高速公路小橋涵設計的幾點思考

吳志強

(遼寧省交通規劃設計院)

高速公路設計中由于小橋涵數量大、造價低，設計中存在被忽視的傾向。而小橋涵設計恰恰是與沿線百姓直接利益攸關的，是關系民生問題的大問題，也往往是工程建設實施過程中矛盾最為突出，引起的設計變更最多的方面，一個小的設計疏忽、設計失誤都可能導致工程上、沿線百姓物質上不可彌補的損失。因此，要求小橋涵設計者主觀上提高認識，加強責任心，具體設計中堅持實事求是，耐心細致，努力做到設計與施工、沿線百姓的和諧統一。

1 洞口進出口設計應因地制宜

對于靠近山體拱涵，進口若采用一字墻洞口則靠近山體一側側墻開挖較大，回填防護困難，根據地質情況可以考慮采用八字墻形式進行設計，洞口對應溝渠的八字墻角度可做成直墻，同時將需要防護設計的段落提供給路線防護設計人員增加防護設計。對于進口采用跌水井、急流坡等特殊洞口的占地問題，以及小橋涵洞口出現順路接溝的設計要求應加以重視和明確，很多項目在設計中沒有充分考慮給出洞口以外的占地，導致百姓阻工嚴重。后續設計中橋涵組應加強與路線組的協調，向改移組提出征地需求，完善占地圖設計，降低施工期補充征地的難度。

小橋涵出口一定要明確，加強與原溝渠的連接。高速公路排水是一個系統工程，小橋涵的橫向排水不能脫離路線的縱向排水而獨立存在，也不能脫離于原溝渠而獨立進行，否則，將是空中樓閣、無源之水。而高速公路設計中經常出現外業調查不細、調查范圍不夠、設計中考慮不全的情況，導致小橋涵排水沒有出口，造成沖地、淹地、淹民宅等情況發生。在設計初始階段就對排水口設計充分重視，克服諸如為排水找出口引溝過長、涉及占地、工程量大不值得等思想，將矛盾解決于設計初期，減少建設期間工程管理和設計變更。如通道兼排水設計時，排水必須有出口，否則會出現沖毀現狀道路的情況發生。

2 小橋涵基礎設計應加強對地質資料的使用和研讀，采用全壽命周期成本，合理選用基礎結構形式

設計人員應努力提高對工程地質的自我研判能力，對地質成果的采用，不應只重視基底承載力和側摩阻力等個別定量指標，也應對鉆孔位置、地質的一般描述說明等加以重視，詳細解析地質描述，做到全局性把握，有針對性的選用指標，達到質量和安全的統一。如砂巖、頁巖、片麻巖、板巖、泥巖遇水軟化，承載力下降快;如設計中未考慮此種地質的影響而設置為淺基礎，施工中往往都需改為樁基礎，否則將留下工程隱患。應由設計人員應與地質鉆探人員一起進行鉆探布孔，設計人員提出鉆孔的具體要求，保證鉆孔的有效性和可操作性。

小橋涵多需要在低洼處設置，而恰恰低洼處地質條件不利，再加上填土較高，在具體設計中往往出現采用淺基礎承載力不足的情況，即使采取諸如基礎換填、平面位置平移至山腳下等措施，往往帶來基坑開挖量大、對原地貌破壞嚴重、0#、1#臺地質條件變化大等不利情況，對節約工程成本意義不大。需要設計者轉變設計理念，開拓設計思路，改變小橋涵造價低，應采用淺基礎的思維定式，采用全壽命周期成本對采用樁基礎和淺基礎進行對比分析，堅持具體問題具體分析，努力達到安全和造價的和諧統一，小橋應盡量采用樁基礎，通道可傾向于作淺基礎。

3 對于半坡涵設計應加強重視，防患于未然

由于高速公路建設的大發展，新建項目多集中在山區、邊遠地區，對于山區的涵洞設置;由于填土高度高，若設置在原位、采用原地面線會導致涵長過長，這種情況下，可采用半坡涵的形式進行處理。就是將涵洞設置在新建路基上，涵洞進口與原溝順接，出水口流經填土邊坡后到達原地表。設計思路是清晰的、可行的、經濟合理的，但在具體設計施工時常會出現問題。

一是對填土路基的要求較高，不允許較大的不均勻沉降發生。由于具體施工時，橋涵施工和路基施工是兩個不同的施工單位，就對施工組織提出了較高的要求，也要求設計者在設計時充分考慮此因素，在設計文件中對填筑材料粒徑、填筑后壓實度、填筑后的空隙率、工后沉降值、填筑標高、超寬填筑尺寸等要求一定要明確，確保施工單位有理可查、有據可依。

二是進口一定要與原坡順接。加強涵底鋪砌處理，必要時對原坡進行整形并部分砌石防護，確保原地表水全部集束到涵洞中，避免沖刷路基坡角;靠近山體一側的洞口八字墻的角度宜順應實際地形，盡量減少開挖數量。

