浅谈东北平原地区铁路涵洞布设

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摘 要 ：结合东北地区某铁路大线，探讨了东北平原地区铁路涵洞布置、涵洞孔径设计时需注意的问题，针对这些问题，提出了一些看法以期能为各位同行提供设计参考。

关键词 ：平原；铁路 ；涵洞

【分类号】：X8

1、概述

在铁路建设中，涵洞的工程量占有很大比例，譬如东北某铁路大线上涵洞就有900多处。涵洞位置的合理选择，涵洞孔径的合理确定，对于投资、线路的行车稳定性以及线路周边的设施、两侧居民的出行都有着重大的意义。本文以东北平原地区某铁路大线为例，浅谈在东北平原地区布设涵洞时需要注意的一些问题。

2、东北平原地区涵洞设计

平原地区铁路路基一般以填方路基为主，当路基较高时，不仅会增加路基的填方量以及路基的用地面积而且还会增加涵长，这样就增加了造价。当路基较低时，全线就会有较多的涵洞需下挖处理，下挖处理的涵洞底板顶标高低于原地面标高，容易积水，积水浸泡路基影响线路的行车安全的同时也阻碍了道路的通行，影响了线路两侧居民的生产生活。确定合理的路基高度是科学布设涵洞的前提。确定路基填土高度后，再进行具体涵洞工点的布设。

2.1 涵洞布置设计

（1）排洪涵洞

平原地区的沟渠并不像山区的沟渠那样都很明显，而该铁路大线所在的地区雨水量还不低，所以排洪涵洞位置的选择，很困难也很重要。

跨明显沟渠的涵洞的位置选择一般要作如下考虑：对于顺直沟渠，一般沿着沟心方向布置即可，但是当沟心与线路方向右前夹角小于45°或是大于135°时，需做改沟顺沟处理，以使线路法向与涵位的夹角不大于45°[1]；对于S型沟渠，上下游线路的坡脚线和沟心的交点用直线连起来即为合理的涵洞位置。

除遇到明显的沟渠需设置涵洞外，为了满足排洪以及平衡路基两侧水位，在没有明显沟形的地方也需布设排洪涵洞。布设的原则尽量结合地形及线路平纵，尽量在纵向为凹形竖曲线的最低点或是线路纵坡由陡变缓处设置排洪涵洞，同时结合横向坡度，以避免虽线路纵向为低点，而在横向水排不出去。水长时间积在涵洞处，这对路基是一种潜在的危害。若积水不可避免时，可以采用渗水坑的方式，在涵洞边缘新征一块地，开挖成一个集水坑，利用蒸发和渗漏可以缓解涵洞积水问题。但这种渗水坑，在南方雨量比较大的铁路上应该慎重考虑。与此同时，在勘察过程中需详细调查，尽量将涵洞排水与当地的排水灌溉系统连接起来。在没有明显的沟渠或是汇聚水方向处设置排洪涵洞时，最好将涵洞做成正交以减小涵长。

站场内设置排洪涵洞尤其要注意，尽量在股道少的地方设置排洪涵洞，同时涵洞切不可冲对建筑（站间也不易设置冲对建筑的排洪涵，若是非得设置，需设消能设施）。

（2）立交涵洞

立交涵洞的布设以线路专业提供的立交道表为准，检查立交涵位附近有无排洪涵洞，若有，与线路专业商议后将两处工点合并。与此同时应配合线路专业，跟当地政府和群众进行细致有效的沟通，并签订立交协议。

2.2 涵洞孔径设计

涵洞孔径大小是否合理，直接影响交通、排洪以及造价。涵洞孔径过小，无法满足立交或排洪要求；涵洞孔径过大，会造成浪费，增加造价。

（1）排洪涵洞

确立排洪涵洞的孔径一般有如下几种方法：其一，可以调查相邻的既有铁路或是等级道路的涵洞，同时调查历年通过涵洞的最高水位，通过分析比较可以确定新线涵洞的孔径大小；其二，通过计算设计流量，来确定涵洞的孔径。

要计算出准确的设计流量首先要选择一个合适的水文计算方法，通常情况下，可以选择多种水文计算方法最后对比分析选择一个最接近真实过孔流量的方法。选定方法后，就要圈定汇水面积，一般需在一万图上圈定。若是精度要求更高，还可以在外业调查时，询问当地老年人，以等级路或是主要河道为界，考察历史最高水位有没有越过界线，以此来确定汇水边界。

通过计算出的过孔流量，就可以选择涵洞的孔径并计算出相应的涵前壅水。需要注意的是村落以及农田附近的涵前壅水不宜过高，过高的涵前壅水会使周围的农田或是房屋长时间浸泡在水中，造成不必要的经济损失。例如本文所提及的铁路大线在穿过村落比较集中的段落采用的涵前壅水一般在1m左右，穿过荒地的段落采用的涵前壅水一般在1.5m左右。

（2）立交涵洞

功能为立交的涵洞其孔径要根据线路专业提的立交要求来定，在满足通行净高跟净宽的同时，若是既有道路有排水边沟，涵洞的孔径应适当加宽，在满足立交的同时也能满足过水的要求。

在没有明显横向坡度的地方，为了防止积水，立交涵洞尽量避免下挖，当无法避免时，应采取相应的措施将立交涵洞内的积水排水以避免积水阻断交通。

3、结语

科学合理的涵洞布设，不仅减少了不必要的返工，加快了设计进度，同时对线路的安全以及整条铁路线的造价都有着重要的意义。涵洞位置的选择和涵洞孔径的确立都应该考虑充分，分析合理，并且根据具体情况采取相应的辅助措施。

参考文献：

[1] 时丽霞. 通过配合秦沈线施工对桥涵勘察设计中的常见问题分析[J].铁道工程学报，2005（3）.

作者简介：娄杰（1985―），男，汉，江苏徐州，中铁第五勘察设计院集团有限公司 桥梁院，102627，北京，09界全日制研究生，助理工程师，桥梁设计。