山區高速公路小型構造物常見問題及處理方法

黃 淼

(安徽省交通規劃設計研究院有限公司，安徽 合肥 230088)

0 引言

山區高速公路地形復雜，地質情況千變萬化，與路線相關的水系、路系較為復雜，與平原微丘區有較大區別，在工程實施的過程中會出現一些設計中難以預見的問題，而后續服務工作正是設計的延續，主要內容就是及時、準確地掌握工程實施的過程中出現的問題，動態地根據實際進行調整從而使設計更合理、完善。山區高速公路小型構造物實施過程中常出現的問題主要有以下幾個方面。

1 出現的主要問題

1)小型構造物基礎實際承載力不足;2)構造物的位置與實際或地方需要有矛盾;3)設計縱坡限制，無法設置構造物;4)接線、改溝與實際或地方需要有矛盾。

2 主要解決方法

2.1 小型構造物基礎實際承載力不足的解決方法

2.1.1 動態掌控了解

山區高速公路的小型構造物(常見的為涵洞、通道和倒虹吸)基底驗槽承載力不足有以下幾種情況:

1)不及時驗槽。大多數承包人在開挖到基底高程后，由于種種原因，不及時進行基底驗槽承載力試驗，致使基坑被水浸泡，待基底承載力驗槽時，試驗數據比實際偏低，難以滿足圖紙設計要求的虛假現象。

2)原設計考慮采用了基底換填工程措施，但實際深度不足或深度不均。原設計圖紙設計采用了一定厚度的換填措施，承包人施工時，在基坑開挖至設計基底高程后，未進行基底高程處驗槽試驗和原設計進行比對，而是繼續下挖至原設計換填層底深度的高程后再做驗槽基底承載力試驗，試驗的結果發現基底的承載力仍然不滿足要求，這樣給現場方案調整帶來很大的被動。因為承包人應該在開挖至基底高程就立刻驗槽，而不應開挖至原設計換填層底部再做試驗，一旦發現卻因地質變化承載力存在不足，現場方案調整就陷入被動。這種情況下，如果繼續下挖換填，換填深度較大，實際效果較差，同時產生較大的工程量，如果考慮改變原來構造物基礎形式或位置，原來超挖破壞的基坑處理也產生較大的工程量和施工困難。

以上兩種常見情況就需要動態的掌握了解好小型構造物施工進展和工序，要求承包人在基坑開挖前熟悉設計圖紙，充分領會原設計意圖，在開挖基坑到基底高程及時進行驗槽承載力試驗。一旦發現驗槽承載力不滿足設計要求時，及時通知監理和設計方，這樣就為現場處理方案贏得主動，因地制宜采用綜合方式處理。

2.1.2 因地制宜，合理調整

若出現驗槽承載力不足時，首先要進行現場查看，根據試驗資料數據，因地制宜，靈活處理，有以下幾種常見方法:

1)若承載力略低于要求，并不太低，可考慮將分離式基礎改為整體式;2)若承載力很低，與要求相差較大，不滿足整體式基礎要求，考慮對基底進行換填，換填深度根據換填計算，考慮到換填效果，一般不宜大于2 m;3)若現場驗槽，軟弱基層較深，可考慮將構造物位置進行適當調整，結合必要的改路、改溝，位置調整至承載力較高、地質條件較好的合適的位置。

2.2 構造物的位置與實際或地方需要有矛盾時的解決方法

山區小型構造物常常設置在山沖內，一般山沖內有重要排水溝和通行的重要道路，設計時常常將通道和涵洞分開設計，使兩構造物較近，路基施工較困難。通道往往在較高處，兩側接線很長撇開了老路，這與地方老百姓平時生產、生活習慣不同，老百姓往往很難接受。

