延边公路勘测设计有限责任公司 吉林省延吉市 133002
摘要：在新的发展时期，随着人们生活水平和质量的不断提升，人们对高速公路的需求不断提高，而高速公路中小桥涵是重要的组成部分，每间隔1 km就要设置2-6座小桥涵。同时由于小桥涵与高速公路沿线有着紧密关系，所以在设计中需要满足高速公路车辆行驶需求，与小桥涵设置的合理性相结合，从而采取相应措施不断优化高速公路小桥涵，从而推动行业的持续发展。基于此，本文主要对高速公路小桥涵设计进行分析，旨为行业更好更快发展提供依据。
关键词：高速公路；小桥涵；设计要点
一、前言
在排水建筑物中小桥涵数量占据着非常大的比重，小桥涵设计质量的好坏对工程使用效率和工程造价有着直接影响，尤其是对于一些等级较高的公路，小桥涵具有道数众多等优势，所以在进行高速公路小桥涵设计的时候，必须对其进行合理布设，这样才能保证施工的正常开展和使用。
二、高速公路小桥涵设计的特点
1、比重大
现阶段高速公路小桥涵的数量比较多，直接影响着公路工程的施工进度、施工质量以及造价，然而在整个公路工程中由于小桥涵工程量所占据的比例较大，在整条线路中均有分布。通常情况下平原区域小桥涵每公里设置1-3道，山区每公里设置3-5道。除此之外，在我国三、四级公路中，公路小桥涵总投资占20.56%，比重是桥梁总投资金额的2倍以上。因此必须科学合理的设计小桥涵。
2、分布广
对于小桥涵而言，高速公路是预防和抵御洪水的重要结构物，小桥涵能够为高速公路运用提供重要保障，所以具有沿线分布广、类型多等特点。在进行小桥涵设计的时候需要与跨径拟定、结构选择以及轴线等因素相结合，倘若设计不够恰当就会给车辆行驶安全和工程带来极大的损失。
三、高速公路小桥涵的设计要点分析
1、小桥涵位置的选定
对于高速公路而言，在进行小桥涵设计当中需要与施工场地的地质勘察和测绘情况相结合，全方面采集河床位置、河道主河槽、桥涵地物以及地形等，绘制出公路施工场地的地形平面图，并且与四周河道和水文地质情况相结合确定测绘范围。其次，由于高速工程具有地貌地形复杂的特征，且要避免设计中小桥涵与四周建筑物相互影响。倘若小桥涵处于高速公路开挖路段，需要全方位的收搜采集公路工程施工现场的地质和水文资料，在施工现场不能只设置墩台。此外，倘若高速公路施工出现了沟槽偏斜和山坡陡峻等问题，需要合理布置施工现场，按照1：2000地形图进行优化和绘制。对于较为复杂的上游和下游改沟项目，必须有序开展小桥涵排水工作，科学合理的设置小桥涵换流井和急流槽。
2、计算设计流量
设计流量是非常重要的要点，流量计算数值与实际情况是否相符合直接影响着整个路线的安全性和工程成本等，因此在计算设计流量的时候要与工程实际情况相符合，科学合理的运用多种计算方法，保证流量计算的合理性。其次，在修订计算公式时，需要综合考虑水系流域面积、流域长度以及植被情况，从涵洞设计手册中选择经常使用的公式，当然针对不同地区的水利部门，经过很多年的观测和总结会归纳出一套较为完善和针对性比较强的计算方法，尽管这一计算方法没有经过严格的理论推导，可是具有很强的实用性。除此之外，针对河流面积较大的流域，不仅要采用公式计算流量，还要与水利部门配合验证相关资料的计算结果，对历年洪水水位、年限以及洪水位置的形态断面等进行调查，并且计算洪水流量和发生频率，并且在设计频率下确定洪峰流量。
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3、小桥涵结构类型的选用
