点），管顶的安装高度一般控制在7.0m以内（水头差较大时，液体容易产生汽化，破坏水流的连续性，运行一段时间会断流）；虹吸管的优点是能跨越大坝，减少土石方开挖。虹吸管管材宜采用PE管和钢管（小口径采用PE管较多，大口径一般为镀锌钢管）。工作时，通过进水口对虹吸管进行充水（排气管排气）后，打开出口阀门，虹吸管开始放水，如真空不被破坏，出口水流平顺、饱满，运行的情况就比较好，就能够替换坝下涵洞放水。通常虹吸管的管道沿坝坡铺设，在相应位置设置支墩及镇墩；出水口设置闸阀，调节控制流量；驼峰上游端设置充水和排气管并设控制室控制。在运行中虹吸管管道常会有空气进入，空气在管道驼峰处积聚，破环管顶真空，影响虹吸管流态和流量，当空气积聚到一定程度，压力差小于上下游水位差，就会断流，故常在虹吸管驼峰处设置一个真空液气交换箱，真空液气交换箱的功能是把跑入管道中的空气与箱中的水体进行交换，这样可以保证虹吸管的正常运行输水隧洞输水隧洞代替坝下涵洞，能从根本上消除坝下涵洞带来的种种安全隐患，但施工时间长，水库需要放空，且投资较大，隧洞采用炸药爆破，施工管理等较麻烦。新开隧洞常采用常规城门洞型，洞径为满足施工需要，常取宽1.8m，高2.0m左右，洞线一般布置在大坝两岸山体中，进口布置插板式闸门及启闭设施。隧洞进出口需离坝头、溢洪道均需有一定的安全距离。输水隧洞由于进口布置在库区内，进口顶部受水压影响，对进口段设计一般要求衬砌并做灌浆处理，防止渗透破环引发洞顶塌陷造成险情输水水平洞水平洞是近几年在加固工程中采用的，实践证明，水平洞在小型水库加固中可代替放水隧洞。水平洞除了隧洞的优点外，施工方便且工期快，投资较省，无须炸药，对山体的扰动小。缺点是水平洞由于工艺要求，基本不能转弯（最大转弯角度6°），受地形条件限制，此外，水平洞成洞洞径小，对放水量要求大的水库不适合采用（一般洞径1.0m以内），且随洞径增大投资增加较大。水平洞成洞后，一般内衬管道，管壁采用回填灌浆充填密实。进水口设插板门和启闭设施，出口设阀门控制。施工时，先对水平洞进出口进行明挖，确定洞轴线，然后钻一个导向孔，待导向孔贯通后，再在导向钻头后换上螺旋扩孔钻头进行反向扩孔，根据需要洞径大小选择不同直径的螺旋扩孔钻头，同时将待铺管线回拉入钻孔内，当全部钻杆被拖回时，铺管工作同时也就完成。拉管时应将扩孔器接在钻杆上，然后通过单动接头连接到管子的拉头上，单动接头可防止管线与扩孔器一回转，保证管线能够平滑地回拖成功。
三、结论语
1、加强对灾后恢复生产的领导。在防寒抗冻灾工作期间，安排带班领导和值班工作人员，保证政令畅通。
2、加强灾情的调度。及时收集、核实、上报灾情信息，迅速反映抗灾救灾、恢复生产和保障供应等情况，坚持日报制度，每天9上午点前将最新情况上报到厅防寒抗冻工作指挥部。春节期间加强应急值守，安排带班领导和专人值班，实行24小时值班制度，确保信息渠道畅通，重要情况随时上报。
3、加强技术指导。继续组织督导组和专家指导组，深入基层，进村入户，根据农作物种类和受害程度，进行分类指导，逐项抓好灾后恢复生产措施的落实。指导农民及时修复毁损的大棚等农田设施，除雪除冰，清沟排水，补种改种短季速生蔬菜，发展营养土（液）快速育苗。协调解决恢复生产所需的种子（苗）、肥料、农药、农膜的调剂调动问题，确保物资、技术和指导服务落到实处，促进灾后农业生产迅速恢复发展。
4、提前做好谋划。进一步加强与气象部门联系，密切关注天气变化情况，及时相关信息，引导受灾农民提前做好恢复生产和改种补种的准备工作。同时，组织技术专家根据不同区域、不同作物的受灾情况，研究制定灾后恢复生产的工作方案和技术措施，通过电视、广播、报纸、网络等媒体予以。
二、技术措施
（一）油菜灾后技术措施
1、清理沟渠，保持沟渠通畅。雨雪天后，对田外、田内所有沟渠逐渠逐沟进行排查，没有完成渠道和“三沟”清理的，要尽快完成，堵塞了的要及时重新清理，确保沟渠通畅，减轻渍害。
2、看苗追施。冰雪天气结束后一周内增施肥料，长势好的一类苗酌情施用3-5kg复合肥，对二、三类苗可亩施尿素3-4kg加复合肥3-4kg，以促进油菜尽快恢复生长。
