小桥涵设计要点浅析

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【摘要】公路小桥涵设计是整条路线设计的重要组成部分。合理的小桥涵设计,对降低工程造价、方便施工及竣工后充分发挥公路使用效能具有重要作用。结合工作实践，本文主要从小桥涵位置的选定、结构类型选择、养护及加固设计、跳车现象等方面对小桥涵设计要点进行了探讨。

【关键词】小桥涵设计要点探讨

小桥涵是为跨越小沟坎及路基横向排水而设置的构造物,是路基工程的重要组成部分。小桥涵设计是否合理,是公路排水设计的重要环节,直接关系到路基的稳定、工程的造价及使用质量，而在山区,因其地形复杂、山势险峻、坡陡沟深的特点,为高速公路建设制造了诸多困难,小桥涵的正确布设就显得更为重要，笔者对小桥涵设计中应注意的要点进行总结以供参考。

一、小桥涵位置的选定

中线测设时,中桩位置不一定很准确地加在要设小桥涵的位置处,这就要求小桥涵调查人员根据实地情况准确测出小桥涵的设立位置。为了使调查的桥涵设置合理,要充分考虑农田水利灌溉,排洪和综合排水以及兼做通道时人、车通行的要求。从长远规划出发,在设计和技术标准允许的条件下尽量满足当地政府和人

民群众的要求和建议。对最终确定的桥涵位置、数量、结构类型等,要如实地向当地政府和人民群众讲清楚,避免在工程实施时出现干扰,增加工程项目或变更设计。

1、平原微丘区的设置

涵洞设置区，要多听取当地灌溉、水利部门及沿线群众的意见，厉行节约，更好地满足沿线群众排灌的需要。

2、 山岭重丘区的设置

山区道路的山坡线，为排除路基内侧边沟积水，应考虑设置涵洞。

二、孔径及结构类型的选择

许多小桥涵设计人员在确定小桥涵孔径时,不进行水力、水文计算,完全是凭借经验,有的纯粹拍脑袋,结果造成许多小桥涵孔径不合适。分析每年水毁的主要原因,小桥涵孔径偏小(特别是以前的老三级路或由原来老三级公路改建的二级路),造成每年的水毁占很大的因素,因此正确进行水里、水文计算至关重要。

1、石拱的选择

选择石拱结构型式时线位多在山丘区。石拱要求地基均匀,地基承载力高;当地或附近有一定储量可供开采使用的料场,运输方便、价格便宜,而且石料规格、强度符合有关要求。

2、钢筋混凝土盖板涵的选择

在地基承载力达150 kPa以上,板顶填土高度小于或等于10 m时,可采用钢筋混凝土明板或暗板。盖板的应用范围最广,原因是其构造简单,自重较轻,对地基承载力的要求不会太高,维修起来方便

3 、钢筋混凝土圆管涵的选择

使用圆管结构对地基承载力要求低,圬工数量少、造价低。但在我省高速公路中,采用此种结构不多,原因是其孔径较小,容易造成淤塞。

4 、钢筋混凝土箱涵的选择

箱型结构主要应用于软土地段,箱顶填土小于3 m,对净宽、净高有特殊要求的小桥涵、特别是各类通道,宜采用此种结构。箱涵整体性强,但钢筋用量多,施工困难,需现浇搭支架施工。

5 、钢筋混凝土实心板、空心板桥的选择

当设计流量、沟形较大时,选择结构型式宜采用实心板、空心板结构。按规范要求,单孔跨径大于等于5 m小于20 m,或多孔跨径大于等于8 m小于30 m属于小桥范畴。

总之,结构型式的选择,应该根据目前和长远的需要,结合河沟地形特点和地质等天然条件,在保证设计水文和水力条件,满足人民群众利益的基础上,综合分析考虑,从中筛选出最佳方案。

三、养护及加固设计

小桥涵养护以预防为主。由于山区地形条件的影响,山区小桥涵比其它地区小桥涵更容易出现积水、淤泥、冰塞、冻涨等破坏。这就要求养护部门加大抽查频率,注意小桥涵铺砌裂缝的产生。如果发现了问题及时加固。小桥涵病害一般的原因有:地基承载力不足,填土压实不够,涵洞砌筑质量差等。加固设计一般以填土土压力与一个最不利演算荷载进行计算,加固材料一般是钢筋混凝土材料,根据计算结果进行加固配筋。常用的加固方式有注浆加固与衬砌加固,一般先对有病害涵洞进行灌浆补强然后在进行衬砌加固施工。

四、“跳车”现象

公路小桥涵桥头“跳车”是一个老大难问题,明涵容易在桥涵与路基的联接处产生台阶现象,暗涵处易产生驼峰现象。上述两种情况是产生“跳车”的主要原因。分析其原因:a.小桥涵与路基同时施工,小桥涵是刚性体,基础强度高,沉降小,有些小桥涵坐在基岩上,没有沉降,而路基填土后(特别是高填方路基),仍会产生工后的沉降,在台背与路基连接部分会沉陷,形成台阶;b.对台背填料要求不严格,或台背排水不合理,这些也会导致竣工后,路基沉降,在台背与路基连接部

位产生台阶,或在暗涵处出现驼峰现象。针对上述情况,在设计小桥涵时应采取以下几种措施:a.要求小桥涵台背填以透水性较好的材料。

五、其他注意事项

根据公路工程技术标准，小桥涵的长度应与路基同宽，桥上可设缘石或栏杆，但应布置在路基宽度范围内。这样对工程造价影响较小，而对改善线形和行车安全有利。

结语

小桥涵设计是路线、路基、整体设计中的重要容,应引起足够重视，特别是对于设计中经常忽略的问题，应该谨慎对待，设计人员在任务分配时应因地制宜考虑小桥涵设计隐含的特殊性，小桥涵运营后期的养护与加固也是设计者应考虑的因素，只有全面综合考虑了各因素,才能确保路线的安全、舒适与经济。