四川公路桥梁建设集团有限公司勘察设计分公司 成都 610041
摘要：随着社会的发展，交通运输行业所具有的作用也变得越来越重要，尤其是高速公路更是人们出行所需要使用到的重要工具，因此保障高速公路质量是人们会需要重点思考和解决的事情。在高速公路工程中，涵洞本身所具有的作用将会对其质量产生非常大的影响，这使得设计人员在对其进行设计时要考虑各个方面的因素，促使人们所建设完成的涵洞具有较高的质量，能够及时排除存在于高速公路上的积水，保障高速公路具有较高质量。基于此，本就针对高速公路中的涵洞设计要点进行分析，为相关设计人员在此方面进行设计时提供一定的参考。
关键词：高速公路；涵洞设计；设计要点
前言：涵洞最为主要的作用就是为了泄出存在于高速公路上的水流，其在数量上是相对较多的，特别是在山区间的高速公路上，更依赖涵洞在排水上所具有的功能。因此，涵洞设计自身是否具有较高的质量将会对高速公路产生直接的影响。由于涵洞在设计时需要考虑到高速公路工程各个方面的因素，使涵洞在建设施工时不仅能够节省大量的资本，还具有较高的质量，满足高速公路在此方面的要求。下面笔者就针对有关于涵洞设计时的相关内容进行阐述。
一、涵洞在高速公路中的作用
涵洞在高速公路中是非常重要的构成部分，其主要是用做对高速公路排水之用，其在很多雨水较多的地区所具有的作用和地位是非常高的，其是否能够充分发挥出自身的作用将会对高速公路的正常运行产生直接影响。
涵洞在高速公路工程中的占比是较大的，也是该工程中不可忽视的构成部分，在此方面主要表现在工程造价和数量这两个部分上[1]。根据相关数据显示，小桥涵工程在整个桥涵工程中的占比能够到达70%，通常情况下平原地区在每一千米的范围内大约有涵洞1到3道，而在山区中则每一千米则拥有大约3到5道，而在工程造价投资上在整个高速公路工程投资上的占比能够达到近五分之一。
二、涵洞在设计所满足的要求
涵洞长期处于自然环境下，其将会受到各种自然气候和灾害的影响对其本身的质量和使用寿命将会产生一定的影响，并且在承受这些影响因素的同时还要满足在排水和交通上的需求，因此涵洞在设计时需要满足以下几点使用要求：
第一，涵洞要具有良好的排洪能力，确保在遇到百年难得一遇的洪水时也能够完成排水工作，从而起到良好的泄洪功能，保障高速公路不会受到洪水的影响，路基和周围设施都是完全无损的，能够正常发挥高速公路良好的交通运输功能。
第二，涵洞本身要具有良好的稳定性和强度，在设计荷载范围内各部分构建不会产生任何变形而影响到正常的使用的，促使高速公路能够一直保持正常的通车，避免发生各种不安全的情况。从此方面能够看出，涵洞的设计不仅要满足当前高速公路的通车需求，还要充分考虑到其未来的发展[2]。
第三，涵洞还要具有良好的耐久性与可靠性，其在使用寿命内能够一直保持正常使用，不会出现任何质量问题而对其的应用产生不良影响。
第四，对涵洞最为基础的要求就是要具有良好的使用性能和安全性，在满足该条件下便需要充分体现其本身的经济性，从而提高涵洞的性价比。
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三、高速公路中的涵洞设计要点
为了使涵洞在建设施工完成以后能够满足现实的需求，在设计时应当注意以下几个要点内容。
（一）涵洞孔径和位置的确定
根据高速公路局工程的的具体情况来选择和确定涵洞的位置，然后选择最为适当与合理的建设结构形式，然后再使用较为科学的方法来确定涵洞所建设的孔径，例如通过汇集水的面积来计算出流量，最后计算出涵洞孔径的大小。在进行此方面工作时，人们需要在设计上的要点内容主要在于流量设计时所选择的设计频率为百分之一，当斜交角度相对较大时切勿选择拱涵的结构形式，涵洞长度相对较长时在孔径设计时切勿选择孔径较低的涵洞，此外在涵洞孔径上的设计还需要充分考虑到后期的维护，促使涵洞维护工作能够十分方便，这也是在涵洞设计上需要重点关注的内容[3]。
（二）钢筋的布置
