浅析高速公路涵洞设计

（商洛公路管理局勘察设计室，陕西 商洛 726000）

1 涵洞对于道路中的作用

它是道路排水体系的关键内涵，尤其是在水分非常多的区域中最为关键。其在道路中占据的分量是非常多的，具体体现在项目的总数以及成本等相关的内容上。根据相关的信息分析，小桥涵工程数量约占桥涵总数的60%～70%，一般平原地区每千米约有1 道～3 道；山区每千米平均约有3 道～5 道。项目费用在总体的费用中占据大约五分之一的比例，可见它的作用之大。

2 常见的类型区分

2.1 结合建材性质来区分

(1)砖涵。它可以在所在地区获取，不过不适合在碱比例较高的区域。

(2)石涵。它的成本和护理的资金非常少，不用使用过多的钢材等物质，而且可以长久地使用，在石块比较多的区域中最好是将其当成首选。

(3)混凝土涵。多用于四铰管、拱涵，少量用于圆管及小跨径的盖板涵。它不需要使用过多的钢材物质。

(4)钢筋混凝土涵。用于管涵、盖板涵、箱涵和拱涵。其洞身非常的稳当，而且便于长久地使用，不需要花费大量的资金。它的输送等不费事，但是和上述相比其用到的钢的数量较大，而且预制活动也更加的繁琐。

(5)其他。有木涵、瓦管涵、铸铁管涵、石灰三合土拱涵等。

2.2 结合构造的样式来区分

(1)管涵。直径一般取0.5-1.0 m，受力情况和适应基础的性能较好，仅设置端墙，不需要墩台，因此不需要过多的圬工与成本核算。不过当路堤不高的时候，其运行会受影响。

(2)盖板涵。盖板涵在结构形式方面有利于在低填土路基上设置，且能做成明涵。

(3)拱涵。超载潜力比较大，而且它的砌筑工艺非常简单，应用比较的普遍。

(4)箱涵适用于软土地基，缺点是建设活动不易开展，费用非常多，最好是不运用这种方法。

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2.3 结合洞顶的土壤的类型来划分

(1)明涵。洞顶不填土，适用于低路堤及浅沟渠处。

(2)暗涵。洞顶填土大于50 em，适用于高路堤及深沟渠处。

2.4 结合水利性特征来区分

(1)无压力式涵洞。入口处水深小于洞口高度，洞内水流均具有自由水面。

(2)半压力式涵洞。人口处水深大于洞口高度，水流仅在进水口处充满洞口，而在涵洞的其他部分都具有自由水面。

(3)压力式涵洞。人口处水深大于洞口高度，在涵洞全长的范围内都充满水流，无自由水面。

3 使用规定

使用的时候，其会长久一受到外在的风雨等恶劣气候条件的影响，同时其自身还应该确保通行活动以及排水工作顺利开展，所以，在其使用的时候要确保具有以下的这些规定：

3.1 要有高效的泄洪水平。要确保当遇到超严重的灾情的时候，可以有效地进行排洪工作，确保不会对道路以及附近的设施等带来负面效益。

3.2 确保强度和安稳性等符合规定。在受到重力影响的时候，确保构件不会出现严重的位置移动以及形变等现象。以此来确保通行顺畅安稳。不但要符合此时的规定，同时还要分析道后续的活动需求。

3.3 要有非常好的持久性特征。要确保在正常的使用时间段中运作合理。

3.4 当其合规安全性标准之后，要展示出它的低成本性特征。要尽量使用全新的物料等，要确保建设活动成规模，进而获取非常好的效益性。

4 设计工作中要明确的详细内容

为确保合乎涵洞等运行规定，接下来具体的论述在设计时要关注的一些要素：

4.1 明确涵洞等具体方位和大小。结合具体状态明确其实际方位，进而使用优秀的构造，通过有效地措施来明确其尺寸大小。不过我们需要认真关注的一项内容是，在高速公路中计算涵洞设计流量时一般采用1/100 的设计频率，斜交角度较大时应避免采用拱涵，如果涵的长度非常长的话，最好是用大一些的涵洞，除此之外，分析其大小的时候还应该分析到后续的维护等内容，这些要素是我们在明确其形式等要关注的事项。

4.2 认真地布设钢筋。假如其选择出现问题，两根之间的距离太近的话，就必然会发生蜂窝以及空隙等现象。而且要确保保护层有一定的厚度。假如其非常薄的话，在平时的状态中，其非常的易于出现水化现象，形成一定的物质，进而无法获取外在的保护效力，导致保护层受到影响，这时候就会使得材料出现生锈问题。

4.3 为了防止不均匀沉降及基础柔度过大而产生的影响，沿涵长方向每4m～6m设置一道沉降缝，要在缝隙地方积极的防水，这样做的目的是为了避免水对构造产生不利作用。 沉降缝设置位置和数量要合理，要保证洞口段落不要太短，设置太少则易造成涵洞基础沿涵长方向柔度过大从而产生较大变形影响正常使用，当采用整体式基础时尤为明显。

4.4 基础埋置深度应符合设计规范要求，当地基承载力不足时可以通过采用整体式基础减小基底应力或者采用地基处理来提高地基承载力的方法解决。

4.5 在高速公路项目中做暗涵条件满足时尽量采用暗涵，这样可以保证行车的舒适性和安全性，当采用明涵时应设置搭板来降低桥头跳车产生的影响，有的地方也通过在涵台背4m～6m 范围内填筑特殊填料来实现涵洞和路基的刚度过度。

4.6 为了防止外界环境对结构物的侵蚀，特别是在有腐蚀的环境下，可以通过加大钢筋保护层厚度或者在表面涂抹沥青等防腐材料来提高结构物的耐久性。

4.7 八字墙、翼墙、锥坡、截水墙等附属设施形式和尺寸的选择要合理，既要保证结构的安全性，又要保证结构的正常使用功能。

上文的这七点内容是在开展设计活动时，要认真关注的事项，相同的要素非常多，这就要我们在具体的活动中认真地分析。

5 分析设计的发展前景

通过分析无数的实践活动，我们明确在具体活动中，其面临的非常多的不利现象在设计的时候是能够有效的应对的。设计者在开展工作的时候认真仔细分析问题，就可以确保项目的品质合乎规定。而且要高效率的使用全新的工艺和物资，选取方案的时候还应该分析到它的成本问题。当设计时期将所有的对品质有作用的要素分析到位了。才可以确保项目的品质合乎规定。这项内容是所有的设计工作者要认真分析的。

[1]孙家驷.公路小桥涵勘测设计[M].第3 版，北京：人民交通出版社.2004.

[2]刘培文.公路小桥涵设计实例[M].北京：人民交通出版社，2004.

[3]顾克明.公路桥涵设计手册(涵洞)[M].北京：人民交通出版社，1993.