公路小橋涵設(shè)計問題探究

趙文明 楊晶磊

摘要：經(jīng)濟的發(fā)展帶動了公路交通建設(shè)的發(fā)展，在公路工程當(dāng)中，小橋涵的數(shù)量占據(jù)了全部排水建筑物的一大部分，因此說小橋涵設(shè)計的優(yōu)劣直接影響到公路工程的造價和使用效果。通過大量的實踐經(jīng)驗表明，提高小橋涵的設(shè)計質(zhì)量，減少施工過程中的設(shè)計變更，能夠有效的實現(xiàn)公路的安全性能和經(jīng)濟性能。下面本文對公路小橋涵設(shè)計問題進行分析研究。

關(guān)鍵字：公路小橋涵；設(shè)計問題

Abstract:The economic development drives?the development?of highway construction,?the?highwayengineering,?the number?of bridge and culvert?occupies amajority of?all the?drainage buildings,?so that the?bridge and culvert?design?will directly affect the?cost?and effect?of highway engineering.?Through a large number of practicalexperience shows that,?to improve the design quality?of bridge and culvert,?reduction of design changes?during construction,?to achieve safe?and economic performanceof?the?highway.?This paper?analyses the?design problems of highway?bridge and culvert.

Keywords:?highway?bridge ;culvert?design problem;

中圖分類號：U448.14 文獻標(biāo)識碼：A文章編號：

在公路的設(shè)計過程中，路線會跨越溪溝、溝谷以及人工渠道等，在這些地方都需要設(shè)置小橋涵。就每個小橋涵來講，其工程量較小，且施工的費用較低，但是對于整條公路來講，小橋涵的數(shù)量則較多，工程量則也較大。對于小橋涵的設(shè)計問題則需要認真的分析。

一 小橋涵位置的確定及設(shè)計

在對小橋涵位置確定和設(shè)計之前，需要對其分類以及特點進行認真的分析，根據(jù)施工地的實際情況選擇恰當(dāng)?shù)男蚝愋?。小橋涵可以從建筑材料及結(jié)構(gòu)型式、涵洞水力性質(zhì)、涵洞填土高度以及涵洞洞深的型式四個因素去進行分類，其類型的選擇也主要是根據(jù)實際的地形地質(zhì)和水文水利條件決定，所以說小橋涵位置的確定要在明確其最恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計類型之后再進行下一步的工作。

（一）小橋涵位置的確定

要確保小橋涵的設(shè)計質(zhì)量，首先需要明確小橋涵的位置，通常情況下，設(shè)計人員在現(xiàn)場能夠一次性的確定小橋涵的位置。在小橋涵施工的過程中存在著設(shè)計變更的情況，這其中很大一部分是小橋涵位置上的變更，變更較多的路段將會達到一半以上，設(shè)計變更較少的時候是幾米，較多的時候則是幾十米，有的時候還會涉及到跨徑和斜交角度問題，有時候還會和公路結(jié)構(gòu)的型式相關(guān)聯(lián)。在設(shè)計的過程中，小橋涵位置的變更將會影響到整個公路施工進度，尤其是較大的小橋涵，其位置的變更不是設(shè)計者一方?jīng)Q定的，需要由業(yè)主、設(shè)計代表、監(jiān)理單位和施工單位共同決定的。

（二）小橋涵位置設(shè)計問題

在小橋涵位置設(shè)計的過程中，經(jīng)常會遇到受農(nóng)田水渠控制的小橋涵，因此說在位置選定和設(shè)計的過程中需要考慮到各種因素，要對改移水渠進行比較之后進行綜合的確定，且不能夠過分的遷就水渠，尤其是對于一些和路線交角很小的、幾乎能夠達到平行的水渠，小橋涵在設(shè)計過程中不得不進行斜交正做時應(yīng)該引起設(shè)計者的格外注意。

對于彎曲的河流，當(dāng)河岸較為穩(wěn)定的時候，設(shè)計時可以考慮順著溝渠的方向設(shè)置彎涵，并且設(shè)計時不需要過分的修建直線涵洞。對于高填土的涵洞，在設(shè)計的過程中需要充分的考慮施工地的地形和地質(zhì)條件。當(dāng)山坡上的地質(zhì)條件狀況較為良好的時候，可以和設(shè)置在溝底相比較之后進行確定，這樣能夠確保設(shè)計的精確性和安全性。

對于一些通道來說，對小橋涵位置的確定和設(shè)計工作更要謹慎。設(shè)計之前要確定要小橋涵的位置、跨徑、設(shè)計的樣式以及修成之后對生產(chǎn)生活產(chǎn)生的影響，并且在設(shè)計的過程中要權(quán)衡利弊，作出恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計選擇，在適當(dāng)?shù)那闆r下或者是必要的狀態(tài)下可以邀請業(yè)主、政府以及小橋涵的設(shè)計者進行綜合的討論，決定小橋涵最終的設(shè)計位置和設(shè)計方案。

二 小橋涵的孔徑和結(jié)構(gòu)設(shè)計

在對小橋涵的孔徑進行設(shè)計的過程中需要對其進行精確的計算，孔徑計算時按照水力學(xué)中的寬頂堰進行計算，涵洞孔徑則按照前水深是否會淹沒洞口和進水口建筑形式，判別水力圖式，之后再根據(jù)判別的水力圖式相應(yīng)的經(jīng)驗公式去計算小橋涵的孔徑，在計算的過程中需要盡量做到精確。在進行倒虹吸水力計算的時候，可以先假設(shè)涵身過水?dāng)嗝娴膸缀纬叽?，之后再根?jù)上下游的水位差計算出小橋涵能夠通過的流量，要保證計算的誤差控制在10%以內(nèi)，這樣才能夠確保設(shè)計的精確性。

