虹吸是利用液面高度差的作用力現象，將液體充滿一根倒U形的管狀結構內後，將開口高的一端置於裝滿液體的容器中，容器內的液體會持續通過虹吸管從開口於更低的位置流出。虹吸涵洞是指路基兩側水流都高於涵洞進出水口的、靠水流壓力通過形似虹吸的涵洞。
基本介紹
- 中文名：虹吸涵洞
- 外文名：siphon culvert
- 學科：建築工程
- 作用：排水
- 使用地方：架橋困難的地方
- 有關術語：涵洞
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簡介
橫穿河流的形式可分為以下三種：虹吸涵洞、附架於橋樑、獨立管橋。虹吸涵洞是指在涵洞修建中利用虹吸原理來達到排水目的，虹吸涵洞屬於一種排水涵洞和有壓涵洞。當路線穿過溝渠、路堤高度較低不足以修建明涵，或因灌溉需要，必須提高渠底建築架空渡槽又不能滿足路上淨空要求時，就修建這種涵洞。其構造斷面一般採用鋼筋混凝土(或漿砌條石)蓋板方涵和圓 管涵兩種型式。通常倒虹吸涵洞造價較高，接頭處易漏水，又極易淤塞，養護困難，應儘量少用。
倒虹吸涵洞
當路線穿過溝渠，路堤高度很矮，難以修建明涵時；或因灌溉需要，必須提高渠底公路上採用的倒虹吸管是豎井式，其斷面形狀一般有方形和圓形兩種前者常用鋼筋混凝土方涵或漿砌條石蓋板涵，後者常用鋼筋混凝土管或混凝土管。除鋼筋混凝土方涵和管涵適用於較高水頭外，混凝土管涵和漿砌條石蓋板涵只適用於3m 以下的水頭。由於倒虹吸管是有壓管道，又是倒置，如設定不當，既易漏水，又易堵塞，不便清理。所以必須採取防滲漏、防堵塞的措施，以免影響使用。
涵洞
涵洞是橫穿並埋設在路堤中供排泄洪水、灌溉或作為 通道的小型構築物。《公路橋涵設計規範》中規定：對橋樑單孔跨徑小於5m、多孔跨徑總長小於8m者， 也稱為涵洞。按洞身截面形狀可分為圓形涵洞(管式 涵洞)、矩形涵洞(箱形涵洞)、拱形涵洞。按用途可分 為排洪涵、灌溉涵和交通涵。按中線與線路中線相交 關係可分為正交涵洞和斜交涵洞。按水力性能可分 為壓力式涵洞、無壓力式涵洞、半壓力式涵洞和倒虹 吸涵洞。按建築材料可分為鋼筋混凝土涵、混凝土 涵、石涵、磚涵和其他材料(陶瓷、瓦管、石灰三合土 拱、鑄鐵管、皺紋管等)的涵洞。按填土不同可分為明 涵和暗涵。按洞身受力狀態不同，可分為柔性涵和剛 性涵。涵洞類型依據地形、水文和水力條件、材料供 應和施工條件、造價、地基狀況和路基設計標高等因 素全面考慮綜合評比後選用。涵洞的構造由洞口、洞身、基礎三部分和附屬工 程組成。洞口在洞身兩端、起連線洞身與路基邊坡、保護洞身防止邊坡受水流侵蝕而坍塌，使水流正常通過涵洞等作用。位於上游的稱為入口，位於下游的稱為出口。洞身是涵洞主要部分，其作用應滿足排水 或交通的要求，並承受路基填土及傳來的車載壓力。 基礎保證涵洞整體結構的穩定與傳遞荷載於地基。 沉降縫保證均勻下沉的穩定與安全。附屬工程包括 邊坡防護、錐體護坡、河床鋪砌等。
涵洞的常見損壞現象及處理：涵洞洞頂漏水 挖開洞頂的填土，用水泥砂漿或水泥石灰漿修理損壞部分，並襯砌膠泥防水層。由於填土鬆軟、雨水浸灌造成涵洞端牆或翼牆發生傾斜。將土壤更換或用石灰土回填並夯實。基礎不均勻沉降造成端牆和翼牆傾斜，應修理和加固基礎。涵洞的表面發生局部風化、輕微裂縫及磚灰縫剝落等現象，應及時用水泥砂漿勾縫或修補封面。管涵的管節因基礎的沉降而發生嚴重錯裂 ，應挖開填土，加固基礎並重做砂墊層。混凝土管涵的接頭處發生填縫料脫落時，套用乾燥麻絮浸透瀝青後填實。不宜用灰漿抹縫，以免再次破裂脫落。如需要加固時，可在管外再加築一層混凝土套殼。保證壓力式管涵進水口周圍的路堤堅固。每次水淹之後，要檢查有無洞穴缺口或沖刷現象，並及時進行修補。
