淺談江西昌寧高速涵洞通道的設計與基礎處理

阮 軼，魏際兵

(江西省交通設計研究院有限責任公司)

1 涵洞通道位置和數量的確定

由于昌寧高速A 段地處鄱陽湖沖湖積平原區，地形特殊，局部存在軟土，對道路的設計造成了很嚴重的影響。但是，道路的設計有不能忽略道路所處的周圍地理及人文環境。因此，我們在設計道路時應對周圍環境加以考慮，結合實際情況盡可能的使路基穩定、排水暢通，保證道路的質量。在昌寧高速的設計中，涵洞的設計尤為重要。

在設計昌寧高速的涵洞通道時要考慮到涵洞通道的位置和樣式以及涵洞的數量。要切合實際的規劃涵洞的位置和數量。要對地形和土壤及當地氣候條件進行深入的研究，結合道路設計的標準對涵洞通道的位置進行合理的設計。在設計時，我們要考慮到涵洞所處的地理位置，周圍的環境以及氣候等因素。綜合環境、人文以及社會發展對涵洞的規模和數量、密度進行合理的安排。在設計涵洞時，要盡可能的選擇優質的土壤，確保地基的穩定性。如果無法避免應對其進行相應的處理，使其符合地基的相關需求。還應考慮當地的氣候條件，不能因為涵洞的設計阻礙了排洪，引發道路的損毀。在設計時要滿足當地的發展和社會進步，不能冒然的進行設計從而導致一系列的問題。

昌寧高速A 段地理位置較為特殊，應對其采取相應的措施。在涵洞的設計及位置的確定主要包含以下幾個方面。

(1)因地處沖擊平原，應考慮水利和農業灌溉，不能因為涵洞的設計而影響當地農業的發展。再設計涵洞的位置時，要考慮鄱陽湖每年的水位升降等特點，考慮該地區的氣候、人文環境，保證涵洞的設計有利于泄洪抗旱，保證當地的發展不受影響。

(2)在設計時對于涵洞的設計密度不能一概而論，要根據具體的環境進行分析。當路線經過較長的低洼、泥沼等地時，要較多設置涵洞，確保道路的質量。

(3)要考慮地質的對道路影響，在地質稀疏的地方加以相應的處理。沿線溝谷地水田及水塘等地方，地表存在松軟狀耕種土或淤泥，要對其進行清理。淤泥強度低，不利于道路的穩定性和道路的安全性。因此在設計時要盡可能避免道路通過大片淤泥質土。

對于涵洞位置的確定應結合客觀因素和實際情況而進行綜合考慮，使之分布合理。這有利于道路的養護和維系，更有利于道路的長久使用，使之為我國的經濟發展做出更大的貢獻。

對于施工中的涵洞通道施工技術要點要進行及時的控制，如圓管涵管身混凝土應采用C30混凝土;管身鋼筋:縱向鋼筋采用R235 鋼筋;螺旋主筋采用HRB335 鋼筋?；A:管身基礎采用C20混凝土。按承載能力極限狀態和正常使用極限狀態分別對截面進行了抗彎強度與裂縫計算。活載計算理論:按剛性管節計算既不考慮管節的變形，也不考慮涵洞頂土柱和周圍填土間的摩擦力，采用角度分布法計算，半無限彈性體理論核算。管節配筋按純彎板斷面分析，采用雙向配筋管壁設置內外圈兩層鋼筋，并根據管徑大小區別配用不同直徑的鋼筋，管節配筋由裂縫控制設計，同時滿足規范構造要求。管節分標準管節和調整長度用的輔助管節。標準管節長1 m，輔助管節長0.5 m。洞口型式分八字式和一字式，八字式洞口流水條件好造價亦較低，推薦采用八字式。管節接頭構造:管節間縫隙用瀝青浸過的麻絮填塞，外面圈裹兩道滿涂瀝青的油毛氈?；A構造:管節基礎采用C20混凝土，下層采用砂礫墊層鋪設。涵洞頂上及洞身兩側在不小于兩倍孔徑范圍的填土要分層對稱夯實，壓實度在96%以上。涵洞頂填土厚0.5～1.0 m 時，管頂路基及管身兩側，在不小于兩倍孔徑范圍內，應用含石灰量9%的石灰土米每10 cm一層，分層夯實，使密度達到石灰土最佳含水量的90%，或用天然級配砂石料保持最佳含水量每10 cm一層，分層夯實，相對密度達到95%。對于蓋板暗涵，涵洞蓋板可現場澆筑也可預制安裝，如采用預制安裝方式，當蓋板強度達到設計強度的90%后，方可脫模吊運。蓋板塊件堆放時應采用兩點擱置，可用鋼絲繩綁捆吊運。蓋板上的帽石可就地安裝，或預制澆筑。

