公路橋梁涵洞基礎使用條件分析

呂剛

摘 要：涵洞作為我國道路建設過程中關鍵的環節，其施工設計將極大地影響到道路施工的質量和施工進度，所以在設計的時候它們會有自己的顯著特征以及普遍的內容。其具體的方位和路線設計之間的關聯是非常密切的，而且和路線方位是一致的，它的具體方位以及構造和建設的面積等要素都是由設計來明確的。文章對公路橋梁常用的各類涵洞基礎使用條件進行了總結，比如說鋼筋混凝土圓形涵洞、矩形涵洞及其他封閉式涵洞、鋼筋混凝土蓋板箱涵、混凝土高失拱形涵洞等。并對此分析了涵洞基礎埋置深度及厚度的要求，從而更好地提高涵洞設計的質量。

關鍵詞：公路橋梁 涵洞基礎 條件

中圖分類號：U445.4 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）04（a）-0063-02

涵洞作為我國道路建設過程中關鍵的環節，其具體的形式等的變化要素，要全面地分析相關的作用要素，確保實際問題實際分析。特別是涵洞的基礎，表現形式有很多種，這就需要根據現場的實際情況，選擇適合本項目的基礎形式。下面對公路橋梁涵洞各類基礎的使用條件進行總結和分析。

1 鋼筋混凝土圓形涵洞、矩形涵洞及其他封閉式涵洞

根據基底土壤種類、地下水的狀態及地基土壤的凍脹性等情況，采用有機（整體式）或無基（僅有砂墊層或夯實層）。

（1）涵洞受兩旁路堤土柱壓重。使地基承載能力有所提高，當基底土壤的容許承載力等于及大于150kPa時，不論土層能否滿足設計壓應力的要求，一般可采用整體式基礎，惟應注意要設置上拱度，以減免使用中的塌腰病害。若涵洞建在太差的地基上，沉陷量較大時，即土壤容許承載力小于150kPa時并小于設計基底壓應力時，則引另采取措施處理地基。

（2）如基底土壤是巖石、礫石土、卵石土、礫砂、粗砂、中砂及細砂，墊層或夯實層的厚度不小于40cm，且土質均勻、下沉量不大者，涵洞可采用無基基礎。但涵洞出入口仍設實體基礎并考慮防滲作用，以減免凍脹病害。非嚴寒地區，土質均勻、下沉量不大的粘性土（如硬塑狀態、半硬塑狀態的粘性土）和位于地下水位以上的中密粉砂土，亦可考慮采用無基涵洞。采用無基基礎時，尚應符合下列條件：①為了防止由于過大的涵節沉落所產生的漏水病害，涵頂至軌底填方高度一般不宜超過5.0m（巖石地基可不受此限）。②最大流量時涵前積水深度不大于2.5m（無壓及半有壓涵洞）。③非經常流水的溝渠（不受滲水影響軟化的地基可不受此限）。④非沼澤地區。⑤溝床縱坡≤30‰；個別困難地段≤50‰。為了適應泄床與端翼墻基礎間的不均勻沉陷，泄床與端翼墻基礎須分離（泄床厚度一般≥50cm）。

2 混凝土高失拱形涵洞

孔徑1.0～2.5m者，采用整體式基礎；孔徑3.0～6.0m者，基礎有整體式基礎和非整體式基礎兩種。

2.1 整體式基礎

整體式基礎適用于除工程地質特殊土壤如濕陷性黃土、裂隙粘土等以外的各類土壤地基上。當填地（石）高等于及大于10m時，要求地基容許承載力大于200kPa，當填地（石）高小于10m時，要求地基容許承載力不小于150kPa，如地基承載力不能滿足上述要求時應采取其他措施。

2.2 非整體式基礎

非整體基礎適用于碎石類土、砂類土、粘性土（σ0≥350kPa）地基上，要求地基容許承載力[σ]>300kPa，并需滿足土壤擠出穩定性（穩定系數K<1.5）的要求，如不能滿足要求時，必須加大或加深基礎，或改用整體式基礎或采用其他處理措施。

