淺析高速公路涵洞設計

（商洛公路管理局勘察設計室，陜西 商洛 726000）

1 涵洞對于道路中的作用

它是道路排水體系的關鍵內涵，尤其是在水分非常多的區域中最為關鍵。其在道路中占據的分量是非常多的，具體體現在項目的總數以及成本等相關的內容上。根據相關的信息分析，小橋涵工程數量約占橋涵總數的60%～70%，一般平原地區每千米約有1 道～3 道；山區每千米平均約有3 道～5 道。項目費用在總體的費用中占據大約五分之一的比例，可見它的作用之大。

2 常見的類型區分

2.1 結合建材性質來區分

(1)磚涵。它可以在所在地區獲取，不過不適合在堿比例較高的區域。

(2)石涵。它的成本和護理的資金非常少，不用使用過多的鋼材等物質，而且可以長久地使用，在石塊比較多的區域中最好是將其當成首選。

(3)混凝土涵。多用于四鉸管、拱涵，少量用于圓管及小跨徑的蓋板涵。它不需要使用過多的鋼材物質。

(4)鋼筋混凝土涵。用于管涵、蓋板涵、箱涵和拱涵。其洞身非常的穩當，而且便于長久地使用，不需要花費大量的資金。它的輸送等不費事，但是和上述相比其用到的鋼的數量較大，而且預制活動也更加的繁瑣。

(5)其他。有木涵、瓦管涵、鑄鐵管涵、石灰三合土拱涵等。

2.2 結合構造的樣式來區分

(1)管涵。直徑一般取0.5-1.0 m，受力情況和適應基礎的性能較好，僅設置端墻，不需要墩臺，因此不需要過多的圬工與成本核算。不過當路堤不高的時候，其運行會受影響。

(2)蓋板涵。蓋板涵在結構形式方面有利于在低填土路基上設置，且能做成明涵。

(3)拱涵。超載潛力比較大，而且它的砌筑工藝非常簡單，應用比較的普遍。

(4)箱涵適用于軟土地基，缺點是建設活動不易開展，費用非常多，最好是不運用這種方法。

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2.3 結合洞頂的土壤的類型來劃分

(1)明涵。洞頂不填土，適用于低路堤及淺溝渠處。

(2)暗涵。洞頂填土大于50 em，適用于高路堤及深溝渠處。

2.4 結合水利性特征來區分

(1)無壓力式涵洞。入口處水深小于洞口高度，洞內水流均具有自由水面。

(2)半壓力式涵洞。人口處水深大于洞口高度，水流僅在進水口處充滿洞口，而在涵洞的其他部分都具有自由水面。

(3)壓力式涵洞。人口處水深大于洞口高度，在涵洞全長的范圍內都充滿水流，無自由水面。

3 使用規定

使用的時候，其會長久一受到外在的風雨等惡劣氣候條件的影響，同時其自身還應該確保通行活動以及排水工作順利開展，所以，在其使用的時候要確保具有以下的這些規定：

3.1 要有高效的泄洪水平。要確保當遇到超嚴重的災情的時候，可以有效地進行排洪工作，確保不會對道路以及附近的設施等帶來負面效益。

3.2 確保強度和安穩性等符合規定。在受到重力影響的時候，確保構件不會出現嚴重的位置移動以及形變等現象。以此來確保通行順暢安穩。不但要符合此時的規定，同時還要分析道后續的活動需求。

3.3 要有非常好的持久性特征。要確保在正常的使用時間段中運作合理。

3.4 當其合規安全性標準之后，要展示出它的低成本性特征。要盡量使用全新的物料等，要確保建設活動成規模，進而獲取非常好的效益性。

4 設計工作中要明確的詳細內容

為確保合乎涵洞等運行規定，接下來具體的論述在設計時要關注的一些要素：

4.1 明確涵洞等具體方位和大小。結合具體狀態明確其實際方位，進而使用優秀的構造，通過有效地措施來明確其尺寸大小。不過我們需要認真關注的一項內容是，在高速公路中計算涵洞設計流量時一般采用1/100 的設計頻率，斜交角度較大時應避免采用拱涵，如果涵的長度非常長的話，最好是用大一些的涵洞，除此之外，分析其大小的時候還應該分析到后續的維護等內容，這些要素是我們在明確其形式等要關注的事項。

4.2 認真地布設鋼筋。假如其選擇出現問題，兩根之間的距離太近的話，就必然會發生蜂窩以及空隙等現象。而且要確保保護層有一定的厚度。假如其非常薄的話，在平時的狀態中，其非常的易于出現水化現象，形成一定的物質，進而無法獲取外在的保護效力，導致保護層受到影響，這時候就會使得材料出現生銹問題。

4.3 為了防止不均勻沉降及基礎柔度過大而產生的影響，沿涵長方向每4m～6m設置一道沉降縫，要在縫隙地方積極的防水，這樣做的目的是為了避免水對構造產生不利作用。 沉降縫設置位置和數量要合理，要保證洞口段落不要太短，設置太少則易造成涵洞基礎沿涵長方向柔度過大從而產生較大變形影響正常使用，當采用整體式基礎時尤為明顯。

4.4 基礎埋置深度應符合設計規范要求，當地基承載力不足時可以通過采用整體式基礎減小基底應力或者采用地基處理來提高地基承載力的方法解決。

4.5 在高速公路項目中做暗涵條件滿足時盡量采用暗涵，這樣可以保證行車的舒適性和安全性，當采用明涵時應設置搭板來降低橋頭跳車產生的影響，有的地方也通過在涵臺背4m～6m 范圍內填筑特殊填料來實現涵洞和路基的剛度過度。

4.6 為了防止外界環境對結構物的侵蝕，特別是在有腐蝕的環境下，可以通過加大鋼筋保護層厚度或者在表面涂抹瀝青等防腐材料來提高結構物的耐久性。

4.7 八字墻、翼墻、錐坡、截水墻等附屬設施形式和尺寸的選擇要合理，既要保證結構的安全性，又要保證結構的正常使用功能。

上文的這七點內容是在開展設計活動時，要認真關注的事項，相同的要素非常多，這就要我們在具體的活動中認真地分析。

5 分析設計的發展前景

通過分析無數的實踐活動，我們明確在具體活動中，其面臨的非常多的不利現象在設計的時候是能夠有效的應對的。設計者在開展工作的時候認真仔細分析問題，就可以確保項目的品質合乎規定。而且要高效率的使用全新的工藝和物資，選取方案的時候還應該分析到它的成本問題。當設計時期將所有的對品質有作用的要素分析到位了。才可以確保項目的品質合乎規定。這項內容是所有的設計工作者要認真分析的。

[1]孫家駟.公路小橋涵勘測設計[M].第3 版，北京：人民交通出版社.2004.

[2]劉培文.公路小橋涵設計實例[M].北京：人民交通出版社，2004.

[3]顧克明.公路橋涵設計手冊(涵洞)[M].北京：人民交通出版社，1993.