摘要：小桥涵作为公路重要组成部分，他的设计不仅满足公路行车需要，还直接关系着公路沿线百姓的民生问题。基于此，对公路小桥涵的设计模型进行分析，研究如何建立小桥涵设计流量的计算方法，最后对实验结果进行深入分析。
关键词：公路；小桥涵；设计模型
1 引言
小桥涵是公路的重要组成部分，对公路运行安全和施工日期、工程预算有较大影响。公路小桥涵建设与沿边农田以及居民生活关系密切。小桥涵是公路在跨越河流时需要修建的建筑物，其建设的工程费用要比大型桥梁费用低很多，尤其是近年我国社会贸易发展势头强劲，公路建设规模越来越大，小桥涵的数量也随之增多。小桥涵的建设对公路沿线居民的日常生活环境有着直接影响，公路的安全运输要求也越来越高，因此小桥涵设计是否合理，直接影响着整条公路，决定公路建设能否顺利完成以及后期车辆运行的安全性。普通小桥涵设计出现的问题大多数是设计方法不当以及施工过程发生变更，虽然大部分不是设计原因产生，但在施工过程中若出现问题只能进行修补，改变最初设计流程，及时归纳剖析已经出现的问题，尽量不要在后续建设中再出现类似的问题。
2 公路小桥涵种类分析
在公路施工中，小桥涵的种类有很多种：第一，石拱涵，在山区公路施工中，一般采用石拱涵设计形式，在实际施工过程中，不仅原材料取材方便，而且净空较大，能够通过较大流量的洪水，另外，石拱涵的跨度较大，结构硬度较大，因此，石拱涵能够承受较大的荷载，但是，需要注意的是，在石拱涵实际施工中，对于地基承载能力的要求比较高，并且施工周期较长，施工工艺复杂程度比较高。第二，圆管涵，在农田灌溉区域小桥涵施工中，圆管涵较为常见，圆管涵的结构形式比较简单，并且工程造价交底，在预制施工以及运输方面均比较便捷，但是需要注意的是，圆管涵也有一定的应用缺陷，其能够通过的水量比较少，因此，如果对于防水性的要求比较高，则可能会造成桥涵漏水，同时还会对公路路基结构稳定性造成不良影响。第三，盖板涵，盖板涵综合了上述两种桥涵的应用优点，不仅施工取材方便，施工工艺简单，同时，对于桥梁工程地基承载能力的要求不高，因此，被广泛应用于公路施工中。第四，箱涵，在公路桥涵施工中，如果施工区域地质为软土地基，则可以采用箱涵设计形式，但是，其施工成本较高，并且施工工艺复杂程度也比较高。第五，涵式桥，涵式桥是一种新型桥涵设计形式，在复杂地质环境施工中，可以采用涵式桥设计形式，其能够保证良好的通行能力，同时排水性能也比较高，同时，在山区公路施工中，其还能够有效解决高填深挖的问题，有利于提升桥涵施工质量。
3 小桥涵的设计方法
对于地形崎岖、坡大流急、山石散落、沟壑多变的地形，公路小桥涵洞口的设计就要根据实际情况做出调整，很多小桥涵洞口在设计时没有充分考虑洞口以外的占地，使当地沿线居民对小桥涵建设大量占用土地的问题非常不满。在后续设计中应根据实际施工情况做出调整，提前预算出所需要的占地面积，减少后期施工过程中补充征地的困难。公路中小桥涵选址应根据地形、地质、水文等条件，合理构造排水系统，以达到公路对排水抗洪要求，减少水流对小桥涵的冲击，合理控制河岸防护加固工程数量。对于小桥涵整体的设计要根据实际地形的分布要求，一般要建设在地形有利、地质条件良好、河床稳定的地方，以确保小桥涵在建设初期的稳定性。若小桥涵建设时位置选择不当，就会造成排洪能力下降、冲毁路段、引起农田积水等危害，不但影响正常交通的安全还会为沿线居民的生活带来危害。小桥涵纵轴线设计尽可能与洪水主流方向垂直，避免水流加大后形成较严重的涡流现象，对路堤和桥涵洞口造成大力冲刷。当公路需要在农灌区建设时，小桥涵的设计应与农田排灌系统相结合，在改变排灌系统时要保持原有的排灌功能。公路小桥涵的设计在降雨量大，暴雨集中，植被稀疏的地段，要加强纲筋保护层，当地势较平坦、水流量小以及两沟间距较近时，在不影响上游河流正常泄洪的情况下，通过较经济合理的技术将两沟合并设涵，但应注意做好相邻河沟间排水沟的连接。在公路小桥涵设计中要做到考虑周全、谨慎周密。
