公路涵洞設(shè)計(jì)分析

郝旭飛

晉中市新奧交通設(shè)計(jì)所有限公司 山西晉中 030600

我國(guó)城鎮(zhèn)化發(fā)展速度不斷加快，在提高施工質(zhì)量的同時(shí)，也能在很大程度上促進(jìn)公路建設(shè)的行業(yè)崛起。公路涵洞橫貫公路工程的路基，主要功能是泄水，同時(shí)也負(fù)責(zé)人、畜、車的通過(guò)，是一種比較小的構(gòu)筑物，能夠給迅速將公路沿線上的地表水排出，其所發(fā)揮的作用非常重要，因此有必要對(duì)公路涵洞設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述。

1 涵洞位置選擇

設(shè)計(jì)公路涵洞，其位置選擇應(yīng)該兼顧使用性能，這是因?yàn)榫唧w位置受到公路工程項(xiàng)目路線分布的影響，需要與路線分布相協(xié)調(diào)，保證兩者的走向一致。與此同時(shí)，涵洞設(shè)計(jì)需要將地形因素、地基承載力因素、溝床穩(wěn)定性因素納入到考慮范圍內(nèi)，然后結(jié)合施工技術(shù)的具體操作難度，在評(píng)估工程施工成本支出后，確定涵洞的具體位置[1]。涵洞位置設(shè)計(jì)既要符合實(shí)際使用需要，也要控制施工成本、后期養(yǎng)護(hù)維修成本。一般而言，涵洞位置如果與其他工程路線或重要管線（公路、人行路、鐵路等）交叉，則需要對(duì)涵洞位置進(jìn)行重新確定，做好設(shè)計(jì)規(guī)劃，最大程度減少安全隱患。如果是在山區(qū)開展公路施工，一旦評(píng)估某路段存在塌方隱患，則涵洞位置確定應(yīng)該考慮如何及時(shí)將大量積水排出，滿足排水需求。

2 公路涵洞設(shè)計(jì)

2.1 洞身長(zhǎng)度

涵洞主要功能是排水，其洞身設(shè)計(jì)直接關(guān)系到涵洞的使用功能，是比較關(guān)鍵的因素。在設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要保證涵洞洞身具有較強(qiáng)的承載力，使其能夠更加穩(wěn)定，保持暢通。由于涵洞還能夠發(fā)揮支撐公路路面的效果，因此設(shè)計(jì)人員需要考慮設(shè)計(jì)洞身時(shí)，保證其具有較高的承載能力，確定好涵洞長(zhǎng)度，并且保證洞身高度與涵洞長(zhǎng)度之間的正確比例，確保公路涵洞設(shè)計(jì)的合理性，使其能夠正常發(fā)揮作用[2]。

2.2 涵洞孔徑

涵洞孔徑能夠發(fā)揮穩(wěn)定涵洞結(jié)構(gòu)，確保涵洞正常使用的作用，在對(duì)孔徑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要最大程度利用現(xiàn)有資源，目的在于節(jié)約施工成本。與此同時(shí)，設(shè)計(jì)人員需要重點(diǎn)關(guān)注跨高比。所謂“跨高比”，主要是指涵洞高度與涵洞切面直徑的比值，此數(shù)據(jù)是設(shè)計(jì)涵洞洞孔的核心數(shù)據(jù)，長(zhǎng)期工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，涵洞高度與涵洞切面直徑的比值最佳范圍是0．75-1．125。

2.3 涵洞基礎(chǔ)設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)涵洞時(shí)，應(yīng)該充分重視基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，考慮公路工程施工路段地理狀況。一般情況下，基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的位置主要分布在河床較低和地面位置。在河床較低的位置布置涵洞時(shí)，設(shè)計(jì)人員必須考慮到具體位置的影響，通常低于1m 以下比較適宜。如果涵洞位置布置在地面，則設(shè)計(jì)人員需要對(duì)地基土質(zhì)狀況進(jìn)行分析。，要時(shí)對(duì)地基進(jìn)行相應(yīng)處理。例如，軟土地基需要布置一定的砂礫墊層，或者鋪設(shè)粉砂，進(jìn)一步調(diào)整地基的土質(zhì)狀況。

2.4 涵洞洞口設(shè)計(jì)