3、防好病虫。随着气温升高，加上田间湿度大，病虫为害加重。尤其是加强菌核病的防治。可选用克菌灵、使百克。兼治蚜虫每亩次可加吡虫啉类杀虫剂20克，为确保防治效果，做到用足药量，兑足水量，均匀喷雾。
（二）蔬菜灾后技术措施
1、开沟排水。融冰化雪时，要及时开沟清除积水。
2、抡播短期蔬菜。要利用受灾后到下一茬移栽前的空田时间，播种一茬叶菜类蔬菜，增加收入。
3、加强幼苗管理。对茄果类小苗，在灾后3-5天后，及时打1-2次农药，防治病害严重发生，在保温措施条件下，注意通风换气，增加光照，追施一次0.5%复合肥，以利幼苗恢复生长。
4、加强越冬蔬菜管理。对受冻的越冬蔬菜，灾后3-5天后加强田间植株管理，摘除病叶、烂叶，整枝、及时施肥，加强防病。逐步使其恢复生长。
（三）柑桔灾后恢复措施
1、消去积雪、处理伤口。要及时摇去树上积雪，前期冰冻较厚的树不可强行摇树，以防损伤树体。冻裂劈开的枝杆，先用涂凡士林与托布津1︰6混合剂消毒，封口，然后，将受伤枝条撑起复位，用胶皮包裹垫底，用铁丝绑紧固定，待伤口愈合牢固后，再解除铁丝。
2、适时修剪。对枯死桔叶要及时摘除，要尽量保护好叶；对冻死枝梢、主干在确定冻死部位后（一般在冻后15-30天左右，用小刀削开枝表层，如有异味即表示已受冻），及时将死枝(干)从健康部位上剪(锯)掉，要尽量保留未冻死部分。
3、及时中耕排水。要提早做好中耕松土工作，引根深扎。入春以来雨水较多，要及时排除积水，以利根系生长。
4、合理施肥。应早施春肥，促使新梢萌发和健壮生长。施肥要以水带肥，勤施薄肥，3月上中旬对受冻树松土施肥，深度10-15厘米每株人粪尿5-10公斤，加尿素0.5公斤与细土拌匀后施入。在3月底-4月初补施一次速效性肥料，促进梢叶的生长。根外追肥宜在新叶展开后进行，可用0.2%至0.5%的尿素溶液进行数次叶面喷布。五六月要看树施肥，适当增施磷、钾肥。夏秋季要做好抗旱工作。
5、防治病虫害。重点防治蚜虫、螨类、潜叶蛾、凤蝶及炭疽病等危害嫩叶新梢的病虫，应加强检查，及时防治，控制暴发性为害。采取主干和大枝刷白等办法，预防日灼。在萌芽前后和9、10月用浓碱水(碱：水1：4)或多菌灵、托布津喷施或涂洗病处2-3次，涂前要刮去病皮，预防树脂病。
6、疏花疏果，控梢抹芽。受冻较重、落叶量较多的结果树，为了确保树体的迅速恢复，春季对一部分结果母枝及着果率低的花枝进行疏剪，减少花量。在生理落果停止后，着果过多的要进行疏果。对过多的梢芽，要及时抹掉。
（四）茶园灾后恢复措施
1、整枝修剪。整枝修剪是常用的冻害后补救措施之一。按茶树受害程度分别对待：对冻害程度较轻和原来有良好采摘面的茶园，严格掌握“宁浅勿深”的轻修剪来清理蓬面，以利茶芽萌发。修剪程度宁轻勿深，尽量保持采摘面。对受害较重的则应进行深修剪或重修剪甚至台刈。及时剪去受冻部位，以促进新梢萌发。经过台刈的老茶树，抽发甚多枝条，还应进行疏枝。
2、浅耕施肥。解冻后，进行早春浅耕锄草，结合追施速效氮肥，使茶树迅速恢复生机，促进茶芽萌发和新梢生长。若冻土层深，还可用1%的尿素进行根外追肥。冻害给茶树带来一定的创伤，应及时进行浅耕施肥。春茶萌芽期冻害发生后，在整枝修剪的同时，应及时喷施叶面肥，对恢复茶树生机和茶芽萌发及新梢生长均有促进作用。
3、培养树冠。受冻茶树由于上层叶片被冻伤春茶开采时间可能会推迟一点，因此春茶采摘应留1片大叶，夏、秋茶则按常规采摘，这样既有利于养好树冠，又可多采高档名优茶，减少由于冻害造成的损失。受冻重的，经整枝修剪或台刈，当年着重培养树冠，不采、迟采或轻采，以培养丰产树型，待树势恢复后再投入正常采摘。
（五）花卉灾后恢复措施
1、整枝修剪。整枝修剪是常用的冻害后补救措施之一。按植株受害程度分别对待：对冻害程度较轻的植株，严格掌握“宁浅勿深”的轻修剪来清理植株，以利于芽的萌发。对受害较重的则应进行深修剪或重修剪。及时剪去受冻部位，以促进新梢萌发。
2、浅耕施肥。解冻后，进行早春浅耕锄草，结合追施速效氮肥，并适当补施磷钾肥,使植株迅速恢复生机，提高植株抗寒和抗倒伏的能力,促进芽的萌发和新梢生长。若冻土层深，还可用1%的尿素+0.2%磷酸二氢钾进行根外追肥。冻害给植株带来一定的创伤，应及时进行浅耕施肥。
（六）畜禽灾后恢复措施
