浅谈农村公路涵洞的勘察设计

关璐璐

(新疆新纪元公路设计有限责任公司)

浅谈农村公路涵洞的勘察设计

关璐璐

(新疆新纪元公路设计有限责任公司)

主要针对2011年伊犁州重要农村公路昭苏县阿克达拉乡—苏勒萨依牧业村公路工程为实例进行分析，探讨如何进行农村公路涵洞设计。

农村公路涵洞设计;阿克达拉乡;工程造价

农村公路建设较大程度的受到地形、地质和灌溉条件的影响，由于公路的路基状况不同，对于涵洞设计的特点也不完全相同，本文主要结合2011年伊犁州重要农村公路昭苏县阿克达拉乡—苏勒萨依牧业村公路工程项目进行分析，就如何搞好涵洞设计、提高公路使用性能提出建议。

1 涵洞勘察设计的一般思考

农村公路建设过程中，涵洞是跨越河流沟谷进行的人工渠道以及排除路基的内侧边沟水流时，常用的建设模式。具有造价较低，施工比较简单的特点，相对于整体的公路建设来说，涵洞的工程数量比较小，只有在山区公路建设中分布较多，在山区的公路段，涵洞一般每隔200～300 m左右设置一个。在实际的设计施工中，要特别重视对涵洞位置的选择，看其是否能够满足排灌的基本要求，且保障公路建设的基本结构稳定。

2 公路工程建设的基本概况及涵洞建设环境分析

昭苏县位于伊犁哈萨克自治州西南部，处于北纬42°38'～43°15'、东经 80°10'～ 80°30'之间，东与特克斯县接壤，南与阿克苏地区的拜城县、温宿县隔山相望，西与哈萨克斯坦交界，北与察布查尔县毗邻。此公路工程的主线测设里程为K0+000～K22+000(含长链24.398 m)，支线为K0+000～K2+839.83，总长大致24.864 km。

2.1 公路建设基本地形分析

昭苏县为中亚内陆腹地一个群山环抱的高位山间盆地，由于四周高山环抱，形成了一个较为独特的自然生态环境，海拔在1 323～6 995 m之间。伊犁州与哈萨克斯坦交界，境内地质情况复杂，具有多种多样的成矿地质条件。本项目的地震动峰值加速度系数0.20 g。而水文条件也相对比较复杂，除特克斯河横贯全境，还有24条河流分布在县境南北。全县河水年均总流量为110.60 m3/s，全县可利用的水资源年径流量为40.73亿m3。沿线勘察2 m深度范围内未见地下水。

2.2 路面结构的基本情况

通过调查资料分析，昭苏县属于大陆性温带山区半干旱半湿润冷凉气候类型，气候特点是：冬长夏短，没有明显的四季之分，只有冷暖之别。春秋湿润、寒冷、多雾，盛夏多雷、多雨、多冰雹。公路等级三级，设计年限8年，自然区划为VI4b，路面设计采用双轮组单轴载100 kN作为标准轴载。设计年限内一个车道上累计当量轴次71.9万次。根据实测最大弯沉值代表值173.5(0.01 mm)反算土基回弹模量为94.5 MPa，验算确定主线路面结构层为：3 cmAC-13F细粒式沥青混凝土面层+下封层+18 cm水泥稳定砂砾基层+15 cm天然砂砾底基层，路面设计弯沉值为48.5(0.01 mm)。

2.3 涵洞建设的基本情况分析

通过现场实地勘察，根据现有冲沟及实际地形进行布设，涵洞的孔径根据形态调查法结合汇水面积确定，涵洞的设置服从路线走向，涵洞长度同路基宽度。全线涵洞设置如下：全线共设置78道涵洞，其中1～4.0 m钢筋混凝土板涵8道，1～2.0 m钢筋混凝土板涵29道，1～1.0 m钢筋混凝土圆管涵10道，1～0.75 m钢筋混凝土圆管涵22道，1～0.5 m钢筋混凝土圆管涵9道。涵洞设计汽车荷载等级：公路-II级;设计洪水频率：1/25。

3 农村公路涵洞勘察设计分析

3.1 涵洞位置的选择

一般来说，涵洞位置是跟公路路线的走向相一致的，选择位置主要考虑的因素包括基本的地形地貌，并在降低涵洞工程量和工程造价的基础上，进行高质量的涵洞建设。根据昭苏县阿克达拉乡—苏勒萨依牧业村公路工程涵洞的具体情况来看，位置选择主要考虑因素有以下几个方面。

(1)与河流的交汇处，公路的路线上游汇水面积大于0.1 km2时，要进行涵洞设置。

(2)与其他路线交叉处，考虑到通行方便，设置相应的涵洞，根据与路线相交公路的功能、等级、用地条件和交通量等综合调查，布设平面交叉路口，此公路建设项目全线共调查路线交叉12处，进行设计的平面交叉12处，其中渠化交叉1处，T型交叉9处，十字型交叉2处。在交叉处考虑到地形需可以设置涵洞。

(3)针对昭苏县阿克达拉乡—苏勒萨依牧业村公路工程的路基边沟排水渠现状，在山区公路的山坡线，可以考虑设置涵洞，并且间距大小不超过400～500 m。

3.2 洞口型式设计

一般来说，常用的农村公路涵洞型式设计主要包括一字墙护坡、锥形护坡、八字翼墙、下游接挡土墙附跌水、上游边沟跌水井和跌水井等几种形式，根据昭苏县阿克达拉乡—苏勒萨依牧业村的基本地形以及涵洞位置，进行洞口设计主要有以下设计类型。

(1)八字翼墙或锥形护坡洞口。

在昭苏县阿克达拉乡—苏勒萨依牧业村平坦顺直、纵断面高差变化不大的河沟可以设置八字翼墙或锥形护坡洞口。从而选择涵洞形式较简单，水力条件较好，在使用上具有工程量小、施工简单和经济等特点，相对来说，昭苏县阿克达拉乡—苏勒萨依牧业村公路的涵洞设计采用八字翼墙较锥形护坡更为经济。

(2)一字墙护坡洞口。

一字墙护坡洞口在昭苏县阿克达拉乡—苏勒萨依牧业村公路的涵洞建设中也有一定的运用，适用于边坡规则的人工渠道，且工程量比较小，形成窄而深的效果，在河流断面变化不大的地区采用这种类型的洞口设计。

(3)上游急流坡与上游跌水井洞口。

在公路经过特克克斯河的时候，路基纵断面设计满足不了桥涵建筑高度要求，且河沟的纵坡为10% ～30%，设计的是这种类型的洞口设计，在沟底和沟槽边采用人工铺砌，形成的跌水高小于建筑高度，上游采取跌水井洞口，下游配合八字翼墙形式。但是在涵洞的河沟纵坡大于30%时，则在进口处设置跌水井，减缓水流速度，保障整个土体的稳定。为保证急流槽的稳定，当跌水高度大于4 m时，每隔1.5～2.0 m设一道防滑墙。

(4)上游边沟跌水井洞口。

在河流的上游公路建设中，要排除长距离内的边沟及截水沟的河水，需要进行边沟跌水井的洞口设计，并在下游洞口设置八字翼墙。

［1］刘文进.浅谈山区高速公路涵洞的勘察设计［J］.山西交通科技，2008，(4).

［2］王立.刍议公路涵洞的勘察设计方案［J］.城市建设理论研究，2011，(8).

［3］陈昌琳，陈瑞.浅谈高速公路中涵洞的勘察设计［J］.科技信息，2009，(11).

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2012-04-26