小桥涵设计相关问题探讨
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2013年第6期 (总第232期) 黑龙江交通科技 HE LLONGJIANG JIAOTONG KEJI No.6,2013 (Sum No.232) 小桥涵设计相关问题探讨 杨娇艳 (中煤科工集团重庆设计研究院) 摘要:结合工程实例,就公路小桥涵设计中关于涵洞的合理定位、涵洞结构型式的选择、孔径大小的确定以 及设计中需注意的相关问题的探讨。 关键词:公路;小桥涵;设计 中图分类号:U445 文献标识码:C 文章编号:1008—3383(2013)06-0145-01 近些年,伴随着全国交通大开展的进程,全国公路建设 小桥涵结构类型的确定,要综合考虑道路线性、填土高 得到快速发展,小桥涵作为公路工程中必不可少的构筑物, 度、建筑材料、施工条件等因素。例如在攀枝花地区,石料非 其所占比例也急剧增加,其设计是否合理,对工程造价、道路 常匮乏,在造价相差不大的前提下可考虑采用混凝土代替。 使用效果都有较大影响,更应避免不合理设计造成涵洞竣工 填土高度小于8 nl时,可选择钢筋混凝土盖板涵;填土高度 后可能被水毁的严重后果。 大于8 m时可选择拱涵;地基基础较差时可选择箱涵。但 1小桥涵位置的选定 是,需指出的时,涵洞型式最终的选定是综合各方因素确定, 路线测设时桩号的设置间距较大,不一定能准确的反映 不可仅因单一条件满足而随意确定。 何处需设置小桥涵,这就需要设计人员做到亲自踏勘以便准 3小桥涵角度的选定 确确定小桥涵的位置。新建公路需与当地及村民了解 小桥涵结构类型确定后,其角度确定也很重要。例如在 当地的水利情况,选择适当位置设置小桥涵,既利于水利灌 江津四面山公路建设时,某处有一深沟,呈“S”型,且道路修 溉,又利于公路建设,以节省投资。 建后填土较高,现场踏勘发现如沿道路法线方向设置涵洞, 山区修建的公路,由于地势起伏多变,临近距离会出现 其涵洞进出121均无法平顺接人、引出水流,故改成与道路斜 多条自然冲沟,这时,在设置桥涵位置的选择时就需考虑利 交解决了这个问题。 用一个涵洞位置汇集几条冲沟一起排除,这可以减少涵洞数 在开县某公路建设时,需设置一排水渠几乎与道路平行 量,有效的控制工程投资。 设置,孔径定为3 m,若照实际情况设置涵洞,涵长将达到 2孔径及类型确定 90 m,造价高,施工难。经与当地部门、村民协商,将水 2.1钢筋混凝土圆管涵 渠改在公路红线范围以外,在适当位置增加一处正交涵洞, 钢筋混凝土圆管涵一般在农田灌溉区采用的较多,受力 涵长30 m,既节省投资,又防止了水渠对公路的危害。 情况和适应基础性能较好。不需墩台,圬工数量少,造价低, 4涵台标高的确定 便于工厂预制,有利于装配运输。但钢筋混凝土圆管涵过水 山区修建的道路,经常会出现大挖大填,攀枝花沿江快 能力小,施工过程中接缝及防水处理难以保证质量,故常因 速路设计时,道路挖方12 m,同时又需设置一涵洞。为了将 漏水问题而影响路基稳定。 边坡水引入涵洞,一是在边坡顶设置截水沟,二是在边坡上 2.2石拱涵 设置排水沟(明渠)将水流引入涵洞集水井处。这种情况 石拱涵是山区公路常见的涵洞形式,受力合理,净空大, 下,应在满足相关规范要求情况下,尽量提高涵洞标高以减 过水能力大,可过较大的山洪。石料丰富地区采用此种涵洞 少挖方。 形式,便于就地取材,且结构坚固,承载潜力大。但石拱涵对 弯道处需设置涵洞时,一定要考虑超高横坡的影响。某 地基承载力要求较高,施工工序较复杂,工期长,遭破坏后维 道路设计纵坡4%,弯道超高2%,设计涵洞时只考虑了超高 护费用高。 坡度影响而忽略了纵坡,结果两个台设计完全一样,造成涵 2.3盖板涵 洞处出现台阶现象。如纵坡越大,跨径越大,这一现象越明 盖板涵结构坚固,跨度范围大,洞顶填土高度要求低,甚 至可以不填土(明渠形式)。盖板涵对基底承载力要求不 显,设计时需特别注意这一问题的再次发生。 高,基础形式可采用整体式和分离式,施工工艺简单,是各级 5涵底标高与涵底纵坡的确定 公路上应用最广泛的一种涵洞结构形式。 在山区修建的涵洞,地势陡峭,往往需要设置成跌水形 式才能将水流引出。设计时需结合实际地形,灵活设置,地 2.4箱涵 势平坦处可设置较小的坡度,地形高差大则需设置跌水来消 箱涵相较与其它几种涵洞的优势在于其地基承载力要 求,但它也有个相较与其它涵洞形式最大的特点,钢筋用量 化坡度。 6结语 多,造价高,施工困难。因此其在工程中应用较少,一般用于 软土地基。 综上所述,小桥涵的设计是一项复杂多变的工作,由于 2.5涵式桥 受地形、地质条件的影响,设计时要反复对比方案,多做实地 在山岭重丘区各级公路的修建中,路线往往会穿越许多 调查,在小桥涵位置的选取上要注意平面的整体协调性,纵 河谷、沟谷地带,河谷、沟谷间伴有流水或乡村道路,受道路 断面的进出I:1形式选取,涵底铺砌纵坡的调整。为了有效消 纵坡影响,若采用高架桥跨越,易导致大挖方,对环境产生破 除小桥涵的水毁潜在因素,可设置一些急流槽、消力池等措 坏。但若设置跨径小于5 m的涵洞,虽满足排水要求,但随 施,更需注意小桥涵运营后期的加固与维护。综合考虑各方 着农村经济发展,农用设备通行要求提高,其净高、净宽不能 因素,才能确保路线的舒适与安全。 参考文献: 满足车辆通行标准。因此,提出了涵式桥(通道、小桥、单孔 [1]孙家驷.公路小桥涵勘察设计[M].北京:人民交通出版社。 跨径小于6 m),其特点:适应地形变化,节省工程造价;适应 1990. 通行、排水要求,美观适用;易于设计施工。 [2] 张学龄.桥涵水文[M].北京:人民交通出版社。1980 收稿日期:2013-01-08 作者简介:杨娇艳(1981一),女,工程师,主要从事道路桥涵设计。 ・145・