涵洞常见病害及处置方法ppt

涵洞常见病害及处置方法涵洞：是公路工程中的小型构造物，虽然在总造价中，其所占比例很小，但涵洞施工质量好坏，直接影响到公路工程的整体质量及使用性能，以及周围农田的灌溉、排水。涵洞定义及分类涵洞：横穿路基的小型泄水构筑物。用于跨越天然沟谷洼地排泄洪水，或用于横跨大小道路作为人、畜和车辆的立交通道，或用于农田灌溉作为水渠。组成：涵洞主要由洞身、基础、端和冀墙组成。洞身由若干管节组成，是涵洞的主体。它埋在路基中，具有一定的纵向坡度，以便排水；端墙和翼墙位于入口和出口及两侧，起挡土和导流作用，同时还可以保护路堤边坡不受水流冲刷。分类按建筑材料可分为砖涵、石涵、混凝土涵、钢筋混凝土涵；按构造可分为拱涵、箱涵、圆涵等。（1）拱涵拱涵的构造由洞身、出入口端墙、翼墙和出入口的铺砌组成。洞身又分为拱圈、边墙（双孔的还有中墩）及基础三部分。拱圈一般采用最小厚度为40cm的等截面圆弧，边墙及中墩用以支承拱圈，边墙内侧为竖直面，外侧为适应拱脚较大水平力而设有斜坡；基础根据孔径大小一般采用整体式或分离式；洞身全长一般不做成整体，而是用沉降缝将洞身分割为若干涵节，以适应不同基底应力导致不均匀下沉产生的不规则断裂。拱涵的出入口均设有端墙和翼墙，作用是保证水流顺畅流入洞内，防冲、防渗及维护路堤的稳定。此外，为防止对出入口基础及路堤的冲刷，在其一定范围内的沟床还应进行铺砌加固。（2）箱涵以盖板取代拱圈，洞身截面变成了箱形，称为盖板箱涵，常采用的跨度在0.75~3.00m间。盖板为梁式结构，其边墙尺寸较拱涵小，工程量节省；盖板箱涵内过水面积比同孔径的拱涵大，排水能力较拱涵为强；高路堤采用盖板涵时，其盖板跨中弯矩要增大，不如拱涵经济，故盖板涵一般只适用于低路堤。此外，目前还广泛采用钢筋混凝土刚架式箱涵、钢筋混凝土卵式拱涵及拼装式箱涵等。其优点为泄洪能力强，圬工量小，结构轻巧，便于预制拼装，缺点是钢材用量较多箱涵（3）圆涵洞身由钢筋混凝土圆管构成，管节形状均较简单，基础工程亦简易，又可在成品厂集中预制。在既有铁路增建涵洞时，用圆涵可便于采用顶进法施工，对铁路运营影响小。但其过水面积远较拱涵、箱涵为小，泄洪能力差，更不适用洪水夹石块的河沟，也不宜用作立交涵或人工灌溉渠道。另外，圆涵涵顶填土愈高，孔径愈大，不仅运输安装不便，而且工程量增大，因此常用的圆涵孔径一般小于2.5m，填土高度不大于15m，所以圆涵适用于孔径小，且沙石料缺乏地区。涵洞常见的病害与处治•涵洞常因遭受各种自然灾害·反复承受车辆的荷载振动·设计和施工遗留的缺陷，甚至人为的破坏等而产生各种病害。这种病害均需认真分析原因，采取适当的工程技术措施，及时处治，恢复原结构应有的使用能力，提高其使用质量。具体措施如下：1.洞口·洞低铺砌层破损漏水的处治•（1）一般的破损按原结构修复•（2）破坏较为严重，且有漏水现象时，应按原结构先修复破损处，再用厚度为2cm的水泥砂浆抹面。2.基础局部冲刷悬空的处治•涵洞基础局部悬空，必需立即修补，可用水泥砂浆砌片石或混泥土填实，一般因比原基础加宽10~20cm，并修复或增设洞口·洞底铺砌层和端部截水墙。3.砖·石·混泥土端墙和翼墙外倾·鼓肚或倾斜的处治•（1）由于填土密实不足而沉落挤压，或填土中水分过大土压力增大而造成的外倾或鼓肚，应开挖填土，修理外倾或鼓肚部分，更换回填密实。