1.防寒保暖。立即检修圈舍，做到顶不漏风雨、四壁无缝隙、地面铺垫草。有条件的可通过设置天棚、挂门帘、设挡风障、建塑料暖棚等措施来提高畜禽圈舍的防寒保温性能。有条件的畜禽养殖场（户）要抓紧时间购买发电机备用，建立寒冻灾害的应急机制，防止春寒造成的损失。
2.搞好卫生。做到圈舍常清扫、垫草勤更换，污水、粪便及时除净，减少舍内用水量。清除的垫草、粪便应及时运出畜舍，定点或在化粪池内堆积，以保持圈舍有清洁卫生、空气新鲜、干燥舒适的良好环境。在防寒保暖的同时，还要注意适当的通风换气。
3.精心饲养。由于气温低，畜禽体内热量和营养消耗增加，采食量也会增加，因此应加喂一些玉米、谷物、麦类等含能量高、营养全面的配合饲料，饲料种类要尽可能多样化，水拌料要用清洁的温水拌，随拌随喂，不要饲喂冰冻的饲料。饮水应饮用清洁温水或井水，保证畜禽吃饱饮好，避免夜间饥饿。
4.严格消毒。畜禽圈舍要常消毒，药液应现配现用。圈舍常规消毒要定期进行，争取做到饲槽用具洗涤消毒每周1次。
5、保持舍内适宜环境。蛋鸡：保持室内适宜环境，一般环境温度为13℃～21℃，鸡舍内相对湿度不应超过60％，要经常清扫笼下的鸡粪，可铺一些炉灰以吸潮。在强调保温的同时，不可忽视通风换气，确保舍内空气清新。要注意用人工光照补充天然光照的不足。奶牛（奶山羊）：晚上应及时将奶牛（羊）赶入圈舍内过夜，要注意防止冻伤或体能过多消耗。特别是围产期的母牛（羊）、新生犊牛（羔羊）、高产牛的圈舍要适当加温，此外，奶牛（羊）白天在运动场内活动的时间不宜超过6个小时，在天气良好的时间上、下午各活动3个小时。饮水时，最好将水加热到15℃-25℃，可向温水中加点食盐。坚持刷拭牛（羊）体也可以促进皮肤血液循环和新陈代谢。青绿饲料要堆放在室内，各种饲料都要防止结冰，青贮饲料最好在中午时间喂给。生猪：可将分散饲养的猪合群饲养，饲养密度比夏季增加30%至50%左右，猪多散热量增加，亦可提高舍温。白天增加喂食次数，夜间坚持喂一顿食，防止料水结冰最好喂给干料、温水。仔猪：仔猪被毛稀疏，皮下脂肪很少，能量贮备有限，抗寒能力差。因此，必须采取加温措施。仔猪最适宜的温度为：1—7日龄为28—32℃，8—30日龄为25—28℃，31—60日龄为23—25℃。
6、做好消毒和病死畜禽无害化处理工作，防止疫情发生和蔓延。各县区兽医部门要及时组织力量对所辖区域进行检查，并指导养殖场（户）、养殖小区加强防疫管理，进一步完善卫生消毒、病死畜禽无害化处理等防疫制度。组织养殖场（户）及时处置死亡畜禽，对在野外发现的动物尸体也要及时进行无害化处理，对病死畜禽不准宰杀、不准食用、不准出售、不准转运。对因病死亡的动物要按照有关规定及时采样检测。同时，要指导灾区养殖场（户）做好圈舍及周围环境的清扫消毒工作，冰雪融化后，对所有圈舍进行一次全面消毒。
7、要加强疫情监测和补免工作，及时排除疫情隐患。各级兽医部门要加强重大动物疫情监测工作，进一步加大受灾地区动物疫情监测和流行病学调查工作力度，及时发现问题，排除疫情隐患。充分发挥动物疫情测报体系和村级动物疫情报告观察员作用，及时汇总、分析灾区动物疫情发展态势。要切实抓好高致病性禽流感等重大动物疫病免疫工作，做好抗体检测，对抗体达不到要求的畜禽及时进行补免，防止疫情发生。
8、强化检疫监督，严防病死畜禽流出。各地动物卫生监督机构要进一步加强产地检疫和屠宰检疫，强化对畜禽调运、交易和屠宰等环节的执法监督工作。要加大对农贸市场、冷库等经营、贮藏场所的监督检查力度，严厉查处逃避检疫和运输、加工、贩卖病死畜禽及其产品的违法行为，一经发现要及时果断处理。加大公路动物防疫监督检查站监督检查力度，防止疫情跨区域传播。公路动物防疫监督检查站要采取措施，确保持检疫合格证明的动物及动物产品快速通行，确保进出灾区的动物及其产品及时调运。
9、加强应急准备，及时处置突发疫情。各级兽医部门要加强应急值守，坚持24小时值班和主要领导带班制度，要求责任落实到岗到人。进一步强化各项应急准备工作，组建应急预备队，完善应急预案，规范应急程序，做好应急物资储备。一旦发生重大动物疫情，确保能及时启动相应级别应急预案，及时报告和处置突发疫情，防止扩散蔓延。
（七）水产灾后恢复措施
