公路涵洞设计

公路涵洞设计（精选十篇）

公路涵洞设计 篇1

我们都知道，如果遇到强降雨，在山脚处会因为水流的聚合而出现非常显著地冲击面的现象，路线跨越该冲沟或流量不大的小河时应“逢沟设涵”，而且要确保其水流不会受到影响。除了夹角有问题之外，通常是不进行更改活动的，这样做的目的是为了确保水流顺畅，这样就不会对附近的物体等带来威胁了。

通过分析道路所处区域的具体地形特征以及排水特征等相关的内容，将涵洞布设在如下的一些区域：

1.1

山岭重丘区地势起伏、峰谷交替，低洼（沟谷）处易形成汇流和积水区，该地段需结合路基排水系统合理确定涵洞位置。

1.2

路线纵坡由下坡变为上坡的凹形曲线处，其地势一般较为低洼，为排除内侧边沟汇水，需设置边沟排水涵。

1.3

当坡度逐渐的减低的时候，这时会出现泥沙聚集的现象，所以要在其周围设置排水涵项目。

1.4

如果路线经由水沟的时候，通常是沿着其方向来布置灌溉涵工程。

1.5

如果经由大面积的耕地的时候，因为项目影响了以前的灌溉道路，这时候最好是布置灌溉涵项目，它的距离要结合耕地来明确，而且要获取所在区域的群众的许可之后才可以进行。

2 布置的时候要关注的内容

2.1

涵洞内经或净高不小于0.75m；涵洞长度大于15m但小于30m时，其内径或净高不宜小于10m；涵洞长度大于30m且小于60m，其内径或净高不宜小于1.25m；涵洞长度大于60m时，其内径或净高不宜小于1.5m。当旧路改建、拓宽时，假如以前的涵洞的形式非常优秀的话，它的尺寸和大小要结合实际状态来明确。

2.2

涵洞出入口处应设端墙或翼墙，其式样和尺寸应使涵洞具有相应的过水能力和保证涵洞处路堤的稳定。端墙或翼墙与洞身应设缝隔开，缝内填以不透水材料。

2.3

高速公路、一级公路、二级公路路堤与涵洞连接处应设置过渡段，过渡段长度宜按2～3倍路基填土高度确定。

2.4

当河沟纵坡≤3%，且涵长≤15m时，涵洞基底可水平设置，涵底铺砌纵坡可采用1%～3%。当河沟纵坡>3%，但≤6%时，涵底铺砌可采用与天然河沟相同的纵坡。

3 针对圆管涵管节的节头提出的应对方法

圆管涵设计一般每节长1m，节头采用三油两毡柔性节头，沥青麻絮填缝。此类项目的优势特征是能够应对因为路基不合理的下沉，导致的管节受损。不过它也有不利现象，会增加建设的难度，将步骤变多，而且还会使得建设时间变多，不但使用的资金变多，而且对于人力等的需求量也加大。在建设的时候。一些素质低劣的组织或者是员工等为了尽快的完成项目，忽略其品质，不按照规定进行工作，导致出现严重的渗漏现象，进而使得路基强性受到影响，发生下沉现象，进而对其构造带来不利作用。所以，为了合理的应对这种问题，最好是少用一些节头。

4 采用现浇小跨径盖板涵

按《涵洞设计手册》要求盖板涵均设计成预制板，在施工中，如存在跨径、交角相同的盖涵，统一预制，即节省制模材料，也省时省力，在设计上，盖板涵的形式是根据实地的不同情况而决定的，一条被改善的路段会出现各种不同跨径与交角的盖板涵，如盖板都设计成预制，都会给建设方引入许多不利现象，使得制模的时间变多，而且效率不高，资源得不到合理的的利用，同时会花费大量的物资和人力，项目时间很久，对于建设来讲是非常不利的。面对上述情况，如采用现浇，小跨径斜交的板涵更能体现该方法的机动、方便的特点。只要台帽强度一到就可采用满堂支撑立模，桥面铺装与板同时浇筑，两道工序合成一道，即可满足设计要求，又可减少工作时间，模板不受板的外型结构限制，制作方便、迅速，可重复使用。但该方法受到跨径的限制，一般适用于跨径不大于3m的板涵，因为小桥涵施工多采用木支撑，而混凝土的自重大，当跨径大于3.0m时，其跨中木底模的载重能力明显减弱，纵向位移明显增大，混凝土板厚均匀度不易控制，因此当跨径大于3.0m时，仍可采用预制。

5 盖板涵设计中桥头搭板的意义

设计的时候，为了防止桥头和台背间的填土无序，通常是设计一个搭板的形式，这种设计同样也可用到盖板涵设计中，因为它对跨径不是很大，而且成本不高，假如将其运用到设计里的话，必然会提升成本，不过对比它带来的效益，我们发现这项费用是值得的。摊到每侧，其宽度的富余量即为1.0～1.5m，在板安装后就要处理台背填土。由于活动区非常窄，规模较大的设备是无不能够顺利运行的，所以必须要小规模的设备，如蛙式夯，链条夯等。即使在0～80cm范围内采用低剂量的石灰土处理，不过因为规模小，有很多不注意的地方，要确保压实规定的话，其通常是不易进行的。实际情况中，我们常会发现台背填土与两侧路基及涵背沉降量不一致，这时就会存在沉降差异，进而容易发生跳车，路面和接头区域发生的不利现象，比如网裂等等，如果过于厉害的话，会使得综合构造受到影响。而要想合理的应对这种现问题，最佳的措施就是在涵背处布设一个搭板，而且最好是将对基坑的挖设窄一些，确保小规模的设备运行搭板长度设计可根据盖板涵的跨径大小不同控制在1.0～1.5m，在老路基上设置枕梁。此时，经由搭板功效，会降低通行里对填土产生的负面效益，会将它的沉降现象合理的应对。而且能够将受到的力平均的分布到基层，这样就不会发生不合理的下沉现象了。同时避免面层因台背填土密度不均匀而产生沉陷、网裂等病害，此时可以有效地应对水对其带来的不利作用，能够起到降低养护资金的作用，而且还能够增加运行时间，功效非、减少水对基层的侵害，对保证基层强度减少养护经费，延长其使用寿命，都起到很好的作用。

6 在山区开展项目时要注意的设计内容

由于该地域不利于进行圆管涵相关的活动，所以通常不按照这种样式来进行，通常情况下是使用盖板涵等。在这些地区群众并非非常紧凑的生活在一起，所以，为了确保其出行等便利，要布置非常多的出口。除此之外，要确保其截面大小，不要将涵长设置的太短或太长，而且要确保其能够有光亮，这样便于人行走。当布设挡墙方位的时候，涵洞洞口与挡墙相交的部分, 挡墙做成拱, 以利于涵洞与挡墙的衔接。

结语

哲学家说，世界上没有完全相同的两片叶子。用到涵洞中也是如此，所以在设计的时候它们会有自己的显著特征以及普遍的内容。其具体的方位和路线设计之间的关联是非常密切的，而且和路线方位是一致的，它的具体方位以及构造和建设的面积等等的要素都是有设计来明确的。其具体的形式等等的变化要素，要全面的分析相关的作用要素，确保实际问题实际分析。

摘要：道路是一个国家非常重要的基础设施, 其功效意义之重要是不言而喻的。在道路结构中有一项非常关键的组成, 涵洞。文章重点的分析了涵洞设计相关的内容。

关键词：涵洞,设计,公路

参考文献

[1]JTG/TD65-04-2007, 公路涵洞设计细则.人民交通出版社.

三级公路改建工程涵洞洞口设计 篇2

三级公路改建工程涵洞洞口设计

该文主要介绍广东省河源紫金县临江镇桂林公路三级公路改建工程涵洞洞口设计中的.设计思路.主要讲述涵洞洞口设计的原则、方法和实施方案.