考慮山區通行和山沖匯水特點，在滿足以上要求情況下可以對改路、改溝進行必要處理，把涵洞、通道合二為一，在山沖水較大的地方，可設計為雙孔涵洞;在山沖水較小的地方，可把通道兼排溝加大尺寸，在通道內增加漿砌鋪砌，或者把通道設計成上下雙層的構造，即下層過水，上層加蓋板行車、行人，這樣既滿足了功能需要又方便了施工，還避免了兩側的較長接線占用山區稀有的耕植地。根據施工實踐，地方群眾對此種設計方案較為認同。

2.3 總體設計方案縱坡控制，難以原位設置構造物的主要解決方法

由于總體設計方案縱坡控制部分原有老路、水渠被挖方段切斷，對地方群眾出行、灌溉有一定影響，主要有以下幾種常見情況:

1)在淺挖或零填地段。由于總體設計方案縱坡控制，在縱面較低的淺挖或零填地段路線常常切斷了原有的溝渠，而這些溝渠常常是兼有排洪、灌溉兩種功能的，設計時常常只從排水考慮，在原位下挖設置了圓管涵，這樣由于涵底下挖較低，使溝渠底高程降低，無法實現原有的灌溉功能，從而引起地方不滿。鑒于這種情況，一般有兩種解決方案:a.與地方充分協調，在圓管涵內設置一道PVC管穿過，考慮灌溉功能，一般管徑不需要太大，管的兩頭分別接于原溝處，形成一個簡易小型的倒虹吸，同時由于PVC管在圓管涵內不存在滲水問題，且方便檢修更換，造價較低，這種方式實用經濟;b.結合實際地形，與當地協商，如出口處受灌溉影響田地面積較小，可考慮把部分高田進行取土，使其高程取低后對其進行復耕，與下游田地連成一片大田以滿足灌溉，同時便于小型機械化生產。以上兩種做法地方群眾均較為認可。2)在較深挖方地段。在山區地形、地貌與平原差別較大，地形起伏變化大是其重要的特點，因此結合實際地形，挖方段也可以下挖設置小型構造物，現實工程中，常常僅在路線中心處是一個小山包，四周都很低，而且路幅范圍基本將其挖平，這種情況就可以根據地形特點進行必要的開溝處理措施滿足通道排水需要，在此挖方段增設通道，并適當設計人行踏步或必要的改線滿足當地行人和通車的需求。

2.4 解決接線、改溝與實際或地方需要有矛盾的方法

山區高速公路地形復雜，山區道路和排水溝的特點與平原微丘區有較大差別，設計調查時不可能完全了解地方路系出行方式和習慣，往往對排洪了解較透徹而對水系的灌溉了解不全面，這就需要我們在設計及后續服務中做到以下幾點:

1)設計中對改路、改溝方案有充分理解，給出方案的同時要對可能出現的與方案矛盾的可能進行說明，并給出解決方法。2)人行通道、機通的接線常常是當地上山小路或溝通內外的機耕通道，這些道路等級往往不高但對于地方來講很重要。這就需要我們設計時要根據實際情況來確定接線長度和接線方式，有時往往一個通道需要一個以上的接線。3)山區高速公路人行通道、機通的接線道路從寬度、線形指標、路面結構比平原微丘區的等級要低，主要是地方自修道路，以土路為主，其特點是靠近村民聚居地，方便出行、耕作，但一般寬度較窄，縱坡較陡。接線工程設計時不必用過高的指標，造成很大的填挖，增大工程造價。接線在兩側的長度是有限的，在通道兩側使用的線形指標再高對于整條道路來說意義不大。另外，根據已建成通車的高速公路經驗，沒有設置兼排水通道，如果通道底設計為平坡，往往在使用過程中通道內部的積水難以排出，常年陰濕。建議通道設計時盡量設置兼排溝，若確實無需設置兼排溝則建議在通道底部略微設置坡度。

3 結語

山區高速公路遇到的情況多種多樣，小型構造物設置時遇到的情況也多種多樣，后續服務過程中處理原則就是根據實際情況滿足功能需要，最大可能地降低對地方的不利影響，最大限度地為設計積累實踐經驗、反饋重要且有價值的信息。

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