在整體式基礎涵洞的涵臺砌筑前，應在基礎與涵臺的接觸面處將基礎頂面進行正規拉毛處理，沖洗干凈，以利基礎與涵臺間牢固結合。蓋板安裝完畢后，應采用M30 水泥砂漿填充臺背與蓋板間的空隙，當其強度達到設計強度的70%后，方可進行臺后填土，并對稱分層夯實。

除設置在巖石地基上的涵洞外，涵臺臺身及基礎應每隔4～6 m 設置沉降縫一道，縫寬2 cm，用瀝青麻絮或其他具有彈性且不透水材料填塞。分離式基礎涵洞的涵底鋪砌采用40 cm 厚M7.5 砂漿砌片石，砌筑時應確保砂漿飽滿以起支撐及承受沖刷的作用。

2 基礎處理中遇到的問題及解決方案

昌寧高速A 段地形屬于鄱陽湖盆地，平坦開闊，出露的地層有第三系和第四系。土壤比較松散，土質并是太適合道路的建設，由于土壤的原因，會導致在道路建設中的道路穩定性受到影響。在設計中，基礎處理是重中之重。由于土質和地形等原因，在道路建設中會遇到各種問題，對此，我們有不同的解決方法。

在道路的基礎建設中，首先要對其環境、土質進行勘測，看其是否符合道路地基的標準。如果不符合，這就要求我們有相應的措施，改道或者修改土質，使之符合地基要求。我們對于昌寧高速A 段的設計在不同的階段有不同的設計方案，在綜合的測評之后作出統一的規劃和設計。然而對于不同的情況也應有不同的應對措施，我們要以積極地心態去設計道路。我們需要考慮涵洞的地理位置，對涵洞的地基做出盡可能合理的處理。我們要考慮涵洞所處的位置、涵長、涵臺的厚度等對涵洞的地基做出正確的評估。從而用合理的方式對其進行加工和建造，達到我們的目的。

對于蓋板涵地基需要換填處理的，超過3 m 不考慮漿砌片石，圓管涵在土質為淤泥等較差的地質條件下應考慮換填處理，以管涵基座寬度為宜，深度以不大于2 m 來控制，如開挖后發現需超挖1 m 才能滿足涵洞地基承載力要求的，則應考慮采取砂礫換填或用與基礎同標號的片石混凝土進行處理;如開挖后發現需超挖1～3 m 才能滿足涵洞地基承載力要求的，則應考慮采取漿砌片石進行換填。

3 昌寧高速涵洞通道的設計與基礎處理亟待解決的問題

在昌寧高速涵洞通道的設計與基礎處理中，遇到了許多問題。針對這些問題，需要做出很多努力來減少和解決這些問題，比如在地基承載力低于150 kPa 的地區盡量采用整體式基礎以防止不均勻沉降，在臺背兩側除了按照規范分層碾壓的同時增加臺背壓漿以防止臺背跳車，在蓋板暗涵最小填土高度不足0.5 m 的涵洞頂部增加一層鋼筋網等措施。在公路的建設過程中，涵洞設計的合理性決定著整條公路乃至整個工程的合理性，對整個工程有重要的影響。涵洞的設計不僅包括涵洞的數量、位置，還包括涵洞樣式等問題。在昌寧高速的設計中，涵洞若涵長較大，會造成通道內光線較暗，影響行人通過涵洞。在設計涵洞時，要合理的設計涵洞的密度和涵長以及涵寬，也可考慮在中央分隔帶頂部開孔透光，或者增加涵洞內部照明設施，這對進出涵洞、通道兩側的安全性有很重要的作用。

在設計涵洞通道的受力時，要結合實際的受力狀況，盡可能的靠近實際。得出盡可能精確地計算結果以保證整個工程的安全合理性。在處理地基時，要合理的運用道路設計方法，保證涵洞的勻稱。盡可能避免涵洞的沉降導致道路的損毀而造成的工程事故。地基的寬度也要和道路的設計相適應，不能盲目的設計路寬。昌寧高速設計的路寬是雙向四車道，既保證了道路設計的合理性，又保證了道路的通車量符合預期的作用。對于地基土質較差的區域，要采用相應的方法予以解決。

4 總 結

從涵洞設計和基礎處理方面都對昌寧高速做了詳細的研究，得出了我們想要的結論。在昌寧高速涵洞通道設計中，涵洞的數量和密度要很據實際情況而定，在水網地帶，每公里橋涵構造物盡量達到4～6 座。在設計時，要考慮道路所處的的位置、地勢及當地氣候和水文情況。做出綜合的判斷，對涵洞進行合理的設計和處理。道路基礎處理上，應結合道路通過的土壤土質來判斷如何對地基進行處理。要使地基更牢固，盡可能的在安全的基礎上減小花費而增大收益。結合涵洞通道的設計和基礎處理，對昌寧高速有了更深入的認識，在設計時，不僅要考慮土質、環境、氣候，還要考慮道路所經過的地方的環境。昌寧高速涵洞通道的設計與基礎處理需要結合當地的情況。根據當地的環境、人文等進行綜合評估，最終做出正確且適合的決策。

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