作 者：郭瑞奇 刘玉珍 作者单位：中冶京诚工程技术有限公司,河南,郑州,450052刊 名：科技信息英文刊名：SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION年，卷(期)：2010“”(19)分类号：关键词：三级公路改建 涵洞 洞口设计

公路涵洞设计 篇3

关键词：通道;涵洞;设计;管理

广东省龙川至怀集公路英怀段地形地貌复杂、山势陡峭、高边坡多，路基高差达400m，路线起于清远市清新区浸潭镇、途经清新区石潭镇，阳山县杨梅镇，怀集县凤岗镇、汶朗镇、怀城镇，终于肇庆市怀集县怀城镇鹤塘鹤塘枢纽立交。路线全长90.722km。规定了本项目通道、涵洞设置的设计原则、跨径组成和功能分类、在设计定测阶段做到每座通道、涵洞逐一进行现场核实，满足地方道路通行和排水的实际需求且又经济合理。

1 通道涵的设计原则

1.1通道布设应进行现场核实现有乡村道路的用途及发展规划、布局和形式，结合农村建设发展和现有道路，选定合适的通道位置。

1.2通道净空应根据当地民风民俗，利于百姓生产生活，考虑到农村的发展需要，满足农民的出入通行和排水，真正做到“惠民工程”。

1.3对于原有机耕道路为无等级的拖拉机机耕通道，可考虑设置4mx3m 钢筋砼盖板涵通道。

1.4对于原有汽车道路为无等级的农用车汽车通道，可考虑设置4mx4m 钢筋砼盖板涵通道。

1.5对于原有等级道路4m 以上的水泥道路，结合当地的使用要求，可考虑设置6m 净跨通道。

1.6通道結构型式的选用，应根据使用性质、地形地质和水文情况、便于施工（尽量规格统一）及填土高度和地基承载力的不同来设置。

①一般情况下可选用钢筋混凝土盖板通道;

②软土路段或地质条件较差路段，优先采用钢筋混凝土箱型通道;

③对于地基较好的高填土涵洞，可考虑采用拱涵;

④通道设计高程时应结合排水一并考虑。通道口路面标高应与衔接道路顺接，通道内路面标高可适当高于原地面，便于雨水自排;原则上不作向下开挖，少数通道在设计受限时，可在有效解决自排水的条件下适当下挖。通道内宜用水泥混凝土路面，以避免通道积水，软化路基，影响使用。

1.7当通道涵的长度大于等于100m，有条件时可设置照明、通风设施，或预留以上设施的设置位置。

1.8排洪涵洞和通道涵洞宜分别设置。如设置排涵兼通道时，多走访当地村民，了解现场地质水文情况，并详细分析历史洪水、做好通道排水调查，采取必要的防洪安全设施，确保人、畜和车辆的通行安全。

2 涵洞的设计原则

2.1涵洞布设应满足排水和灌溉需求，原则上保持沟渠的自然状态，涵洞交角宜顺其自然沟渠走向，不得大面积强行改沟、改渠，增加工作量和协调工作量。

2.2涵洞结构型式的选择，应考虑因地制宜、利用地形、方便施工的原则，根据汇水面积大小、设计流量、使用性质、地质水文情况、填土高度以及地基承载力的不同，可选用钢筋混凝土圆管涵、盖板涵、箱涵和拱涵。

2.3本项目沿线粤北山区降雨时间长、强度大，结合营运阶段检测和养护，在不增加工程造价情况下，建议主线上过水涵洞应根据实际计算的汇水面积，合理选用排水型式和尺寸，可采用φ1.8m 圆管涵、2mx2m钢筋砼盖板涵等。

2.4在一般的地质情况下，在基底应力满足设计要求时尽量选择分离式基础;在基底应力不满足设计要求时应采用地基处理与整体式基础综合比选后择优选用。

2.5在土质地基条件下尽量不采用拱涵，当填土高度较大，地基条件较好（地基承载力≥400kPa）时可考虑选用钢筋混凝土拱涵。

3 通道、涵洞的标准跨径

根据广东省高速公路工程设计标准化的相关要求，结合本项目沿途地质水文、当地通行和灌溉排水等情况，规定了通道、涵洞设计跨径组成和功能分类。详见表3-1。

通道、涵洞跨径组成和功能分类  表3-1

净跨*净高（单位：m）

用途

净跨*净高（单位：m）

用途

2.0*2.0

过人

6.0*3.0

过人、过水、过车

4.0*3.0

过人、过水、过车

6.0*4.0

过人、过水、过车

4.0*4.0

过人、过水、过车

6.0*4.5

过人、过水、过车

6.0*5.0

过人、过水、过车

4 通道、涵洞的核查优化

本项目通道、涵洞设计在定测、施工图（送审稿）阶段，业主方对每座通道、涵洞逐一进行现场走访，核查现有道路、灌溉排水、地质水文情况等并进行合理优化。详见表4-1。

广东省龙川至怀集公路设计A7合同段通道设置表  表4-1

序号

中心桩号

被交叉道路种类

斜交角度

结构

类型

原设计孔数及跨径

现场核查情况

设计院意见

备注

（度）

（孔-米）

1

K326+265

过人兼过水

75

钢筋砼

盖板涵

1-4x4

经现场核查，有上山人行土路，为满足上山通道和路基排水，现修改为1-4×3机耕通道兼排水，为缩短涵长，往小桩号位移

同意修改

主线

2

K329+434

过人兼过水

90

钢筋砼

盖板涵

1-4x4

经过调访村民，该路段应设置人行路上山砍伐，结合右侧弃土填平区，往小桩号位移，可缩短涵长，跨径维持不变

同意修改

3

K332+661

过车兼过水

80

钢筋砼

盖板涵

1-4x4

经现场核查，有上山农用车汽车通道，为满足上山通道和路基排水，跨径维持不变

维持设计

4

K334+619

过车兼过水

115

钢筋砼盖板涵式小桥

1-6x5

经现场核查，现有4m宽砼路路面及1m宽排水沟，通往矿区的汽车道路，为满足汽车通道和路基排水，跨径维持不变

维持设计

5

K334+950

过车兼过水

115

钢筋砼

盖板涵

1-4x4

经现场核查，现有3m宽土路，结合右侧弃土填平区，为满足机耕通道和路基排水，跨径维持不变

维持设计

6

K335+201

过人兼过水

100

钢筋砼

盖板涵

1-4x4

路基改为桥梁，取消设置涵洞

同意修改

7

K335+587

过车兼过水

110

钢筋砼

盖板涵

1-4x4

经现场核查，现有3m宽土路，此路为村民上山砍伐道路，為满足机耕通道和路基排水，跨径维持不变

维持设计

8

K335+828

过车兼过水

65

钢筋砼盖板涵式小桥

1-6x5

经现场核查，现有3.5m宽石屑路，通往砍伐林的汽车道路，现修改为1-4×4汽车通道兼排水

同意修改

9

K338+122

过人兼过水

50

钢筋砼

盖板涵

1-4x4

经现场核查，现有2m宽土路，此路为村民通往种植、鱼塘道路，汇水面积较大，为满足人行和山洪排水，跨径维持不变

维持设计

10

K338+830

过人兼过水

45

钢筋砼

盖板涵

1-4x4

经现场核查，现有2m宽土路，此路为村民通往种植、鱼塘道路，汇水面积较大，为满足人行和山洪排水，跨径维持不变

维持设计

5 结束语

广东省龙川至怀集公路英怀段规定了通道、涵洞设置的设计原则、跨径组成和功能分类，在设计定测、施工图（送审稿）阶段发挥业主主导作用，做到每座通道、涵洞逐一核查现有道路、灌溉排水等，并走访当地农民，了解地质水文情况，设计方在设计施工图时进行修编，有效减少在施工过程中因通道、涵洞设置不合理而变更，满足了地方道路通行和排水的实际需求且又经济合理。其工程设计管理经验可供类似高速公路通道、涵洞设计参考。

参考文献：

[1]JTG D60-2004，公路桥涵设计通用规范.

公路涵洞设计与施工探讨 篇4

随着国内经济的快速发展与扩大内需的需求, 我国的高速公路建设已经进入了一个鼎盛时期。高速公路在跨越人上渠道、小河沟等, 以及为了排除路基内侧水流时, 常常需要修建各种各样的排水构造物, 涵洞可以满足不切断水流且使路基连续的要求, 因而得到广泛应用的一种横穿路基的小型排水构造物。

1 涵洞的选型与孔径确定

1.1 涵洞的选型

1.1.1 钢筋混凝土圆管涵洞

钢筋混凝上圆管涵在公路中较小应用, 主要应用于农业灌溉。此种型式涵洞主要优点为:结构型式简单, 受力情况和适应基础性能良好。造价低, 而且便于工厂批量预制;缺点主要表现为:过水能力较小, 接缝处的防水构造措施复杂, 常常会因接缝处的漏水而影响路基的稳定性。

1.1.2 箱涵

其施工工序复杂、用钢量大、造价高。一般用于软弱地基地区或具有其它特殊要求的地区。

1.1.3 石拱涵洞

主要被山区公路采用。主要优点为:净空高、过水能力大能经的起山洪考验, 且可就地取材、造价便宜。当跨径比较大、承载能力大、结构坚固;缺点:自重较大、对地基承载能力要求较高, 且施工工序繁多、工期长。

1.1.4 涵式桥结构

涵式桥的提出是在设计涵洞无法满足农村生产设备通行要求, 且设计成高架桥跨越时不经济的情况下提出的一种新型结构。这种结构的跨度介于涵洞与桥梁之间。涵式桥是指通道、小桥, 单孔跨径不小于6m的新型结构形式。主要优点有:能较好的适用于多种地形、地势, 且工程造价低;易于设计和施工;对环境破坏小, 使总体设计更加合理。