•（2）以为基础不均匀沉降而发生倾斜时，应先处理基础，一般可以采用更换土壤或扩大基础的方法加固，然后再修理倾斜部分。4.管涵错列变形的处治•（1）管涵错列一般因为基础沉陷造成，应采用扩大基础的方法加固，一般较原基础加宽20cm以上，必要时还应该换基底土壤，并重做沙砾（或砂）垫层。•（2）波纹管涵沉陷造成，应开挖修理，根据管底土质情况，认真重做垫层，但更换管底土壤时，应采用40~60cm厚的三合土为宜，并重做垫层，铁管上面加铺一层10~15cm厚的胶泥防水层或油毡防水层（三层油两层毡），回填较好的土质，分层密实。•（3）四铰管涵的变形任再继续发展，或变形大于直径的0.05时，以影响涵洞强度，如原因清楚，易于修理时，可按原结构及时修复；如原因诸多，难于治理时，可根据当地实际情况，改建为钢筋混凝土盖板涵或拱涵等。5.涵洞排水经常出现混浊或杂物的处治•涵洞排水经常出现混浊和或杂物时，很可能造成洞口、洞孔淤积，甚至堵塞，必危及涵洞的安全。因此，应在进水口增设沉於井，以沉淀泥沙杂物，并应经常清理，尤其要在每次洪水过后应立即清除。6.压力式涵管进水口周围路堤经常出现冲刷破损现象的处治•压力式涵管进水口周围路堤，每次水淹过后，经常出现洞穴、缺口和冲刷破坏路基边坡的现象时，应根据路堤土质，采用单层或双层浆砌片石（或混泥土预制板）护坡进行加固，注意做好沙砾垫层（厚度不小于10cm），保持路堤稳定坚实。7.砌体勾缝松动、脱落的处治•砌体勾缝松动、脱落，易引起多种病害，必须及时处治。应做到：•（1）凿掉破损勾缝；•（2）凿毛结合处的旧勾缝；•（3）修补部分必须刷洗干净；•（4）按原结构修补，并注意材料质量和施工质量，保证坚固。8.砌体表面风化剥落处治•砌体表面风化剥落，影响其结构强度的，必须及时处治，保持完好。•（1）清理疏松部分，刷洗干净；•（2）用原结构材料修补剥落部分；•（3）采用高强度水泥砂浆封面，一般喷浆厚度为1~2cm，抹面厚度为2cm均应分2~3次进行，每天以一次为宜。此种病害的处治面较大，一般不会在一个上面，甚至是砌体的全部表面，所以应注意处治面的对称，使结构强度一致、美观。对较大的涵洞，涵台的破损，面积较大且深度大3cm时，可采用桥梁墩台的修理方法。9.砌体面层块石或混泥土预制松动脱落的处治•圬工面层砌块因水流或漂流物冲击、人为撞损、施工不良等，造成砌体表层个别或局部砌块松动、脱落时，必须及时修补，以保持砌体结构应有的强度。•（1）清除松动的脱落部分，冲洗干净；•（2）按原结构修补完整，如松动脱落部分的内部有洞穴时，应先行处理，将空洞清除冲洗干净，压注水泥砂浆，并用石块填实，在修理面层。10.锥坡沉陷破损的处治•由于填土的不实或基础不均匀沉陷而产生的锥坡沉陷破损，应根据不同情况作如下处理：•（1）对地基的不均匀沉陷，应挖开处理，一般可好、根据基底土质，采用扩大基础的办法，将原基础外侧洗刷干净，按原结构加宽20~40cm，新旧部分必须结合坚固。也可采用更换基底土重建的方法，修复锥坡，并应注意做好夯实填土、沙砾垫层、砌石和勾缝。•（2）由于填土不实引起锥坡沉陷破损，修复时必须仔细夯实；如土质不好时，还应掺拌或更换较好的土质。