小桥涵位置选择与施工设计研究

王靖芳

（徐州市交通规划设计研究院，江苏 徐州 221000）

小桥涵位置选择与施工设计研究

王靖芳

（徐州市交通规划设计研究院，江苏 徐州 221000）

针对小桥涵建设，分别对山岭、丘陵以及平原地区的小桥涵位置选择进行分析，并从总体布局、平面布局、立面布局以及养护加固等方面探讨小桥涵施工设计重点，得出小桥涵的位置选择与施工设计必须充分考虑实际情况与要求的结论，为公路建设工程的持续发展打下坚实的基础。

小桥涵；位置选择；施工设计

0 引言

近几年，公路建设速度逐渐加快，桥涵等特殊工程的数量越来越多，小桥涵在总体施工量中的比重也在不断增加，且要求更为严格。桥涵施工水平与公路总体质量息息相关，特别是小桥涵，如果其施工质量较差，有可能造成无法挽回的损失，危及公路安全，而且还要投入大量资金进行维修。公路修建过程中，需设置桥涵，其具体位置涉及日后的使用性能，在实际工作中必须予以足够的重视，并切实加强施工设计，以从根本上提高小桥涵施工质量。

1 小桥涵位置选择

公路小型桥梁与涵洞需根据实际流量、路堤、建材与河床纵坡等因素进行选定。如果河床始终有水，但实际流量相对较小，或者水流运动具有季节性特点，且路堤高度符合设计要求，则需选择涵洞；相反，如果河流的平均流量偏大，或者存在较多的泥沙，则需选择小型桥梁。对于桥梁位置选择，其主要是明确中心里程桩号和轴线的具体方向。在实际设计工作中，小桥涵应尽量选择在河面宽度相对较小、水流缓慢、河段平直且地质情况宜于施工的位置。

小桥涵位置选取主要分为两种情况，其一为在山岭与丘陵中进行选择，具体内容包括：

（1）涵洞位置和公路路基防排水设置直接相连，比如将涵洞设置在截水沟出水位置，确保水流不会对路面与路基造成冲刷。

（2）按照一沟一涵的方法进行设置，间距不超过300 m。如果汇水面积相对较小，且两河沟相距较近，则可进行改沟合并。但此时要密切注意排水沟的宽度，必要时进行加深或加宽处理，同时做好防排水设施加固与旧沟封堵等工作[1]。

（3）如果公路路线转弯角度超过90°，平曲线半径偏小，且在进入弯道时纵坡超过4%，需要在适当的位置修建涵洞，保证整个工程的合理性。

（4）公路路线从陡坡逐渐向缓坡、平段等过渡，且方圆200 m内不存在其他涵洞时，需在过渡点修建涵洞。

其二为在平原地区中进行选择，具体内容包括：

（1）公路在经过长度较大的低洼地段时，可在天然纵坡段修建多个涵洞，这样可以防止低洼处大面积积水，提高本路段的防排水能力。

（2）结合公路排泄系统，应修建有利于灌溉和排水的涵洞，降低涵洞出现渗漏的概率，以避免侵蚀破坏。

（3）若公路与村庄相邻，应增加涵洞的修建数量，以提高村内排水能力，防止大面积积水，影响村民正常生活。

（4）小型桥梁与涵洞的修建位置应尽量选择在地质情况良好的位置，在修建以前还要对地基的承载能力进行检查，以免产生不必要的麻烦。

2 小桥涵施工设计

2.1 总体布局设计

桥涵区域内的地质条件必须良好，且地基稳定、可靠，以保证桥涵基础安全性。与此同时，还要防止由于位置选择不当造成的路基水毁、防排水不畅等问题。涵洞具体形式应满足地形、工程施工量与造价等方面的需求[2]。对于地形较为复杂的公路，由于地形高差相对明显，使得桥涵设计难度较大。当前通常选用标准规范实施小桥涵设计，使得桥涵的尺寸过于庞大，基础设计普遍使用钢筋混凝土，施工难度很大。在桥涵施工过程中，高填方是典型的控制工程，如果高填方施工不当，极有可能延误工期，这些问题都需在施工设计阶段充分考虑，并适时采取有效方法，如泄水隧洞（见图1）。但无论如何，小桥涵的施工设计方案必须具有灵活的特点。