1.2 涵洞孔径的确定

涵洞孔径大小的设计应根据当地可能发生的洪水流量大小, 河床地质、平均流速等综合考虑。涵洞孔径的大小应该满足以涵内流速不致冲刷河床或结构物、设计洪水流量, 并保证涵前涌水不致过高。要求跨径与台高之比限制在1:1~1:1.5之间。对于通道式涵洞, 其孔径大小应该满足公路工程技术标准8.5.4规定的净空要求。对于较长的涵洞, 其孔径的设计应满足如下要求:涵洞长度为15m~30m时, 其孔径大小应大于1.0m;当长度介于30m~40m之间时, 其孔径宜大于1.25m;长度大于40m时, 则不宜小于1.50m。

对于钢筋混凝土涵式桥结构, 其在山区高速公路中应用广泛。设计中应考虑以下问题:1) 在结构受力计算时, 土压力应考虑侧摩阻力的影响;2) 涵式结构斜交角度不宜大于30°, 同时应考虑结构物的分节长度, 墙身水平的分布钢筋宜选用小直径钢筋, 加密间距形式布置;3) 沉降缝应每间隔6~10m设置一道, 缝宽1cm~2cm。

2 涵洞基础施工

基础开挖完成, 应首先复核地质情况是否与设计相符, 并检测地基承载力是否达到设计要求。检查合格后, 应报送驻地监理验收, 同意后及时封底或进行基础混凝土施工。应严格控制基础混凝土的质量。基础混凝土配料应按审批的施工配合比进料, 严控混合料的搅拌时间小低于规定的最少搅拌时间, 最好是集中搅拌。当基础的地基承载力达不到设计要求时, 应对基底进行处理达到地基承载力要求后再浇筑混凝土。基底处理方法为:采用片石封底, 再分层填筑碎石并碾压。

3 施工质量问题及解决措施

3.1 盖板预制、安装中常见问题及原因分析

盖板底部有横向裂缝、涵盖板顶覆土厚度薄, 有重车通过或压路机振动碾压时, 会造成盖板底部出现横向裂缝。原因有:1) 盖板预制时主受力钢筋的混凝土保护层厚度不够;2) 主受力钢筋加工时, 端头弯起的长度不够, 弯起角度不为直角, 造成主受力钢筋的锚固长度不够;3) 盖板底模涂刷的隔离剂渗放混凝土内部, 降低了混凝土与钢筋之间的摩擦力, 使得混凝土与主受力钢筋间的握裹力降低。

3.2 台背填土施工常见问题

台背回填范围不合格。引起回填范围不合理的主要原因为:1) 基坑沿坑壁垂直回填至原地面, 未做成台阶状连接;2) 台背回填材料与相接路基填筑材料压缩模量差异大, 易造路基不均匀沉降而发生桥头跳车现象;3) 原地面以上的台背回填宽度未达到2倍台身高。

台背回填料不合格。原因有:1) 回填料采用了涵洞周围非透水性材料;2) 回填土方颗粒级配不良;3) 采用的透水性材料0.074mm以下颗粒含量及液限指标超限。

台背回填压实度不合格。原因有:1) 碾压机具压实功率不足;2) 分层洒水不够或超洒, 填料压实时不在最佳含水量, 有回弹或翻浆现象发生;3) 回填时分层填筑厚度超过20cm;4) 台背回填与土方路基连接段碾压后未挖台阶;5) 填料颗粒级配不均匀或有超过50mm的颗粒存在, 造成大粒径料周边土体松散不密实;6) 台背回填压实度检测频率低, 代表性不足, 将不合格的填筑层误判断为合格, 致使填方压实度不能达到95%的要求。

3.3 桥头跳车原因及分析

3.3.1 桥头跳车产生的原因

1) 压实度达不到标准而产生不均匀沉降

台背回填部位为碾压的一个薄弱的部位, 压路机难以碾压到位, 且碾压时机械振动不易过大, 否则会影响结构物台身质量。

2) 工后沉降产生的变形

现阶段由于公路建设需要赶工期, 工后沉降量占总沉降量的比重越来越大, 工后沉降不均匀引起的桥头跳车现象越发严重。

3) 桥头路堤、锥坡范围内地基处理不彻底

桥头路堤及锥坡一般位于天然地基上, 如果在施工前不处理或处理的不彻底, 天然地基将会产生极大变形。施工完毕后, 如果桥头路堤重力产生的变形不能在桥头路面铺筑时基本完成, 将会产生桥不下沉而路基下沉的现象, 造成跳车。

4) 因高填土路基自身引起的变形

在高路堤情况下, 因路基填土较高, 即便在施工时仍按规范要求逐层碾压使压实度达到要求, 但仍可产生1%左右的压缩量。使得与桥台间将出现沉降差, 引起跳车。

5) 环境天气影响

雨及雪融化后由路面渗入路基, 造成路基土软化, 超成不均匀沉降, 引起跳车现象。

3.3.2 桥头跳车处理措施

1) 地基处理方法

当桥头路堤位于软土、湿陷性黄土地段时, 首先应加固地基, 提高地基承载能力, 同时应加强防水排水处理, 防止地表水渗入路基和地基。

2) 选择合适的台背填料

台背填料的选择是防治桥头跳车的关键。可采用粉煤灰等轻质填料。在台背每一个平面内只允许采用同一种填筑材料, 使每一层填料的内摩擦角基本一致, 以克服由填筑材料不同而造成的不均匀沉降。

3) 设置桥头搭板

根据桥头路堤填土高度及实际沉降差的大小来确定, 一般为4~12m, 搭板的一端支撑在台背牛腿上, 另一端支撑在矩形截面的枕梁上或直接置于稳定土基层上, 较长的搭板应在跨中央加设枕梁或设置双跨搭板。

4) 桥头路堤的排水、防水

桥头路堤和锥坡采用浆砌片石或混凝土进行封闭式防护, 防止桥头两侧路堤土因雨、雪水的冲刷造成水土流失, 同时也保证防护工程基础的稳定性, 从而保持路堤的稳定性。

4 结论

高速公路小桥涵的设计与施工是一项复杂多变的工作, 合理的选择涵洞类型、孔径, 保证涵洞的施工质量, 对整条公路的建设起到至关重要的作用。

参考文献

[1]中国路桥集团第一公路工程局.公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000[M].北京:人民交通出版社, 2000.

公路涵洞设计 篇5

赤水至望谟高速公路黔西至织金段项目主要工程量如下：路基土石方776万m3，路基填筑578万m3，防护及排水工程31.37万m3，涵洞及通道4014.99m/124道，分离式隧道2890m/3座，互通式立体交叉3处,中、小桥662.249m/17座，大桥2567m/8座，特大桥2511.66m/2座（钢构、斜拉桥），沥青混凝土路面75.9万m2。由上可知，工程量较大，并且涉及到的桥梁涵洞工程较大，因此必须要加强对桥梁涵洞工程施工技术的重视，提高工程质量。

2、涵洞施工技术问题

2.1盖板预制及安装

在赤水至望谟高速公路黔西至织金段项目中，公路盖板涵工程在具体施工中，盖板顶层覆土较厚，若在具体施工中，有重型车辆通过，在盖板上容易出现裂缝，最终将会对工程的质量造成不良影响。在预制盖板过程中，在加工主要受力钢筋时，端头的长度和角度都会对其造成一定影响。安装盖板时，底板隔离需要深入到混凝土中，从而最大长度降低钢筋与混凝土自两者之间的摩擦力，进一步降低主要受力钢筋与混凝土之间的摩擦力。

2.2台背填土施工

台背回填是公路涵洞施工中质量控制作为薄弱的一个环节，在具体施工中，如果没有采取合理的措施对施工内容进行处理，导致回填处出现大范围沉降，将会引发严重的路基病害。例如，“吊车”、路面破坏、路基沉陷等。在具体施工过程中，引起台背填土不合理的原因主要有以下几点：

（1）原地面上的台背回填宽度并没有达到台高的两倍，回填材料与填筑材料压缩模量相比，存在较大的差异性。

（2）在回填过程中，分层填筑厚度与规定范围相比超出了标准值，同时由于回填材料的质量存在问题，导致施工中，压实程度无法满足相应的规定要求。

（3）压重时间不足，将会降低路面稳定性，通车之后有可能会导致沉降情况的发生,影响工程后期的使用效果，并且缩短工程的使用寿命。

3、解决涵洞施工的技术问题

3.1盖板涵施工的合理性

盖板涵施工的流程见图1盖板涵的具体施工如下：

（1）严格依据施工图纸进行基础定位防线，依据工程的实际情况完成对中线、变现、标高的确定。

（2）基坑开挖，严格的依据技术交底、安全进行。如果在基坑开挖过程中采取人工的方式开挖深沟，在对施工环境检后，确认地线无管线后，可以利用挖掘机进行开挖工作，在具体施工过程中要避免超挖现象的出现，同时要确保边坡的准确性，针对施工中深度超过4m的盖板箱涵基坑，针对边坡需要利用塑料薄膜完成相应的防护。在利用机械开挖接近设计的边坡边界或坑底标高时，应当预留30.0cm的厚度层，采用人工配合的方式进行开挖。堆到基槽边200cm外，需要施工人员注意的是，高度要低于150cm。在工程施工中，做好对支撑和边坡的检查控制工作，施工中所使用的车辆的行走需要远离边坑，避免对工程的质量造成不良影响。

