[科普中国]-倒虹吸涵

概念及作用

公路与沿线的水网交叉，从而要求在公路上设置涵洞和桥梁及渡槽，构成立体交叉。特别是一些水利渠道，因其标高无法改变，派生出一种特殊涵洞----倒虹吸涵。

地下涵洞是重要的水工建筑物，它被广泛应用于水利、公路、铁路建设中.在各种涵洞工程中，倒虹吸涵洞作为有压过水涵洞，在进行结构设计时要综合考虑洞内有水，无水；洞外无水，洞外有设计洪水，洞外有校核洪水以及各种地面荷载及地震力等多种情况.它的结构设计是各种涵洞设计中最复杂的，其余的涵洞设计均可看成是它的简化或特例1。

倒虹吸涵的特点倒虹吸涵的最大特点是：通过涵洞的水虽然流速不大，但都是压力水即对涵洞的周壁都有水压力；其大小和“水头”即水面与涵洞壁的高差有关。如果涵洞壁上有孔洞或裂缝，水就可以源源不断地从这些孔洞或裂缝中流出；如果处理不当，这些水会像泉水一样从路面冒出来。这种现象在以往的公路上屡见不鲜。对于水利渠来说，漏这点水不算一回事；但是对于公路来说，漏这点水可能就会坏大事：引起路基路面破坏、因路面打滑而引发车祸等，因此，这个问题必须解决。

解决这个问题的办法有两个：一个是封，一个是疏；如果两个办法同时采用则更完美。

所谓“封”，就是将整个洞身制成密不透水的结构。

所谓“疏”，就是万一洞身的某个地方有水漏出，也能将其从盲沟之类构造物中排走，不至于淤积在涵洞上面而浸泡路基路面2。

倒虹吸涵的设计倒虹吸涵的设计应注意的问题倒虹吸涵的设置一般是对水面高于路基边沟底面的水渠进行设置。但是，当水渠的底面高于路面5.5M时，应该考虑采用渡槽的形式过水。

倒虹吸涵的设计一般为：

（1）基础为素混凝土基础，厚度不小于30㎝；然后在其上敷设预制钢筋混凝土圆管管节若干节，每节管节的长度一般为2M，采用离心法预制。管节与管节之间为平缝，内塞沥青麻絮。

（2）然后用素混凝土将其包裹成矩形截面，洞身即算完成。两端设混凝土竖井和沉砂池。

（3）在竖井顶部与原有水利渠连接，此倒虹吸涵即算大功告成。

设计在“封”方面的缺陷是：在施工完成后短时间内洞身可能不漏水，但时间一长，由于热胀冷缩、不均匀沉降、行车震动等因素，可能会使洞身在某个接头处断、裂甚至错位，水即可以从此处漏出。

在“疏”方面的缺陷是：没有在设计图上提出设置盲沟或其他措施的要求，更没有标明盲沟的具体位置和工程量及费用预算2。