在小橋涵結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中，需要在小橋涵結(jié)構(gòu)內(nèi)部受力分析計算的基礎(chǔ)上進行，并且要按照承載能力的極限狀態(tài)和小橋涵正常的使用極限狀態(tài)最終確定其結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件的大小以及聯(lián)結(jié)的方式，之后再根據(jù)這些承受能力和荷載情況檢驗小橋涵構(gòu)件的強度以及穩(wěn)定性能，并且對小橋涵的剛度以及裂縫等問題進行分析研究。

三 小橋涵的臺背設(shè)計

小橋涵的臺背處理問題一直是其設(shè)計過程中重點關(guān)注的問題，近年來對于小橋涵臺背的處理問題沒有得到恰當(dāng)?shù)奶幚恚绕涫歉叩燃壒返拇罅啃藿?，對于小橋涵臺背處理問題越來越受到關(guān)注。在經(jīng)濟發(fā)展的帶動下，交通運輸業(yè)獲得了飛速的發(fā)展，車速在提升，在這個過程中小橋涵的密度也在加大，這樣汽車在行駛的過程中將會出現(xiàn)顛簸和搖晃的狀態(tài)，不利于行車的安全性。很多公路路段對于小橋涵臺背的設(shè)計存在缺陷，臺背的填土沒有完善處理，使得公路在通車之后大部分的小橋涵將會產(chǎn)生橋涵頭跳車的現(xiàn)象，使得小橋涵的設(shè)計不得不重新進行，這樣既影響了交通的通達性，也會增加施工的成本。

在重新設(shè)計的過程中，為了避免跳車的現(xiàn)象，設(shè)計時需要重點考慮到公路地基地面的實際情況，公路填料以及施工設(shè)計方案等方面也要進行認真的分析，且需要從主觀方面重視起來，為小橋涵臺背的設(shè)計打下堅實的主觀基礎(chǔ)。

四 小橋涵地基承載力及基礎(chǔ)設(shè)計

小橋涵地基承載力的設(shè)計問題在其設(shè)計的整個環(huán)節(jié)中起到了至關(guān)重要的作用，但是很多工程對于這一問題沒有很好的解決，使得小橋涵的位置和結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，不能夠很好地滿足公路交通通行的需求，設(shè)計問題的不合理還影響到了施工的進程，延誤工期，造成了不良 的影響。

通常情況下，小橋涵設(shè)計的核心在于對其基礎(chǔ)的設(shè)計，基礎(chǔ)設(shè)計的正確與否和小橋涵整體設(shè)計的成敗有著緊密聯(lián)系，為了能夠保證小橋涵設(shè)計的質(zhì)量，設(shè)計者在進行基礎(chǔ)設(shè)計的過程中需要注意以下幾點。

首先需要從思想上提升對基礎(chǔ)設(shè)計的重視程度，設(shè)計之前對各種資料進行認真的分析研究，設(shè)計多重方案進行對比，并進行技術(shù)交底工作，實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計的理念，為今后的施工建設(shè)奠定基礎(chǔ)。除此之外，隨著高等級公路的建設(shè)，高填方涵洞的數(shù)量也越來越多，因此說小橋涵對于地基的承載能力的要求也在逐漸的提升，尤其是對于一些不良地段，在設(shè)計時一定要進行認真分析，從思想上實現(xiàn)根本性的轉(zhuǎn)變。

其次需要改變傳統(tǒng)的設(shè)計方式，擯棄之前依靠液性指數(shù)以及孔隙比等查表法確定地基承載能力的方式，要運用現(xiàn)代化的設(shè)計手段提升設(shè)計的精準(zhǔn)度和設(shè)計的效率。在此基礎(chǔ)上要對已經(jīng)存在橋涵構(gòu)造物的地基和基礎(chǔ)資料進行分析研究，并運用現(xiàn)代化的原位測試方式進行測量，為今后的設(shè)計提供充足且準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

最后需要進一步的提升設(shè)計者的知識水平和設(shè)計技能，改變之前小橋涵地基承載力和基礎(chǔ)設(shè)計人才缺乏的局面，進一步提升設(shè)計質(zhì)量。

五 小橋涵圖紙設(shè)計的其他注意事項

小橋涵在設(shè)計的過程中需要按照實際情況中的橋繪制出縱剖面圖、平面圖以及橫斷面圖，并且和小橋涵設(shè)計的相關(guān)細部圖紙，設(shè)計者都需要認真的繪制，保證圖紙的設(shè)計符合公路小橋涵設(shè)計的需要。

對于小橋涵涵洞的設(shè)計，則可以按照通用圖加涵洞細部構(gòu)造圖的模式進行，在圖中需要明確注明原地面線、小橋涵中各部位的尺寸以及標(biāo)高，同時要提供相關(guān)的設(shè)計資料，以確保今后施工過程中的精準(zhǔn)度。

結(jié)束語：在公路設(shè)計的過程中，小橋涵的設(shè)計占據(jù)了十分重要的地位，其設(shè)計的好壞和公路的運行狀況有著密切關(guān)系。本文就以公路小橋涵設(shè)計問題為出發(fā)點，從五個方面進行分析論述，突出在設(shè)計的過程中需要根據(jù)實際情況進行，并且要按照設(shè)計要求進行設(shè)計，充分發(fā)揮小橋涵的作用。希望本文的論述能夠為小橋涵的設(shè)計者提供借鑒。

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