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公路橋涵設(shè)計與安全性關(guān)系

文檔作者：胡家琦文檔來源：四川省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年10月13日
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公路橋涵設(shè)計與安全性關(guān)系
■胡家琦糕四川省林業(yè)調(diào)查規(guī)劃院，四川成都610047
摘要：公路橋涵的設(shè)計必須結(jié)合山區(qū)地形特點，優(yōu)化設(shè)計流程。本文首先說明
了公路橋涵的類型，然后分析了公路橋涵設(shè)計與安全性的關(guān)系，并提出
了設(shè)計中應(yīng)該注意的問題，最后闡述了提高山區(qū)公路橋涵安全性設(shè)計水
平的措施。
關(guān)鍵詞：公路橋涵安全性地基承載力涵洞定位涵洞孔徑
1公路橋涵的類型
橋涵洞在類型設(shè)計的選擇上主要包括了石拱涵、圓管涵、蓋板涵、
箱涵以及涵式橋結(jié)構(gòu)。
石拱涵一般在山區(qū)公路施工中應(yīng)用較為廣泛，這種橋涵的施工取
材方便，具有較大的凈空，因此通過的洪水量也較大，另外石拱涵還具
有大跨徑和結(jié)構(gòu)堅固的特點，這樣的設(shè)計使得石拱涵能夠承受更大的
荷載。但是石拱涵要求地基的承載力要強，并且施工的周期也是很長
的，施工工序上也較為繁復(fù)；圓管涵較多的應(yīng)用在農(nóng)田灌溉區(qū)內(nèi)，這種
橋涵的構(gòu)造相對簡單，并且造價低廉，預(yù)制和運輸都較為方便。但是圓
管涵也有其固有的缺陷，那就是通過的水量較小，如果在施工接縫和防
水層的過程中出現(xiàn)了質(zhì)量問題導(dǎo)致漏水，那么路基的穩(wěn)定性就會受到
較大的影響；蓋板涵是一種集石拱涵和圓管涵優(yōu)點于一身的橋涵類型，
這種橋涵類型便于取材、結(jié)構(gòu)堅固、施工工序簡單，而且對洞頂填土高
度和地基承載力的要求都不高，正是由于蓋板涵的這些優(yōu)勢，使得它在
公路施工設(shè)計中的應(yīng)用越來越廣泛；如果施工地段為軟土地質(zhì)，那么最
適宜的橋涵形式莫過于箱涵，這種橋涵的最大優(yōu)點便是對地基的要求
不高，缺點是施工成本較高，并且施工工序也較為復(fù)雜；涵式橋的橋型
結(jié)構(gòu)較為新穎，這種橋涵的適用性極高，尤其適合地形復(fù)雜的環(huán)境，不
論是地勢地形，還是通行和排水，這種橋涵都能很好的適應(yīng)。另外，涵
式橋的顯著優(yōu)點還在于其設(shè)計施工簡單，并且能夠很好的解決山區(qū)公
路高填深挖的難題，美觀性也是可圈可點的。
2公路橋涵設(shè)計與安全性關(guān)系
2．1 橋涵在地基承載力方面的設(shè)計與安全性的關(guān)系
地基的承載力需根據(jù)實地的地質(zhì)勘察，對公路橋涵地基的巖土、工
程特性指標(biāo)和地基的承載力、橋涵基底的埋置深度以及拱頂?shù)奶钔粮?
度等進(jìn)行計算，按照設(shè)計規(guī)范，提出施工的措施、要求、試驗與鑒定，保
證耐久性與安全性。如需局部處理的可直接加深基礎(chǔ)，或換填砂夾卵
石、或采用旋噴，CFG等，膨脹土上加墊層，基礎(chǔ)懸空部分用漿砌片石回
填等等。
2．2 涵洞進(jìn)出水口的設(shè)計與安全性的關(guān)系
進(jìn)出水口的設(shè)計也要與當(dāng)?shù)氐牡匦蜗噙m應(yīng)，測量和設(shè)計都要依據(jù)
地形進(jìn)行。需要注意的是，進(jìn)出水口的設(shè)計不能簡單盲目的采用八字
墻張角度的方法。另外，施工截水墻時最好要提前設(shè)計砌片石護(hù)基，這
樣利于取得良好的設(shè)計效果。如果涵洞的設(shè)計位置較為特殊，例如是
設(shè)計在非巖石的地基上，那么就要著重考慮洞內(nèi)外的鋪砌長度，而且要
重視計算擴散角。灌溉或有側(cè)溝等情況下，路基填方較低時設(shè)倒虹吸
管，在地面以上的需加矩形槽，在流速大、縱坡陡的地段設(shè)置急流槽、跌
水井等，在端墻外端底部與溝床鋪砌的端部設(shè)置隔水墻措施，在冰凍地
區(qū)對端墻與端管節(jié)進(jìn)行整體剛性基礎(chǔ)等。
2．3 涵洞孔徑方面的設(shè)計與安全性的關(guān)系
涵洞孔徑的確定是結(jié)合多種因素進(jìn)行，包含地質(zhì)、水流量、河床與
進(jìn)出水口的加固形式等。凈空設(shè)計的大小要遵循一個原則，就是水流
通過的速度不能對河床和橋涵結(jié)構(gòu)造成沖刷破壞，而且在洪水期要保
