高速公路小橋涵設計分析

王 希 超

(遼寧省交通規劃設計院，遼寧 沈陽 110166)

·橋梁·隧道·

高速公路小橋涵設計分析

王 希 超

(遼寧省交通規劃設計院，遼寧 沈陽 110166)

主要介紹了近年來高速公路小橋涵建設過程中所出現的一些問題，結合具體實例，對小橋涵設計的方法及原則進行了總結，并提出了一些改進建議，為以后相似的小橋涵設計提供借鑒。

高速公路，小橋涵，通道，外業調查

0 引言

近年來我國高速公路經歷了一輪大規模建設階段，很多項目均不同程度出現了小橋涵設計與實際不相適宜，發生較多設計變更，影響了工程進度，也給沿線百姓生活造成了一定的影響。

廣義小橋涵是高速公路在跨越低等級道路、小河溝、人工渠道以及排除路基內側邊溝水流時需要修建的構造物,高速公路項目中小橋涵構造物相對大中橋造價低，但數量眾多，尤其是近年我國經濟、社會發展進步巨大，相比大中橋跨度及凈空均較小，小橋涵對沿線社會日常生活、環境影響反而更明顯，社會對高速公路的功能要求也日漸提高，因此小橋涵設計是否合理,是整條公路設計的重要環節,直接關系到整條公路建設能否順利完成和社會穩定。

小橋涵所出現的問題多為方案考慮不周，發生變更的原因很多，雖然并非全部是設計原因產生，但在施工過程中若出現問題只能進行修補，已失去了選擇最優方案的機會，有必要對已出現的問題及時總結分析，盡量避免在后續項目中出現類似的問題。

1 問題及原因分析

高速公路一般路線較長,經過的地區較多，地質、水文等情況復雜，與鄉村道路均是立體交叉，通道橋的設置對路線縱斷影響較大，路基較寬，進出口處與中心線處的地形可能差異較大，對構造物的角度測量精度、進出口形式等要求較高，另外沿線人文和社會環境因素考慮不周，總結近年來在工程實踐中小橋涵出現問題，主要有地質、排水、通行、環境、風俗人文、占地等幾方面，具體如下。

1.1 地質差異

地質問題是小橋涵設計中的多發問題，開挖后實際地質情況與設計不符，引起基礎形式變化或增加基礎處理，此類問題主要包括持力層地質未變化但承載力不足、地質巖性變化及地質縱、橫向不均勻，構造物位于坡腳，實際開挖后發現傍山一側為強風化片麻巖，但另一側為粘土，增加基礎換填處理(見圖1)。

由于地質情況隱蔽性和復雜性，地質問題難以完全避免，若要減少此類問題的出現，在外業調查階段宜增加專業的地質調查人員，做好裸露地質和地貌情況記錄，對于可能出現地質變化的構造物(如坡腳、河灘、地貌變化分界處等)宜增加地質勘察投入，提供準確的地質情況，以減少此類問題發生。

1.2 排水不暢

排水問題也是小橋涵易發問題，小橋涵排水設計不是孤立的，應與整個路基排水系統，縱橫向排水及前后構造物排水結合起來綜合考慮，排水出口要明確，尊重地方排水意見。

河道附近、水田改旱田及低洼易澇地區應調查清楚原有排水走向，依據地形區域特點選擇橋涵位置,因為小橋涵布設不當既會引起上游水位壅高，淹沒農田及路基，也會導致下游流速過大，沖刷河岸及路基，并可能使下游農田遭受損失，因此一定要慎重。

小橋涵跨徑依據水文計算確定，外業調查前宜在地形圖上勾繪出涵位的匯水面積，確定匯水區的水文計算參數如主河溝長度、平均坡度等。由于平原區的匯水面積不易從地形圖上判斷，應以實地調查為主，按村莊及周圍田地的高程確定。采用合理適合于地域特點的水文計算公式計算出跨徑及排水坡度，避免出現水患。