（3）基坑休整。在挖好基坑后，需要对基坑进行休整与抄平处理。

3.2台背回填技术

涵洞工程中，在具体施工中针对量测均匀的涵台的锥坡和台背进行填土作业时，作业运输机械的选择要依据填土的具体厚度而定。如果涵顶填土厚度不大于50cm，在施工中不得应用施工机械或重型车辆，涵顶厚度接近100cm时，不得利用大型机械施工，同时也不得有大型机械行驶，以上内容都是台背回填过程红必须要主要的内容，在赤水至望谟高速公路黔西至织金段项目中施工中，加强对以上内容的注意，可以明显发现工程的质量与类似工程相比有所提高，由此可见注重以上内容对于公路涵洞工程的质量来说意义重大。此外，在台背回填压实过程中，对回台背填料进行分层摊铺，从而确保压实工作能够得到标准。在本次工程具体施工中，当填至设计标准时，继续填，直到超过设计标准20cm后，在进行压实工作，强制沉降回填料。此外，应当在施工情况允许下，尽量延长压重时间，避免通车后发生大幅度沉降，影响工程的后期施工。此外，在涵洞施工过程中还需要做好沉降缝的设置。在具体施工过程中，要依据相关的设计要求，在箱涵涵身中，每隔约9m设施变形缝，但凡是地基填挖交接以及地基土质出现变化时，都需要设置相应的变形缝，一般情况下，变形缝的宽度应当控制在2～3cm。在变形缝内侧镶嵌经受油浸的软木板，厚度通常为2cm，在外层填塞止水密封膏。在具体施工过程中，为了确保整个变形缝不仅呈竖直情况，而且都处于同一平面上，因此立模堵头出必须坚固、稳定，沉降缝的布置见图2。

4、隧道施工技术

结合赤水至望谟高速公路黔西至织金段项目的具体施工情况，对隧道施工技术进行总结，具体内容如下。

4.1明洞施工

在具体施工前，需要做好测绘放样工作，要控制好基槽挖掘力度。在洞挖处，在具体施工过程中可以应用敞口放坡法。对于承载力基底物探工作开展中，对基底的探测可以通过地质雷达进行，同时在对地基进行承载力实验过程中可以利用重型动力触探仪完成[4]。在确定基地承载力能够满足具体的设计要求后，要及时完成仰拱混凝土的浇筑工作，从而确保整个工程的质量能够满足标准，延长工程的施工寿命。

4.2钢支撑技术

在隧道施工过程中，要对工程施工中存在的断面情况进行认真检测。检测挖掘平面的具体情况，如果在具体施工过程中出现了挖掘力度未达到施工标准或过度挖掘的情况，需要对挖掘平面进行再一次处理，从而确保证挖掘面的质量能够得到标准。通过检测在确定挖掘面符合要求后，要尽早完成混凝土的喷射工作，与此同时还需要对钢架的方位进行明确，为日后施工的开展提供强有力的数据支持，促进我国公路隧道工程行业的发展。

5、结语

公路桥梁涵洞的施工技术分析 篇6

【摘 要】涵洞是公路与沟渠相接处水流通过的渠道，其与桥的功能一致，但是涵洞的孔径一般比较小，形状主要有3类，分别是管形、箱形以及拱形。另外，涵洞是一种重要的水利设施，其可以促进当地农业的发展。涵洞的阀门还具有调节水量的作用，所以，提高涵洞工程的施工技术，不但可以提高公路的质量，还可以促进当地生态环境更好的发展。

【关键词】公路桥梁；涵洞；施工技术

前言

涵洞的设计及施工工作与铁路的整体使用安全有着密切的联系，工作人员应结合实际情况，遵循相应要求，对涵洞极性合理设计。在施工过程中，也要求施工人员充分保证各环节施工关键技术的合理运用，确保涵洞施工质量，延长铁路使用寿命。

一、涵洞的构成

涵洞主要是由4部分构成的，分别是洞身、洞口建筑、基础工程以及附属工程。洞身是涵洞的重要构成，其截面多呈圆形、箱形以及拱形。洞口建筑一般在涵洞的两端，呈一字型或八字形排列。涵洞的进出口具有保证水流顺利流通的作用，所以，在设置建筑物时，一定要保证水流的顺畅性，还要避免河床、洞侧路基受到较大的冲刷，为泄水创造有利的条件。在山区公路的涵洞工程中，出水口一般设置了跌水坎，进水口设置了落水井，这些洞口建筑具有减冲、防冲的作用。在铺设下游的过程中，需要在距离洞口3～5cm的位置进行，这样可以保证涵洞功能的最大发挥。改沟移位的涵洞，需要保证进出水口沟床的顺直性，施工单位需要做好导流工作，避免流水对路基造成较大破坏。基础工程的形式主要有两种，分别是整体式以及非整体式。附属工程主要包括锤形护坡、路基边坡铺砌等。涵洞在建设的过程中，其规模主要是以孔数、跨径以及台高表示的，而涵洞的长度主要是以路基水平距离计算的。

二、涵洞设计要点

在进行涵洞设计时，必须遵照我国桥涵设计规范中的规定，当涵洞的长度大于15m而小于30m时，涵洞的内径不能小于1m，而且净高需要大于1m。在涵洞长度大于30m而小于60m时，涵洞的内径以及净高不能小于1.25m，这种设计可以降低涵洞出现堵塞的概率，而且也有利于日常对涵洞的清理以及养护。压力式涵洞比较设置基础，还要提高接缝的严密性。涵洞洞底的纵坡一般不能超过0.5%，这样可以降低涵洞遭受河流冲刷的概率。如遇特殊情况，涵洞洞底纵坡大于10%，涵洞洞身需设计为阶梯形，而且涵洞前后两节的拱圈不能小于其厚度的1/4。施工人员在设置沉降缝时，一般是沿洞身长度方向或在涵洞结构分段处进行，这种设计可以防止地基出现不均匀沉降问题。沉降缝的设置一般需要隔4～6m，设计人员还要参考路堤填土高度，综合考虑而定。涵洞的整体一般呈矩形基础，涵洞的尺寸需要参考上部构造的尺寸大小，其不受地基承载力作用。分离式基础在设置时是单独修建的，其与各涵台具有相互独立的关系，而且在跨径较大的工程中应用较为广泛。

三、公路桥梁涵洞施工技术应用措施

（一） 涵洞基底施工技术

从整体的角度讲，基底施工是涵洞施工的关键环节，与施工质量有着紧密的联系。因此，在正式开展施工以前，工作人员需要对涵洞基坑的所有数据实施测量，同时准确记录测量结果，为后续施工与技术应用提供可靠的依据。若实际条件不支持现场测量，则工作人员需采取施工放样的方法进行测量，以此保证所得数据信息可以真实的反映出基底的实际情况。在测量结果到手以后，现场施工人员应按照计划开始基底开挖施工，并对施工进行严格的控制，保证开挖施工不会超出标准的限度，有效防止基底强度不足等问题。在基底开挖施工完成以后，工作人员需要对洞底的杂物清理干净，同时对其密实度实施测验，若测验结果不满足标准的要求，应采取相应的措施进行处理，以此有效提升基底的稳定性，为后续一系列施工奠定良好的基础。

（二）台身钢筋绑扎技术

涵洞台身钢筋绑扎不仅与涵洞施工质量息息相关，还与施工安全有着密切的联系。首先，工作人员应根据工程的需要认真选取钢筋材料，在保障材料质量的前提下，需要对其规格、尺寸、型号等进行充分的考虑，钢筋材料在进场前后都必须经过严格的质量抽检，未经抽或抽检不合格的材料一律禁止进场使用； 其次，对台身钢筋进行绑扎时，工作人员要结合先前测量得到的数据预埋钢筋，保证预埋位置和深度合理、准确，同时灵活运用脚手架进行施工，一方面可以方便钢筋运输，另一方面可以很好的确保其垂直度等指标要求； 再次，钢筋绑扎操作完成后，需对绑扎的效果进行检测，从而在最大限度上保证钢筋结构强度； 最后，钢筋绑扎检测合格以后，立即开展焊接工作，本项目采取闪光焊接法，在保障钢筋焊接质量的前提下，还能大幅提升台身的稳定性与可靠性。