通常情况下，进行高速公路小桥涵结构类型选择的时候，根据水文、地形、施工周期以及建筑材料等多方面的因素进行充分考虑，并且加以确定。选择小桥涵洞时小狐妖根据路堤高度、设计流量、河床纵坡以及地基情况等众多因素来确定。通常在宣泄能力允许范围内跨越常年水域或者季节性的水流漂浮物比较少，并且不受到路堤高度的限制，此时应用涵洞会比小桥更加经济实用。但是如果设计流量比较大，河道的漂浮物比较多或者有泥石流发现等，两岸有陡峭深沟和过高填土的时候应该应用小桥。
4、地基基础处理
小桥涵基础需要合理埋深，根据桥涵施工设计要求对高速公路小桥涵地基的稳定性和承载力进行优化，这样冰冻和水流冲刷才不会直接影响小桥涵基础。在高速公路工程项目中，必须要处理好桥涵设计基础和地基承载力，这样才能保证小桥涵的结构型式和位置，也有利于降低高速公路施工投资成本，提高施工进度。而且高速公路的设计部门要与公路工程基础设计方案进行比较，对公路桥涵地基进行优化，尤其是不良公路地段的地基处理和地基承载力，做好高速公路工程桥涵现场情况的勘察。
5、台背设计
在小桥涵设计中台背问题一直以来都是关注的重点，近些年来小桥涵台背问题没有得到恰当处理，特别是对于一些高等级公路的建设修理，小桥涵台背问题越来越多，所以引起高度重视。同时在社会经济快速发展的背景下，交通运输业得到了突飞猛进的进步，行驶速度也在不断提升，在此过程中小桥涵密度不断加大，对此车辆在行驶过程中就会出现不同程度的颠簸和摇晃，这对车辆行驶安全非常不利。此外，目前许多公路路段在小桥涵台背设计中都存在不同程度的缺陷，比如台背填土没有得到有效处理，就促使公路在通车之后大多数小桥涵都会出现跳车现象，就需要重新设计小桥涵。在重新设计小桥涵的过程中为了进一步避免跳车现象的发生，要与公路地基地面的实际情况结合，认真详细的分析公路填料和施工设计方案等，并且从主观角度出发，从而为小桥涵台背设计打下坚实基础。
6、铺装层和桥面建设
高速公路小桥涵设计必须对桥面结构进行优化改进，合理选择铺装材料，并结合多种混凝土桥面铺装组合方案和高速公路小桥涵设计要求、道路等级，对公路工程桥面铺装结构进行构建。在桥面铺装层中要根据高速公路小桥涵设计现场运用优质的水泥混凝土和改性沥青材料，同时也可以适当添加树脂和纤维材料，保证其维修周期、耐久性和经济效益。
7、桥梁墩台设计
高速公路小桥涵的桥梁墩台设计中，要根据小桥涵设计要求对墩台的材料强度、尺寸和位置进行合理设计，准确测量墩台位置，为模板的正确加工制作和安装施工提供保障。桥梁墩台施工需要运用优质的施工材料，对施工现场进行砌筑和浇筑，做好预应力混凝土构件、钢筋混凝土构件或混凝土砌块的拼装。如果外界温度因素对高速公路小桥涵的桥梁墩台产生影响，使得施工过程中温度变化大，就要及时做好防裂措施，尽可能减少公路工程桥涵裂缝的发生。
四、结束语
综上所述，路基工程都需要设置小桥涵，高速公路也是，主要目的是为了跨越小沟坎和在路基横向排水中设置构造物，从而对高速公路的排水系统造成影响。因此在进行高速公路小桥涵设计的时候，需要根据公路特点采取相应的措施进行完善，从而保证小桥涵作用的充分发挥。
参考文献
[1]张立影.公路小桥涵设计与施工中的问题分析[J].交通世界，2017（13）：89-90.
[2]朱旺.公路小桥涵设计及施工问题研究[J].建筑工程技术与设计，2014（17）：233
[3]李传亮.高速公路小桥涵设计分析[J].黑龙江交通科技，2017（12）：116-117.
论文作者:丛德志
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年13期
论文发表时间:2019/10/8
标签：桥涵论文; 高速公路论文; 公路论文; 流量论文; 桥面论文; 公路工程论文; 地基论文; 《建筑学研究前沿》2019年13期论文;