图1 泄水隧洞

2.2 平面布局设计

（1）沿沟设置桥涵，在地形复杂的路段中，小桥涵设置应顺应河流的方向，并尽量避免改造，不宜过分追求正交，公路路线和涵洞之间的夹角需在合理的角度范围内。

（2）河沟合并，缩减施工量，在地势较为平坦的位置，汇水面积通常较小，在不会对上游河流的正常泄水造成影响的基础上，可以在相邻的河沟之间修建排水沟。

（3）确保桥涵的地质条件、地形等自然条件相适应。

（4）根据工程要求与自然环境，通过综合分析合理确定桥涵的高度。

（5）充分考虑山区段山泉出现的可能性，使设计图纸更加合理。

2.3 立面布局设计

2.3.1 缓坡布局设计

若河谷等坡度相对平缓，小桥涵依照地形情况进行设置，在按照低于0.30%的坡度不断向上游实施铺砌的过程中，要使上游和沟底的坡度保持相同。如果从地质条件的层面看，易发生冲刷现象，则需基于沟底标高降低桥涵的实际铺砌高度，以确保冲刷不会对桥涵造成太大的影响[3]。

若河谷等坡度较大，而依然选用缓坡设置方法时，应适时采取以下方式：

（1）桥涵底部采用砌石进行处理，按照台阶的方式布设。这种方式对于石方的需求量较大，并要求地质条件相对良好，其地基不仅要具有足够的承载能力，而且纵向与横向的布置必须均匀。除此之外，需尽可能减少石方用量，可采取紧密干砌的方法。

（2）合理调整涵洞的方向。在等高线较为密集的区域内，如果涵洞方向和等高线之间存在较大的夹角，则会出现多个陡坡涵。此时可采取减小夹角的方式进行处理。另外要注意引水沟、护坡等加固措施的选择。

（3）涵洞进口开挖护砌。将涵洞出口标高作为基础，根据坡度延伸到涵洞进口，并对其进行开挖。施工中应加强防排水，以免造成基础水毁等情况。对此，通常可在指定位置设置竖井，凭借这样的方式降低水毁发生概率。

（4）洞口处理。若桥涵出口设有挡墙，则对落水点实施加固处理即可，提高其抗冲刷能力。通常情况下，需在桥涵出口砌筑片石混凝土，从涵底到地面在悬空部分完全砌实以后再进行跌水设计，从而起到降低水流噪声的作用。

2.3.2 陡坡布局设计

若实际条件要求设置陡坡桥涵，则需对地形情况进行综合考虑，实现经济合理与结构可靠等目标。针对纵坡坡度低于10%的河沟，应使用斜置式陡坡进行设置，将基础底设置为齿状；若河沟纵坡坡度超过10%，大多使用平阶型涵洞[4]。在实际设计中，若现场地势较陡，则具体设置方法的选择不能完全拘泥于形式，而是应该根据实际状况灵活应变。

2.4 小桥涵养护与加固设计

小桥涵养护工作需要以预防为核心。由于受到地形、地质、环境等因素的影响，小桥涵容易产生积水、冻害等实际问题。为此，小桥涵养护部必须增加抽检力度和频率，留意桥涵是否存在裂隙等实际问题，一旦发现问题必须及时进行处理，以防恶化影响桥涵使用安全。

引起小桥涵病害的原因主要包括：地基承载能力较差、填土压实度不足、砌筑施工不当等。在进行加固设计的过程中，材料以钢筋混凝土为主，按照数据分析结果实施配筋。较为常用的桥涵加固措施为注浆法与衬砌法，一般需要先补强存在病害的桥涵，然后采取加固措施。除了常规加固以外，桥涵底采取衬砌法进行加固，形成一个仰拱的结构，其主要作用包括：大幅提升桥涵承载能力；降低桥涵周边位移；转变桥涵受压方式；对桥涵的整体受力情况进行改善。在桥涵完成加固以后，可使用箱涵设计原理对加固效果进行定量分析，以此验证所选加固措施的有效性。

3 结语

总而言之，小桥涵位置选择至关重要，应根据现场实际情况妥善选择，并充分考虑坡度、排水等主要因素。此外，在小桥涵施工设计中，需注意平面布局的协调性、纵面布局的合理性，还要分析其与地形等基本条件间的直接联系。为防止水毁问题的发生，还要采取必要的防护措施，比如消力池、急流槽等，只有这样才可以更好地保证公路桥涵的安全性、经济性与舒适性。

[1]陆士军.小桥涵位置选择与施工设计[J].四川水泥,2014（8）：131.

[2]罗红.谈山区高等级公路设计中小桥涵位置的选择[J].云南交通科技,1999（2）：37-40.

[3]刘芳英.小桥涵可视化综合设计研究[D].阜新：辽宁工程技术大学,2013.

[4]吴伟刚.公路小桥涵的施工技术分析探讨[J].科技创新导报,2014（36）：64-66.

U44

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1009-7716（2016）05-0113-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2016.05.031

2016-02-03

王靖芳（1983-），女，江苏徐州人，中级职称，从事道桥设计工作。