山區(qū)高速公路涵洞選型及設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

胡 可，徐治華

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550001)

山區(qū)高速公路涵洞選型及設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

胡 可，徐治華

(貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院股份有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550001)

山區(qū)高速公路在設(shè)計(jì)建設(shè)中，常常需要跨越溝谷、河流、溪流等，一般必須修建涵洞。涵洞作為山區(qū)高速公路的主要構(gòu)造物之一，其選型和設(shè)計(jì)對(duì)于山區(qū)高速公路的使用、安全、經(jīng)濟(jì)等有著重要的關(guān)系，直接關(guān)系著整個(gè)高速公路的造價(jià)和使用質(zhì)量，因而必須做好山區(qū)高速公路涵洞的選型和設(shè)計(jì)。憑借筆者多年工作經(jīng)驗(yàn)，闡述了山區(qū)高速公路涵洞選型和設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

山區(qū)；高速；公路；涵洞；選型

1 山區(qū)高速公路涵洞選型

1.1 鋼筋混凝土蓋板涵

鋼筋混凝土蓋板涵優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，整體性好，對(duì)地基不均勻沉陷和地震的適應(yīng)性好；維修費(fèi)用低。

1.2 箱涵

箱涵是整體閉合式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，主要由涵身、翼墻、基礎(chǔ)、變形縫等四個(gè)部分組成。箱涵的主要特點(diǎn)性整體性好以及抗震性能高，通常在遇到軟基的情況下采用箱涵。

1.3 鋼筋混凝土圓管涵

圓管涵主要由管身、基礎(chǔ)、接縫及防水層構(gòu)成。圓管涵的主要特點(diǎn)是成本低下、體積小、施工便利等，特別適合用在要求流量較小的灌溉涵。

1.4 拱涵

拱涵作為主要的橋梁涵洞型式之一，主要由七個(gè)部分組成，分別為涵臺(tái)、基礎(chǔ)、護(hù)拱、拱圈、沉降縫以及排水設(shè)施等。其優(yōu)點(diǎn)是充分利用石材，節(jié)約鋼材、水泥，整體性好，維修費(fèi)用低。

綜上所述，涵洞的各種類(lèi)型都有其優(yōu)點(diǎn)及不足，在工程設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)因地制宜，結(jié)合工程實(shí)際情況，采取與實(shí)際相符的涵洞的型式。每一座山區(qū)高速涵洞所處的水文地質(zhì)條件都是不盡相同的，并且高速公路路基的高度以及填料情況也是千差萬(wàn)別的，因而必須對(duì)各種情況進(jìn)行綜合考慮，綜合考慮施工、成本、維護(hù)管理、交通等因素，確保選型的合理性。

2 涵洞設(shè)計(jì)

2.1 涵洞設(shè)計(jì)原則

(1)合理的布置涵洞方位，確保進(jìn)出口順，水流穩(wěn)定，方便進(jìn)行宣泄洪水，避免出現(xiàn)紊流以及旋渦等情況，避免洞口被沖毀；(2)確保公路路線(xiàn)不會(huì)因?yàn)椴缓侠淼暮床贾枚斐傻暮樗判共豁槙车那闆r，避免路基被沖毀，從而影響到正常交通和農(nóng)業(yè)灌溉；(3)綜合多種因素進(jìn)行全面的、綜合性的考慮，加強(qiáng)路基排水，綜合考慮路基排水和涵洞方位的選擇，確保涵洞設(shè)置的經(jīng)濟(jì)性和合理性。

2.2 涵洞的合理布設(shè)

涵洞通常設(shè)置在路線(xiàn)縱斷面設(shè)置凹型豎曲線(xiàn)處以及路線(xiàn)跨越存在突出的排水溝槽部位；在路段的陡坡段過(guò)度到緩坡段，在大約200 m的范圍內(nèi)不存在其他的涵洞，需要在變坡點(diǎn)的位置進(jìn)行涵洞的布設(shè)；在截水溝的排出水部位應(yīng)當(dāng)進(jìn)行涵洞的設(shè)置，可以有效的避免水流順著邊溝流過(guò)而導(dǎo)致路基被沖毀；只要是路線(xiàn)通過(guò)需要進(jìn)行農(nóng)田灌溉以及通行大量牲畜的河溝時(shí)，都需要進(jìn)行涵洞的布置；在傍山路線(xiàn)處進(jìn)行涵洞的布設(shè)，需要以所在區(qū)域的暴雨的輕度為依據(jù)，對(duì)涵洞的尺寸進(jìn)行確定，確保涵洞布置的堅(jiān)固性、耐用性、經(jīng)濟(jì)性和合理性。