1、及时检查大棚等保温设施和充氧、供暖设备，及时清除积雪和结冰，保证正常运行，特别是要及时做好育苗场、工厂化养殖基地等养殖设施的保温防冻工作。
2、提高池塘水位，对低水位池塘增加蓄水，尽可能保证有效水体深度在2米以上，有条件的可引入地下水或工厂余热水。
3、做好病害防治，及时捞出养殖水体中的死鱼，避免死鱼污染水质。对冻伤的鱼及时进行治疗或起捕出售，防止冻伤后水霉病、小瓜虫等病害的发生。加强病害监测，防止发生爆发性病害。
4、加强生产管理，科学投喂，适当增加蛋白质营养，尽量减少拉网等容易造成鱼体损伤的操作，坚持早、中、晚巡塘，注意观察水色变化，检测水体的溶氧状况，及时采取补水换水、使用水质改良剂和微生态制剂等措施。
5、及时检修设施设备，尤其是繁殖设施的检修恢复工作，并联系有关部门及时恢复和保障供电、供水。
6、交通恢复正常时应及时将存塘商品鱼起捕出售，空塘晒池，清塘消毒，为春季放养做好准备。
7、及时做好亲鱼的补充选育工作，尤其是四大家鱼亲鱼要选用长江品系良种。
8、做好苗种生产和余缺调剂，调运准备工作，保证养殖生产需求。
9、积极帮助灾害损失严重、经济困难的养殖户解决困难，尽快恢复生产。
关键词：山区涵洞；结构形式；水毁因素；防护措施
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
中图分类号：U449 文献标识码：A 文章编号：
我们国家西部地区地势起伏较大，山川纵横，地域辽阔，气候水文地质条件复杂多变，自然灾害发生频繁，给人民群众的生命财产和当地的经济建设造成了巨大损失。与此同时也对桥梁、涵洞、隧道、公路等交通基础设施的正常运行造成了严重的威胁，特别是洪灾对公路涵洞等的危害尤为突出，公路、桥梁、涵洞等交通设施在每年汛期因洪水造成水毁的直接经济损失就达数十亿元人民币。
涵洞是公路综合排水系统中重要的横向排水构造物，其排水和输沙抗淤能力直接影响到桥涵以及路基的安全稳定。所以开展山区公路涵洞水毁机理研究及提出必要的防护措施具有十分重要的意义。
一、山区公路涵洞的常用结构形式
涵洞按自身构造形式不同可分为管涵、盖板涵、拱涵和箱涵。各类型又可有不同材料构成多种类型的涵洞。山区公路涵洞的常用结构形式如下：
1、石盖板涵
石盖板涵除了具有石拱涵能就地取材、结构坚固、造价低、工程费用少等特点外；还具有建筑高度小、对地基条件要求不高、施工简便、易于修复等特点。但其力学性能较差，一般仅适用于跨径小于2m的涵洞。
2、钢筋混凝土板涵
钢筋混凝土盖板涵是无石料地区常采用的一种形式，根据施工方法不同还可分为现场浇注和预制装配两种。预制装配式具有不受气候条件影响、工期短节省模板等优点，适用于桥涵分布集中并有运输及吊装条件的公路。现场浇注式整体性能好，施工不需要运输及吊装设备、施工简便，适用于分散或改建的单个涵洞，以及不具备运输条件及吊装条件的公路。
3、钢筋混凝土箱涵
箱涵是一种整体闭合式钢筋混凝土薄壁框架结构，具有良好的整体性能和抗震性能。由于施工较复杂、造价高，一般用于软土地基和高等级公路。常用跨径为2m、2.5m、3m、4m、5m。壁厚一般为22cm~35cm，内壁四个折角出一般做成45°的斜面。
二、涵洞水毁成因分析
在山区公路的水毁中，涵洞的水毁占有很大的比例，并且破坏形式也多种多样，影响因素众多。造成涵洞水毁的原因主要有冲刷作用、淤积、渗漏及水压力过大等几个方面。
1、冲刷作用
在调查中发现，山区公路涵洞水毁主要是由冲刷作用造成的，破坏形式主要有以下两类：
1）进出口冲刷破坏
山区公路所面临的山谷一般都有较陡的坡度，从山谷中下泄的水流流经涵洞时，涵洞孔径通常对天然河床都有较大的压缩，致使进口断面的流速中间较大，两侧较小，而水流进入进口断面以前，整个水流断面的流速都较大，这样会对涵洞的进口处两侧产生较大冲击力和冲刷作用。洪水来临时，涵洞的进口处的冲刷作用更加强烈，极易造成进口被冲刷破坏，就可能导致整个涵洞被冲毁。即使涵洞进口没有被水毁，遭受冲刷后防渗能力就会大幅下降，水流会深入涵洞洞身的岩土体，路基岩土体在下渗水流的入渗和潜蚀作用下，强烈急剧下降，造成涵洞整体破坏，如果水流继续发展，最终可能将路基冲毁。
2）淘空破坏
（l）基底淘空
