淺談農(nóng)村公路涵洞的勘察設(shè)計

關(guān)璐璐

(新疆新紀(jì)元公路設(shè)計有限責(zé)任公司)

淺談農(nóng)村公路涵洞的勘察設(shè)計

關(guān)璐璐

(新疆新紀(jì)元公路設(shè)計有限責(zé)任公司)

主要針對2011年伊犁州重要農(nóng)村公路昭蘇縣阿克達拉鄉(xiāng)—蘇勒薩依牧業(yè)村公路工程為實例進行分析，探討如何進行農(nóng)村公路涵洞設(shè)計。

農(nóng)村公路涵洞設(shè)計;阿克達拉鄉(xiāng);工程造價

農(nóng)村公路建設(shè)較大程度的受到地形、地質(zhì)和灌溉條件的影響，由于公路的路基狀況不同，對于涵洞設(shè)計的特點也不完全相同，本文主要結(jié)合2011年伊犁州重要農(nóng)村公路昭蘇縣阿克達拉鄉(xiāng)—蘇勒薩依牧業(yè)村公路工程項目進行分析，就如何搞好涵洞設(shè)計、提高公路使用性能提出建議。

1 涵洞勘察設(shè)計的一般思考

農(nóng)村公路建設(shè)過程中，涵洞是跨越河流溝谷進行的人工渠道以及排除路基的內(nèi)側(cè)邊溝水流時，常用的建設(shè)模式。具有造價較低，施工比較簡單的特點，相對于整體的公路建設(shè)來說，涵洞的工程數(shù)量比較小，只有在山區(qū)公路建設(shè)中分布較多，在山區(qū)的公路段，涵洞一般每隔200～300 m左右設(shè)置一個。在實際的設(shè)計施工中，要特別重視對涵洞位置的選擇，看其是否能夠滿足排灌的基本要求，且保障公路建設(shè)的基本結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

2 公路工程建設(shè)的基本概況及涵洞建設(shè)環(huán)境分析

昭蘇縣位于伊犁哈薩克自治州西南部，處于北緯42°38'～43°15'、東經(jīng) 80°10'～ 80°30'之間，東與特克斯縣接壤，南與阿克蘇地區(qū)的拜城縣、溫宿縣隔山相望，西與哈薩克斯坦交界，北與察布查爾縣毗鄰。此公路工程的主線測設(shè)里程為K0+000～K22+000(含長鏈24.398 m)，支線為K0+000～K2+839.83，總長大致24.864 km。

2.1 公路建設(shè)基本地形分析

昭蘇縣為中亞內(nèi)陸腹地一個群山環(huán)抱的高位山間盆地，由于四周高山環(huán)抱，形成了一個較為獨特的自然生態(tài)環(huán)境，海拔在1 323～6 995 m之間。伊犁州與哈薩克斯坦交界，境內(nèi)地質(zhì)情況復(fù)雜，具有多種多樣的成礦地質(zhì)條件。本項目的地震動峰值加速度系數(shù)0.20 g。而水文條件也相對比較復(fù)雜，除特克斯河橫貫全境，還有24條河流分布在縣境南北。全縣河水年均總流量為110.60 m3/s，全縣可利用的水資源年徑流量為40.73億m3。沿線勘察2 m深度范圍內(nèi)未見地下水。

2.2 路面結(jié)構(gòu)的基本情況

通過調(diào)查資料分析，昭蘇縣屬于大陸性溫帶山區(qū)半干旱半濕潤冷涼氣候類型，氣候特點是：冬長夏短，沒有明顯的四季之分，只有冷暖之別。春秋濕潤、寒冷、多霧，盛夏多雷、多雨、多冰雹。公路等級三級，設(shè)計年限8年，自然區(qū)劃為VI4b，路面設(shè)計采用雙輪組單軸載100 kN作為標(biāo)準(zhǔn)軸載。設(shè)計年限內(nèi)一個車道上累計當(dāng)量軸次71.9萬次。根據(jù)實測最大彎沉值代表值173.5(0.01 mm)反算土基回彈模量為94.5 MPa，驗算確定主線路面結(jié)構(gòu)層為：3 cmAC-13F細粒式瀝青混凝土面層+下封層+18 cm水泥穩(wěn)定砂礫基層+15 cm天然砂礫底基層，路面設(shè)計彎沉值為48.5(0.01 mm)。

2.3 涵洞建設(shè)的基本情況分析

通過現(xiàn)場實地勘察，根據(jù)現(xiàn)有沖溝及實際地形進行布設(shè)，涵洞的孔徑根據(jù)形態(tài)調(diào)查法結(jié)合匯水面積確定，涵洞的設(shè)置服從路線走向，涵洞長度同路基寬度。全線涵洞設(shè)置如下：全線共設(shè)置78道涵洞，其中1～4.0 m鋼筋混凝土板涵8道，1～2.0 m鋼筋混凝土板涵29道，1～1.0 m鋼筋混凝土圓管涵10道，1～0.75 m鋼筋混凝土圓管涵22道，1～0.5 m鋼筋混凝土圓管涵9道。涵洞設(shè)計汽車荷載等級：公路-II級;設(shè)計洪水頻率：1/25。

