暗渠检查及状况评估

什么是暗渠?

涵洞通常被定义为一种隧道结构，它在土壤中形成一个开口，其宽度和长度可以跨越3米。它建在公路、桥梁或铁路下面，以允许地表水、牲畜、行人或公用事业线路通过。涵洞的设计是根据水力学、巷道高度等条件进行的。涵洞几乎和管道一样，但它们的尺寸非常大，由不同的材料制成，例如:

• 混凝土
• 钢
• 塑料
• 铝
• 高密度聚乙烯(HDPE)

建筑中常见的涵洞类型

1. 管道涵洞(单个或多个)——管道或圆形涵洞是使用最广泛的类型。对于单管涵洞，管径较大。如果通道非常大，则使用多个管道。它们通常由混凝土、钢或HDPE材料制成，直径从1米到6米不等。
2. 管拱(单个或多个)-管拱涵洞是带有天然地板的半圆形涵洞，适用于大量但稳定的水流。它们可以是单个的，也可以是多个的，这取决于设计。它们大多是由混凝土或钢铁建造的。
3. 箱形涵洞(单个或多个)-箱形涵洞是矩形的，在设计上可以是单个或多个。它们通常由混凝土制成，也可以加固。它们不适合大流速的水流，因为形状的急转弯。
4. 拱涵(单个或多个)-拱涵与管拱涵相似，但安装有人造地板。由于钢拱涵洞非常昂贵，所以通常更倾向于使用混凝土来安装。它们非常适合狭窄的通道。
5. 桥涵——桥涵设置在运河或河流上，也用作车辆的公路桥。对于这些涵洞，在地表下铺设地基。铺设一系列涵洞，并在这一系列涵洞上铺设路面。

涵洞的危害和风险

在加拿大的安大略省，省公路下面大约有6万个暗渠，市政道路和街道下面大约有20万个暗渠。实际的数字造成了更大的困境，因为涵洞的故障有破坏基础设施和人员伤亡的风险。损坏的涵洞会导致水土流失和渗水，从而破坏附近的基础设施。它也可能导致受伤和死亡。一个特别的例子是德克萨斯州Rhome的一个钢涵洞倒塌，原因是校车的重量导致它被卡在了空中。幸运的是，巴士司机成功救出了学生，没有受伤。

影响暗渠恶化的因素

即使涵洞设计得当，仍有许多因素可能导致其恶化。不同类型的建筑材料也带来了不同的问题。以下因素讨论了可能破坏涵洞的不同因素。

1. 水道充分性-周围环境的改变，导致水的表现与涵洞的设计不同，最终可能造成破坏，并可能导致涵洞破裂。这可能是因为河流走向的变化，上游土地的改造，河岸侵蚀，以及任何会导致在涵洞中流动的水发生巨大变化的东西。
2. 地面的危险-泥土移动会对地面造成危害，影响涵洞的正常工作，并可能导致涵洞损坏和破裂。它包括滑坡、土壤下沉、冰雪条件和水力侵蚀。附近的斜坡也可能产生岩崩、泥石流、撕脱(水流移动)和河流侵蚀的危险。
3. 海狸活动-位于上游、下游和涵洞附近的海狸水坝可能造成潜在危险。涵洞支撑土壤的冲蚀和水土流失会对涵洞造成破坏。
4. 物质阻塞-暗渠的设计目的是处理设计水流，但如果暗渠被沉积物、沉淀物或冰堵塞，则可能无法处理。这将导致积水过多，洪水泛滥，最终可能对涵洞造成破坏。
5. 高腐蚀性和磨蚀性环境-水和土壤会造成涵洞材料的腐蚀和磨损，这是涵洞材料退化的主要形式。水和土壤的pH值和电阻率可以作为腐蚀和磨损的指标，破坏涵洞中的混凝土和钢材。
6. 地基工程造成的损坏风险-混凝土涵洞有因附近地基活动的直接或间接影响而受损的风险。这可能会导致恶化和缺陷，严重影响涵洞的使用寿命。

定期或有需要时对涵洞进行检查和无损检测将确保这些结构的安全和可靠性。应用无损检测方法进行检查和监测将有助于在其使用寿命的任何阶段检测和量化潜在的缺陷和恶化机制。测试结果将有助于评估混凝土涵洞的状况。