（三） 模板安装技术

本项目涵洞施工主要选取定型模板，合理使用这种模板可避免倾斜等问题。为确保模板安装科学、合理，在对模板进行加工的过程中就需要保证其截面可以满足设计要求，不仅如此，这样还能起到提高美观度的效果。安装模板之前，需对模板上的锈蚀等进行处理，除锈工作必须彻底，否侧会对后续的脱模等造成严重的影响。除锈工作结束后，在模板表面均匀涂抹脱模剂，然后即可开始安装施工。安装过程中，工作人员需检查模板尺寸是否与设计要求相符，相邻两个模板的连接是安装的重点，应根据实际情况予以针对性处理，确保连接处平滑，以此形成整体。除此之外，施工中工作人员还应注意脚手架的安全防护，适时使用螺栓等模板进行固定，以此保证施工安全。在所有模板均已完成安装且检查合格之后，即可进行混凝土浇筑，为避免浆液泄漏，现场工作人员需要使用海绵条对模板的连接处进行封堵，并边浇筑边检查，进而从根本上保证模板施工质量。

（四）混凝土施工技术

首先，优化混凝土配比，按照配比方案进行混凝土试件预制，然后进行试验分析，试验结果与设计要求对配比进行优化、调整，以选取最佳配比方案； 其次，采取分层法进行浇筑施工，每层的厚度不得超出 30 cm，并在每层浇筑完毕后进行振捣； 再次，除必要的振捣外，浇筑完成以后，工作人员需使用木板对其表面进行抹平，这样可以有效提升混凝土结构表面的平整度； 最后，混凝土完全凝结后进行强度检测，检测合格后拆掉模板。拆模后，工作人员需使用土工膜等对其表面进行覆盖，并采取洒水等方式进行养护，养护周期通常不少于 7 d，养护期间需加强巡检，及时发现潜在问题并予以针对性处理，从而保证施工质量。

四、结论

涵洞工程在实际施工的过程中，需要做好现场安全防护工作，还要结合工程实际对施工技术进行改进。在涵洞施工中，相关人员要合理优化布置，做好防火、防汛以及防水工作，还要对施工现场的照明设施做好维护工作，保证护栏、警示牌可以正常使用。在涵洞施工完成后，还要做好回填土工作，施工设计人员要选择性能较强的砂浆材料，施工人员要增强填筑压实的密实度，并降低施工成本，这样才能保证涵洞工程保质保量的完成。

参考文献：

[1] 王生涛.铁路工程中型结构物冬季施工介绍[J].西藏科技，2006（7）：92.

[2] 石桂梅，谷长发，白丽辉.多年冻土地区涵洞工程基础的研究现状[J].黑龙江科技信息，2003（6）：188.

浅谈高速公路盖板涵洞的设计 篇7

本文以忻保高速公路K188+774.0盖板涵洞设计为例进行论述。

1 设计标准

1)汽车荷载:公路—Ⅰ级;2)设计洪水频率:1/100;3)地震基本烈度:6度;4)地震动峰值加速度为0.05g;5)布载宽度为20 m;6)涵顶填土高度为3.6 m,盖板单侧搁置长度为30 cm,净跨径为4 m,盖板厚度为37 cm,具体尺寸如图1所示;7)土容重为18 kN/m3,盖板容重为25 kN/m3,基底实测承载压应力为280 kPa。

2 设计规范

1)中华人民共和国交通部标准JTG D60-2004 公路桥涵设计通用规范;2)中华人民共和国交通部标准JTG D61-2005 公路圬工桥涵设计规范;3)中华人民共和国交通部标准JTG D62-2004 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范;4)中华人民共和国交通部标准JTG D63-2007 公路桥涵地基及基础设计规范。

3 基础埋置深度

根据当地冰冻深度要求,小桥涵的基础埋置深度均在1.75 m以下。

4 结构计算

4.1 盖板计算

1)恒载内力计算。

系数取值:K=1.228 952;

q土=K×土容重×填土高度=79.768 81 kN;

q自=盖板容重×盖板厚度=9.25 kN;

恒载产生的支座剪力V恒=(q土+q自)×净跨径/2=178.037 6 kN;

恒载产生的跨中弯矩M恒=1/8×(q土+q自)×(计算跨径)2=205.744 7 kN·m。

2)活载计算。

设计荷载等级:公路一级;

布载宽度20 m。

用动态规划法求得设计荷载作用下盖板上产生的最大弯矩和剪力:

冲击力系数U=0;

最大弯矩M设=M设×(1+U)=30.532 51×(1+0)=30.532 51 kN·m;

最大剪力V设=V设×(1+U)=26.420 77×(1+0)=26.420 77 kN。

3)荷载组合。

a.承载能力极限状态效应组合:

Md=1.2×M恒+1.4×M设=289.639 2 kN·m;

V支=1.2×V恒+1.4×V设=250.634 2 kN。

b.正常使用极限状态效应组合:

短期组合Msd=M恒+0.7×M设=227.117 5 kN·m;

长期组合Mld=M恒+0.4×M设=217.957 7 kN·m。

4)构件计算。

a.正截面强度计算:

截面有效高度h0=33 cm;盖板宽度b=100 cm;盖板抗压强度fcd=13.8 MPa;钢筋抗拉设计强度fsd=280 MPa。

按JTG D62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范第5.2.2-1和5.2.2-2公式,计算最小钢筋截面积As。

由r0×Md≤fcd×b×x×(h0-x/2),可得x;

由fsd×As=fcd×b×x,可得As;

x=63.3≤ξb×h0=184.8,截面受压高度符合要求。

根据计算需要受拉钢筋的最小截面积As=3 120.517 mm2,

在涵洞中设计的受拉钢筋的截面积Ar=4 712.389 mm2,

实际钢筋截面积Ar=4 712.4 mm2≥最小钢筋截面积As=3 120.5 mm2,正截面强度满足要求。

b.斜截面强度计算:

由JTG D62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范第5.2.9条计算:

0.51×10-3×sqr(fck)×b×h0=921.8 kN>r0×Vd=225.6 kN,因此截面尺寸满足要求。

5)裂缝验算。

c1=1,c2=1.48,c3=1.15,Es=200 000 MPa;

δss=Msl/(0.87×As×h0)=165.365 7 MPa;

Wtk=c1×c2×c3×(δss/Es)×[(30+d)/(0.28+10×p)]=0.17 mm<0.2 mm。

符合JTG D62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范第6.4.2条规定。

4.2 涵台计算

1)设计荷载作用下的内力计算:

计算水平土压力产生的弯矩:

涵台基础距路面高度H=8 m;破坏棱体长L=4.66 m;荷载布置宽度为20 m;布载长度为4.66 m;等代土层为0.65 m。

涵台剪力Qa=土容重×(盖板厚度+盖板距路面高度+等代土层)=27.75 kN;

涵台剪力Qb=土容重×(H+等代土层)=52.35 kN;

涵台高度h1=333 cm;支座处的反力:Ra=(2×Qa+Qb)×h1/659.862 kN,Rb=(Qa+2×Qb)×h1/673.5 kN。

最大弯矩发生位置Xmax=1.75 m;最大弯矩Mmax=55.66 kN·m。

计算垂直力产生的弯矩与剪力:

总剪力P=262.2 kN;

总弯矩M=-26.4 kN·m;

组合总弯矩Mj=46.243 46 kN·m,总剪力Nj=314.6 kN;

e0=Abs(Mj/Nj),Mj=46.243 46 kN·m,Nj=314.634 9 kN;

偏心距e0=0.15 m≤0.3 m,满足要求。

rw=0.289×涵台顶宽度/2/100=0.14 m;

hw=涵台顶宽度=100 cm;

b=1×(涵台高度-盖板厚度)/hw=3.33 cm;

a=[1-(e0/(涵台顶宽度/2)×100)8]/[1+(e0/rw)2)]=0.49;

a材料=0.002;

ψ=1/[1+a材料×b×(b-3)×(1+1.33×e0/rw)]=0.994 855 6。

台身抗压强度=14.5 MPa,ym=2.31;

tNj=a×涵台顶宽度/100×1×台身抗压强度×103/ym=3 085.061 kN。

按荷载效应函数计算得出的纵向力=3 085.061 kN>Nj=314.634 9 kN,所以涵台强度满足要求。

按荷载效应函数计算并考虑纵向弯曲系数得出的纵向力=3 069.19 kN>Nj=314.634 9 kN,所以涵台稳定性满足要求。

2)基底应力验算:

P总=496.661 6 kN,M总=33.49 kN,a=基础底宽×1/100=2.2 m,W=1×(基础底宽)2/6/10 000=0.8;

地基应力δmax=P总/a+M总/W=267.27 k Pa;

地基应力δmin=P总/a-M总/W=184.23 k Pa;

基底产生最大应力为δmax=267.27 k Pa,小于基础实测承载力280 k Pa,满足要求。

5结语

原先盖板涵的设计适用前提是填土高度小于7.5 m,盖板的尺寸和配筋的确定均以参照通用图为准。一般情况下高填涵采用钢筋混凝土拱涵,但是钢筋混凝土拱涵造价较高,施工复杂,且容易开裂。随着新规范的实施以及高填土涵洞的不断出现,在保证安全经济的情况下我们对涵洞盖板结构也进行了重新设计和验算。目前,盖板涵已经突破到填土高度20 m,盖板的配筋也越来越复杂,设置了纵向弯起钢筋(见图2),在填土高度小于或者等于20 m范围内可以完全替代钢筋混凝土拱涵。因此,在保证设计质量的前提下,盖板涵的应用会越来越广泛。

摘要：以忻保高速公路K188+774.0盖板涵洞设计为例,介绍了盖板涵洞设计标准及相关规范,着重论述了盖板及涵台计算方法及要点,并提出一些见解,从而为类似盖板涵洞设计积累经验。

关键词：高速公路,盖板涵,设计,计算

参考文献

[1]赵亘,李勃.现行规范下盖板涵盖板的结构计算方法[J].黑龙江科技信息,2008(20):66-67.

