摘要:高速公路作为经济建设的重要组成部分,其经济地位是显而易见的,而涵洞作为高速公路的重要结构物在其中起的作用是不容忽视的。本文对公路涵洞工程勘测方法进行了初步探讨,对不同施工阶段的新建公路和改建、扩建公路的涵洞进行勘测。 关键词:高速公路 涵洞 设计 1.引言 涵洞是为了渲泄地面水流而设置的横穿路基的小型排水构造物,其作用是迅速排除公路沿线的地表水,保证路基安全。作为公路工程中的重要组成部分之一,无论是在工程数量还是在工程造价上,都占有相当的比重。可以说,不存在没有涵洞的公路。 2.涵洞测设 2.1 涵洞的合理定位 涵洞位置的合理确定要考虑河流的状态、地形及路线的平纵横设计、路基的排水等问题,此外还要考虑当地的地质资料。 涵洞位置的设置尽量保持河流的原有状态,斜度也尽量原有沟渠方向一致,在条件允许的情况下尽晕使涵洞正交布置,这样有利于泄洪,可以减少涡流的现象产生。实际工程中,由于正交涵洞的工程量较少,故在外业勘察中若路线经过的两条或几条相距较近的溪沟,且流量又小,在地形上便于通过边沟和改沟相连。 涵洞设计要充分考虑到路基排水设计。路基排水多数情况下最终是通过排水涵引至路基以外。在不危及路基的稳定和产生边沟淤塞的前提下可以考虑改沟合并以减少涵洞的数量,同时可以节省总体造价。 涵洞位置的确定要结合地形和路线平纵设计。当排除路基内侧边沟水,位置一般设在凹形竖曲线最低洼处附近;或者在路线纵坡由陡变缓处,这些位置容易产生急流和不利冲刷。当路线通过较长的挖方地段或者低洼地段时. 涵洞的位置布置时应结合涵位的地质资料。尽量避开滑坡、断层、崩塌或泥石流发育严重等不良地质地段.若无法避开不良地质时,则基础以及地基必须根据涵洞实际地质情况进行特殊的加固设计。 2.2 涵洞类型的选择 涵洞类型的选择应符合因地制宜、就地取材、安全经济、便于施工和养护的原则,同时,要结合地形、地质水文和水力条件等因素,综合考虑。 根据构造型式涵洞可分为:圆管涵、拱涵、盖板涵和箱涵。各种型式的涵洞,有各自的适用性和优缺点,应比较而定。 2.2.1 圆管涵 钢筋混凝土圆管涵是常用的圆管涵,多应用在农灌区。具有构造简单.受力情况和适应基础性能较好,不需墩台,圬工数量小,造价低,而且便于工厂预制,利于装配运输等特点。但是,也存在过水能力小等问题。而且施工过程中接缝的处理和防水层的设置(倒虹吸管)不易保证其质量,会因为漏水问题而影响路基的稳定。 2.2.3 石拱涵 作为山区公路常采用的类型之一。它净空较大.能通过较大的洪水流量,石料丰富地区便于就地取材,不用或少用钢材:而且结构坚固;它也适合于广大群众修建。当然.石拱涵缺点也较明显,对地基承载能力要求较高,施工工序繁多,工期长,遭受破坏后修复困难,费用高。 2.2.4 盖板涵 相对于管涵和石拱涵而言.它既具有就地取材、结构坚同等特点外,对洞顶填土高度要求较低.甚至可以不填土,而且对地基应力要求不高,施工简便,利于修复。因此盖板涵应用更为广泛。 2.2.5箱涵 箱涵的应用较前3种少,虽然它整体性强对地基条件要求小,但它钢材数量需求大,藏工困难,造价高。所以。它更适用于软土地基地段。 高速公路与低等级公路涵洞类型的选择要求不同。在高速公路建设中,对建设周期、质量的要求都很高。因此,一条高速公路不宜采用过多的涵洞类型,应尽可能定型化,便于集中预制。