關于涵洞在公路中布置方式的探討

摘 要：涵洞是廣泛應用于公路中的小型水利設施，對于公路和農田的排灌都起著舉足輕重的作用，因此，如何正確選擇適宜的設計形式，也是至關重要的。本文主要介紹公路工程中涵洞的布置形式及對改移溝渠的靈活運用。

關鍵詞：公路；涵洞；正交；斜交；改移溝渠

1 涵洞的布置形式

1.1 正交涵洞

正交涵洞即涵洞沿路線垂直方向布設，具有涵長最短、造價節約、設計施工簡便、受力分布均勻等優點，因此，在涵洞布設中應優先選用。然而，路線選線時涵洞的布設不作為主要控制因素，因此正交涵洞一般僅在靠近主要道路的交叉口及跨越主要構造物（如高速公路或等級航道）前后才會出現。

1.2 斜交涵洞

一般用于灌排的溝渠均是依農田布置，而蘇北地區的農田以正東西或南北格局為主，所以正東西或南北方向的溝渠占絕大多數。公路路線布設受路線走廊、沿線集鎮規劃、大型構造物、線形指標等因素控制，路線走向基本不是正東西或南北走向。因此，絕大多數路線（或路段）與溝渠斜交，斜交涵洞是平時涵洞設計中最為常見的涵洞布設類型。

為保證灌排溝渠水流通暢，一般情況下，涵洞布設應順應水流方向，與道路斜交。

雖然涵洞需順應水流布設，但是在管（板）節及洞口的處理上可以分為斜交斜做和斜交正做。根據以往設計經驗，分類如下：

（1）對于路線（法線方向）與溝渠斜交角度α≤10°的圓管涵或暗蓋板涵，宜將涵洞斜交正做。

斜交正做可不出現斜管和斜板，這就方便了施工單位集中預制，同時也容易保證質量，簡化了施工。涵洞由于管節或蓋板需預制，如果斜交斜做，斜交角度類型較多，會造成管樣式過多，不便于預制，因此應優先考慮斜交正做。斜交正做的涵洞洞口與路線邊緣會產生一定的夾角，可通過邊坡坡率漸變的方式，使得涵洞布設美觀。

（2）對于路線（法線方向）與溝渠斜交角度10°<α≤45°的圓管涵或暗蓋板涵以及所有明蓋板涵，宜將涵洞斜交斜做。

對于明蓋板涵，若采用斜交正做，涵洞帽石與硬露肩邊緣會行車明顯的夾角，視覺上不美觀且易造成路肩積水。

對于暗涵，當路線與溝渠斜交角度大于10°時，若還使用斜交正做，實際涵長將明顯增長，且會形成明顯的邊坡扭曲或涵管外露。因此，從涵洞的實用及美觀角度考慮，筆者建議，對于路線與溝渠斜交角度10°<α≤45°的圓管涵或暗蓋板涵以及所有明蓋板涵，宜將涵洞斜交斜做。

（3）對于路線與溝渠斜交角度α>45°時，考慮將溝渠適當改移至與路線呈45°角，或洞口端墻按照45°角設計。

①當溝渠與路線（法線方向）的交角α>45°時，常規做法是將河道適當改移與路線呈45°角，涵洞仍按α=45°設計，其理由主要是，a、可確保涵洞端部結構的安全；b、避免涵洞過長，增加造價；c、與現行通用圖一致，方便設計。這樣布設涵洞，對于α>45°不多、以及河床較寬、涵洞較短、進出口河道可不改動或少許改動、不影響涵洞的排洪或灌溉功能，同時，洞口按通用圖預制施工也是比較方便的，在此情況下，按α=45°設計是合理的。

②對于α>45°較多的溝渠，以及人工開挖或整治過的河道，其河床不寬卻相當規則直順，如仍按α=45°布設涵洞，洞口兩端就需改河，改河在平面上會形成兩個“S”形彎曲河道，從而破壞了原河道及沿岸道路的平順性，并增占土地，由此可能引起過多的線外征地與地方的矛盾。

如何解決此類問題？筆者認為，可將涵洞按照水流方向布設，在洞口處將斜管節或蓋板按照45度設計，并將端墻一并按照45度設計，加長端墻長度以封住河口，這樣在不過多增加涵洞造價的同時，既確保了涵洞的結構安全，同時保持了水流的的順暢。

2 改移溝渠在公路涵洞布設中的應用

在公路設計中，道路線形受路線走廊、沿線集鎮規劃、大型構造物、線形指標等因素控制經常與沿線水系產生沖突。為滿足地方排灌、減少過路涵洞數量、節約造價，設計中通常采用改移溝渠的方式來解決。在此重點強調，改移溝渠的形式必須征得地方水利部門及項目主管部門的同意，方可實施，否則將引起后期不必要的地方矛盾和變更。

本段以筆者近期設計的348省道白馬湖段為例，進行介紹。

為保證道路施工質量，經與白馬湖農場水利部門溝通，僅在十一支渠帶有泵站的大型灌溉渠處設置3m蓋板涵，將水引至348省道南側，并在348省道南側新建灌溉渠，在新建灌溉渠上設置ψ0.6m線外圓管涵，以滿足灌溉要求。如圖3所示。經測算，線外涵洞、新建灌溉渠（防滲渠）及線外征地總費用與全線設置涵洞方案造價相當。

該方案在不增加項目造價的同時減少了施工難度和路基沉降的隱患，為348省道的順利實施提供了充分條件。

綜上所述，在涵洞設計應靈活選用涵洞布置形式，并應配以適當科學的改移溝渠，為公路建設的第一步打下堅實基礎。

參考文獻

[1]JTG B01-2003.公路工程技術標準[S].

[2]JTG D60-2004.公路橋涵設計通用規范[S].

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