公路设计中涵洞的合理布设

马毅

摘 要：涵洞的布设要结合周围地形、地物等方面的综合因素考虑，外业勘测中必须准确测定中心桩号及角度，保证上、下游与进水口、出水口相对应。

关键词：涵洞；准确位置

公路经常要跨越河流、沟渠，涵洞是主要排水构造物之一，一般每公里设置3—5道。涵洞在工程主体中占有重要的地位，它的布设与农田水利有着密切的关系。它分布于公路的全线，工程量比重较大，投资相对较多，约占工程总投资的20%左右。因此涵洞布设非常重要，它将直接影响工程进度和工程造价。

涵洞的设计应符合安全、经济、适用、美观的统一，符合公路等级标准，应因地制宜，就地取材，便于施工与养护管理。在涵洞设计中，大多数涵洞布设在地形比较复杂的深沟、鸡爪沟上，因此，涵洞位置的选择要根据沟走向、上下游地形、地质等因素，结合实际情况确定进出、口的位置。

1 涵洞的布设原则

1.1、涵洞位置的选择直接关系到路基的稳定，因此涵洞的进、出口应尽量对着原沟的进出、口，保证水流的畅通，避免水流冲刷路基，如不对应，可进行改沟处理，保证上、下游与进、出水口相对应。控制好进、出口的高度，涵底纵坡要结合原地形纵坡进行调整。如进口处在低洼路段，而且受路线纵断标高限制，无法设八字墙时，可改设为渫水井把水收进涵洞。

1.2、涵洞位置要应服从路线走向，适应路线平、纵要求并与路基排水系统协调，涵洞轴线尽量与此水流方向一致。在旁山内侧截水沟及路基排水边沟出口处应设涵，在陡坡急弯，路线偏角较大（大于90度），平曲线半径较小，路线进入弯道前的纵坡大于4%的陡坡时，应在此弯道附近设涵。

应尽量避免与河沟斜交，只有在特殊情况下，可将上、下河道调整，使之从较好的位置通过。特别在土质密实，边坡稳定的河沟，可改沟设坡涵，原沟可做盲沟排水，这样可缩短涵洞长度，有利于泄水。

在路线跨越丘陵地区的山脊线时，在马鞍形底部可开挖明沟排水不设涵洞，或路线交叉时，与分水岭线平行，可不设涵。

1.3、在纵坡较大的路段要综合考虑涵位的选择应与路基排水系统的相对关系。布设涵位时，可结合路线平、纵面设计图，选择合适的位置布设涵洞，路线纵坡成凹形的低处或路线纵坡由陡变缓的变坡點应设涵。

1.4、凡路线必须通过农田灌溉渠或乡村道路的河沟时，一般要在保持原有农田水系的情况下布设涵洞。

2 涵洞布设步骤

2.1、在勘测设计之前，应根据路线所给地形图勾画出汇水面积，并根据分水岭确定涵洞的位置，初步确定涵洞孔径和净空，其主要计算洞底中心标高和涵洞底纵坡。

2.1.1、在河沟纵坡小于5%时，应顺坡设涵，使涵底纵坡与天然河沟底坡一致。在河沟纵坡较大时，可以涵洞出口处标高作起坡控制点，在进口处适当开挖。

2.1.2、在河沟纵坡大于5%小于10%时，可设斜置式坡涵，结合地形、地质情况，基础可做在台阶形、齿形、扶壁形。

2.1.3、在河沟纵坡大于10%小于30%时，应设成阶梯形平置坡涵，分段长度一般为2-6米，随着纵坡的增大而减小。相邻两节段的最大高差一般不超过涵洞上部厚度的0.75倍，否则应加设矮墙，矮墙高度应小于0.7米或涵洞净高的三分之一，分节长度一般应大于台阶高度的10倍，同时也应考虑矮墙不应过多压缩涵洞过水断面。

2.1.4、当河沟纵坡变化较大时，可结合地形条件采用不等长度分节洞身。

2.2、在实际勘测中，应校核勘测前初定的涵洞位置是否合理，路线经过河沟、冲沟、灌溉等处都应设置排水涵洞，路线经过村庄时，为了排除被路线拦截的污水，也应适当设置涵洞。

如果河沟侧坡太陡，而流量不是很大时，为了降低工程造价，可以适当减少涵洞数量，利用截水沟、边沟将若干条小沟导向一个构造物。

2.3、在现场内业整理时，应根据勘察资料，参考路线纵面图，核对外业目估的分水岭是否正确，再对照中线资料与外业所绘的汇水区草图，检查涵洞位置是否正确、数量是否合理。

3 结语

涵洞布设是一项十分繁杂的工作。

1、外业期间的调查应详细、准确无误，在现场应勾绘出路线与河沟的关系及涵位的草图。

2、涵洞的布设要与路基综合设计紧密配合，路基的断面形式、路基范围内的改河、改沟等，都关系到涵洞的设计是否合理、是否经济适用。

3、涵洞布设要同路基防护工程相配合，公路两侧几乎都设置了防护工程，涵洞如何同防护工程相衔接，如何避开防护工程的伸缩缝、变坡点等都需要在选择涵位置时考虑，以减少设计中的误差，涵位的选择要作多方案的比较。

参考文献

[1]叶镇国 桥涵水文与水力学 人民交通出版社，2003

[2]周传林 公路小桥涵设计 人民交通出版社，2003