11.砌体出现小洞穴的处治•由于施工时偷工减料，往往当勾缝脱落时，砌缝间出现小洞穴，甚至漏水，一般可作如下处理：•（1）砌体尚未发生变形时，先将洞穴的疏松部分凿除，冲洗干净，用压住法把水泥砂浆或混泥土注入洞穴内填补密实，再修补勾缝；•（2）砌体已局部变形时，应将变形部分拆除，先处治洞穴，阿布、按原结构修复，再修补勾缝；•（3）砌体的某个部分(拱圈、一侧涵台)已严重变形，已成险涵，应拆除后按原结构修复，并注意做好施工中的安全措施。12.涵头跳车的处治•涵头跳车是因涵顶两端或涵顶填土沉陷造成的，应分别进行处理：•（1）路面轻度下沉，基层和土基较密实稳定时，可只加辅面层，采用原面层材料修理平整；•（2）因沉陷已造成面层和基层出现破损现象，但土层尚稳定时，可重做基层，并调整平整度，再铺面层；•（3）土基下沉，路面破损较严重时，必须先处理上层，再重铺基层和面层。⒈涵洞加固•1）砖石拱涵加固•砖石拱涵加固，一般采用拱圈上加拱或拱下加拱的方法。拱上填土较高，且净空又较大时，可采用拱下加拱的方法，并根据涵台完好的情况，可用以下两种方法进行加固。•（1）涵台完好时，可在拱脚下部根据加厚尺寸凿开安置拱脚石槽，同时凿毛原拱圈表面，洗刷干净，用高强度水泥砂浆将新旧拱圈连接成一个坚固的整体。•（2）涵台不够完好时，应一并加固。先将表面的疏松部分和勾缝凿除，凿毛表面，洗刷干净，用高标号水泥砂浆将新旧部分结合坚固。2）圆形管涵加固•圆形管涵主要有：钢精混泥土圆管涵（属刚性管节）；四铰圆管涵（属柔性管节）;混泥土圆管涵等。•上述圆形管涵，如涵顶填土在3m以上时，可承受较大载重，一般不用加固；如其填土在3m以内时，钢筋混泥土、混泥土管涵可采用管外加一层套壳的方法。但是，结构计算虽然较易，施工却苦难较多。四铰管的加固困难较大。因此，可随同路线改造的技术标准，均以改建为钢筋混泥土圆管涵为宜，或根据当地建筑材料来源改建为其他污工涵洞。当然，混泥土管涵的加固数量较少，施工也不很困难，在有条件的地方，应采用管外浇筑一层混泥土套壳的方法。•总之，涵洞加固，均应查明原因，根据要求的技术标准，进行验算和经济分析，采取实用又经济的工程技术措施。2.涵洞改造•涵洞改造的主要原因有二：一是涵洞偏小；二是破损严重的危险涵洞。•(1)对于泄水面积不足的偏小的洞应该考虑新建，不再重复。（2）对于破损严重的危险涵洞，必须查清原因，一般有以下四种：•①原涵洞何载标准过低，不适应交通量的增大和重型车的增多所致；•②涵洞基地的土质不良，原设计和施工未做处理，因此发生不均匀沉陷而造成的严重的破损；•③施工质量差•④遭受特大自然灾害，如地震等。•根据上述原因，涵洞改建必须精心设计、施工，主要做到以下三点：•（1）在设计洪水条件下应具备充分的抗洪能力，也就是涵洞孔径设计要适当；•（2）按规定的技术标准进行设计，并注意不良地基的处理，以满足何载要求：•（3）陡坡涵洞上下游的排水工程，必须根据地形、地质和水流情况进行设计、合理布置。•对于依据水流形态断面设计有困难的较大派水工程，依据水流形态断面设计有困难的较大派水工程，应按《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60）的规定通过计算进行设计。