节省模板。保证质量。 2.3 涵洞孔径的确定 涵洞孔径是指涵洞洞身过水净空的大小。应根据设计洪水流量、河床地质、河床及进出口加固形式所允许的平均流速等条件来确定。涵洞孔径的大小首先要足以宣泄设计洪水流量,并保证涵前雍水不致过高。涵内流速不致冲刷河床或结构物。但涵洞洞身随路基填土高度增加而增长,洞身断面尺寸对工程数量影响较大。因此要求跨径与台高有一定比例关系,其经济比例通常为1:1～l:1.5。对于高速公路.涵洞―般较长,若孔径偏小,则不利于养护和清淤。 3.不同施工阶段的公路勘测 3.1新建公路 新建公路的涵洞勘测,是通过全线的详细工程地质调查与测绘,划分出工程地质分区,再根据工程地质分区的不同分别对待。 3.2改建、扩建公路 对于改建、扩建公路的涵洞勘测,要注意到建成后公路两侧的地貌发生了变化,地层岩性也会有变化。对于老公路,涵洞的地质资料是在原始地貌情况下取得的。实际上,工程中的情况各不相同,平原区路线两侧多成为取土坑,经多年的淤积,可能会形成软层;丘陵区及山区公路的左右侧有时地层岩性变化很大,要逐涵进行勘探,绝不能由于勘探困难就简单地利用既有资料。因此,应查明现有涵洞的工程地质条件;并查明有无因地质问题造成变形破坏的现象,并分析研究其原因,提出能否加固利用的评价;对于隐蔽地基基底的岩土物理力学性能进行调查,并调查冻结与冲刷深度等,为公路改扩建设计与施工提供地质资料。 4.结语 随着我国公路建设的不断发展和交通量的持续增长,对现有高速公路的使用性能要求会越来越高。本着合理、经济的原则进行涵洞设计,是这一要求的有力保障,对促进当地的经济发展起到积极作用。
摘要:高速公路作为经济建设的重要组成部分,其经济地位是显而易见的,而涵洞作为高速公路的重要结构物在其中起的作用是不容忽视的。本文对公路涵洞工程勘测方法进行了初步探讨,对不同施工阶段的新建公路和改建、扩建公路的涵洞进行勘测。 关键词:高速公路 涵洞 设计 1.引言 涵洞是为了渲泄地面水流而设置的横穿路基的小型排水构造物,其作用是迅速排除公路沿线的地表水,保证路基安全。作为公路工程中的重要组成部分之一,无论是在工程数量还是在工程造价上,都占有相当的比重。可以说,不存在没有涵洞的公路。 2.涵洞测设 2.1 涵洞的合理定位 涵洞位置的合理确定要考虑河流的状态、地形及路线的平纵横设计、路基的排水等问题,此外还要考虑当地的地质资料。 涵洞位置的设置尽量保持河流的原有状态,斜度也尽量原有沟渠方向一致,在条件允许的情况下尽晕使涵洞正交布置,这样有利于泄洪,可以减少涡流的现象产生。实际工程中,由于正交涵洞的工程量较少,故在外业勘察中若路线经过的两条或几条相距较近的溪沟,且流量又小,在地形上便于通过边沟和改沟相连。 涵洞设计要充分考虑到路基排水设计。路基排水多数情况下最终是通过排水涵引至路基以外。在不危及路基的稳定和产生边沟淤塞的前提下可以考虑改沟合并以减少涵洞的数量,同时可以节省总体造价。 涵洞位置的确定要结合地形和路线平纵设计。当排除路基内侧边沟水,位置一般设在凹形竖曲线最低洼处附近;或者在路线纵坡由陡变缓处,这些位置容易产生急流和不利冲刷。当路线通过较长的挖方地段或者低洼地段时. 涵洞的位置布置时应结合涵位的地质资料。尽量避开滑坡、断层、崩塌或泥石流发育严重等不良地质地段.