3 農(nóng)村公路涵洞勘察設(shè)計分析

3.1 涵洞位置的選擇

一般來說，涵洞位置是跟公路路線的走向相一致的，選擇位置主要考慮的因素包括基本的地形地貌，并在降低涵洞工程量和工程造價的基礎(chǔ)上，進行高質(zhì)量的涵洞建設(shè)。根據(jù)昭蘇縣阿克達拉鄉(xiāng)—蘇勒薩依牧業(yè)村公路工程涵洞的具體情況來看，位置選擇主要考慮因素有以下幾個方面。

(1)與河流的交匯處，公路的路線上游匯水面積大于0.1 km2時，要進行涵洞設(shè)置。

(2)與其他路線交叉處，考慮到通行方便，設(shè)置相應(yīng)的涵洞，根據(jù)與路線相交公路的功能、等級、用地條件和交通量等綜合調(diào)查，布設(shè)平面交叉路口，此公路建設(shè)項目全線共調(diào)查路線交叉12處，進行設(shè)計的平面交叉12處，其中渠化交叉1處，T型交叉9處，十字型交叉2處。在交叉處考慮到地形需可以設(shè)置涵洞。

(3)針對昭蘇縣阿克達拉鄉(xiāng)—蘇勒薩依牧業(yè)村公路工程的路基邊溝排水渠現(xiàn)狀，在山區(qū)公路的山坡線，可以考慮設(shè)置涵洞，并且間距大小不超過400～500 m。

3.2 洞口型式設(shè)計

一般來說，常用的農(nóng)村公路涵洞型式設(shè)計主要包括一字墻護坡、錐形護坡、八字翼墻、下游接擋土墻附跌水、上游邊溝跌水井和跌水井等幾種形式，根據(jù)昭蘇縣阿克達拉鄉(xiāng)—蘇勒薩依牧業(yè)村的基本地形以及涵洞位置，進行洞口設(shè)計主要有以下設(shè)計類型。

(1)八字翼墻或錐形護坡洞口。

在昭蘇縣阿克達拉鄉(xiāng)—蘇勒薩依牧業(yè)村平坦順直、縱斷面高差變化不大的河溝可以設(shè)置八字翼墻或錐形護坡洞口。從而選擇涵洞形式較簡單，水力條件較好，在使用上具有工程量小、施工簡單和經(jīng)濟等特點，相對來說，昭蘇縣阿克達拉鄉(xiāng)—蘇勒薩依牧業(yè)村公路的涵洞設(shè)計采用八字翼墻較錐形護坡更為經(jīng)濟。

(2)一字墻護坡洞口。

一字墻護坡洞口在昭蘇縣阿克達拉鄉(xiāng)—蘇勒薩依牧業(yè)村公路的涵洞建設(shè)中也有一定的運用，適用于邊坡規(guī)則的人工渠道，且工程量比較小，形成窄而深的效果，在河流斷面變化不大的地區(qū)采用這種類型的洞口設(shè)計。

(3)上游急流坡與上游跌水井洞口。

在公路經(jīng)過特克克斯河的時候，路基縱斷面設(shè)計滿足不了橋涵建筑高度要求，且河溝的縱坡為10% ～30%，設(shè)計的是這種類型的洞口設(shè)計，在溝底和溝槽邊采用人工鋪砌，形成的跌水高小于建筑高度，上游采取跌水井洞口，下游配合八字翼墻形式。但是在涵洞的河溝縱坡大于30%時，則在進口處設(shè)置跌水井，減緩水流速度，保障整個土體的穩(wěn)定。為保證急流槽的穩(wěn)定，當(dāng)?shù)叨却笥? m時，每隔1.5～2.0 m設(shè)一道防滑墻。

(4)上游邊溝跌水井洞口。

在河流的上游公路建設(shè)中，要排除長距離內(nèi)的邊溝及截水溝的河水，需要進行邊溝跌水井的洞口設(shè)計，并在下游洞口設(shè)置八字翼墻。

［1］劉文進.淺談山區(qū)高速公路涵洞的勘察設(shè)計［J］.山西交通科技，2008，(4).

［2］王立.芻議公路涵洞的勘察設(shè)計方案［J］.城市建設(shè)理論研究，2011，(8).

［3］陳昌琳，陳瑞.淺談高速公路中涵洞的勘察設(shè)計［J］.科技信息，2009，(11).

U412

C

1008-3383(2012)07-0047-01

2012-04-26