洞口的作用是方便進(jìn)水和出水，同時(shí)洞口也發(fā)揮美化涵洞與協(xié)調(diào)周圍環(huán)境的作用。在進(jìn)行公路涵洞設(shè)計(jì)時(shí)，洞口位置的確定相對(duì)比較靈活，可根據(jù)實(shí)際情況，采取多種形式的洞口設(shè)計(jì)，最為常見的涵洞洞口設(shè)計(jì)形式主要有兩種，分別為一字型洞口和八字型洞口。如果施工現(xiàn)場(chǎng)特殊，也可采用組合型洞口設(shè)計(jì)方式。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)涵洞洞口時(shí)，除了要保證洞口水流暢通，也要順利與路基和路面對(duì)接，觀察路面是否有損壞，如遇腐蝕狀況，需要在設(shè)計(jì)前對(duì)路面進(jìn)行修復(fù)。

3 公路涵洞施工

3.1 施工步驟

公路工程涵洞施工主要步驟為：施工前準(zhǔn)備—基坑開挖—澆筑混凝土—箱底澆筑—涵身澆筑—蓋板現(xiàn)澆—涵背兩側(cè)填筑等。在這些施工步驟中，箱底澆筑、涵身澆筑施工甚為關(guān)鍵，關(guān)系到整個(gè)涵洞的施工質(zhì)量，因此在設(shè)計(jì)施工時(shí)，應(yīng)該對(duì)這兩個(gè)施工步驟進(jìn)行重點(diǎn)指導(dǎo)和監(jiān)管。

3.2 質(zhì)量控制

為進(jìn)一步提高公路工程涵洞施工效果，需要注意以下幾點(diǎn)問(wèn)題。①當(dāng)施工路面積水面積超過(guò)國(guó)家規(guī)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，則設(shè)計(jì)人員與施工人員需要對(duì)施工具體路線進(jìn)行詳細(xì)分析，并且保證路線與河溝相交，這樣設(shè)計(jì)施工的涵洞才能保證路面積水及時(shí)排出[3]。②當(dāng)公路工程項(xiàng)目的施工路線必須要穿過(guò)灌溉的農(nóng)田區(qū)域，并且施工路線影響到正常的農(nóng)田灌溉，在此種情況下，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)涵洞設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，避免影響到農(nóng)田的灌溉，以免發(fā)生不良風(fēng)險(xiǎn)，造成經(jīng)濟(jì)損失。③在山區(qū)路段開展公路施工的，山坡面施工時(shí)需要對(duì)涵洞設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，規(guī)劃好路線，明確涵洞布置的位置，使路基內(nèi)側(cè)邊溝積水能夠及時(shí)排出，避免對(duì)公路的正常使用造成嚴(yán)重影響。④由于現(xiàn)階段公路工程施工條件越來(lái)越復(fù)雜，施工難度加大，特別是一些地形、地質(zhì)條件復(fù)雜的地區(qū)，為進(jìn)一步減少涵洞設(shè)計(jì)施工對(duì)周圍環(huán)境的的影響，需要不斷改進(jìn)施工技術(shù)，才能不斷適應(yīng)新的施工需要。⑤如果施工現(xiàn)場(chǎng)周邊有其他建筑物或地下管線，則對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)測(cè)，一旦出現(xiàn)不良狀況，及時(shí)查找原因，采取必要措施進(jìn)行相應(yīng)解決。結(jié)合工程實(shí)際施工情況，采取合理措施對(duì)涵洞設(shè)計(jì)方案進(jìn)行相應(yīng)改進(jìn)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，涵洞是公路工程的重要排水設(shè)施，作為設(shè)計(jì)人員，應(yīng)該對(duì)涵洞結(jié)構(gòu)進(jìn)行明確，正確選擇涵洞位置，為后續(xù)施工降低操作難度，減少工程成本支出。與此同時(shí)，多年實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為，涵洞設(shè)計(jì)需要遵循一定規(guī)律，結(jié)合自身特征，確定好涵洞位置，并使其與公路工程路線總體設(shè)計(jì)相契合。隨著新施工工藝和新技術(shù)材料的不斷應(yīng)用。涵洞結(jié)構(gòu)形式必然會(huì)發(fā)生明顯變化，設(shè)計(jì)時(shí)做好前期勘察工作，因地制宜制定設(shè)計(jì)方案。