若无法避开不良地质时,则基础以及地基必须根据涵洞实际地质情况进行特殊的加固设计。 2.2 涵洞类型的选择 涵洞类型的选择应符合因地制宜、就地取材、安全经济、便于施工和养护的原则,同时,要结合地形、地质水文和水力条件等因素,综合考虑。 根据构造型式涵洞可分为:圆管涵、拱涵、盖板涵和箱涵。各种型式的涵洞,有各自的适用性和优缺点,应比较而定。 2.2.1 圆管涵 钢筋混凝土圆管涵是常用的圆管涵,多应用在农灌区。具有构造简单.受力情况和适应基础性能较好,不需墩台,圬工数量小,造价低,而且便于工厂预制,利于装配运输等特点。但是,也存在过水能力小等问题。而且施工过程中接缝的处理和防水层的设置(倒虹吸管)不易保证其质量,会因为漏水问题而影响路基的稳定。 2.2.3 石拱涵 作为山区公路常采用的类型之一。它净空较大.能通过较大的洪水流量,石料丰富地区便于就地取材,不用或少用钢材:而且结构坚固;它也适合于广大群众修建。当然.石拱涵缺点也较明显,对地基承载能力要求较高,施工工序繁多,工期长,遭受破坏后修复困难,费用高。 2.2.4 盖板涵 相对于管涵和石拱涵而言.它既具有就地取材、结构坚同等特点外,对洞顶填土高度要求较低.甚至可以不填土,而且对地基应力要求不高,施工简便,利于修复。因此盖板涵应用更为广泛。 2.2.5箱涵 箱涵的应用较前3种少,虽然它整体性强对地基条件要求小,但它钢材数量需求大,藏工困难,造价高。所以。它更适用于软土地基地段。 高速公路与低等级公路涵洞类型的选择要求不同。在高速公路建设中,对建设周期、质量的要求都很高。因此,一条高速公路不宜采用过多的涵洞类型,应尽可能定型化,便于集中预制。节省模板。保证质量。 2.3 涵洞孔径的确定 涵洞孔径是指涵洞洞身过水净空的大小。应根据设计洪水流量、河床地质、河床及进出口加固形式所允许的平均流速等条件来确定。涵洞孔径的大小首先要足以宣泄设计洪水流量,并保证涵前雍水不致过高。涵内流速不致冲刷河床或结构物。但涵洞洞身随路基填土高度增加而增长,洞身断面尺寸对工程数量影响较大。因此要求跨径与台高有一定比例关系,其经济比例通常为1:1～l:1.5。对于高速公路.涵洞―般较长,若孔径偏小,则不利于养护和清淤。 3.不同施工阶段的公路勘测 3.1新建公路 新建公路的涵洞勘测,是通过全线的详细工程地质调查与测绘,划分出工程地质分区,再根据工程地质分区的不同分别对待。 3.2改建、扩建公路 对于改建、扩建公路的涵洞勘测,要注意到建成后公路两侧的地貌发生了变化,地层岩性也会有变化。对于老公路,涵洞的地质资料是在原始地貌情况下取得的。实际上,工程中的情况各不相同,平原区路线两侧多成为取土坑,经多年的淤积,可能会形成软层;丘陵区及山区公路的左右侧有时地层岩性变化很大,要逐涵进行勘探,绝不能由于勘探困难就简单地利用既有资料。因此,应查明现有涵洞的工程地质条件;并查明有无因地质问题造成变形破坏的现象,并分析研究其原因,提出能否加固利用的评价;对于隐蔽地基基底的岩土物理力学性能进行调查,并调查冻结与冲刷深度等,为公路改扩建设计与施工提供地质资料。 4.结语 随着我国公路建设的不断发展和交通量的持续增长,对现有高速公路的使用性能要求会越来越高。本着合理、经济的原则进行涵洞设计,是这一要求的有力保障,对促进当地的经济发展起到积极作用。