当水流由自然河床流至涵洞入口时，由于河床底粗糙程度的变化、截水墙等原因，引起水流流速的变化，水流在这些部位周围以强烈的涡流形式冲刷自然河床面泥沙，产生冲刷坑，最终淘空基底而危及涵洞结构的稳定。涵洞的进、出水口处和容易受到水流直接撞击的部位，由于防护设施和导流设施设计标准低，或者布置不合理，极易造成基底淘空，进而引起涵洞水毁。
（2）台背淘空
台背淘空是指涵洞台背回填部分受到来自河流、边坡坡面水的冲刷作用，造成回填材料流失而引起的结构物暴露、失稳破坏的现象。涵洞由于位置布设不合理或者防护措施不够，进口处翼墙或端墙直接承受洪水迎面冲击，导致台背填土淘空、垮塌，造成翼墙或端墙出现大裂缝或倾斜，危及涵洞安全。另外，涵洞出口段设计长度不足，扩散角太大而引起回流对翼墙淘刷，使得翼墙填土被淘空，导致翼墙倾斜、断裂、冲垮，从而影响涵洞的稳定性。
2、淤积
山区是多泥沙河流，善冲善淤，涵洞淤积现象严重。在自然情况下，河道水流驱使床面泥沙运动，泥沙运动后的床面又影响水流结构，河流总处于不断变化和发展过程中。当涵洞修建后，涵洞位置处产生奎水，该处因断面缩窄、流速增大而产生冲刷，大量泥沙在涵洞及其防护构造物的阻挡作用下，在其周围剧烈涡旋沉淀后形成淤积，从而影响水流的顺畅通过，并对涵洞整体造成威胁。另外，山区降水量大，降雨季节比较集中，洪水来临时，由于洪水流速快，沿途冲刷挟带泥沙或漂浮物能力大，使河床抬高，堵塞涵洞口，使涵洞过水断面减小，涵洞侧面受力过大，导致结构物的破坏，引起涵洞水毁。调查发现，淤积产生的原因主要有涵洞位置处排水不畅，汇水区上游山坡陡峻、河沟纵坡大，河水泥沙含量大等。另外，由洪水引发的滑坡、泥石流等自然灾害破坏力巨大，携带大量泥砂和树枝，堵塞涵洞洞口，水流无法通过，从而将下游路基整体摧毁。淤积造成的涵洞破坏。
3、渗漏
渗漏是山区公路涵洞常见病害之一，如果不加重视，必将影响涵洞的结构稳定性、耐久性、外观质量以及台背路基的稳定性等。涵洞的渗漏方式主要有以下三种形式：
1）由内到外
这种形式常见于压力涵洞或半压力涵洞。由于洪水超标，涵洞内水压力过大和涵洞连接缝止水老化，易使防水层破裂或脱落。这类涵洞通过的水位较高，当水通过涵洞洞壁渗入路基后，导致路基填土的含水量增大，强度相应降低，结果产生不均匀沉降，严重的还会造成涵洞两侧及洞口边坡路基失稳。长期这样使混凝土内钢筋受到侵蚀，引起涵洞结构性破坏。
2）由外到内
这种形式通常由于涵洞周围填土不密实或未设截水环，在高水头差的作用下，水流沿涵洞台身或顶部由外到内渗漏，形成集中渗漏，长期这样甚至会侵蚀混凝上板内钢筋，导致混凝土剥落，严重的会引起涵洞结构性破坏。
3）涵洞铺砌冒水
这种形式常见于基底地下水丰富，地下水位较高时，特别是降暴雨后。如果涵洞铺砌冒水会带走铺砌下面的地基土，淘空基底，影响涵洞的稳定。调查中发现，山区公路涵洞渗漏破坏较多。
4、水压力过大
山区特殊的地形地貌、气候特征和环境特点使得山区成为暴雨多发区和高值区，暴雨具有强度大、历时短、雨量集中等特点。当洪水来临时，河流水位暴涨暴落，水流速度非常大。水流通过涵洞时，洪水超标，涵洞内的水压力变大，不断的冲击、撞击管壁，引起涵管壁破裂，造成涵洞水毁。另一方面，由于洪水巨大的冲刷、侵蚀作用，涵洞外水压力急剧增大，使得涵管外壁承受巨大的水压力，当超过一定界限，造成涵洞洞身出现较大裂缝，更严重的可以使涵洞洞身断裂，使得涵洞整体破坏。
三、山区公路涵洞防护措施分析
从理论上讲涵洞的水流平面扩散要均匀、减小局部的最大单宽流量、改变铺砌末端水流的垂直流速分布等方面的可以有效的减小水流冲刷对涵洞的影响。为了验证理论分析的正确性，同时提出涵洞合理的防护消能方式，为工程实际服务，我们对涵洞出口铺砌的长度、挑坎的布置形式、抛石防护等几个方面进行了试验研究并得出如下结论。
1、增加涵洞后的铺砌长度
增加涵洞后的铺砌长度，可以减少冲刷坑对涵洞的威胁，减少涵洞破坏的几率。特别是当流量较大时，铺砌越长，对涵洞的防护效果越好，效果越明显。采用较短的铺砌时，出口处水流的流速较大，水流来不及向两侧扩散，水流的流速不均匀，造成局部冲深过大，而采用较长的铺砌时，水流在铺砌段内流速趋向于均匀流，因此垂裙处冲刷深度较为一致，对下游河床的冲刷深度也较小，最大冲刷点也距离垂裙较远，由此可以得到，加长铺砌，可以改变水流的流态和流速的垂直分布，因而减少冲刷深度，但铺砌不宜过长，铺砌过大将大大增加工程的造价。
