急流槽病害成因及防治新方法

周恩文,蔡智强,章建钰

摘要：在公路施工及后期的养护过程中，急流槽的存在经常被忽略，久而久之，急流槽的问题越来越多，本文针对急流槽病害产生的原因、急流槽预防和治理进行研究，借此为同类问题的有效处理提供一些借鉴。

关键词：急流槽病害；成因；防治；

引言

公路施工时急流槽的建设最主要的目的是为了将道路上的积水迅速排出，避免因道路积水引发交通事故，或者积水过多导致路面损坏，也可以防止积水侵蚀道路边坡造成塌方、山体滑坡、泥石流等次等灾害。由此可见，做好公路急流槽的建设及防护治理，既能避免了积水对道路的直接冲击,也对公路桥涵具有着重要的防护功能。

1.急流槽病害成因

公路建设是利国利民的重要基础工程，在公路建设的过程中，急流槽的建设所占比重较小，但其重要性却是无可比拟的。急流槽的建设有其固定的模式，并非随心所欲，其构成包括：进口部分、陡坡槽身、消能设施、出口部分，按照其组成方式,急流槽病害主要体现在对进口部分的冲击、出口部分的冲刷、槽身本身的稳固性，接下来对这几方面的问题进行详细的分析。

1.1进口部分的冲击

公路建设过程中，对急流槽进口部分设计时，需要在其进水口和沟渠的泄水口之间安装喇叭口形的接头。进口部分的冲击往往是由于接头连接的位置设计存在问题，或是在施工安装时没有充分的压实，再加上没有适当的保护,因此造成急流槽的进口部分冲刷损伤，喇叭口出现开裂的现象。而喇叭口开裂的现象也是进行急流槽病害防治最为重要的环节，做好这一环节的治理，能有效的避免再次引起急流槽其他部分的损伤加重，可算作是治理工作的基础环节。

1.2槽身破坏

急流槽的槽身是水流进入后最先承受其冲击力的部位，为之后的排水环节减少水流的压力，这一部分的损坏包括两个方面：第一，槽身底部受到冲击，急流槽中的水流通常速度都比较高，所以在急流槽施工建设时，对水泥的品质、施工的技术水平等要求较高，如果施工时采用低等级的水泥或浇筑时水泥疏松、施工技术不达标等，当水流冲击时会引起水泥逐渐松动、片石松动甚至脱落，从而使急流槽槽身底部损坏。第二，槽身出现断裂或溜滑的现象，急流槽建设时大多采用石砌或是砖砌，这两种方式的稳定性相对较高，在雨水的影响下变化极小，而急流槽周边的土质则不然，土质遇水后易形成沉降，也易于变形损坏，虽然一般都会对边坡做出适当的处理，但其本质仍然不变，当土质浸水量足够大的时候，抗压能力越来越小，甚至向下塌陷，从而导致急流槽的槽身不能保持平衡、稳定，槽身所遭受的压力也不再均匀，在水流的剧烈冲击下，槽身断裂或溜滑。

1.3出口部分的冲刷

急流槽的水流在经过槽身的缓冲后，虽然一定程度上能减少部分压力，但是进水口和出水口之间的落差比较大，水流的冲击力对出水口的冲刷仍然不可小觑，在急流槽的出口部分加装消能设备也是为了降低水流对出口的冲刷力度。出口部分病害产生的原因主要是由于消能设备造成的，如果急流槽建设时没有安装相应的消能设备，或是消能设备出现故障无法达到正常使用条件等，水流强烈的冲击力不断的对出口周围的砼体进行冲刷，从而产生冲击槽深。随着时间的推移，冲击槽深也愈来愈大，周围砼体也随着水流而继续流失，当冲击槽超过相应水深时，使垂裙完全暴露，垂裙以不稳定状态沉降、塌陷，整个急流槽出口完全损坏，从而使整个急流槽逐渐开裂破碎。

2.急流槽病害的分类

2.1急流槽冲空塌陷

急流槽一般在雨天遇到狂风和长期雨水的侵蚀后，出现裂缝，但因为不能被巡查人员所看见或是裂缝出现以后不能及时的修复治理，导致水流直接从急流槽入水口喇叭口形的接头处、拦水埂之间的裂隙处、预制石块之间连接的勾缝断裂处排出，甚至是直接从急流槽和边坡土之间的裂隙处流入沟底，直接冲击沟底部的砂垫板和边坡土，从而造成急流槽底部冲空，在冲空严重的时候还会使急流槽坍塌，使急流槽无法顺利排水，形成恶性循环，进而对道路造成更严重的损害。

2.2急流槽不能汇水

急流槽若不汇水、排水，造成道路储蓄积水，这些状况看似没有太大的影响，其实却不然，若不及时加以管理，就会造成机动车辆在行驶时溅起大量水花，对后面的机动车辆行驶产生安全隐患，并且当机动车辆驾驶员因出现紧急情况而急刹车时，也易引起机动车辆侧滑，引发交通事故。所以如果发生急流槽不能正常汇水的现象，就一定要查明病害原因，并适时进行维修治理。

2.3急流槽外观损坏

急流槽预制块容易破落，影响硬度和外观。这些状况，大多是由于公路运行时间比较长，下雨、下雪等天然原因的影响、交通事故等外力或偶然原因的影响共同造成，尽管从表面看只影响了公路的整体美观，但如果不进行保养维护，就不仅会影响公路的整体外形，也损害公路的稳定性，而长时间的外力侵蚀，也会影响到急流槽的强度，使其排水能力减弱，从而诱发其他更为严重的病害。