山区公路高填方涵洞的设计问题研究 篇8

1 高填方涵洞的特点

与低填方涵洞和其它填埋式涵管相比, 公路高填方涵洞具有以下特点:

高填方涵洞对地基沉降要求高。高填方涵洞一般为钢筋混凝土拱涵或盖板涵, 基础的不均匀沉降会导致涵台的开裂或拱圈的开裂与塌陷同时涵洞的坍塌会引起路面的沉降破坏。因此高填方涵洞对地基土容许承载力及均匀性要求较高, 一般要求地基为基岩。

工程量大, 造价高。由于填土高度大, 高填方涵洞洞身较长, 造价较高, 如果结构设计不合理结构尺寸偏大, 则使高填方涵洞的造价剧增, 造成浪费, 例如阜朝高速一拱涵前墙顶宽达到4.8m, 底宽达到6.67m, 全涵工程造价达到270多万;反之, 结构尺寸偏小, 可能会使结构承载力不能满足荷载要求而导致涵洞的开裂坍塌, 酿成质量事故, 并增加加固维修工程费用。

承受的土压力大。由于填土高度大, 使其承受的土压力随填土高度的增加而增加, 结构尺寸也随填土高度而增大。

加固维修难度大。高填方涵洞填土高度大长度大, 通风采光条件差, 工作面狭窄, 一旦产生破坏, 加固维修较为困难, 费用也较高。

2 土压力计算

为使高填方涵洞结构设计安全可靠、经济合理, 首先必须解决土压力的计算理论和方法。对压实填土重力的竖向和水平压力强度标准值按土柱法计算, 公式如下:

qv=γh

qH=λγh

式中:γ--土的重力密度 (k N/m3) ;

h--计算截面至路面顶的高度 (m) ;

λ---侧压系数, λ=tan2 (45°-Φ/2) 。

但高填方涵洞土压力计算理论属于深埋地下洞室的土压力计算问题, 对于通常的填土较低的涵洞土压力计算公式按上式计算是合理的, 但填土高度达到一定高度后, 涵洞顶上的土压力并不随高度h呈线性变化, 涵顶和涵台外土压力都明显低于用上式计算的理论土压力。

当填土达到一定高度后, 在高填方涵洞上方将产生拱效应, 使涵洞上的土压力小于理论土压力。此时若根据上式进行高填方涵洞结构设计过于保守, 其结构尺寸较大, 且高填方涵洞涵长较长, 从而引起工程造价较高。

考虑土拱效应的计算理论主要有太沙基 (K Terzaqhi) 地压理论和普氏地压理论。其中太沙基认为地下洞室的压力由地层的应力传递所引起填土达到一定高度时, 压力将不再往下传递;而普氏认为地下洞室的压力由自然平衡拱内松动岩块的重量引起, 假设洞室上方有一个稳定的土拱, 结构承担的荷载为土拱下不稳定的土体重量。但由于高填方涵洞的特点, 利用以上两种理论计算的土压力与实际的土压力均偏小, 故利用其进行结构设计是不安全的。

非线性土压力计算公式与不考虑拱效应的土柱法相比, 由于适当考虑了拱效应对土压力的影响, 在同等填土高度条件下, 计算的土压力较小, 其设计的涵洞结构尺寸也相对较经济;与考虑具有稳定拱效应的普氏理论和太沙基理论计算的土压力相比, 由于它反映了高填方涵洞上方土拱效应对土压力的影响以及土拱效应的不稳定性, 在填土加载过程中仍有部分土压力传递到涵洞上, 但土压力并不成线性增加, 用其计算的土压力大于具有稳定土拱的土压力, 但很明显小于不考虑土拱效应计算的土压力, 反映了高填方涵洞的实际受力情况, 用其进行高填方涵洞结构设计可以使结构安全可靠、经济合理, 因此非线性土压力理论是高填方涵洞合理的土压力计算方法。

但应用上述公式时应保证涵顶填土达到路基施工要求的压实度, 且涵洞周围应为非软土的稳定地基。

3 减荷措施

土力学理论本身的许多假定和参数选择都带有半经验性质, 随机性很大。不论如何精确的计算公式, 都很难将所有实际因素考虑周全和准确。所以, 在工程设计中, 一方面要根据涵洞受力和变形特点, 结合具体工况确定合理的土压力计算公式, 更为重要的是采取合理正确的工程措施, 使结构物处于有利的工作状况。根据模型试验、现场测试和理论分析可以发现, 利用填土既是荷载又是介质的特性, 通过工程措施和方法可以达到减小结构物上土压力的目的。其核心是使+δ减小, 直至形成-δ, 充分利用"土拱效应"使管道外侧土柱与管道共同承担管顶土柱重量。归纳起来主要有以下几种方法: (1) 充分利用沟谷地形。 (2) 在涵洞顶一定厚度范围采用高压缩性填充材料或"中松侧实"填土法。 (3) 提高涵台背后填土压实度或采用低压缩性材料。 (4) 采取合理的地基处理方法, 如加固管道两侧地基或采用相对松软的涵洞地基, 使地基产生-δ差。值得注意的是, 在涵洞地基设计时, 沿涵洞轴向地基的均匀性对结构安全是十分重要的。

4 施工中的特别要求

高填方涵洞施工除按一般施工技术规范的要求外, 对于高填土下整体式基础的涵洞, 回填土时, 要求在侧墙外2倍基础 (整体式) 宽的范围内, 先清除基底表层草皮、浮土, 然后再对称、分层回填土并压实:在同一层回填时, 先填涵台两边, 再回填涵顶以确保基础的整体稳定性, 涵台旁边2m范围内的填土宜选用透水性好的砂性土回填。

5 结语

山区公路高填方涵洞由于数量较多, 工程量较大, 施工时有一定的难度。设计中应首先考虑变高填土涵洞为低填土涵洞, 改成常规涵洞设计, 既能简化设计、方便施工, 也可以大大降低工程造价。高填土涵洞荷载很大, 对基础要求较高因此应设法减小涵顶荷载, 并加强地基处理, 保证涵洞的稳定性, 使构造物耐久、安全。

在交通工程设计中, 涵洞的设计和桥梁及其它建筑物的设计比较相对简单一些, 在很多时候一些设计人员就会因为涵洞结构尺寸小而忽略了附近路线工程对它的影响。在实际施工中, 涵洞施工一般在路基施工以前进行, 如果涵洞长度设计不够, 路基填方施工后将填埋涵洞出入口造成废弃工程、增加变更及延误工期等不良后果, 在设计时可根据实际情况考虑增加一些防护工程来避免附近路线工程对涵洞的影响。

摘要：高填方涵洞是山区公路建设中经常遇到的工程, 特别是在高等级公路建设中, 由于线型要求高, 深挖高填更是不可避免。由于其受力复杂、工程量大、对地基承载力要求高, 因此, 降低涵顶填土高度, 减少涵洞长度, 减小涵底坡度, 降低基底承载力要求以简化结构计算, 减少工程造价, 减小涵底冲刷, 增加涵洞安全性, 成为设计中着重考虑的问题。本文结合近几年对山区公路涵洞设计以及施工反馈的意见, 就高填方涵洞的设计进行分析与探讨。

关键词：涵洞,高填方,设计

参考文献

[1]顾克明, 等.公路桥涵设计手册 (涵洞) [M].人民交通出版社, 1993.

[2]杨锡武.山区公路高填方涵洞土压力计算方法与结构设计[M].人民交通出版社, 2006.