2、设置不同级挑坎
采用挑坎消能防护的方式，变冲为淤，可以减少水流对垂裙处的直接冲刷深度，特别是挑坎后有一段铺砌时，防护消能的效果也较好。挑坎防护系一种构造物，来改变水流条件。它是紧靠涵洞加固段的末端变冲为淤的防护方法，通过设置一级、二级、三级挑坎来实现目的。
当采用挑坎时，可以改变水流的流态，减小底流的流速，逐步形成面流的流态，并且当在铺砌的末端再加一级挑坎时，可以进一步降低底部的流速，水流的上部流速更加增大，可以减少对垂裙后泥沙的直接冲刷。
在二级挑坎的后部，加铺一定长度的铺砌，消能的效果会更好，因为二级挑坎进一步消弱了水流的能量，其后加铺一段距离，可以使水流的流态更加稳定，减少局部最大流速的产生。
设置三级挑坎，可以使垂裙后部变冲为淤，但处理不当会在两侧产生水流回漩，反而会加大局部冲刷深度，此时可以采用降低河床加固标高的形式，即将河床铺砌加固面标高降低到下坎顶或上坎顶与河床面齐平时，可以取得较好的消能效果。
三级挑坎式消能方式泄洪能力强，但消能率低，水流流态差，有明显的回流现象，且横轴漩流的影响区域和流速值较大。波浪式消能方式消能率位于三级挑坎式和挑流式之间，存在横向分流、顶冲侧壁及回流现象，横轴漩流的影响范围和流速值最大，下游防冲效果最差，此方案有待进一步修改。挑流式消能方式消能率最大，横轴漩流的影响范围及流速值最小，水流流态比较好，防冲效果比较明显，优于其他两种消能方式，是一种比较好的消能防冲方式。
3、出口处抛石防护
抛石防护可以起到较好的防护效果，特别是采用较大的砾石、较长的铺砌长度铺砌垂裙后部时，冲刷坑的深度有较大的减少，其原因在于较大的砾石的起动流速较大，其起动需要较大的流速，同时它还可以调整垂直流速分布，使河床冲刷坑平、浅、长，避免底流使冲坑出现陡、深、短的情况；而且有助于水流的平面扩散，不使旁侧回漩，减小河床中部的冲刷坑深度，避免形成左右两个冲刷坑危及边坡的稳定。
四、结论
目前国内针对山区公路桥涵的水毁问题研究较少，而且不深入。一般性、原则性的规定较多而针对具体问题的研究较少。因而，为适应我国山区高速公路快速发展的实际需要，迫切需要进行山区高速公路桥涵抗水毁机理的研究。对山区高速公路桥涵抗水毁技术进行系统研究，合理进行山区高速公路沿线桥涵抗水毁设计，有针对性地采取预防措施，提出涵洞防护与加固的经济合理型式，从理论到技术措施建立一个相对完整的体系。对保障交通安全畅通，确保桥涵安全防洪，保证公路沿线人民生命财产安全，促进西部地区的经济、社会建设和可持续发展起着至关重要的作用；对山区公路涵洞的规划、抗水灾能力、养护皆具有十分重要的意义。
主要结论：从防护消能的机理角度认为：（1）通过小桥涵的流量一定时，铺砌的长度越长，冲刷深度越小，达到平衡冲刷的时间也越短；（2）采用挑坎的消能方式时，其消能的效果较好，采用三级挑坎的消能方式效果比一级挑坎的消能方式、二级挑坎挑坎的消能方式和不加挑坎的情形好，局部冲刷深度最小；（3）采用抛石防护的消能效果较好，较短的时间内就达到了冲刷平衡，并且冲刷的深度较小。
通过比较三种不同的消能方式认为：（1）三级挑坎式消能方式泄洪能力强，但消能率低，水流流态差，有明显的回流现象，且横轴漩流的影响区域和流速值较大；（2）波浪式消能方式消能率位于三级挑坎式和挑流式之间，存在横向分流和回流现象，横轴漩流的影响范围和流速值最大，下游防冲效果最差，此方案有待进一步完善；（3）挑流式消能方式消能率最大，横轴漩流的影响范围及流速值最小，水流流态比较好，防冲效果比较明显，优于其他两种消能方式，是一种比较好的消能防冲方式。挑流式消能方式消能率最大，横轴漩流的流速值最小，水流流态比较好，防冲效果比较明显是一种比较好的消能方式。建议山区有条件的地区在设计时尽量采用挑流式和抛石防护相结合的方式。
参考文献：
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② 孙战华，于长明.林区桥涵水毁原因及防治措施[J].吉林林业科技，2009，38（5）：58-59.
