高速公路小桥涵设计分析

王 希 超

(辽宁省交通规划设计院，辽宁 沈阳 110166)

·桥梁·隧道·

高速公路小桥涵设计分析

王 希 超

(辽宁省交通规划设计院，辽宁 沈阳 110166)

主要介绍了近年来高速公路小桥涵建设过程中所出现的一些问题，结合具体实例，对小桥涵设计的方法及原则进行了总结，并提出了一些改进建议，为以后相似的小桥涵设计提供借鉴。

高速公路，小桥涵，通道，外业调查

0 引言

近年来我国高速公路经历了一轮大规模建设阶段，很多项目均不同程度出现了小桥涵设计与实际不相适宜，发生较多设计变更，影响了工程进度，也给沿线百姓生活造成了一定的影响。

广义小桥涵是高速公路在跨越低等级道路、小河沟、人工渠道以及排除路基内侧边沟水流时需要修建的构造物,高速公路项目中小桥涵构造物相对大中桥造价低，但数量众多，尤其是近年我国经济、社会发展进步巨大，相比大中桥跨度及净空均较小，小桥涵对沿线社会日常生活、环境影响反而更明显，社会对高速公路的功能要求也日渐提高，因此小桥涵设计是否合理,是整条公路设计的重要环节,直接关系到整条公路建设能否顺利完成和社会稳定。

小桥涵所出现的问题多为方案考虑不周，发生变更的原因很多，虽然并非全部是设计原因产生，但在施工过程中若出现问题只能进行修补，已失去了选择最优方案的机会，有必要对已出现的问题及时总结分析，尽量避免在后续项目中出现类似的问题。

1 问题及原因分析

高速公路一般路线较长,经过的地区较多，地质、水文等情况复杂，与乡村道路均是立体交叉，通道桥的设置对路线纵断影响较大，路基较宽，进出口处与中心线处的地形可能差异较大，对构造物的角度测量精度、进出口形式等要求较高，另外沿线人文和社会环境因素考虑不周，总结近年来在工程实践中小桥涵出现问题，主要有地质、排水、通行、环境、风俗人文、占地等几方面，具体如下。

1.1 地质差异

地质问题是小桥涵设计中的多发问题，开挖后实际地质情况与设计不符，引起基础形式变化或增加基础处理，此类问题主要包括持力层地质未变化但承载力不足、地质岩性变化及地质纵、横向不均匀，构造物位于坡脚，实际开挖后发现傍山一侧为强风化片麻岩，但另一侧为粘土，增加基础换填处理(见图1)。

由于地质情况隐蔽性和复杂性，地质问题难以完全避免，若要减少此类问题的出现，在外业调查阶段宜增加专业的地质调查人员，做好裸露地质和地貌情况记录，对于可能出现地质变化的构造物(如坡脚、河滩、地貌变化分界处等)宜增加地质勘察投入，提供准确的地质情况，以减少此类问题发生。

1.2 排水不畅

排水问题也是小桥涵易发问题，小桥涵排水设计不是孤立的，应与整个路基排水系统，纵横向排水及前后构造物排水结合起来综合考虑，排水出口要明确，尊重地方排水意见。

河道附近、水田改旱田及低洼易涝地区应调查清楚原有排水走向，依据地形区域特点选择桥涵位置,因为小桥涵布设不当既会引起上游水位壅高，淹没农田及路基，也会导致下游流速过大，冲刷河岸及路基，并可能使下游农田遭受损失，因此一定要慎重。

小桥涵跨径依据水文计算确定，外业调查前宜在地形图上勾绘出涵位的汇水面积，确定汇水区的水文计算参数如主河沟长度、平均坡度等。由于平原区的汇水面积不易从地形图上判断，应以实地调查为主，按村庄及周围田地的高程确定。采用合理适合于地域特点的水文计算公式计算出跨径及排水坡度，避免出现水患。

1.3 人文风俗

小桥涵出口附近有房舍时，避免洞口正对房屋，很多地方风俗习惯认为房屋正对洞口不吉利，这种变更在多个项目上均有出现，在有条件不影响构造物基本功能时可适当调整桥涵位置和角度，尽量做到以人为本。

1.4 道路通行

通道净空控制着路线设计高程，其规模应结合前后构造物通行状况及现有道路通行功能等综合考虑，原则上通道通行标准应不低于原有道路的通行功能，在净空不受限的情况下，净空应尽量增加，掌握现有道路通行功能应注意了解当地路网规划，调查附近工矿、企业是否有特殊车辆通行，靠近山林的通道还应考虑消防功能等。

通道兼排水设计时避免水路混行，微丘地区高速公路修建后，原来地表水是漫流方式，变成集中排水，给下游带来冲刷，尤其是兼排水通道，下游并无明显排水沟，集中冲刷造成下游道路通行困难，如沿路基纵向地势高差不大时且通道前后有天然水沟时，可考虑加深路基边沟，将通道处汇水沿路基纵向引至天然水沟排出，若沿路基纵向无法排出时，应增加排水措施减少对下游道路的冲刷破坏。

1.5 进出口占地问题

我国耕地资源日渐减少，土地资源已成为稀缺资源，公路用地指标越来越紧张，涉及小桥涵构造物进出口占地问题在多个项目建设过程中均有出现，百姓对涉及自身的权益都很重视，处理不当易引发社会矛盾，设计过程中往往重视那些较大的改移工程，而忽视小桥涵进出口占地，在造价、功能影响不大的情况下宜设在原位，减少对当地既有出行习惯、排水通道的影响，若不在原位设置，应给出明确的占地设计，包括进出口平面、高程上的衔接用地。解决此类问题在外业调查时需精确测量角度、高程，外业期间应明确进出口形式。

2 改进建议

小桥涵设计事关高速公路设计质量，细节决定成败，做好外业调查准备工作，收集沿线水文、地质地貌、人文风俗、道路规划、管线等资料，熟悉该地区原有公路设计资料，做到对外业调查进行有的放矢。外业调查时选择经验丰富的小桥涵设计人员带队，涉及调查人员的专业要齐全，对调查内容要针对不同的项目进行事前策划，结合项目特点做好调查表格，小桥涵水文计算过程中应采用适合项目特点的公式，勾绘汇水面积应结合现场调查实地验证，桥涵进出口应明确，现场精确测量小桥涵角度、高程。

确定桥涵构造物时原则上应根据实际情况设置，减少较大的改移工程，尽量尊重当地百姓既有出行和生产习惯。

作为设计人员，能够主观控制的就是外业期间详细调查，做到“腿勤、手勤、嘴勤”，在设计阶段提高小桥涵设计质量，注意设计各环节的质量控制，综合考虑选择合理方案。

3 结语

小桥涵设计过程中详细的外业调查是基础，另外构造物的设置还应结合其前后构造物情况考虑，重视地方意见，多方面影响因素综合考虑，加强各环节质量管理，小桥涵设计水平才能不断改进。

[1] JTG D60—2004，公路桥涵设计通用规范[S].

[2] JTG B01—2003，公路工程技术标准[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，高级工程师

U442.5

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