l工程建设与设计 lConstructioa&DesignForProject
山 区 高 速 公 路 涵 洞 设 计 问 题 探 讨
Discussion on the Design of Culvert of Expressway in M ountain Area
贾 运 宝
(河北省交通规划设计院,石家庄 050000)
JIA Yun-bao
(Hebei Provincial Traffic Planning and Design Institute,ShOiazhuang 050000,Cmna)
【摘 要】涵洞直接影响山区高速公路的使用,但目前在设计中一直未得到足够重视,以致给山区高速公路建设带来了不
少不利影响。论文结合作者多年涵洞设计经验,从山区高速公路涵洞设计的特点、常用涵洞的特点以及常用涵洞设计等
方面进行了探讨,可供山区高速公路桥涵设计参考。
[Abstract]Theculvertsdirectlyaffecttheuseofexpresswaysinmountainousareas,butthedesignhasnotreceivedenoughattention,
whichhasbroughtalotofadverseeffectstotheconslructionofhighwaysinmountainousareas.Basedonmanyyears’experienceof
culvertdesign,thedesigncharacteristicsofmountainousexpresswayculverts,thecharacteristicsofcommonlyusedculvertsandthe
designofcommonculvertsarediscussedinthepaper,whichcanprovideareferencefordesignofbridgesandculvertsinmountainous
areas.
【关 键 词】山区:高速公路:涵洞:设计
[Keywords]mountain area;expressway;culvert;design
【中图分类号]U442.5 【文献标志码】A 【文章编号】1007.9467(2018)10.0132.03
[DOI]10.136168.cnki.gcjsysj.2018.10.041
1 山 区 高 速 公 路 涵 洞 设 计 的 特 点
1)涵洞使用数量大。据统计[1],每一公里山区高速公路 ,
涵洞的数量可达 3~5个。
2)涵洞的结构形式较固定。山区高速公路常用的涵洞有
箱涵、拱涵、盖板涵、管涵 ,见图 1,应根据流量要求、填土高度、
地质地形条件合理选用。
3)地质、地形条件复杂。涵洞往往顺沟布置,河沟宽窄不
一 , 沟心冲刷不一 ,地质条件不一 ,可能涵洞所在的下游是基
岩,上游可能是黄土。
4)涵洞的台顶、台背回填和涵洞的地基处理非常重要。填
土是变形较大的柔性体,涵洞是变形很小的刚性体,如果台
顶 、台背回填和涵洞的地基处理设计不好 ,会造成涵洞的侧
面、周边变形与相邻路基变形不协调,造成高速公路以后的使
用过程中会出现凹陷及驼峰路面。
【作者简介】贾运宝(1985~),男,河北石家庄人,工程师,从事小桥
涵研究。
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5)设计常用标准图。涵洞一般只承受结构 自重、车轮荷
载、填土静压力等竖向荷载作用 ,又多采用固定的结构形式 ,
不存在稳定性 、倾覆问题 ,设计较简单 ,一般仅作涵洞构造设
计、结构设计,常套用验算过的标准图。
C盖板涵 d管涵
图 1山区高速公路常用涵洞结构图
2 山 区 高 速 公 路 常 用 涵 洞 的 特 点
涵洞设计中应根据水力 、水文条件 ,地质、地形条件 ,养
护、施工、经济、安全等因素 ,考虑各种类型涵洞的特点 ,就地
取材、因地制宜地选择设计采用的涵洞类型[2】。要解决好山区
高速公路涵洞设计1司题,必须弄清楚常用各类涵洞的特征。
1)箱涵。箱涵对地基条件没什么要求,尤其是软土地段应
优先采用箱涵,但箱涵施工难度大 ,钢材使用数量大 ,造价较
高。
2)拱涵。拱涵能采用石料 ,石拱涵具有较大净空 ,过水量
大,能就地取材,结构坚固,承载能力强,在山区高速公路中得
到了广泛应用。但石拱涵施工比较复杂 ,不易修复,需要的施
工时间长 ,费用高,在地基条件好 ,承载力高的地段可考虑使
用,是山区公路常采用的类型之一。
3)管涵。管涵一般采用钢筋混凝土圆管涵田,该类涵洞不
需要墩台,圬工少 ,预制好后运输到现场安装,承载力要求低,
结构简单 ,地基适应性强,造价低,但过水能力小 ,防水层和接
缝处理施工质量不易保证。对过水能力要求不高的情况可考
虑采用管涵。
4)盖板涵。盖板涵结构坚固、可就地取材、施工简便、维修
方便 ,洞顶填土厚度要求低,地基承载力要求低。在山区高度
公路涵洞设计中可优先考虑。
3 山 区 高 速 公 路 常 用 涵 洞 设 计
3.1 涵 洞孔 径 与斜 交处 理
1)涵洞孔径的大小应按照涵洞出进口能容许的平均流
速、河床、河床地质、设计洪水流量等条件综合确定。涵洞孔径
首先必须满足涵洞的排水需要 ,保证涵洞内水流不冲刷结构
物或河床 ,考虑涵洞断面尺寸对路基工程量影响大 ,一般跨径
与台高比宜控制在 1:1.5~1:1范围内。对山区高速公路涵洞,
因路基宽度大造成涵洞长度很长,为方便清淤和养护,当涵洞
长度在大于 30m时,涵洞的孔径宜大于 1.25m;当涵洞长度在
15~30m范围内时,涵洞的孔径宜大于 1.Om。当涵洞有过行人
需要时 ,应在满足规定要求的条件下,适当加高。
2)涵洞受地物及地形限制,往往要设计为斜交
山区高速公路涵洞设计问题探讨(论文).pdf