③ 李治平.陕西公路水毁原因及防治对策[J]. 公路与汽运.2003，（5）：46―48
【关键词】山区公路；涵洞；水毁；原因；防护措施
中图分类号：F540.3 文献标识码：A
1、前言
文章对山区公路涵洞的常用结构形式进行了简要阐述，对涵洞水毁的原因及防水失效的原因进行了阐述，通过分析，并结合自身实践经验和相关理论知识，对山区公路涵洞防护和补漏措施进行了探讨。
山区公路涵洞的常用结构形式
涵洞按自身构造形式不同可分为管涵、盖板涵、拱涵和箱涵。各类型又可有不同材料构成多种类型的涵洞。山区公路涵洞的常用结构形式如下：
2.1.石盖板涵，除了具有石拱涵能就地取材、结构坚固、造价低、工程费用少等特点外；还具有建筑高度小、对地基条件要求不高、施工简便、易于修复等特点。但其力学性能较差，一般仅适用于跨径小于2m的涵洞。
2.2.钢筋混凝土盖板涵是无石料地区常采用的一种形式，根据施工方法不同还可分为现场浇注和预制装配两种。预制装配式具有不受气候条件影响、工期短节省模板等优点，适用于桥涵分布集中并有运输及吊装条件的公路。现场浇注式整体性能好，施工不需要运输及吊装设备、施工简便，适用于分散或改建的单个涵洞，以及不具备运输条件及吊装条件的公路。
2.3.钢筋混凝土箱涵箱涵是一种整体闭合式钢筋混凝土薄壁框架结构，具有良好的整体性能和抗震性能。由于施工较复杂、造价高，一般用于软土地基和高等级公路。常用跨径为2m、2.5m、3m、4m、5m。壁厚一般为22cm~35cm，内壁四个折角出一般做成45°的斜面。
2.4.钢筋混凝土圆管涵洞，该涵洞主要应用于农业灌溉，公路建设中。其优点有：结构型式较简单，受造价低，便于工厂批量生产，受力情况以及适用基础性能良好。缺点有：过水能力小，接缝处防水结构复杂，常出现因接缝处漏水影响路基稳定性等现象。
3、山区公路涵洞水毁成因分析
3.1.冲刷作用
山区公路所面临的山谷一般都有较陡的坡度，从山谷中下泄的水流流经涵洞时，涵洞孔径通常对天然河床都有较大的压缩，致使进口断面的流速中间较大，两侧较小，而水流进入进口断面以前，整个水流断面的流速都较大，这样会对涵洞的进口处两侧产生较大冲击力和冲刷作用。洪水来临时，涵洞的进口处的冲刷作用更加强烈，极易造成进口被冲刷破坏，就可能导致整个涵洞被冲毁。即使涵洞进口没有被水毁，遭受冲刷后防渗能力就会大幅下降，水流会深入涵洞洞身的岩土体，路基岩土体在下渗水流的入渗和潜蚀作用下，强烈急剧下降，造成涵洞整体破坏，如果水流继续发展，最终可能将路基冲毁。
3.2.淤积
山区是多泥沙河流，善冲善淤，涵洞淤积现象严重。在自然情况下，河道水流驱使床面泥沙运动，泥沙运动后的床面又影响水流结构，山区降水量大，降雨季节比较集中，洪水来临时，由于洪水流速快，沿途冲刷挟带泥沙或漂浮物能力大，使河床抬高，堵塞涵洞口，另外，由洪水引发的滑坡、泥石流等自然灾害破坏力巨大，携带大量泥砂和树枝，堵塞涵洞洞口，水流无法通过，从而将下游路基整体摧毁。淤积造成的涵洞破坏。
3.3.渗漏
渗漏是山区公路涵洞常见病害之一，如果不加重视，必将影响涵洞的结构稳定性、耐久性、外观质量以及台背路基的稳定性等。涵洞的渗漏方式主要有以下两种形式：
（一）由内到外
这种形式常见于压力涵洞或半压力涵洞。由于洪水超标，涵洞内水压力过大和涵洞连接缝止水老化，易使防水层破裂或脱落。
（二）由外到内
这种形式通常由于涵洞周围填土不密实或未设截水环，在高水头差的作用下，水流沿涵洞台身或顶部由外到内渗漏，形成集中渗漏，长期这样甚至会侵蚀混凝上板内钢筋，导致混凝土剥落，严重的会引起涵洞结构性破坏。
3.4.翼墙受洪水冲刷破坏
进口翼墙直接承受洪水迎面冲刷或出口段长度不足，扩散角太大而引起回流对翼墙淘刷 ，使得翼墙填土被淘空，导致翼墙倾斜、断裂、冲垮。
4、山区公路涵洞防水失效的原因
4.1.设计不合理
涵洞在设计过程中没有考虑到施工地点有较高的地下水位、丰富的泉眼、较深的山谷等，造成设计与现实施工的差异，普遍存在涵洞设计位置不合理、流水面标高不合理、过水面积不足等问题，使涵洞的排水效果达不到现实的要求。加之涵洞的基底处理方案和措施不完善，致使涵洞的基底和洞口铺砌冒水。同时由于涵洞洞口铺砌截面短，出水洞口一般都没有超过翼墙尾端，而且隔水墙外也没对沟渠底进行有效加固，造成涵洞的底部冲刷由此处发生，翼墙、端墙厚度偏小，墙背面坡比小，墙体自重轻，抗倾覆能力低，在墙外填土压力作用下，致使墙体向外倾斜，直至倒塌。