2.3 翼墻基礎

抬高式入口：孔徑1.0～5.0m的翼墻基礎為整體式；孔徑5.5～6.0m的翼墻基礎與泄床分離。不抬高式入口：孔徑1.0～3.0m的翼墻基礎為整體式；孔徑3.5～6.0m的翼墻基礎與泄床分離。出口：不論入口為抬高還是不抬高式，孔徑1.0～2.5m的出入口翼墻基礎均為整體式，孔徑3.0～6.0m的出口翼墻基礎與泄床分離。

3 鋼筋混凝土蓋板箱涵

根據孔徑大小及基地土壤種類，基礎設計有整體式和非整體式。整體式基礎分為剛性聯合基礎和鋼筋混凝土聯合基礎，非整體基礎又稱分離式基礎。

3.1 鋼筋混凝土聯合基礎

鋼筋混凝土蓋板涵孔徑3.0～6.0m單孔高、底邊墻涵洞設計有鋼筋混凝土聯合基礎，適用于地質較差、容許承載力較低、土壤壓縮模量（E0）等于或大于4000kPa的地基，板頂填方高度大于3.0m時必須進行個別設計解決。如以后涵身不會接長時，翼墻部分基礎可用于出入口翼墻鋼筋混凝土聯合基礎的配筋設計；遇將來涵洞有可能接長時，則宜采用洞身鋼筋混凝土聯合基礎的配筋設計。

3.2 剛性聯合基礎

剛性聯合基礎適用于單孔1.0～6.0m及雙孔1.0～6.0m涵洞基底土壤容許承載力等于及大于150kPa的任何土層上。剛性聯合基礎厚度系自兩側邊墻底面內緣按剛性角向下擴大至壓力分布線相交于基底而定，以使整個基底均勻受力（拱形涵洞整體式基礎同此）。由于較大孔徑的剛性聯合基礎太厚，圬工量過大，僅在不宜采用分離式或鋼筋混凝土聯合基礎時采用。

3.3 分離式基礎

蓋板涵孔徑2.0～6.0m單、雙孔高、低邊墻涵洞設計有分離式基礎，適用于土質較好的地基，若土壤容許承載力小于基地應力但等于及大于300kPa，且土壤壓縮性較小的地基（粘性土為半干硬以上，砂類土為中砂以上，以及碎石類土和巖石）亦可應用。分離式基礎設計時考慮了流水板的支撐作用，按洞內側基底應力不大于洞外側（填土側）基地應力的原則設計。如為兼立交的涵洞，每段涵洞（兩沉降縫之間）基礎之間設截面為1.0×1.0m的漿砌片石支撐兩道。當基底土壤容許承載力小于基地應力但不小于150kPa時，均可采用剛性聯合基礎或鋼筋混凝土聯合基礎。如基底容許承載力小于150kPa并小于設計基底壓應力時，則應采取措施處理地基。

3.4 翼墻基礎

剛性聯合基礎的蓋板箱形涵洞出入口翼墻的基礎一般亦為整體式基礎。剛性混凝土聯合基礎的蓋板箱形涵洞，出入口翼墻的前墻基礎采用混凝土灌注并與鋼筋混凝土板連為一體，板底以下用強砌片石加厚至1.25m或凍結深度以下0.25m處。分離式基礎的蓋板箱形涵洞，出入口翼墻基礎與泄床分離，但前墻范圍內的泄床與翼墻基礎等厚。涵洞出入口翼墻所受外力較小，當基底土壤容許承載力等于及大于130kPa時，孔徑3.0m及以上的蓋板箱形涵洞，出入口翼墻為剛性聯合基礎或鋼筋混凝土聯合基礎時，也可改為分離式基礎（不包括提高節出入口），以節省圬工。

4 結語

綜上所述，公路橋梁涵洞基礎的設計是一項比較立體的工程項目，為了科學合理的進行施工，提高工作效率，設計人員一定要進行實地考察，并綜合各項影響要素，從而設計規劃出一套科學高效的施工方案，保障道路工程的整體質量。

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