排水隧洞在山区公路设计中的应用

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1、公路交通技术2010年8月第4期TechnologyofHighwayandTranspo~Aug．2010No．4排水隧洞在山区公路设计中的应用王孔正，林海洋(温州市交通规划设计研究院，浙江温州325000)摘要：山区公路设计中，以排水隧洞代替拱涵的设计方案，不但能缩短施工工期，简化施工工序，节省工程造价，而且能使其结构具有永久安全性，值得在山区公路建设中推广应用。关键词：山区公路；排水隧洞；设计应用文章编号：1009—6477(2010)04—0100—03中图分类号：U412．36文献标识码：BApplicationofDrainageCulvertsinDesign

2、ofHighwaysinMountainousAreaWANGKongzheng，LINHaiyang近几年，随着交通建设的快速发展，山区公路厚，因此排水隧洞位置选择在东面山坡下方。由于等级也在不断提高。由于山区公路地处山岭重丘区排水隧洞进出洞口偏压较为严重，故其轴线采用圆域，路线走廊带内沟壑纵横，山岭连绵，地形复弧形，以减轻隧洞偏压。同时在隧洞进口设置顺坝杂，随着新建或改建公路设计技术标准的提高，难引水，且其还可起到防护填方坡脚作用。免出现一些高填深挖路段。根据桥涵设计原则，高1．2路线2次跨越溪流的排水隧洞布置填路堤的涵洞一般选用管涵或拱涵，对于上方流域如图2所示，路线

3、2次跨越溪流，溪流处填高面积较大的路堤，考虑到管涵受孔径的限制，一般约5m，如按常规设计方法，需布设2道钢筋混凝设置拱涵进行排水。在山区公路建设中，拱涵是一土盖板明涵。考虑到前方有一座长2200m的隧道种传统的排水构造物，具有承载能力大、砌筑容(控制性工程)，其施工便道需沿路基经此掘进，而易、就地取材等优点，但也存在消耗工日大、施工建设工期较短，因此路线2次跨越的溪流处改为填工期长、工程造价大等问题。特别是近几年，随着人工工资不断提高，拱涵工程费用大的问题尤为突出。因此，为了节省工程造价，减少工程圬工量，缩短施工工期，根据山区公路地形地貌及地质特点，引用水利工程建设中的排水

4、隧洞代替拱涵也是一种可考虑的设计方案。笔者参与了最近刚刚完工的1条近60km长山区公路的设计，其中多处采用排水隧洞代替拱涵。本文对排水隧洞设计方案进行阐述，供同行参考。图1高填路堤跨深谷排水隧洞平面布置1排水隧洞实地布置1．1高填路堤跨深谷的排水隧洞布置如图1所示，路线跨越深谷，填高近20in。根据水文计算及横断面设计图，需在沟底布置1道长70ITI，孔径3ITIX3in的拱涵。考虑到拱涵施工周期长、造价大，确定在该处采用排水隧洞方案。经现场勘察，沟谷东面的山体较为陡峭，基岩外露，地质较好，而西面较为平坦，地表土履盖层较图2跨越溪流排水隧洞平面布置收稿日期：2009—12一

5、O7作者简介：王孔正(1971一)，男，浙江省温州市人，本科，高工2010年第4期王孔正，等：排水隧洞在山区公路设计中的应用1013排水隧洞设计3．1地形、地质条件设计排水隧洞时，首先应在1：2000的地形图上对路线所穿越的溪沟水流走向及周围的地形情况进行分析。路线以高填的形式穿越溪沟时，V形沟谷两侧或一侧的山体须较饱满并陡峭，排水隧洞可以弧形沿陡峭的一侧山体下方布置(图1)；路线2图3路线沿溪沟布设时排水隧洞平面布置次或多次跨越溪沟时，路线2次跨越点中问须是一方，在路线西北面的山嘴下布设1座排水隧洞用于个突出的山嘴，排水隧洞可以直线或弧形沿路线内排水。同时考虑到隧洞进口偏

6、压问题，隧洞轴线采侧山嘴下方布设(图2)；路线沿溪沟布设时，路线用圆弧线，进洞口设置引水顺坝。溪流一侧须是突出的山脊或山嘴，排水隧洞以直线1．3路线沿溪沟布设时的排水隧洞布置形式沿山脊下方布置。在排水隧洞平面布置完成如图3所示，路线沿溪沟布设，溪沟处填高约后，需到实地对隧洞所穿越位置的地质情况进行调15m，一般设计会考虑桥梁方案或高挡墙方案。查。为了隧洞施工时易于进洞及减少洞身防护，洞由于该段路线前后均为深挖路堑，有大量弃方，同口段地层岩性一般要求达到Ⅳ级围岩以上，洞身段时桥梁或高挡墙方案造价较高，因此设计时采用了围岩一般要求达到Ⅲ级以上，同时需对隧洞所穿越排水隧洞方案。具

7、体为：将上游的溪水通过路线东山体岩层节理发育程度及是否存在断层等情况进行北面山脊下方设置的隧洞排到下游，路线沿溪沟段详细勘察，必要时应采用挖槽、钻孔等勘察手段，采用高路堤填筑。该路段设置排水隧洞后，不但利以获取准确的地质资料。用了前后路堑的弃渣，而且降低了工程造价，缩短3．2断面形式了施工工期。排水隧洞断面尺寸大小的确定可参照涵洞的孔径设计，但必须保证设计洪水、漂流物等安全通2排水隧洞与拱涵技术经济比较过，确保路基稳定，避免对上、下游农田的不利影以图1为例，根据水文计算及实地测量的涵洞响。山区公路的涵洞孔径设计一般