三是注意涵洞沉降縫處理及防水處理。由于是新填筑路基，空隙率、壓實度等指標與天然基礎還有很大差距，因此，對于涵洞的防水問題一定要重視。基礎盡量設計為整體式基礎，既可減小不均勻沉降，又可有效避免水的下滲。設計中對沉降縫位置、寬度、所用材料、處置措施等都明確要求;對臺身的防水層提高技術標準，確保防水安全有效。

四是加強對出水口急流槽的專門設計，這是半坡涵的設計重點和難點。由于經驗不足等原因，設計者對半坡涵的出水口設計急流槽不夠重視，不做特殊設計，與一般填方路基急流槽的尺寸和基礎深度一致，結果出現問題。如丹東至通化高速公路的半坡涵，施工完成未交工驗收階段，恰逢暴雨，暴雨過后，發現多數涵洞出口沖刷路基嚴重，導致涵洞失穩，甚至一個涵洞6 m的出口邊段整個被沖走。所以，半坡涵的出口的急流槽應根據暴雨期的水流量、水流速度、沖刷值進行專門設計，充分考慮新填筑路基邊坡的實際，合理設計急流坡的長度、尺寸、位置、基礎深度、邊坡加強防護寬度等，做到有的放矢、安全高效、不留隱患。凡事預則立，不預則敗。半坡涵做為一個以往設計相對較少的結構形式，要求設計者必須根據每一個涵洞的具體情況，對進出口進行專門設計，充分考慮施工的不可控制因素，對施工期間的臨時排水等明確要求，不可有麻痹思想和僥幸心理。

4 涵洞標高、凈高的設置應滿足實際需要

當路線沿水庫邊緣布設時，對于靠近水庫水位應加強調查，尤其應重視水庫豐水期水位的調查，確保路基防護高度滿足要求外，還應考慮該段落內的有同行功能的橋涵豐水期是否積水，若無法調查清楚時建議取得攔水壩頂或溢洪道標高作為參考，避免出現通道內積水無法通行的情況。

現階段高速公路設計中，小橋涵、通道凈高確定過于拘泥于規范要求和滿足農業生產要求，過于機械，對于消防、林業生產等要求，缺乏發展眼光，標準選擇偏低，對周邊群眾影響較大。每個村莊應保留一條標準相對較高的通道，作為消防、救援通道。

5 加強與路基設計組間的銜接配合，加強與沿線地方百姓的充分溝通，充分滿足地方要求

應加強小橋涵與路基連接處的設計溝通，尤其是與路基防護和路線排水的銜接處理。小橋涵設計中應耐心細致、考慮周全，對于接路基擋土墻的小橋涵，應及時與路基設計者溝通，傳遞設計資料，保證路基擋墻設計至橋涵的進出口末端，避免排水平面位置不對齊、尺寸不對應、縱向標高矛盾等的情況發生。位于互通立交服務區主線及匝道、分離式路基范圍內的涵洞設計，當涵洞兩側洞口不平行時涵長計算應按照兩側路肩位置的實際標高和交角計算，不應按照與主線交角進行設計，否則涵洞長度有誤，待土基填筑后發現涵長不足已經無法接長，只有通過調整填方邊坡坡率增加防護設計等方式處理，最終效果也不甚理想。

小橋涵是解決局部排水問題，是為沿線百姓服務的，而水火無情，所以說小橋涵設計是關系民生的大事。設計者應改變過去單一強調工程的經濟性、功能性的要求，將民生觀念融入貫穿設計的全過程。在外業期間注意切實與地方村鎮、百姓的溝通，虛心聽取沿線百姓的意見，詳細了解百姓的需求，堅持因地制宜、工程服務民生的原則進行設計，努力做到工程與沿線百姓利益的相互和諧、統一。如貴州遵義至畢節高速公路遵義段同一涵洞需滿足灌溉、排水、人行等諸多功能，而在標高上又相互矛盾，經與地方百姓仔細協商，充分借鑒地方建設特色，采用增加懸掛水管等方式，較好地解決了問題;如貴州山區取水困難，個別涵洞既要解決橫向排水問題，還需保護路基下壓覆的水井，經與地方百姓協商，采取加高原水井口的做法，圓滿地解決了問題。

現階段，高速公路小橋涵設計著重解決排水問題，對于照明、安全等問題未以考慮。而山區填方路基填土較高，導致涵長過長，而且涵下縱坡較大，加之南方多雨，導致涵洞內即便在白天也陰暗、潮濕、狹窄，如果涵洞兼人行，旁邊還會有開口的邊溝;即使設計階段未考慮人行的涵洞，但由于設計中不可避免的減少了原來居民的出行通道，由于出行便利和出行習慣，附近居民可能會利用部分涵洞出行;再加上時間長了，因無人管理、當地百姓覺悟等問題，涵洞內又會堆積雜物。以上問題最終可能引起安全問題，確實需在設計階段應予以重視和考慮。

[1]降低造價公路設計指南[M］.交通部公路司，2005.

[2]公路橋涵設計通用規范(JTG D60-2004)[S］.北京.人民交通出版社，2004.

[3]公路工程技術標準(JTG B01-2003)[S］.北京.人民交通出版社，2004.

[4]公路涵洞設計細則(JTG/T D65-04-2007)[S］.北京.人民交通出版社，2007.