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摘要：涵洞是公路排水系统的重要组成部分，它与桥梁、排水沟、截水沟、边沟构成了完整的排水体系。普通公路的排水体系中，通常建设指标较低、造价预算少，所以不常应用桥梁来进行排水，于是造价低廉、简单实用的涵洞成了最重要的排水设施。当然在高速公路建设中，涵洞的应用也非常广泛。据有关资料显示，高速公路中的涵洞和排水通道数量达每公里三到五个，约占公路总造价的百分之十五。涵洞的设计建造过程中需要考虑的因素很多，相对而言，结构选型和涵位选择是最重要的两个方面，因为它们决定了涵洞的造价和耐久性。
关键词：公路；涵洞；结构设计
前言?
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。?
1 涵洞定义
根据《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)》(以下简称《通用规范》)第1.0.11条规定，桥梁和涵洞以单孔跨径5m为界，单孔跨径<5m定义为涵，≥5m定义为桥。《细则》第2.1.1条则将涵洞定义为“为保证地面水流能够横穿公路而设置的小型构造物，一般由基础、洞身、洞口组成”。可以看出，《通用规范》的涵洞定义包括了所有涵洞，包括排水涵洞和交通涵洞，而《细则》的定义范围则局限于“排水涵洞”，这不能不说是《细则》的一个遗憾之处。实际上，《细则》中的很多原则规定对于交通涵洞也是具有指导意义的。为使《细则》适用性更名副其实，应将其内容进一步充实、完善，使其涵盖所有类型的涵洞。
2 认真选择地址?
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，就可以避免对附近的物体等带来威胁。
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：
2.1 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。?
2.2 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。?
2.3 当坡度逐渐减低的时候，会出现泥沙聚集的现象，所以要在其周围设置排水涵。
2.4 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洞。?
2.5 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。?
3 结构选型
涵洞类型的选择需要综合几方面的因素，首先应根据工程地质水文水力条件考虑洞型是否安全经济、另外还要遵循便于施工和养护的原则，最后要因地制宜，综合考虑。较为常见的涵洞是盖板涵，圆管涵.箱涵和拱涵四种。从造价以及泄洪能力来讲，由低到高顺序为圆管涵.盖板涵.拱涵和箱涵施工难度来讲圆管涵最易，拱涵最难。圆管涵采用预制拼装施工.箱涵采用现浇施工.拱涵和盖板涵的基础和台身采用现浇，拱圈和盖板可以采用预制，也可以采用现浇结构。不同型式的涵洞，也有各自的适用条件和优缺点，设计时可以综合考虑，比较选择最合适的型式。高速公路相对于低等级公路来说，涵洞类型的选择要求较高，在高速公路建设中，需要保证较短建设周期和一定标准的建设质量。因此，高速公路不应采用过多的涵洞类型，应尽可能的集中使用单种型式，便于集体预制、节省模板、节省时间、保证质量。?
3.1 圆管涵?
常用的圆管涵是钢筋混凝土圆管涵，农作物灌溉区使用较多。其特点是构造简单、造价低廉、受力情况和适应基础性能较好、无需墩台、圬工数量少，而且可以工厂预制，装配运输方便。但是圆管涵的过水能力较小，而且施工过程中不易保证接缝和防水层的质量，会发生漏水问题从而对路基的稳定性产生影响,不太适合山区使用。
3.2 石拱涵
顾名思义，石拱涵的主要建造材料可以是不同类型的岩石，因此石拱涵是山区公路常采用的类型之一。石拱涵的净空较大，所以能保证足够的过水能力。在石料丰富地区便于就地取材，减少钢材的使用量或者不使用钢材。然而，石拱涵对地基承载能力要求较高，施工工序复杂，工期通常较长，遭受破坏后修复问题很难解决，花费也高，因此其缺点也十分突出。?
3.3 盖板涵?
相对于圆管涵和石拱涵而言，盖板涵既可以就地取材、结构坚固，对洞顶填土高度和地基应力要求不高，有的盖板涵甚至可以不填土，而且施工简便，遭破坏后的修复也十分简单，因此盖板涵的应用相对于圆管涵和石拱涵来说更为广泛。?
3.4 箱涵
箱涵虽然它整体性强、对地基条件要求小，但建造时的钢材数量需求巨大，施工难度高，造价昂贵，所以箱涵比较适用于软土地基地段。在盖板涵和箱涵的选择问题上，总体来说不可一概而论。如果地基较好则可以首选盖板涵，而在软弱地基段则需在综合比较地基处理方式以及施工条件等各种因素之后才可确定，大部分情况下使用箱涵可能更加经济?
4 附属工程设置
涵洞的附属工程同样是不可忽视的。涵洞的洞口形式可采用锥坡、八字墙、急流槽、跌井等，具体采用何种根据不同情况来确定。上下游的急流坡或急流槽要设置为台阶性，以方便人行养护上游纵坡较大。植被较差时，还需要设置消力槛、沉淀池等；通过完善的附属设施，使洪水快速通过涵洞，减小对主体结构的影响，合理的附属设施可以延长涵洞的使用寿命。
5 结语
涵洞是公路的排水系统的重要组成部分，它与桥梁，排水沟，截水沟、边沟构成了完整的排水体系。普通公路的排水体系中，通常建设指标较低、造价预算少，所以不常应用桥梁来进行排水，所以造价低廉、简单实用的涵洞成了最重要的排水设施。当然在高速公路建设中，涵洞的应用也非常广泛。
参考文献
[1]北京市市政工程设计研究总院.给水排水工程结构设计规范 ( GBJ69-84)编制说明.1984年?
[2]冯忠居.公路涵洞设计细则(讲稿).2007.9?
论文作者:田新茂
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第22期
论文发表时间:2018/1/2
标签：涵洞论文; 圆管论文; 盖板论文; 石拱论文; 公路论文; 造价论文; 边沟论文; 《建筑学研究前沿》2017年第22期论文;