关于涵洞在公路中布置方式的

摘 要：涵洞是广泛应用于公路中的小型水利设施,对于公路和农田的排灌都起着举足轻重的作用,因此,如何正确选择适宜的设计形式,也是至关重要的.本文主要介绍公路工程中涵洞的布置形式及对改移沟渠的灵活运用.

关 键 词 ：公路；涵洞；正交；斜交；改移沟渠

1.涵洞的布置形式

1.1 正交涵洞

正交涵洞即涵洞沿路线垂直方向布设,具有涵长最短、造价节约、设计施工简便、受力分布均匀等优点,因此,在涵洞布设中应优先选用.然而,路线选线时涵洞的布设不作为主要控制因素,因此正交涵洞一般仅在靠近主要道路的交叉口及跨越主要构造物（如高速公路或等级航道）前后才会出现.

1.2 斜交涵洞

一般用于灌排的沟渠均是依农田布置,而苏北地区的农田以正东西或南北格局为主,所以正东西或南北方向的沟渠占绝大多数.公路路线布设受路线走廊、沿线集镇规划、大型构造物、线形指标等因素控制,路线走向基本不是正东西或南北走向.因此,绝大多数路线（或路段）与沟渠斜交,斜交涵洞是平时涵洞设计中最为常见的涵洞布设类型.

为保证灌排沟渠水流通畅,一般情况下,涵洞布设应顺应水流方向,与道路斜交.

虽然涵洞需顺应水流布设,但是在管（板）节及洞口的处理上可以分为斜交斜做和斜交正做.根据以往设计经验,分类如下：

（1）对于路线（法线方向）与沟渠斜交角度α≤10°的圆管涵或暗盖板涵,宜将涵洞斜交正做.

斜交正做可不出现斜管和斜板,这就方便了施工单位集中预制,同时也容易保证质量,简化了施工.涵洞由于管节或盖板需预制,如果斜交斜做,斜交角度类型较多,会造成管样式过多,不便于预制,因此应优先考虑斜交正做.斜交正做的涵洞洞口与路线边缘会产生一定的夹角,可通过边坡坡率渐变的方式,使得涵洞布设美观.

（2）对于路线（法线方向）与沟渠斜交角度10°<α≤45°的圆管涵或暗盖板涵以及所有明盖板涵,宜将涵洞斜交斜做.

对于明盖板涵,若采用斜交正做,涵洞帽石与硬露肩边缘会行车明显的夹角,视觉上不美观且易造成路肩积水.

对于暗涵,当路线与沟渠斜交角度大于10°时,若还使用斜交正做,实际涵长将明显增长,且会形成明显的边坡扭曲或涵管外露.因此,从涵洞的实用及美观角度考虑,笔者建议,对于路线与沟渠斜交角度10°<α≤45°的圆管涵或暗盖板涵以及所有明盖板涵,宜将涵洞斜交斜做.

（3）对于路线与沟渠斜交角度α>45°时,考虑将沟渠适当改移至与路线呈45°角,或洞口端墙按照45°角设计.

①当沟渠与路线（法线方向）的交角α>45°时,常规做法是将河道适当改移与路线呈45°角,涵洞仍按α等于45°设计,其理由主要是,a、可确保涵洞端部结构的安全；b、避免涵洞过长,增加造价；c、与现行通用图一致,方便设计.这样布设涵洞,对于α>45°不多、以及河床较宽、涵洞较短、进出口河道可不改动或少许改动、不影响涵洞的排洪或灌溉功能,同时,洞口按通用图预制施工也是比较方便的,在此情况下,按α等于45°设计是合理的.

②对于α>45°较多的沟渠,以及人工开挖或整治过的河道,其河床不宽却相当规则直顺,如仍按α等于45°布设涵洞,洞口两端就需改河,改河在平面上会形成两个“S”形弯曲河道,从而破坏了原河道及沿岸道路的平顺性,并增占土地,由此可能引起过多的线外征地与地方的矛盾.

如何解决此类问题?笔者认为,可将涵洞按照水流方向布设,在洞口处将斜管节或盖板按照45度设计,并将端墙一并按照45度设计,加长端墙长度以封住河口,这样在不过多增加涵洞造价的同时,既确保了涵洞的结构安全,同时保持了水流的的顺畅.

2.改移沟渠在公路涵洞布设中的应用

在公路设计中,道路线形受路线走廊、沿线集镇规划、大型构造物、线形指标等因素控制经常与沿线水系产生冲突.为满足地方排灌、减少过路涵洞数量、节约造价,设计中通常采用改移沟渠的方式来解决.在此重点强调,改移沟渠的形式必须征得地方水利部门及项目主管部门的同意,方可实施,否则将引起后期不必要的地方矛盾和变更.

本段以笔者近期设计的348省道白马湖段为例,进行介绍.

为保证道路施工质量,经与白马湖农场水利部门沟通,仅在十一支渠带有泵站的大型灌溉渠处设置3m盖板涵,将水引至348省道南侧,并在348省道南侧新建灌溉渠,在新建灌溉渠上设置ψ0.6m线外圆管涵,以满足灌溉要求.如图3所示.经测算,线外涵洞、新建灌溉渠（防渗渠）及线外征地总费用与全线设置涵洞方案造价相当.

该方案在不增加项目造价的同时减少了施工难度和路基沉降的隐患,为348省道的顺利实施提供了充分条件.

综上所述,在涵洞设计应灵活选用涵洞布置形式,并应配以适当科学的改移沟渠,为公路建设的第一步打下坚实基础.