證孔徑有足夠宣泄洪水的能力。通道式涵洞在確定孔徑的時候要參照
最新交通部的公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其中有關(guān)于凈空的要求。尤其要注
意一些高等級公路中，這類公路往往存在較長的涵洞，這樣一來洞內(nèi)的
光線會比較差，會給行人和小型車的通行帶來安全隱患，另外也十分不
·206·
利于養(yǎng)護(hù)，因此規(guī)范對這一類的涵洞有特殊的要求，即適當(dāng)加大凈空設(shè)
計，或者設(shè)計天窗也可。
2．4 涵洞定位方面的設(shè)計與安全性的關(guān)系
設(shè)計涵洞的最終目的是泄洪和減少渦流，因此涵洞設(shè)計的時候要
秉承一個原則，那就是盡量不改變原先的灌溉排水系統(tǒng)和原有交通狀
態(tài)。如果涵洞的孔徑較大，那么采用鋼筋混凝土框架涵是最為合適的；
如果涵洞設(shè)計的地形較為復(fù)雜并且呈現(xiàn)彎曲狀態(tài)，那么出于改善水流
的考慮，要對完全地段進(jìn)行取直，并且根據(jù)實際情況對溝進(jìn)行改造。另
外，如果存在兩個河溝，并且河溝的流量也較小、距離尚近，可試著利用
排水溝將兩者相連，相連以后的水流量依然不會對路基造成損害，那么
就可以采取改溝合并的方式，這樣一來涵洞的數(shù)量便會得到減少，十分
利于工程成本的控制。
涵位的選取應(yīng)盡量從地下水位較高、地表沖積物較厚的溝壑地段
或地基承載力低、填土高的軟土地層移至邊坡穩(wěn)定、土壤密實，地基承
載力較高的岸坡處，涵洞的基礎(chǔ)與地基在無法避開軟土等不良地質(zhì)地
段時必須進(jìn)行特殊的加固處理，如碎石樁、旋噴樁、換填砂夾卵石等措
施。立交橋涵一般采用逢路設(shè)置，特殊情況下，如橋涵的設(shè)置密度過大
或道路很密時可以考慮合并或改移。
3如何提高山區(qū)公路橋涵安全性設(shè)計水平
3．1合理布設(shè)橋涵，選擇最佳路線
在山區(qū)進(jìn)行橋涵設(shè)計時，一定要從路線的走向著手考慮，尤其對于
山區(qū)的高速公路設(shè)計，因?qū)β肪€平直的要求較高，其往往受到地形和地
質(zhì)條件的雙重制約，因此在設(shè)計橋涵的時候必要與路線設(shè)計相一致。
另外，路線的位置一般都會對橋梁規(guī)模產(chǎn)生直接的影響。例如，同為沿
河的設(shè)橋的情況，如果采取了高線位，那么必然會使得設(shè)計的高程提
高，這樣可大大減少洪水的威脅，這種情況下可以采取多設(shè)置路基而少
設(shè)計橋涵的做法；如果實際情況是相反的，那么就必須要多多設(shè)置橋
涵。另外，如果遇到路線是在半山腰穿行的情況，高線位從上游跨過，
這時往往設(shè)置涵洞就可以了，但是如果在下游跨過，則必須要進(jìn)行橋涵
的設(shè)計。
3．2 不斷增強設(shè)計人員的業(yè)務(wù)能力
橋涵設(shè)計方案質(zhì)量的高低對整個工程建設(shè)質(zhì)量和安全產(chǎn)生的影響
是毋庸置疑的，設(shè)計方案的質(zhì)量又是由設(shè)計人員直接決定的。如果設(shè)
計人員的專業(yè)素質(zhì)較差，那么就很難設(shè)計出高質(zhì)量的橋涵設(shè)計方案。
基于此，提高設(shè)計人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)至關(guān)重要。橋涵設(shè)計人員要努力提
升自身的專業(yè)技能，豐富知識體系，并且要有與時俱進(jìn)的精神，學(xué)習(xí)和
掌握更多更新的橋涵設(shè)計知識。除此之外，橋涵設(shè)計人員還必須具備
高度的責(zé)任感，橋涵設(shè)計工作并非易事，要想設(shè)計出科學(xué)合理的橋涵，
需要進(jìn)入到一線場地進(jìn)行詳細(xì)的勘察，這需要橋涵設(shè)計人員付出艱辛
和努力，才能掌握第一手的場地信息，設(shè)計出的橋涵還更具針對性和合
理陛。
3 3不斷優(yōu)化設(shè)計方案
要想不斷的優(yōu)化設(shè)計方案，設(shè)計人員需要嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)計要求
進(jìn)行設(shè)計，設(shè)計方案要著重突出橋涵設(shè)計的安全和實用，兼顧美觀。但
是，我們也應(yīng)該看到，在公路橋涵設(shè)計中還存在諸多的難點，這需要設(shè)
計人員進(jìn)行不斷的學(xué)習(xí)和探索，進(jìn)而使得自身的設(shè)計水平得以提高。
除此之外，公路橋涵設(shè)計必須要經(jīng)過嚴(yán)格的審核，審核中同樣需要秉承
