山地城市大埋深涵洞设计探讨.pdf

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1、2013年3月■两国麓晦规划与设计【文章编号]1673—0038{2013)09—0005-02山地城市大埋深涵洞设计探讨陈杰【林同楼国际工程咨询(中国)有限公司重庆渝北401121]摘要：大埋深涵洞在山地城市的开发过程中较为常见，本文以具体工程为例，对此类涵洞在设计过程中的经验及注意事项进行探讨。关键词：山地城市；涵洞；埋深；地基处理引言山地城市地形、地质条件较为复杂，由于地形的起伏变化，地质条件变化较大特别是在土地整治平场工程中，“大挖大填”现象十分普遍，作为区域排水主通道的涵洞工程往往埋设较大，场地地质条件的差异对涵洞的纵向稳定相当不利，易发生不均匀沉降

2、。因此合理选择涵洞走向，结合地勘资料确定流水面高程，对于工程的安全性及经济性具有重大意义。1涵洞的概念在《公路涵洞设计细则》中，涵洞定义为：为保证地面水流能够横穿公路而设置的小型构筑物。在城市道路及地块的开发中，涵洞除了穿越道路时需设置外，往往还与区域地块的开发紧密相关，将涵洞作为区域主要排水通道，以保证片区排水的通畅，保障地块使用的安全。2涵洞分类山地城市常见涵洞，按构造形式，涵洞分为管涵、盖板涵、箱涵及拱涵等。在城市地块开发过程中，其中管涵往往用于临时排水，为排除道路填方引起的某侧低洼区积水及保证原水系的畅通。这种临时管涵主要处理用于地块开发与道路施工工期

3、延后的问题；盖板涵造价相对较低，当对地质要求较高，适用于埋深不大，地基条件好的情况；箱涵使用范围较广，可适用于地质条件较差的区域，但大埋深时钢筋含量高，造价相对较高；拱涵适用于埋深较大的情况，但对地基条件要求较高，否则需要对基础进行换填。3工程实例本涵洞工程所在区域为廖家溪流域，设计范围内周边为规划绿地。廖家溪上游段落已改建为涵洞，主要用于收集转输廖家溪流域内相关道路及地块雨水。下游与道路相交处已设计道路过水涵洞，主要用于收集道路大道雨水并转输廖家溪流域内的雨水，最终排入嘉陵江。设计范围周边地块的场地平整及开发建设正在进行中，由于该地块被选用作为弃土场，为保证

4、排水通畅性，需将该现状冲沟改建为涵洞。3．1涵洞结构形式的选择由于本次涵洞所在区域被选作弃土场，为消化片区开发更多的土石方，正常回填标高初步拟定为208m，最高回填标高将达到213m。涵洞全线普遍埋深在20。30m之间，由于涵洞埋深较大，盖板涵形式不适用于本次工程，而采用箱涵形式则经济性较差，故本次设计涵洞采用钢筋混凝土拱涵形式，拱涵构造形式如下图：千i‘膏nk*：H忑二乏昆％《xzvq，型=。：曼I，5叫生#％⋯0』毕，≈景’————-：一一——’一一：＼cljl蚴!图l拱涵构造图3．2平面布置城市范围内的排水涵洞往往受限较多，在满足转弯半径等水力条件情况下

5、应考虑尽量减少对建设地块的占用，宜沿道路、绿化用地等敷设。本次工程由于位于规划绿地内，在平面布置上相对较灵活，但在涵洞选线方案时需注意与现状冲沟的位置关系，尽量远离冲沟流水面等地质较差区域。具体平面布置详见下图：图2涵洞平面布置图3．3纵断面布置本次设计涵洞起点流水面高程189．45，终点已建涵洞流·5‘规划与设计■葡国曩商2013年3月水面高程为175．00，涵洞全长约317m。经计算，该涵洞起终点自然高差为14．45m，自然纵坡接近5％。由于涵洞断面尺寸大，流量大，为减少流水对涵洞的冲刷，保证结构安全。本次设计纵坡采用4％o，故涵洞沿线存在跌水处理。从减少

6、涵洞埋深的角度出发，涵洞应在下游靠近末端设置跌水，本次工程初步设计采用了这种思路。但施工图设计时结合地质详勘报告发现，涵洞线位上土层较厚，由于拱涵对涵洞地基承载力的要求较高，则沿用初步设计采用的纵断面布置时需考虑大量的换填。因此，经过技术经济比较，施工图阶段考虑将涵洞跌水段提前，使拱涵的基础能够落到地质较好的基岩上。这样，虽增大了涵洞埋深，增加了拱涵拱圈的钢筋用量，但同基础换填的工程量相比，仍然节省了15％左右的工程造价。1～√_一卜一～I_』～——。。——，；吲--J、●／---Z-审}_‘＼暑_j冒叠魏萨鼋：—==二i-_：～～-～土二营一=【{～吼-氧■

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8、i’：啦曩■■jzⅫlj：：m{爿；警I⋯图3涵洞纵断面布置图3．4涵洞施工本次设计时对涵洞施工提出了较为明确细致的要求，对于确保工程实施，提升工程质量具有重要意义。主要有以下几点：(1)涵洞施工前必须对齐桩号、涵底高程进行实测。(2)涵洞基础位于填土中时，应做相应的基础处理后方可作为涵洞基础。(3)涵洞沟槽采用跳槽开挖，在地质情况局部土质较差处，可根据现场减缓边坡或采取临时支护措施以保证安全，开挖过程中，基坑有水的，要

9、设置积水坑及时将渗水排除。(4)涵洞及