1.3 人文風俗

小橋涵出口附近有房舍時，避免洞口正對房屋，很多地方風俗習慣認為房屋正對洞口不吉利，這種變更在多個項目上均有出現，在有條件不影響構造物基本功能時可適當調整橋涵位置和角度，盡量做到以人為本。

1.4 道路通行

通道凈空控制著路線設計高程，其規模應結合前后構造物通行狀況及現有道路通行功能等綜合考慮，原則上通道通行標準應不低于原有道路的通行功能，在凈空不受限的情況下，凈空應盡量增加，掌握現有道路通行功能應注意了解當地路網規劃，調查附近工礦、企業是否有特殊車輛通行，靠近山林的通道還應考慮消防功能等。

通道兼排水設計時避免水路混行，微丘地區高速公路修建后，原來地表水是漫流方式，變成集中排水，給下游帶來沖刷，尤其是兼排水通道，下游并無明顯排水溝，集中沖刷造成下游道路通行困難，如沿路基縱向地勢高差不大時且通道前后有天然水溝時，可考慮加深路基邊溝，將通道處匯水沿路基縱向引至天然水溝排出，若沿路基縱向無法排出時，應增加排水措施減少對下游道路的沖刷破壞。

1.5 進出口占地問題

我國耕地資源日漸減少，土地資源已成為稀缺資源，公路用地指標越來越緊張，涉及小橋涵構造物進出口占地問題在多個項目建設過程中均有出現，百姓對涉及自身的權益都很重視，處理不當易引發社會矛盾，設計過程中往往重視那些較大的改移工程，而忽視小橋涵進出口占地，在造價、功能影響不大的情況下宜設在原位，減少對當地既有出行習慣、排水通道的影響，若不在原位設置，應給出明確的占地設計，包括進出口平面、高程上的銜接用地。解決此類問題在外業調查時需精確測量角度、高程，外業期間應明確進出口形式。

2 改進建議

小橋涵設計事關高速公路設計質量，細節決定成敗，做好外業調查準備工作，收集沿線水文、地質地貌、人文風俗、道路規劃、管線等資料，熟悉該地區原有公路設計資料，做到對外業調查進行有的放矢。外業調查時選擇經驗豐富的小橋涵設計人員帶隊，涉及調查人員的專業要齊全，對調查內容要針對不同的項目進行事前策劃，結合項目特點做好調查表格，小橋涵水文計算過程中應采用適合項目特點的公式，勾繪匯水面積應結合現場調查實地驗證，橋涵進出口應明確，現場精確測量小橋涵角度、高程。

確定橋涵構造物時原則上應根據實際情況設置，減少較大的改移工程，盡量尊重當地百姓既有出行和生產習慣。

作為設計人員，能夠主觀控制的就是外業期間詳細調查，做到“腿勤、手勤、嘴勤”，在設計階段提高小橋涵設計質量，注意設計各環節的質量控制，綜合考慮選擇合理方案。

3 結語

小橋涵設計過程中詳細的外業調查是基礎，另外構造物的設置還應結合其前后構造物情況考慮，重視地方意見，多方面影響因素綜合考慮，加強各環節質量管理，小橋涵設計水平才能不斷改進。

[1] JTG D60—2004，公路橋涵設計通用規范[S].

[2] JTG B01—2003，公路工程技術標準[S].

On analysis of design for small bridges and culverts on expressways

Wang Xichao

(LiaoningTrafficPlanningandDesignInstitute,Shenyang110166,China)

The paper mainly introduces some problems in the construction of the small bridges and culverts along expressways, sums up the design methods and principles for the small bridge and culverts design, and points out some improvement suggestions, so as to provide some reference for the design of the small bridges and culverts in future.

expressway, small bridge and culvert, tunnel, fieldwork investigation

1009-6825(2015)32-0142-02

2015-09-07

王希超(1979- )，男，高級工程師

U442.5

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