涵洞為何要用波紋管？

河北省雞澤縣實驗中學 張艷靜

隨著我國交通事業的迅猛發展，公路和鐵路建設已達到了相當的規模。現在，有一種叫做波紋管涵的技術被廣泛應用于公路和鐵路涵洞建設領域。那么，你對波紋管涵了解多少呢？

老技術新應用

原來，波紋管涵也叫金屬波紋管涵或鋼制波紋管涵，是指鋪埋在公路、鐵路下面的涵洞用螺紋波紋管。波紋管涵可廣泛應用于公路、鐵路、小橋、通道、擋土墻以及各種礦場等工程中的涵洞。

其實，波紋管涵技術并不是一項新技術。1784年，波紋管涵技術誕生于英國；1896年，美國率先將波紋管涵應用于涵洞建設；到了20世紀，英國、美國、加拿大等國家將波紋管涵應用于鐵路交通、農田灌溉及煤礦等領域。

波紋管涵不含糊

我國在解放前就曾應用過波紋管涵技術，但并沒有進行大范圍的推廣。到了20世紀末，我國在青藏公路涵洞建設中對波紋管涵技術進行了系統的實驗和研究，利用波紋管涵技術解決了多年凍土地區因融沉和凍脹而導致的涵洞破壞難題，取得了巨大的成功。

用金屬波紋管涵代替鋼筋混凝土進行涵洞施工，不僅適用于多年凍土地區，也適用于北方高原地區。因為金屬波紋管涵有利于解決北方寒冷地區冬季管涵混凝土結構的破壞問題。同時，波紋管涵技術也特別適合于軟土、膨脹土、濕陷性黃土等地基承載力較低地區和地震多發地區。

據悉，鋼制波紋管涵在工程應用上的優勢是十分明顯的，如它的結構強度高，大約是鋼筋混凝土強度的1倍～3倍；它的使用壽命長，可達100年以上；它的重量輕，大約只有水泥制品的10%～20%；它的施工非常便捷，工期可縮短一半。

柔管為何剛強

有同學可能會問，具有柔性結構的金屬波紋管涵為什么擁有如此剛強的性格呢？其實，正是因為波紋管是柔軟的，所以才可以方便地進行彎曲、拉伸和壓縮；也正是因為這種波紋結構，才使得涵洞路面受力合理，荷載分布均勻，并具有一定的抗變形能力。

從理論上來說，涵洞中的金屬波紋管涵在工作狀態下，特別是受到較大的路面載荷時，會受壓變形，并因此向兩側擠壓側壁的土質或其他填料。這時，側壁的土質會對管涵產生一個反作用力以抑制其變形。這樣就提高了波紋管涵適應地基變形的能力，從而有效解決了因地基不均勻沉降導致的涵洞破壞問題。

金屬波紋管涵施工時對環境破壞小，因此適用于生態環境脆弱的地區。同時，由于金屬波紋管涵可采用標準化設計和生產，因此可以進行集中工廠化生產，適用于質量要求高、工期緊張的工程項目。