山区小桥涵外业勘测及设计要点

2010-04-23孙国栋

山东水利 2010年6期

孙国栋

（菏泽市洙赵新河流域工程管理处，山东菏泽 274000）

近年来,随着公路建设的发展，公路技术等级的不断提高，尤其是高等级公路的大规模兴建，桥涵构造物在公路工程中所占的比重越来越大。桥涵构造物在公路全线建设中所处的地位也越来越重，其安全和良好的使用性能已成为公路全线畅通的重要保证因素。因此，在勘测设计时应做出对应措施。

1 勘测原有旧路

在旧路勘测中，应根据旧路出现的问题，分析原因，做出判断，在新的勘测设计中做出正确合理的应对措施，使桥涵设计更加精确合理。

1.1 涵位选择简单

涵位的选择是桥涵设计的核心问题。择位当否，直接关系到路基的稳定、构造物的耐久性、桥涵的使用功能和工程造价。择位不当是造成多次变更设计、工程报废、养护困难的直接原因。主要有：1）单纯考虑“一沟一涵”，未形成全线排水系统。2）简单地按“沟心设涵”原则定位，未结合具体地形、水文以及农田灌溉条件综合考虑改沟、合并、岸坡设涵、农田灌溉涵设涵要求。3）仅就涵位处定一中心桩号，其他未做详细调查，进出口不管合适与否一律采用八字墙，造成进口不畅、出口悬空的事件。

1.2 结构形式单调

1）进出口问题拘泥于形式。不管具体情况一律八字墙结构，涵前一律做土质集水井，不考虑进出口是否积水，是否冲刷，未采取措施

2）特殊结构未灵活处理。山区公路经常大填大挖，填高甚至超过20m，此类结构主要是按照现行规范设计，这样造成结构尺寸特别大，基础设计采用钢筋混凝土扩大基础，有的甚至采用桩基础，造成施工困难，严重影响工期。

2 勘测设计要点

根据原有旧路出现的问题，对于新线的勘测设计主要有如下几点对应措施：

2.1 桥涵平面布设

1)综合考虑改沟设涵。在河沟比较宽浅，河底纵坡平缓，河流较小时，可以考虑改沟设涵，改沟时要做好引水和防护工程，注意对下游农田的影响。

当两条沟渠距离很近（丘陵区在200m以下）时，并且汇水区面积也很小（一般在 0.03～0.05km），河沟纵坡小于3%，且水流流速不大，含砂量较小时，经过经济比较后，可以考虑改沟合并减少涵洞数量。改沟合并注意开挖排水沟并加深加宽边沟，并做好旧河沟的堵塞，截水墙及路基加固工程(如图1、2示)。

图1 裁弯取直

图2 改沟设涵

2)适当增加边沟涵。路线由下坡变为上坡凹形竖曲线处，为排除内侧边沟水流，考虑设边沟排水。涵纵断面纵坡由陡坡变为缓坡时，内侧边沟水流由急变缓，容易变成水跃和泥砂冲积，不利排水，若在近距离内没有其他涵洞的时候，在变坡点处应考虑设边沟排水涵(如图 3、4 示)。

图3 上下坡边坡处

图4 陡坡变缓坡处

当路线的偏角较大（大于90度）平面半径较小，路线进入弯道前的坡度又为大于4%的陡坡时，边沟水流直接顶冲路基内侧，在曲线起（末）点附近，应考虑设边沟排水涵(如图5示)。

图5 陡坡急弯处设涵

3)设置岸坡涵。当边沟比较稳定、土壤密室（一般为石质或不透水亚粘土）河沟又很深时，可考虑将涵底移植岸坡上，以缩短涵洞长度，岸坡设涵时应注意做好上下游的引水沟、截水坝及防护加固工程，避免水顺老沟冲毁路堤及农田。为排除地表积水，在原沟底面宜做片石盲沟然后填筑路堤(如图6示)。

图6 岸坡设涵

4)设置曲线涵。当涵位在河湾处，涵身较长，改沟工程较大时为使洞内水流畅通，可考虑设曲线涵。

2.2 桥涵立面布设

小桥涵立面布设要结合地形、水文、地质、路线要求来确定，做到进口顺、基础稳、出口不落空，同时满足设计流量，做到水流畅通，其中最关键的是进出口的处理。

1）缓坡小桥涵布设。当天然河谷、冲沟的坡度较缓(<0.3%)时，小桥涵以实际地形向上游延伸，冲刷大时为避免上游冲刷堵塞，涵底考虑下卧20cm。当天然河谷冲沟的坡度较陡（>5%)时，桥涵基础有：a.涵底砌石处理、涵底台阶布设。b.调整涵底方向。在等高线密的地方，适当调整减小下涵洞与等高线的角度，降低坡度。c.进口处开挖护砌。以出水口涵底标高为基准，按坡度顺延至进口。d.洞口悬空处理。将出水口从铺地到地面砌以片石混凝土。

2）陡坡小桥涵布设。涵底纵坡<10%的土质地基河沟或涵底纵坡<30%的弱风化地基河沟，可采用斜置实式陡坡设置，基础底做成齿状或采用护壁式出口形势。

当天然涵底坡度大于上述两种情况时，一般采用平揭式陡坡涵。

3）对于高填方路基涵洞设置，可以采用泄水隧道、拱涵或者波形钢板涵等结构形式，做到合理、灵活运用。