浅谈山区高速公路涵洞的勘察设计

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1、浅谈山区高速公路涵洞的勘察设计发布时间:2008-09-23刘文进山西省交通规划勘察设计院摘要：针对山区高速公路涵洞设计的特点，结合设计实践提出了具体的布设方法，供各位同行参考。关键词：山区；高速公路；涵洞；设计山区高速公路，由于路线线形标准耍求高，深挖高填路段多，涵洞设计也出现了新的特点,怎样搞好涵洞的设计，关系到整条公路的使用性能，对工程造价也冇一定的影响。涵洞是公路跨越沟渠及排除路基内侧边沟水流的主要构造物Z—，也是沟通公路沿线原有农田排灌体系的重要手段。涵洞具有造价低，设计、施工相对简单的特点。就单个而言，涵洞工程数量小，但对整条公路来说，尤其是山区高速公路，涵洞布置数量较多（

2、一般情况下每隔200〜300m设置一道）时，其工程量占整个工程的比重就比较大。在实际工作中经常出现由于设计重视不够,涵洞在施工时经常出现修改变更，影响了施工进度，影响了设计单位的声誉，也给公路的使用留下了不少的隐患。因此，涵洞位置及型式选择是否合理,是否能满足排灌要求，对保证公路路基稳定及节省工程投资起着重要的作用。笔者结合多条高速公路的设计实践，对山区高速公路涵洞的勘察设计提出自己的一些粗浅的看法。涵洞的总体布置是涵洞设计的关键。涵洞的总体布置主要可分为涵洞的平面布置、涵洞的立面布置及涵洞进出口形式的采用3个方面。1涵洞的平面布置涵洞轴线--般为直线，平面布置主要任务是确定其中心桩号

3、以及斜交角度。在较长涵洞的布置中，由于地形所限，也可布成曲线涵洞，实际中较少使用，以下主要讨论直线涵洞。平原地区涵洞中心桩号及斜交角度容易确定，且有一定的口由度，而山区则不同，布设自由度较小。当高速公路填土较高，且涵位处沟形弯曲时，涵洞川心桩号不一定是路线与沟心的交点，涵洞斜交角度也不一定是路线附近的沟心线与路线的交角。而应根据路基坡脚处沟心的位置及沟形的弯曲程度综合确定。一般可取路肚坡脚处沟心的连线作为涵洞设计中心线，涵洞中心桩号及交角可曲此线与路线设计线相交得出。此时的涵洞的中心桩可能落在沟岸的山坡上，涵洞的实测地面线则是中间高两头低的驼峰式。此类涵洞的平血布置应首先结合路线资料在

4、地形图上定出，在实地加以放样校核，然后实测地面线，确定进出口形式。如果只在实地调查时确定，则冇可能由于通视条件所限，难以全面了解地形，继而难以合理的定出涵位。此种涵位的平面布置实际上是对沟谷进行裁弯取肯的过程。对于河沟纵坡较大，沟谷下游填方较高，上游填方较小，过水流量不大的情况下，涵位则不一定要沿沟心布置。虽然沿沟心布置，排水顺畅，但如果涵洞沿沟心顺地而坡势布设，则会使涵长加大，立面处理因难，造价升高。如果涵洞做成缓坡涵洞，一方面基础未落到实处，另一方面下游急流槽工程量亦较大。此种悄况可考虑将涵位移到较缓的沟岸，涵洞进口改沟拦水，出口可利用填挖分界处的边沟将英尺寸加大，结构加I占I,将

5、水引向下游，工程量较小，设计施工均大大简化。在笔者参与设计的忻州至保徳高速公路中有多道涵洞采用此种方法处理，其中K151>65&5处涵洞最高填土高度由原来的20多m降为6m,涵长缩短为原来的1/3.对于高填土涵洞地基承载力较低时，这种处理效果更为显著。此类涵洞在外业详细调查前应在地形图上初步定出位置,外业勘测时，必要时应测量涵位处的橫断面地面线，以防涵洞基础落空。山区高速公路,由于与隧道接线的需要，在隧道前后路段通常设成分离式路基。对于相距较近的分离式路基穿越沟谷的涵位布设应综合考虑，尽可能使涵洞位于一条直线上，必须设置两个独立的涵洞时，在满足各自路基排水顺畅的情况下，避免上下游两座涵

6、洞进出口错位太多，交角太大，并应在上下游两座涵洞之间做好必要的引导防护。2涵洞立面布置涵洞立面布置的任务主要确定涵底纵坡及与纵坡适应的涵身布置形式，英应根据沟底纵坡,涵位处地而线的貝体特征进行多次比选后才能做到经济合理。根据涵底纵坡的不同，涵洞可分为缓坡涵洞和陡坡涵洞。缓坡涵洞应用在沟底纵坡较人的山区或阶梯地势的黄七沟壑区时，势必会造成部分涵身基础落不到实处，通常的做法是对悬空部分做填石处理，工程施工麻烦，且不均匀沉降容易使涵身发生断裂。缓坡涵洞一般出口顺边坡做成急流槽，流量较大时，容易冲毀路基。工程屮采用陡坡式较多，保证流水顺畅，基础落到实处。陡坡涵洞立而布置-•般有平置台阶式和斜置

7、式。土质地基河沟纵坡小于10%,弱风化岩石河沟纵坡小于30%可采用斜置式。当涵底纵坡人于5%时斜置式基础应设置齿状基础，以保证涵洞的整体稳定。对于纵坡大于10%的土质河沟，纵坡大于30%的呦风化岩石河沟应采用平置台阶式。平置台阶式分段长度不应太小，高差不宜太大。对于涵底纵坡一定时，台阶分段长度长，高差必然大，台阶分段长度小，高差相应小，此时应根据涵底地面线特征和涵底的总体坡度及施工的难易程度，综合考虑，不应生搬硬套，一概而论。-•般來说，分段长