[3]王秉勇.涵洞顶填土压力的讨论及计算[J].铁道工程学报, 2002

[4]Vaslestad, Jan Johansen, Tor Helge Holm, Willy.Load re-duction on rigid culverts be-neath high fills;long-term behavior[J].Trans-portation Research Record.Nov.1993:58-68

公路涵洞设计 篇9

1 涵洞勘察设计问题出现原因

1)勘察周期过短,勘察深度不足。随着基础设施建设投入的增加,高速公路建设的速度明显加快,测设周期和建设周期逐步缩短,时间紧、任务重,且山区地形、地质条件复杂,经常会遇到“马刀林”“鸡爪地”等复杂地形,导致设计单位在公路勘察方面容易出现详勘不详等问题。2)设计拘泥于标准规范,未考虑沿线居民要求。随着我国经济发展,山区人民生活水平显著提高,农业机械化程度大幅提高,大型农业机械跨越式增长,山区群众维权意识不断增强,高速公路沿线群众对涵洞、通道等小型构造物的标准提出了越来越高的要求,而设计人员勘察设计阶段未能广泛而深入地征求沿线居民的意见,涵洞设计满足标准、规范要求而不符合群众使用要求的现象时有发生。3)勘察设计与施工是有一定差别的,实际施工中有些问题是设计中考虑不到或无法预知的。另外,勘测设计与施工有一定的时间间隔,地方道路、灌溉系统的变化可能要求增加涵洞或者对原有的涵洞(通道)位置进行调整。

2 涵洞勘察设计常见问题

1)地质勘探试验工作量不足,地质物理力学参数不足,基础资料数据不准确,导致涵洞基底处理方案设计不当;2)涵洞平面布置时,设计方案未经反复比选,涵位一味沿沟谷中心布设,导致施工时移位;3)涵洞跨径及净空设计不足,能够满足相关标准、规范要求,但不能满足沿线居民生产、生活要求,待施工单位施工完毕,沿线居民发现问题,要求调整断面尺寸或进一步要求增加涵洞,导致后续施工受阻或已建成涵洞废弃;4)涵底标高设置不当,导致涵洞基础悬空,或者涵洞使用功能不能得到完全发挥,过人兼过水涵洞只能过人或者只能过水;5)涵洞进出水口设计不合理,不能做到因地制宜,教条化地选用进出口形式,影响涵洞排水能力和排水效果。设计时仅考虑周边自然排水断面,未考虑与原有人工排水设施衔接,导致涵洞进水口标高低于原地面标高但高出原有排水沟渠底面标高,影响涵洞排水功能的发挥,引起排水不畅,造成壅水,导致已建涵洞废弃,重新增加涵洞。

3 对施工单位的不利影响

由于设计单位在勘察设计阶段的疏漏,导致设计对施工的服务水平明显下降,涵洞基底处理、移位、标高调整、新增、取消的变更比较多,这些因素往往对工期的影响较大。特别是目前大型工程变更程序复杂、变更设计需要一定周期,业主、设计代表、监理、施工单位、当地政府要在一起共同研究才能形成统一意见,受多方面因素的制约,对工程建设的不利影响就更明显。而山区高速公路,由于线形标准高,深挖高填路段较多,且部分涵洞设置在高填方路段,高填方又属于控制性工程,待涵洞变更设计、施工完毕,剩余有效路基填筑时间大幅减少,造成工程质量与工程进度之间的矛盾显著加大,要保证工期就要加快路基加载速率,路基加载速率加快必然引起质量隐患,要保证路基施工质量,就必须按照相关标准、规范要求控制加载速率,则必然导致工期严重滞后。

4 问题解决办法

质量是工程的生命,设计是工程的灵魂,提高设计质量是提高整个工程质量的首要环节。为了最大限度地避免设计疏漏,设计人员应提升理念,加强勘察,优化设计,提高设计质量,提高设计对施工的服务水平,尽量减少变更,给施工创造良好的先决条件。根据广梧高速公路第十八合同段施工过程中发现的问题,设计单位应重视以下几个方面的工作:1)增加地勘工作量,确保地勘质量。在布置地质试坑或探孔时需要根据实地情况沿涵轴方向布设2个～4个孔,而不能采用传统的一涵一孔,以确保地质资料的准确性;2)加强方案比选,优化设计方案。对于一些不良地质路段的涵洞,当地形条件允许时,可考虑前后移动以尽量避开不良地质,特别对于过深过弯的山沟,可考虑将涵洞较高、地质稳定的地方,原沟堵死,建坝引水入涵,具体勘察设计过程中应先在纸上定位,再到现场精确放样,实地布设,反复比较,择优确定;3)深入调查、加强协调,减少外部干扰或变更。对于一些通道涵的设置,在勘测阶段应就位置、形式、跨径及功能进行详细调查和比选,权衡利弊,必要时邀请业主、当地政府一起研究确定,并形成正式的书面协议或者会议纪要,以指导下阶段设计;4)在外业测量中,要根据山区高速公路所在区域的自然地理环境,针对其地形特点采用灵活的测设方法,力求测量成果准确可靠,满足内业设计的需要,使涵洞设计更加趋于合理、适用,从而取得良好的经济效益和社会效益;5)由涵洞进水口和出水口组成的洞口工程是排水的主要工程,是调节水流流速、形成良好流态、避免壅水和冲刷的重要设施。在涵洞的设计中不应该仅仅把进出口设计作为涵洞的附属部分来考虑,而应将其放在自然排水断面和人工排水断面相衔接的大系统中加以设计,确保水流顺畅、结构稳定、养护简单。

当然,实际施工中有些问题是设计中考虑不到或无法预知的,涵洞设计疏漏是不可能完全避免的,这就要求施工过程中勘测、设计和施工三方密切配合。设计单位通过技术回访和派驻设计代表了解施工方面的要求和需要,参与涵洞设计修改,进行补充完善,来提高设计对施工的服务水平;施工单位需要认真复核图纸,深入现场详测,积极发现设计漏洞,提供处理意见,优化完善设计方案,避免工期拖延及成本增加给自身带来的负面经济效益和社会效益。在广梧高速公路建设过程中,设计单位与施工单位之间建立信息反馈制度,将施工准备阶段作为再勘察过程对待,通过建立设计施工问题动态跟踪表,及时了解并解决原有勘察设计存在的问题,动态设计、信息化施工,大大提高了工作效率,为后续施工赢得了工作时间,值得其他工程借鉴。

5结语

交通行业是服务性行业,公路与社会各界密切相关,公路勘察设计是一项系统性很强的工作,勘察设计人员不仅应加强自身业务水平建设,熟悉公路行业规范和公路施工运营要求,还应提升服务社会、服务群众工作理念,深入了解其他行业和沿线群众对公路的要求。

山区高速公路涵洞设计受地形、地质条件复杂多变的影响,给设计施工人员带来了一定的难度,这就要求在勘察时设计人员必须注重勘察深度,扩大勘察范围,尤其要注意了解并满足沿线居民生产生活需要,灵活运用地形,因地制宜地综合考虑水文、使用功能、位置、造价、施工难易等因素,多方进行方案比选,优化设计,提高设计对施工的服务水平。同时,施工方亦需积极发现设计问题,及时联系相关各方完善设计,确保工期及施工质量。

摘要：通过分析某高速公路施工反馈信息,总结出涵洞勘察设计常见问题,探讨了问题出现的原因,鉴于此提出了一系列解决办法,同时指出施工方也需积极发现设计问题,以确保工期及施工质量。

关键词：山区高速公路,涵洞,勘察设计,办法

参考文献

[1]交通部第一公路工程总公司.桥涵[M].北京:人民交通出版社,1999.

论公路涵洞施工技术 篇10

关键词：公路,圆管涵,盖板通道,拱涵,施工

公路涵洞施工是个繁琐的工程, 一道涵洞的工程量并不是很大, 但是它跟修桥一样, 在准备阶段要除调查地形条件外, 还调查所要经过的道路情况, 道路宽度、路面状况、弯道半径, 以便解决挖槽机械、重型机械进场的可能性。涵洞所需用到的材料有水泥、片石、碎石、钢筋等;所用到的机械设备、工具有搅拌机、模板、发电机等, 解决这些材料的布置存放, 首先要调查地形, 放料的地方既要方便浇筑时配料斗车的运输, 又要满足运料汽车爬坡的难易程度等因素;除此, 还要考虑到施工平台和工棚的布置, 施工平台既要满足吊机、搅拌机等的合理布置, 还要顾及到筑平台所产生的土方量或机械工时的大小。在开工前对埋在地下的钢筋砼结构物和各种管道、电缆进行详细的勘察, 有地下管线的地方在开工前先进行刨验工作, 在施工之前加以排除。