幾個基本的設(shè)計原則，如果設(shè)計方案不符合基本的設(shè)計原則，那么就要
對設(shè)計方案進(jìn)行合理修改。
4結(jié)語
綜上，做好公路橋涵的設(shè)計工作，對提高工程的施工質(zhì)量有著直接
影響，山區(qū)公路橋涵工程有著較大的施工難度，由于施工環(huán)境比較復(fù)
雜，所以，施工的難度比較大，在優(yōu)化設(shè)計方案時，設(shè)計人員不但要考慮
萬方數(shù)據(jù)
橋涵設(shè)計的安全性，還要提高建筑的美觀性，提高公路橋涵的審美價
值。
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(上接第201頁)要求相符合。使用松鋪系數(shù)對厚度進(jìn)行控制，對于厚
度不足情況應(yīng)該予以進(jìn)一步的填充并做壓實處理，保證路面不會存在
壓實的現(xiàn)象；(3)保證路基邊部的壓實度符合設(shè)計要求，同時進(jìn)行刷坡
處理，嚴(yán)格的按照設(shè)計要求和施工規(guī)范進(jìn)行施工，避免內(nèi)部積水的出
現(xiàn)。
6結(jié)語
經(jīng)濟(jì)和社會的持續(xù)發(fā)展，使得高速公路建設(shè)數(shù)量持續(xù)上升，而因為
我國地域遼闊，在建設(shè)過程中很可能遇到多種路基形式，紅砂巖在我國
分布比較廣泛，如果高速公路建設(shè)時遇到了這種情況，應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐?
地質(zhì)條件、施工環(huán)境選擇最佳的施工方案，以滿足工程質(zhì)量的要求。通
過本文的研究，我們已經(jīng)初步的了解了當(dāng)遇到紅砂巖路基時如何施工
才能確保工程質(zhì)量，虛希望本文的一些觀點能夠促進(jìn)我國高速公路事
、lk的發(fā)展。
(上接第202頁)
4高邊坡需要注意的問題
公路在通車后，每年的雨季過后需要監(jiān)測邊坡的變形情況；高邊坡
錨固工程較為隱蔽，因此需要盡可能的收集施工過程中的數(shù)據(jù)，尤其是
每孔注漿量；隨著時間的增加，錨索預(yù)應(yīng)力會隨之減小真至消失，因此
設(shè)計部門在對邊坡進(jìn)行設(shè)計時，需要充分考慮邊坡滑塌、劇烈變形情
況。
5結(jié)束語
為了保證高邊坡錨固施工的Jr質(zhì),N、安全進(jìn)行，盡量選擇經(jīng)驗豐富的
專業(yè)施工團(tuán)隊操作，并且在每個環(huán)節(jié)要加強監(jiān)督，嚴(yán)格按照主次工序順
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(上接第203頁)土攪拌樁在軟弱地基加強處理中良好的技術(shù)優(yōu)勢和廣
闊的應(yīng)用前景。在當(dāng)前的建筑工程形勢下，SMW工法因樁架的長度達(dá)
不到軟弱地基的深度要求，在使用時不免會受到很大的限制，而該技術(shù)
在處理這些問題上體現(xiàn)了很大的實用性，大大提高了施工階段軟弱地
基的安全性，產(chǎn)生了極高的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
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(上接第204頁)對公路建設(shè)越來越重視。設(shè)計道路時考慮的因素包括
很多方面，其中最重要的因素就是道路路基的穩(wěn)定性。在道路的建設(shè)
上，保證道路有堅實而穩(wěn)定的路基狀態(tài)，是路基設(shè)計過程中最重要的任
務(wù)，也是保證車輛行駛安全的一個重要條件，因此對于道路路基設(shè)計過
程中的穩(wěn)定性進(jìn)行研究具有非常重要的現(xiàn)實意義。我們需要積極面對
公路路基的高陡邊坡整體穩(wěn)定性問題，一方面需要技術(shù)人員有扎實的
技術(shù)知識．另一方面，也要注意道路建設(shè)中不斷改進(jìn)工藝，分析研究公
路路基高陡邊坡整體穩(wěn)定性，保證道路的安全暢通。
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作者簡介：林雋祺(1982年2月生)，男，河南鄭州人，碩士，工程
師；研究方向：道路與鐵道、路基路面。
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(上接第205頁)
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·207·

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