4.2.材料选择不当
防水混凝土、沥青、油毡等都是涵洞防水施工过程中常用的材料，它们都有着很好的防水效果，但由于材料使用上的不合理或者本身性能的局限性，容易造成防水的失败。
4.3.施工原因
防水施工是整个涵洞防水的重中之重。在施工过程中，防水混凝土配比或施工不合理，而导致防水能力下降；沥青麻絮熬制温度过高使沥青老化散失粘结力；需要黏附防水材料的面层没有彻底清理，导致两者之间粘贴不密实，一段时间后就会发生脱落，失去功效。
5、山区公路涵洞防护措施分析
从理论上讲涵洞的水流平面扩散要均匀、减小局部的最大单宽流量、改变铺砌末端水流的垂直流速分布等方面的可以有效的减小水流冲刷对涵洞的影响。为了验证理论分析的正确性，同时提出涵洞合理的防护消能方式，为工程实际服务，我们对涵洞出口铺砌的长度、挑坎的布置形式、抛石防护等几个方面进行了试验研究并得出如下结论。
5.1.增加涵洞后的铺砌长度
增加涵洞后的铺砌长度，可以减少冲刷坑对涵洞的威胁，减少涵洞破坏的几率。特别是当流量较大时，铺砌越长，对涵洞的防护效果越好，效果越明显。采用较短的铺砌时，出口处水流的流速较大，水流来不及向两侧扩散，水流的流速不均匀，造成局部冲深过大，而采用较长的铺砌时，水流在铺砌段内流速趋向于均匀流，因此垂裙处冲刷深度较为一致，对下游河床的冲刷深度也较小，最大冲刷点也距离垂裙较远，由此可以得到，加长铺砌，可以改变水流的流态和流速的垂直分布，因而减少冲刷深度，但铺砌不宜过长，铺砌过大将大大增加工程的造价。
5.2.设置不同级挑坎
采用挑坎消能防护的方式，变冲为淤，可以减少水流对垂裙处的直接冲刷深度，特别是挑坎后有一段铺砌时，防护消能的效果也较好。挑坎防护系一种构造物，来改变水流条件。它是紧靠涵洞加固段的末端变冲为淤的防护方法，通过设置一级、二级、三级挑坎来实现目的。
当采用挑坎时，可以改变水流的流态，减小底流的流速，逐步形成面流的流态，并且当在铺砌的末端再加一级挑坎时，可以进一步降低底部的流速，水流的上部流速更加增大，可以减少对垂裙后泥沙的直接冲刷。
在二级挑坎的后部，加铺一定长度的铺砌，消能的效果会更好，因为二级挑坎进一步消弱了水流的能量，其后加铺一段距离，可以使水流的流态更加稳定，减少局部最大流速的产生。
设置三级挑坎，可以使垂裙后部变冲为淤，但处理不当会在两侧产生水流回漩，反而会加大局部冲刷深度，此时可以采用降低河床加固标高的形式，即将河床铺砌加固面标高降低到下坎顶或上坎顶与河床面齐平时，可以取得较好的消能效果。
5.3.出口处抛石防护
抛石防护可以起到较好的防护效果，特别是采用较大的砾石、较长的铺砌长度铺砌垂裙后部时，冲刷坑的深度有较大的减少，其原因在于较大的砾石的起动流速较大，其起动需要较大的流速，同时它还可以调整垂直流速分布，使河床冲刷坑平、浅、长，避免底流使冲坑出现陡、深、短的情况；而且有助于水流的平面扩散，不使旁侧回漩，减小河床中部的冲刷坑深度，避免形成左右两个冲刷坑危及边坡的稳定。
6、山区公路涵洞补漏措施
6.1.翻修加固。对于纵向漏水较为严重的涵洞，应该采取整体拆除翻修，重建新涵洞。但是会出现土方开挖量较大，耗时耗力等情况。
6.2.涵洞内加固。对于涵洞结构损坏不是很严重，外壁防漏效果较好，渗漏较小的情况，可以用化学材料修补或重新抹面，勾缝破损处。当以上措施不能解决涵洞内部漏水量大的问题时，就需要在涵洞内壁预制一个混凝土U型槽。
6.3.注浆补漏措施。一是洞外注浆。沿涵洞的中心线方向，在涵洞两侧的翼墙上布孔，从翼墙上钻孔注浆，充填涵洞外壁与坝体之间的纵向渗漏通道，从而达到防渗补漏的效果。二是洞内注浆。当涵洞的完整性较好，墙体较厚且具有足够大的内腔尺寸时，可以将钻孔布置在洞壁的各漏水点，水泥浆液在注浆机强大的压力作用下，沿漏水通道逆水流方向而上，将漏水的缝隙填充，等到水泥浆凝固时就可以达到防水补漏的效果。
7、结束语
山区公路对于山区经济的发展具有极其重要的作用，因此，要加强对山区公路涵洞水毁问题的处理，加强施工设计，保证施工质量，注重后期养护，减少水毁问题的发生。
参考文献：
[1]左从.关于山区公路涵洞水毁问题的研究和对策[J]. 公路建设.2012（15）：11-15.
[2]林朝晖.公路涵洞在公路排水中的重要性分析[J].排水工程.2012(11):56-58.