1 概况

本工程有涵洞2座, 为1m~1.5m圆管涵, 总长125.26m。通道8座, 2座1-4.0×4.50m盖板通道, 3座1-4.0×3.00m盖板通道, 1座1-3.0×3.00m盖板通道, 2座1-4.0×4.60m钢筋混凝土拱型通道, 盖板通道共长326.32m, 拱型通道共长160m。基础开挖土质地质采用挖掘机挖装, 15T自卸车运输, 人工修整边坡;石质地层采用风动凿岩机钻眼, 控制松动爆破, 基坑开挖坑底预留20~30cm厚保护层人工开挖。圆涵采用成品钢筋砼管;盖板涵及通道墙身增加人力及力度, 涵身混凝土现浇, 盖板集中预制, 吊装采用汽车吊, 汽车运输, 安装采用汽车吊人工配合安装就位。

2 圆管涵施工

圆管涵基础开挖采用挖掘机, 人工配合修坡, 木支撑, 机械抽水, 圆管采用现场预制。吊装均采用汽车吊, 汽车运输, 安装采用汽车吊人工配合安装就位。

2.1 挖基

基础开挖应符合图纸要求及规范有关规定。土质地质采用挖掘机挖装, 15T自卸车运输, 人工修整边坡, 自吸泵排水;石质地层采用风动凿岩机钻眼, 控制松动爆破, 基坑开挖坑底预留20cm~30cm厚保护层人工开挖。基槽开挖后, 应紧接着进行垫层及砼铺设、涵管敷设及基槽回填作业, 如果出现不可避免的耽误, 无论任何原因, 均应采取必要措施, 保护基槽的暴露面不致破坏。

2.2 垫层和基座

砂砾垫层应为压实的连续材料层, 其压实度应在95%以上, 按重型击实法试验测定;砂垫层应分层摊铺, 不得有离析现象, 否则要重新拌和铺筑。砂砾垫层级配、质量符合规范要求。混凝土基座应按规范规定施工, 基座尺寸及沉降缝位置应符合图纸要求, 沉降缝位置应与管节的接缝位置相一致。管涵基础应按图纸的标示, 结合土质及路基填土高度设置预留拱度。

2.3 钢筋混凝土圆管涵成品质量

管节端面应平整并与轴线垂直;斜交管涵进出水口管节的外端面, 应按斜交角进行处理。管壁内外侧表面应平直圆滑, 如果缺陷小于下列规定时, 应修补完善后方可使用;如果缺陷大于下列规定时, 不予验收。 (1) 每处蜂窝面积不得大于30mm×30mm; (2) 其蜂窝深度不得超过10mm; (3) 蜂窝总面面积不得超过全面积的1%, 并不得露筋。管节混凝土强度应符合图纸要求, 混凝土配合比、拌和均应符合规范有关规定。管节各部位尺寸允许偏差, 不得超过表1规定值。

2.4 敷设

管节安装从上游开始, 使接头面向上游;每节涵管应紧贴于垫层或基座上, 使涵管受力均匀;所有管节应按正确的轴线和图纸所示坡度敷设。如管壁厚度不同, 应使内壁齐平。在敷设过程中, 应保持管内清洁无脏物、无多余的砂浆及其它杂物。任何管节如位置设置不准确, 应自费取出重新设置。在软基上修筑涵管时, 应按图纸和指示对地基进行处理, 当软基处理达到图纸要求后, 方可在上面修筑涵管。

2.5 接缝

涵管接缝宽度不大于10mm, 禁止加大接缝宽度来满足涵长的要求, 并应用沥青麻絮或其它具有弹性的不透水材料填塞接缝的内、外侧, 以形成一柔性密封层。按图纸要求, 应再用两层150mm宽的浸透沥青的油毛毡包缠并用铅丝绑扎接缝部位。在管节接缝填塞好后, 应在其外部设置20级混凝土箍圈。箍圈环绕接缝, 浇筑好后, 应给予充分养生, 使之达到设计强度而不产生裂缝、脱落。

当管节采用承插式接缝时, 在承口端应先坐以干硬性水泥砂浆, 在管节套接以后再在承口端的环形空隙内塞以砂浆, 以使接头部位紧密吻合, 并将内壁表面抹平。当管节采用套环接缝时, 应按接缝形式分别采用沥青麻絮、水泥砂浆或沥青砂紧密填塞所有接缝, 使其稳固、耐久和不漏水。在填塞沥青砂之前, 应在圆管的外表面和套环内表面涂刷沥青涂层, 以增强其粘性, 并按图纸所示部位固定捆扎绳, 以免沥青砂外漏。

2.6 进出水口

进出水口应按图纸所示施工, 采用混凝土或圬工结构修筑时;施工工艺应分别符合规范规定。进出水口的沟床应整理顺直, 使其上下游水流稳定畅通。当设有跌水井和急流槽时, 应按图纸所示进行施工。

2.7 回填

经检验证实圆涵安装及接缝符合要求, 并且砌体砂浆或混凝土强度达到设计强度的75%, 方可进行回填作业。回填土按规范规定。涵洞处路堤缺口填土应从涵洞身两侧不小于两倍孔径范围内, 同时按水平分层、对称地按照图纸要求的压实度填筑、夯 (压) 实。用机械填土时, 除应按照上述办理外, 涵洞顶上填土厚度必须大于0.5m~1.0m时, 才允许机械通过。

2.8 质量检验检测

地面以下的或隐蔽工程, 在未检验、试验并批准之前, 不能覆盖或进行下一道工序。检查项目见表2。

3 钢筋混凝土盖板通道施工

挖基采用挖掘机开挖, 人工配合, 木结构支撑, 机械抽水, 盖板在预制厂集中生产, 汽车运输, 吊机吊装就位。基础砼采用砼搅拌机生产, 砼搅拌运输车运输, 泵送入模, 机械捣固。

3.1 垫层与基础

垫层同圆管涵规定。基础按图纸要求设置沉降缝。

3.2 涵洞施工

(1) 现浇混凝土涵洞及基础的台帽、台身、一字墙如为整体式时, 台身和基础可以边疆浇筑, 也可不边疆浇筑。八字式洞口与涵台之间应是分离式。混凝土的涵台及基础分别浇筑时, 基础顶面与涵台相接部分拉成毛面。

(2) 涵台或盖板, 可按图纸设置的沉降缝处分段修筑。图纸要求将钢筋混凝土盖板用锚栓与涵台锚固在一起时, 应按图纸规定或其它方法固定锚栓。当设计有支撑梁时, 应在安装或浇筑盖板之前完成。

(3) 安装预制混凝土盖板, 应注意下列事项: (1) 涵台帽强度达到设计强度的70%以上。 (2) 安装后, 盖板上的吊装装置应用砂浆或经批准的其它材料填满, 相邻板块之间采用高级 (1∶2) 水泥砂浆填塞密实。 (3) 盖板安装前, 应检查成品及涵台尺寸。

(4) 涵洞混凝=土现场浇筑时应满足以下要求: (1) 在浇筑底板以前, 应清除基座上的杂物, 然后按图纸立模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土。 (2) 底板混凝土强度达到设计强度的70%后, 方可在底板上立模浇筑侧板及顶板。 (3) 在浇筑侧板上的牛腿时, 应按图纸要求预埋搭板连接锚固筋。 (4) 严格按图纸要求的标高、纵坡和预拱度, 设置垫层和基座以及浇筑涵洞混凝土。

(5) 台背填土必须在支撑梁 (或涵底铺砌) 及盖板安装且砂浆强度及箱涵混凝土强度达到设计强度的75%以后, 方可进行填土, 填土应两个涵台同时对称填筑, 并按规范有关规定进行回填。在涵洞上填土时, 第一层的最小摊铺厚度不得小于300mm, 并防止剧烈的冲击。

3.3 沉降缝

设置沉降缝的道数、缝宽和位置应符合图纸所示, 并按图纸规定填塞, 采用嵌缝。在缝处应加铺抗拉强度较高的卷材, 如沥青玻璃纤维布或油毡, 加铺的层数及宽度符合图纸要求。

3.4 防水层

混凝土盖板或顶板、侧板外表面上, 在填土前应涂刷图纸规定的材料, 以形成防水层。涂刷的层数或厚度应按监理指示进行。

4 钢筋混凝土拱涵施工

挖基采用挖掘机开挖, 人工配合, 拱圈施工为落地式支架, 立柱为方木结构, 工字钢拱架, 底模侧模为钢模板, 钢筋在工棚内加工, 现场人工绑扎成型。

(1) 拱架、支架、模板经批准后方可进行施工。

(2) 拱圈施工应由两侧向中间同时对称进行, 以防拱架失稳;进出水口的拱上端墙, 应待拱圈合拢, 混凝土强度达到规范要求时方可进行施工。

(3) 拱架拆除和拱顶填上, 应符合下列条件之一时方可进行: (1) 拱圈混凝土强度达到设计强度的75%时方可拆除拱架;拱圈混凝土强度必须达到设计强度后方可进行拱上填土。 (2) 当拱架未拆除, 拱圈混凝土强度达到设计强度的75%时, 可进行拱顶填土, 但应在拱圈混凝土强度达到设计强度后方可卸架。

5 结语