2.4急流槽其他损坏现象

由于其他因素，导致了急流槽上发生各种损害的现象，损害的成因也各种各样，有的是因为交通事故等外力作用，有的则是由于其他偶然因素，发生的几率比较小，在急流槽病害中也仅是很小的比例。但其中有一点却是要引起高度重视的，那就是急流槽和道路路基的连接处出现裂缝，要及时的进行修补维护，认真防范与治理，以防导致形成更严重的急流槽病害。

3.急流槽病害治理新方法

3.1进口部分喇叭口的治理方式

  对急流槽进口部分的喇叭口进行治理维护，最新的治理方式是使用防水的卷材实施柔性处理，在施工时所使用的材料是防水乳化沥青SBS的新型处治材料。这种新型的治理方式与传统的混凝土砂浆填补方式相比，虽然其施工流程及工艺比较复杂，操作有一定的难度，但是其治理效率很高，维修治理后，急流槽可以使用较长的年限，也避免了每逢雨季来临时年年修补裂缝的情况，既节省了人力、物理、资金，也能确保急流槽稳定运行。总体来说，维护治理的质量和成本都得到优化。

3.2槽身部分的治理方式

急流槽槽身的损坏程度直接影响整个急流槽的稳定性，因此在急流槽建设施工时，应该采用必要的安全措施确保底座稳固。急流槽底部还可设有凸榫，相隔为2.5-5米，深度为0.3-0.5米，以避免槽体顺坡滑动。当急流槽边坡的土质比较疏松时，一定要做好防渗水、抗冲击的措施，以防止损坏急流槽。针对急流槽槽身部分具体的治理方式有以下几种：

3.2.1槽身加糙

    对急流槽的槽身部分施工时采用加糙槽身的方式，可以有效的增强水流与槽身的摩擦力，使水流的速度逐渐减弱，进而减少水流的冲击力，最大程度的降低水流对急流槽槽身及出口的冲刷。

3.2.2加筋急流槽

加筋急流槽的方式简单来说就是在其建设施工时使用抗冲刷能力更强的建筑材料，运用钢筋混凝土铺设急流槽的底部，两侧则使用砖砌或石砌，将其表层拉毛达到其防滑的效果。

3.2.3急流槽(跌水)处治

急流槽整个槽身的设计并不是只有唯一的一个坡度设计，针对急流槽槽身的长度，合理设计底部的纵坡分布，借助纵坡的阻力，形成一个过渡的阶段，减弱水流的冲击力度，进而降低水流对急流槽的冲刷。

3.2.4采用管式急流槽

目前各种塑料管道造价已经普遍下降，因此现在很多的公路建设都使用管式急流槽排水结构代替原有的浆砌急流槽。原有的急流槽排水模式，急流槽通常使用由块岩、片石、水泥、预制水泥块、粘土砖等砌筑而成，截面一般为矩形或梯形。而管式急流槽通常使用性能较好的波纹管、混凝土管、钢制管等管件代替了明沟，整个急流槽都是封闭的状态，受外力侵蚀的损坏程度大大降低，相较于传统的施工模式，管式急流槽有着渗漏小、效率佳、外形美、整体效果好的明显优势。

3.3注意事项

首先，通过设定合适的垂裙深度，防止冲刷坑的产生，并做好日常维护工作。其次，在急流槽的出口部分，设置合理的消能设施，以减少水流产生的多余动力。消能设施的高度、宽度、长度等各项建设标准要按照公路的实际状况来确定，而且要考虑水流泄水的力量，合理设计消能设施的建设方案。消能设施的存在极大程度的降低出水口水流的冲击力，避免其对原有的天然河道、农田、桥梁结构等造成更强的冲刷。

4.急流槽病害的预防

  急流槽病害的产生并非突然之间就形成的，很多的问题是长年累月的损坏共同造成的，针对急流槽的病害实施早产生、早发现、早防治的措施，不仅降低了重大病害产生的几率，而且越早防治越能节省人力、物力、资金方面的投入，降低成本。如果再做好日常的养护，则能更大程度的减少急流槽病害的产生。

4.1加强日常巡查

对急流槽发生病害的具体状况和成因，根据历年的保护经验和管理实践情况加以统计和分析，做好针对性的巡查工作。特别是在每年雨季来临前后，对全线急流槽进行全面巡视，对重点部位着重巡视。并定期进行对巡视情况总结分析，发现急流槽中存在早期病害，力争做到随时发生随时维护处治，并尽量防患于未然，以减少维护处治的成本。

4.2制定防治方案

参照中国国内的所有公路有关资料，并根据本区域的实际状况以及历年对急流槽病害养护治理方面的经验和数据，研究并提出合理的治理方法。根据普遍病害和重大病害分别提出普遍性和专门性的处治方法。

4.3数据收集，合理分析

对每次维修养护后的数据及时进行收集、 整理、归档，并对每次病害的处治过程和处治后达到的效果进行分析总结，为今后的维修和养护做好准备。

5.结束语

综上所述，急流槽病害对于公路的安全运行有着非常重要的作用，做好急流槽病害的防治及日常的巡查及维护，是一项利国利民的工作，它可以很大程度上避免急流槽病害的发生，既节省了公路维修的成本，也将公路的安全隐患降到最低，保证安全运行。

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作者简介：周恩文(1990-03)男 ，汉，湖南岳阳人，主要从事工业建筑。