钢筋是涵洞结构中的重要材料，这便要求人们在布置钢筋结构时保持合理性，如果在布置时出现不合理的情况，出现密度过密时将会产生空洞、蜂窝等病害。钢筋在使用时需要涂抹一层保护层，但是如果该保护层过薄，那么在自然环境下将非常容易发生水化反应，从而出现碳酸钙的晶体或是粉末，无法再对钢筋起到良好的保护作用，进而使保护层出现较为明显的脱落，发生钢筋锈蚀的情况，影响涵洞整体结构的性能。
（三）不均匀沉降
涵洞在使用过程中十分容易发生不均匀沉降或是基础柔度相对较大对其产生不良影响，为了避免这种不良影响的发生，需要在涵长方向上每5米左右之处设计出一道沉降缝，并对该缝隙做好相应的防水工作的，从而保障涵洞本身结构所具有的安全性[4]。在沉降缝的设计上不仅要求数量较为适中，还要要求所布置的位置是合理的，如果沉降缝的设置较少，那么将会造成涵洞在涵长方向上具有较大的柔度，将会使涵洞结构出现变形而影响到其正常使用功能。在遇到这种情况时，设计人员可以通过不断增加涵洞基础尺寸来着提高刚度，以减少涵洞所发生的变形。
（四）地基结构
基础埋置深度也是需要设计人员进行合理的设计，要满足设计规范在该方面的要求，当地基本身的承载力存在非常大的不足时，那么则可以通过采取减小基底应力或是在对地基进行处理来有效提高涵洞地基的承载力。例如，某一工程项目中涵洞地基的承载能力相对较低，设计人员在设计时选择整体式基础作为涵洞地基的结构形式，从其最终建设完成后的使用效果来看，能够满足实际的使用要求[5]。地基结构是所有项目工程的重中之重，如果其没有良好的质量，将会对整个工程项目产生非常大的影响，所以需要设计人员在此方面上给予高度的重视，确保地基在施工建设完成以后能够具有较高质量，为涵洞后续工作打下良好的基础。
（五）防腐蚀处理
由于涵洞长期处于自然环境下，各种自然因素都会对涵洞结构物产生腐蚀，从而影响到涵洞的使用质量。为了能够避免涵洞发生腐蚀现象，设计人员在设计时可以通过在钢筋表面涂抹沥青或是增加保护层的厚度来提高防腐蚀性能。在涵洞防腐蚀上所进行的处理在一定程度上将会对涵洞的使用寿命和性能产生直接的影响，所以设计人员在进行涵洞设计时就需要充分考虑到腐蚀问题，通过采取措施使降低涵洞所发生的腐蚀，保障涵洞在使用过程中所具有的良好功能。
总结：
在社会发展过程中，人们对于高速公路的需求变得越来越大，这使得我国在高速公路工程建设上投入了非常多的精力。在高速公路工程中，涵洞是其中一个重要的结构，其将会对高速公路的质量和应用产生直接影响，所以需要设计人眼重视在涵洞上的设计，保障涵洞本身的质量。涵洞虽然在结构上较为简单，但是在应用条件上将发生较为复杂的变化，需要设计人员抓住涵洞在设计上的要点，保障涵洞的设计质量。当人们在涵洞设计上满足高速公路实际要求时，涵洞才能够充分发挥自身的作用，当发生雨水天气时也能够使高速公路一直处于正常的使用状态，其对于我国高速公路领域的发展能够产生积极的作用。
参考文献：
[1]张靖军. 浅析高速公路涵洞设计方法[J]. 科技展望, 2016, 26(8).
[2]周光子. 浅谈山区高速公路涵洞设计方法[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2015(3).
[3]邵华, 刘炜. 浅析高速公路改扩建工程中涵洞设计[J]. 华东科技:学术版, 2015(12):121-121.
[4]李林. 在建鸡高速公路涵洞施工中常见的缺陷[J]. 城市建设理论研究:电子版, 2016(14).
[5]阮轶, 魏际兵. 浅谈江西昌宁高速涵洞通道的设计与基础处理[J]. 黑龙江交通科技, 2015(6):16-17.
论文作者:谢露
论文发表刊物:《防护工程》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/24
标签：涵洞论文; 高速公路论文; 质量论文; 地基论文; 结构论文; 设计人员论文; 孔径论文; 《防护工程》2017年第17期论文;