浅谈江西昌宁高速涵洞通道的设计与基础处理

阮 轶，魏际兵

(江西省交通设计研究院有限责任公司)

1 涵洞通道位置和数量的确定

由于昌宁高速A 段地处鄱阳湖冲湖积平原区，地形特殊，局部存在软土，对道路的设计造成了很严重的影响。但是，道路的设计有不能忽略道路所处的周围地理及人文环境。因此，我们在设计道路时应对周围环境加以考虑，结合实际情况尽可能的使路基稳定、排水畅通，保证道路的质量。在昌宁高速的设计中，涵洞的设计尤为重要。

在设计昌宁高速的涵洞通道时要考虑到涵洞通道的位置和样式以及涵洞的数量。要切合实际的规划涵洞的位置和数量。要对地形和土壤及当地气候条件进行深入的研究，结合道路设计的标准对涵洞通道的位置进行合理的设计。在设计时，我们要考虑到涵洞所处的地理位置，周围的环境以及气候等因素。综合环境、人文以及社会发展对涵洞的规模和数量、密度进行合理的安排。在设计涵洞时，要尽可能的选择优质的土壤，确保地基的稳定性。如果无法避免应对其进行相应的处理，使其符合地基的相关需求。还应考虑当地的气候条件，不能因为涵洞的设计阻碍了排洪，引发道路的损毁。在设计时要满足当地的发展和社会进步，不能冒然的进行设计从而导致一系列的问题。

昌宁高速A 段地理位置较为特殊，应对其采取相应的措施。在涵洞的设计及位置的确定主要包含以下几个方面。

(1)因地处冲击平原，应考虑水利和农业灌溉，不能因为涵洞的设计而影响当地农业的发展。再设计涵洞的位置时，要考虑鄱阳湖每年的水位升降等特点，考虑该地区的气候、人文环境，保证涵洞的设计有利于泄洪抗旱，保证当地的发展不受影响。

(2)在设计时对于涵洞的设计密度不能一概而论，要根据具体的环境进行分析。当路线经过较长的低洼、泥沼等地时，要较多设置涵洞，确保道路的质量。

(3)要考虑地质的对道路影响，在地质稀疏的地方加以相应的处理。沿线沟谷地水田及水塘等地方，地表存在松软状耕种土或淤泥，要对其进行清理。淤泥强度低，不利于道路的稳定性和道路的安全性。因此在设计时要尽可能避免道路通过大片淤泥质土。

对于涵洞位置的确定应结合客观因素和实际情况而进行综合考虑，使之分布合理。这有利于道路的养护和维系，更有利于道路的长久使用，使之为我国的经济发展做出更大的贡献。

对于施工中的涵洞通道施工技术要点要进行及时的控制，如圆管涵管身混凝土应采用C30混凝土;管身钢筋:纵向钢筋采用R235 钢筋;螺旋主筋采用HRB335 钢筋。基础:管身基础采用C20混凝土。按承载能力极限状态和正常使用极限状态分别对截面进行了抗弯强度与裂缝计算。活载计算理论:按刚性管节计算既不考虑管节的变形，也不考虑涵洞顶土柱和周围填土间的摩擦力，采用角度分布法计算，半无限弹性体理论核算。管节配筋按纯弯板断面分析，采用双向配筋管壁设置内外圈两层钢筋，并根据管径大小区别配用不同直径的钢筋，管节配筋由裂缝控制设计，同时满足规范构造要求。管节分标准管节和调整长度用的辅助管节。标准管节长1 m，辅助管节长0.5 m。洞口型式分八字式和一字式，八字式洞口流水条件好造价亦较低，推荐采用八字式。管节接头构造:管节间缝隙用沥青浸过的麻絮填塞，外面圈裹两道满涂沥青的油毛毡。基础构造:管节基础采用C20混凝土，下层采用砂砾垫层铺设。涵洞顶上及洞身两侧在不小于两倍孔径范围的填土要分层对称夯实，压实度在96%以上。涵洞顶填土厚0.5～1.0 m 时，管顶路基及管身两侧，在不小于两倍孔径范围内，应用含石灰量9%的石灰土米每10 cm一层，分层夯实，使密度达到石灰土最佳含水量的90%，或用天然级配砂石料保持最佳含水量每10 cm一层，分层夯实，相对密度达到95%。对于盖板暗涵，涵洞盖板可现场浇筑也可预制安装，如采用预制安装方式，当盖板强度达到设计强度的90%后，方可脱模吊运。盖板块件堆放时应采用两点搁置，可用钢丝绳绑捆吊运。盖板上的帽石可就地安装，或预制浇筑。

在整体式基础涵洞的涵台砌筑前，应在基础与涵台的接触面处将基础顶面进行正规拉毛处理，冲洗干净，以利基础与涵台间牢固结合。盖板安装完毕后，应采用M30 水泥砂浆填充台背与盖板间的空隙，当其强度达到设计强度的70%后，方可进行台后填土，并对称分层夯实。