3 案例分析

3.1 山區(qū)高速公路涵洞形式選擇

貴州省德江至習(xí)水高速公路正安至習(xí)水段，根據(jù)該路段的公路等級(jí)，根據(jù)經(jīng)濟(jì)性、堅(jiān)固性和安全性等要求，綜合考慮造價(jià)、施工、養(yǎng)護(hù)等多方面的因素，考慮到蓋板涵構(gòu)造簡(jiǎn)單、工程量小、施工簡(jiǎn)易，決定采用蓋板涵和圓管涵，共新建鋼筋混凝土蓋板涵110道,鋼筋混凝土圓管涵2道。

3.2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

涵洞設(shè)計(jì)方式為涵洞通用圖+每道涵洞布置圖，涵洞施工時(shí)須根據(jù)涵洞通用圖查獲相應(yīng)結(jié)構(gòu)尺寸及配筋參數(shù)進(jìn)行施工。涵洞的結(jié)構(gòu)形式和孔徑在選擇過(guò)程中主要依據(jù)因素有水文地質(zhì)情況、水利性能、沿線(xiàn)施工材料分布等，從涵洞結(jié)構(gòu)的安全性、農(nóng)田灌溉的需要和減少?zèng)_刷等角度考慮，主要采用無(wú)壓力式的涵洞形式。

涵位根據(jù)沿線(xiàn)地形、地質(zhì)、水文等條件，結(jié)合全線(xiàn)排水系統(tǒng)及農(nóng)田排灌系統(tǒng)而定，盡量做到一溝一涵，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理時(shí)進(jìn)行改溝或并溝設(shè)涵。當(dāng)天然河溝與路線(xiàn)斜交時(shí)，若條件允許，則在上下游分別采取改溝、加設(shè)導(dǎo)流和調(diào)整構(gòu)造物等方法，將水流方向和路線(xiàn)的夾角進(jìn)行增大，從而縮短涵長(zhǎng)降低造價(jià)。當(dāng)人工溝渠與路線(xiàn)斜交且條件許可時(shí)采用改溝的方式使涵軸與路線(xiàn)正交以縮短涵長(zhǎng)。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，涵洞是山區(qū)高速公路中的主要構(gòu)筑物與之一，在實(shí)際工程中，需要結(jié)合工程實(shí)際情況，從經(jīng)濟(jì)、施工、管理、水文地質(zhì)情況等多種角度進(jìn)行優(yōu)化分析，在對(duì)涵洞技術(shù)要求進(jìn)行滿(mǎn)足的情況下，選擇最為合理性、安全性和經(jīng)濟(jì)性的涵洞型式。并且在涵洞設(shè)計(jì)中，嚴(yán)格按照地區(qū)地質(zhì)情況和涵洞選型，根據(jù)設(shè)計(jì)原則保證涵洞設(shè)計(jì)的合理性，確保涵洞設(shè)計(jì)質(zhì)量，保證其使用效果。

[1] 吳緒浩.淺談欽防高速公路涵洞通道的設(shè)計(jì)與基礎(chǔ)處理[J].廣西交通科技，1998，(3)：45-46.

[2] 佟馨茹. 高速公路涵洞設(shè)計(jì)[J]. 交通世界:建養(yǎng), 2011，(23):216-217.

[3] 趙江輝.高速公路涵洞設(shè)計(jì)淺談[J].山西建筑，2010，(8)：287-288.

U449.1

C

1008-3383(2017)09-0134-02

2017-06-07

胡可(1981-)，男，貴州貴陽(yáng)人，本科，主要從事的橋涵設(shè)計(jì)工作。