公路設(shè)計中涵洞的合理布設(shè)

馬毅

摘 要：涵洞的布設(shè)要結(jié)合周圍地形、地物等方面的綜合因素考慮，外業(yè)勘測中必須準(zhǔn)確測定中心樁號及角度，保證上、下游與進(jìn)水口、出水口相對應(yīng)。

關(guān)鍵詞：涵洞；準(zhǔn)確位置

公路經(jīng)常要跨越河流、溝渠，涵洞是主要排水構(gòu)造物之一，一般每公里設(shè)置3—5道。涵洞在工程主體中占有重要的地位，它的布設(shè)與農(nóng)田水利有著密切的關(guān)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(shè)非常重要，它將直接影響工程進(jìn)度和工程造價。

涵洞的設(shè)計應(yīng)符合安全、經(jīng)濟(jì)、適用、美觀的統(tǒng)一，符合公路等級標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)因地制宜，就地取材，便于施工與養(yǎng)護(hù)管理。在涵洞設(shè)計中，大多數(shù)涵洞布設(shè)在地形比較復(fù)雜的深溝、雞爪溝上，因此，涵洞位置的選擇要根據(jù)溝走向、上下游地形、地質(zhì)等因素，結(jié)合實際情況確定進(jìn)出、口的位置。

1 涵洞的布設(shè)原則

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

1.2、涵洞位置要應(yīng)服從路線走向，適應(yīng)路線平、縱要求并與路基排水系統(tǒng)協(xié)調(diào)，涵洞軸線盡量與此水流方向一致。在旁山內(nèi)側(cè)截水溝及路基排水邊溝出口處應(yīng)設(shè)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(jìn)入彎道前的縱坡大于4%的陡坡時，應(yīng)在此彎道附近設(shè)涵。

應(yīng)盡量避免與河溝斜交，只有在特殊情況下，可將上、下河道調(diào)整，使之從較好的位置通過。特別在土質(zhì)密實，邊坡穩(wěn)定的河溝，可改溝設(shè)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(qū)的山脊線時，在馬鞍形底部可開挖明溝排水不設(shè)涵洞，或路線交叉時，與分水嶺線平行，可不設(shè)涵。

1.3、在縱坡較大的路段要綜合考慮涵位的選擇應(yīng)與路基排水系統(tǒng)的相對關(guān)系。布設(shè)涵位時，可結(jié)合路線平、縱面設(shè)計圖，選擇合適的位置布設(shè)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(yīng)設(shè)涵。

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

2 涵洞布設(shè)步驟

2.1、在勘測設(shè)計之前，應(yīng)根據(jù)路線所給地形圖勾畫出匯水面積，并根據(jù)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(biāo)高和涵洞底縱坡。

2.1.1、在河溝縱坡小于5%時，應(yīng)順坡設(shè)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(biāo)高作起坡控制點，在進(jìn)口處適當(dāng)開挖。

2.1.2、在河溝縱坡大于5%小于10%時，可設(shè)斜置式坡涵，結(jié)合地形、地質(zhì)情況，基礎(chǔ)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(yīng)設(shè)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(jié)段的最大高差一般不超過涵洞上部厚度的0.75倍，否則應(yīng)加設(shè)矮墻，矮墻高度應(yīng)小于0.7米或涵洞凈高的三分之一，分節(jié)長度一般應(yīng)大于臺階高度的10倍，同時也應(yīng)考慮矮墻不應(yīng)過多壓縮涵洞過水?dāng)嗝妗?/p>

2.1.4、當(dāng)河溝縱坡變化較大時，可結(jié)合地形條件采用不等長度分節(jié)洞身。

2.2、在實際勘測中，應(yīng)校核勘測前初定的涵洞位置是否合理，路線經(jīng)過河溝、沖溝、灌溉等處都應(yīng)設(shè)置排水涵洞，路線經(jīng)過村莊時，為了排除被路線攔截的污水，也應(yīng)適當(dāng)設(shè)置涵洞。

如果河溝側(cè)坡太陡，而流量不是很大時，為了降低工程造價，可以適當(dāng)減少涵洞數(shù)量，利用截水溝、邊溝將若干條小溝導(dǎo)向一個構(gòu)造物。

2.3、在現(xiàn)場內(nèi)業(yè)整理時，應(yīng)根據(jù)勘察資料，參考路線縱面圖，核對外業(yè)目估的分水嶺是否正確，再對照中線資料與外業(yè)所繪的匯水區(qū)草圖，檢查涵洞位置是否正確、數(shù)量是否合理。

3 結(jié)語

涵洞布設(shè)是一項十分繁雜的工作。

1、外業(yè)期間的調(diào)查應(yīng)詳細(xì)、準(zhǔn)確無誤，在現(xiàn)場應(yīng)勾繪出路線與河溝的關(guān)系及涵位的草圖。

2、涵洞的布設(shè)要與路基綜合設(shè)計緊密配合，路基的斷面形式、路基范圍內(nèi)的改河、改溝等，都關(guān)系到涵洞的設(shè)計是否合理、是否經(jīng)濟(jì)適用。

3、涵洞布設(shè)要同路基防護(hù)工程相配合，公路兩側(cè)幾乎都設(shè)置了防護(hù)工程，涵洞如何同防護(hù)工程相銜接，如何避開防護(hù)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(shè)計中的誤差，涵位的選擇要作多方案的比較。

參考文獻(xiàn)

[1]葉鎮(zhèn)國 橋涵水文與水力學(xué) 人民交通出版社，2003

[2]周傳林 公路小橋涵設(shè)計 人民交通出版社，2003