除设置在岩石地基上的涵洞外，涵台台身及基础应每隔4～6 m 设置沉降缝一道，缝宽2 cm，用沥青麻絮或其他具有弹性且不透水材料填塞。分离式基础涵洞的涵底铺砌采用40 cm 厚M7.5 砂浆砌片石，砌筑时应确保砂浆饱满以起支撑及承受冲刷的作用。

2 基础处理中遇到的问题及解决方案

昌宁高速A 段地形属于鄱阳湖盆地，平坦开阔，出露的地层有第三系和第四系。土壤比较松散，土质并是太适合道路的建设，由于土壤的原因，会导致在道路建设中的道路稳定性受到影响。在设计中，基础处理是重中之重。由于土质和地形等原因，在道路建设中会遇到各种问题，对此，我们有不同的解决方法。

在道路的基础建设中，首先要对其环境、土质进行勘测，看其是否符合道路地基的标准。如果不符合，这就要求我们有相应的措施，改道或者修改土质，使之符合地基要求。我们对于昌宁高速A 段的设计在不同的阶段有不同的设计方案，在综合的测评之后作出统一的规划和设计。然而对于不同的情况也应有不同的应对措施，我们要以积极地心态去设计道路。我们需要考虑涵洞的地理位置，对涵洞的地基做出尽可能合理的处理。我们要考虑涵洞所处的位置、涵长、涵台的厚度等对涵洞的地基做出正确的评估。从而用合理的方式对其进行加工和建造，达到我们的目的。

对于盖板涵地基需要换填处理的，超过3 m 不考虑浆砌片石，圆管涵在土质为淤泥等较差的地质条件下应考虑换填处理，以管涵基座宽度为宜，深度以不大于2 m 来控制，如开挖后发现需超挖1 m 才能满足涵洞地基承载力要求的，则应考虑采取砂砾换填或用与基础同标号的片石混凝土进行处理;如开挖后发现需超挖1～3 m 才能满足涵洞地基承载力要求的，则应考虑采取浆砌片石进行换填。

3 昌宁高速涵洞通道的设计与基础处理亟待解决的问题

在昌宁高速涵洞通道的设计与基础处理中，遇到了许多问题。针对这些问题，需要做出很多努力来减少和解决这些问题，比如在地基承载力低于150 kPa 的地区尽量采用整体式基础以防止不均匀沉降，在台背两侧除了按照规范分层碾压的同时增加台背压浆以防止台背跳车，在盖板暗涵最小填土高度不足0.5 m 的涵洞顶部增加一层钢筋网等措施。在公路的建设过程中，涵洞设计的合理性决定着整条公路乃至整个工程的合理性，对整个工程有重要的影响。涵洞的设计不仅包括涵洞的数量、位置，还包括涵洞样式等问题。在昌宁高速的设计中，涵洞若涵长较大，会造成通道内光线较暗，影响行人通过涵洞。在设计涵洞时，要合理的设计涵洞的密度和涵长以及涵宽，也可考虑在中央分隔带顶部开孔透光，或者增加涵洞内部照明设施，这对进出涵洞、通道两侧的安全性有很重要的作用。

在设计涵洞通道的受力时，要结合实际的受力状况，尽可能的靠近实际。得出尽可能精确地计算结果以保证整个工程的安全合理性。在处理地基时，要合理的运用道路设计方法，保证涵洞的匀称。尽可能避免涵洞的沉降导致道路的损毁而造成的工程事故。地基的宽度也要和道路的设计相适应，不能盲目的设计路宽。昌宁高速设计的路宽是双向四车道，既保证了道路设计的合理性，又保证了道路的通车量符合预期的作用。对于地基土质较差的区域，要采用相应的方法予以解决。

4 总 结

从涵洞设计和基础处理方面都对昌宁高速做了详细的研究，得出了我们想要的结论。在昌宁高速涵洞通道设计中，涵洞的数量和密度要很据实际情况而定，在水网地带，每公里桥涵构造物尽量达到4～6 座。在设计时，要考虑道路所处的的位置、地势及当地气候和水文情况。做出综合的判断，对涵洞进行合理的设计和处理。道路基础处理上，应结合道路通过的土壤土质来判断如何对地基进行处理。要使地基更牢固，尽可能的在安全的基础上减小花费而增大收益。结合涵洞通道的设计和基础处理，对昌宁高速有了更深入的认识，在设计时，不仅要考虑土质、环境、气候，还要考虑道路所经过的地方的环境。昌宁高速涵洞通道的设计与基础处理需要结合当地的情况。根据当地的环境、人文等进行综合评估，最终做出正确且适合的决策。

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