公路設計中涵洞的合理布設

馬毅

摘 要：涵洞的布設要結合周圍地形、地物等方面的綜合因素考慮，外業勘測中必須準確測定中心樁號及角度，保證上、下游與進水口、出水口相對應。

關鍵詞：涵洞；準確位置

公路經常要跨越河流、溝渠，涵洞是主要排水構造物之一，一般每公里設置3—5道。涵洞在工程主體中占有重要的地位，它的布設與農田水利有著密切的關系。它分布于公路的全線，工程量比重較大，投資相對較多，約占工程總投資的20%左右。因此涵洞布設非常重要，它將直接影響工程進度和工程造價。

涵洞的設計應符合安全、經濟、適用、美觀的統一，符合公路等級標準，應因地制宜，就地取材，便于施工與養護管理。在涵洞設計中，大多數涵洞布設在地形比較復雜的深溝、雞爪溝上，因此，涵洞位置的選擇要根據溝走向、上下游地形、地質等因素，結合實際情況確定進出、口的位置。

1 涵洞的布設原則

1.1、涵洞位置的選擇直接關系到路基的穩定，因此涵洞的進、出口應盡量對著原溝的進出、口，保證水流的暢通，避免水流沖刷路基，如不對應，可進行改溝處理，保證上、下游與進、出水口相對應。控制好進、出口的高度，涵底縱坡要結合原地形縱坡進行調整。如進口處在低洼路段，而且受路線縱斷標高限制，無法設八字墻時，可改設為渫水井把水收進涵洞。

1.2、涵洞位置要應服從路線走向，適應路線平、縱要求并與路基排水系統協調，涵洞軸線盡量與此水流方向一致。在旁山內側截水溝及路基排水邊溝出口處應設涵，在陡坡急彎，路線偏角較大（大于90度），平曲線半徑較小，路線進入彎道前的縱坡大于4%的陡坡時，應在此彎道附近設涵。

應盡量避免與河溝斜交，只有在特殊情況下，可將上、下河道調整，使之從較好的位置通過。特別在土質密實，邊坡穩定的河溝，可改溝設坡涵，原溝可做盲溝排水，這樣可縮短涵洞長度，有利于泄水。

在路線跨越丘陵地區的山脊線時，在馬鞍形底部可開挖明溝排水不設涵洞，或路線交叉時，與分水嶺線平行，可不設涵。

1.3、在縱坡較大的路段要綜合考慮涵位的選擇應與路基排水系統的相對關系。布設涵位時，可結合路線平、縱面設計圖，選擇合適的位置布設涵洞，路線縱坡成凹形的低處或路線縱坡由陡變緩的變坡點應設涵。

1.4、凡路線必須通過農田灌溉渠或鄉村道路的河溝時，一般要在保持原有農田水系的情況下布設涵洞。

2 涵洞布設步驟

2.1、在勘測設計之前，應根據路線所給地形圖勾畫出匯水面積，并根據分水嶺確定涵洞的位置，初步確定涵洞孔徑和凈空，其主要計算洞底中心標高和涵洞底縱坡。

2.1.1、在河溝縱坡小于5%時，應順坡設涵，使涵底縱坡與天然河溝底坡一致。在河溝縱坡較大時，可以涵洞出口處標高作起坡控制點，在進口處適當開挖。

2.1.2、在河溝縱坡大于5%小于10%時，可設斜置式坡涵，結合地形、地質情況，基礎可做在臺階形、齒形、扶壁形。

2.1.3、在河溝縱坡大于10%小于30%時，應設成階梯形平置坡涵，分段長度一般為2-6米，隨著縱坡的增大而減小。相鄰兩節段的最大高差一般不超過涵洞上部厚度的0.75倍，否則應加設矮墻，矮墻高度應小于0.7米或涵洞凈高的三分之一，分節長度一般應大于臺階高度的10倍，同時也應考慮矮墻不應過多壓縮涵洞過水斷面。

2.1.4、當河溝縱坡變化較大時，可結合地形條件采用不等長度分節洞身。

2.2、在實際勘測中，應校核勘測前初定的涵洞位置是否合理，路線經過河溝、沖溝、灌溉等處都應設置排水涵洞，路線經過村莊時，為了排除被路線攔截的污水，也應適當設置涵洞。

如果河溝側坡太陡，而流量不是很大時，為了降低工程造價，可以適當減少涵洞數量，利用截水溝、邊溝將若干條小溝導向一個構造物。

2.3、在現場內業整理時，應根據勘察資料，參考路線縱面圖，核對外業目估的分水嶺是否正確，再對照中線資料與外業所繪的匯水區草圖，檢查涵洞位置是否正確、數量是否合理。

3 結語

涵洞布設是一項十分繁雜的工作。

1、外業期間的調查應詳細、準確無誤，在現場應勾繪出路線與河溝的關系及涵位的草圖。

2、涵洞的布設要與路基綜合設計緊密配合，路基的斷面形式、路基范圍內的改河、改溝等，都關系到涵洞的設計是否合理、是否經濟適用。

3、涵洞布設要同路基防護工程相配合，公路兩側幾乎都設置了防護工程，涵洞如何同防護工程相銜接，如何避開防護工程的伸縮縫、變坡點等都需要在選擇涵位置時考慮，以減少設計中的誤差，涵位的選擇要作多方案的比較。

參考文獻

[1]葉鎮國 橋涵水文與水力學 人民交通出版社，2003

[2]周傳林 公路小橋涵設計 人民交通出版社，2003