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4 公路小桥涵设计优化对策
4.1 选择公路小桥涵洞口位置
公路桥涵设计具有一定的特殊性，在桥涵轴线设计以及排水系统设计时，必须保证桥涵轴线能够与水流角度保持垂直状态。在公路桥梁工程设计中，应该尽量将其设置在河道较宽阔的位置，要求桥梁工程地基具有较高的稳定性。如果河流的宽度比较小，或者河流的分支比较多，则应该注意结合公路建设实际情况，对河流给予一定的堵塞防护措施，在此过程中，还应该注意避免对桥梁施工环境造成不良影响。
4.2 合理布设小桥涵路线
在公路小桥涵设计中，路线选择至关重要，在山区公路设计中，对于路线的平直性要求比较高，而线形设计容易受到地质条件因素的限制，在进行公路小桥涵设计过程中，必须保证桥涵与路线设计保持一致。另外，路线设计位置还会对公路桥梁施工规模产生较大影响，如果需要沿河设置桥梁工程，采用高线位，则会造成设计高程提高，有利于避免受到洪水灾害的影响，在这种情况下，应该注意适当增加路路基设计，减少小桥涵布设数量，而如果采用低线位，则应该多设置路基和小桥涵工程。
4.3 桥涵水毁设计
对于桥涵水毁现象，需要注意在小桥涵设计过程中，综合考虑公路桥涵所在地质环境，采用有效的防护措施。在进行公路桥涵勘查和设计过程中，还应该注意综合考虑桥涵进出口洞的大小。最后还应该注意，对施工现场进行详细勘查，如果施工环境地质条件比较差，则需要采用特殊处理措施，在土方开挖施工中，采用分层开挖方式，保证水流的正常流动。
4.4 半坡涵设计
（1）填土路基要求高，不允许存在较大的不均匀沉降。在具体的施工过程中，路基施工与桥涵施工分属于不同的施工单位，施工难度较大，需要设计人员在设计时对此种因素进行充分的考虑。除此之外，在设计的文件中也应该包括对填筑材料、填筑后的空隙率、填筑标高等有一个明确的标注，确保后期施工单位能够对所面临的问题有理可查、有据可依。（2）小桥涵进口一定要与原坡顺接。小桥涵设计中应该加强对涵底的铺砌处理，如果有必要，也可以对原坡进行一定的整形或者是部分的砌石防护，这样才能够充分的确保原地表能够在涵洞中进行全部的集束。（3）采取有效措施进行涵洞的沉降缝及防水处理。
5 结束语
假设小桥涵设计不当，会引起公路水毁破坏。在进行公路的设计中，一般促使小桥涵不能够满足输沙抗淤及横向排水的要求，所以不能够忽视沟床特性、消能措施、底面高程等问题。应当结合起公路沿线的工程造价、水文地质等条件精心设，要从小桥涵孔径、选位、进出口形式等方面综合考虑，提高公路的抗灾能力，以求设计的最优化，减少水毁养护管理工作量及经济损失。
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论文作者:陈豪,王鑫
论文发表刊物:《基层建设》2018年第19期
论文发表时间:2018/8/13
标签：桥涵论文; 公路论文; 较高论文; 石拱论文; 过程中论文; 较大论文; 地质论文; 《基层建设》2018年第19期论文;