王 希 超

(遼寧省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院，遼寧 沈陽(yáng) 110166)

·橋梁·隧道·

高速公路小橋涵設(shè)計(jì)分析

王 希 超

(遼寧省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院，遼寧 沈陽(yáng) 110166)

主要介紹了近年來(lái)高速公路小橋涵建設(shè)過(guò)程中所出現(xiàn)的一些問(wèn)題，結(jié)合具體實(shí)例，對(duì)小橋涵設(shè)計(jì)的方法及原則進(jìn)行了總結(jié)，并提出了一些改進(jìn)建議，為以后相似的小橋涵設(shè)計(jì)提供借鑒。

高速公路，小橋涵，通道，外業(yè)調(diào)查

0 引言

近年來(lái)我國(guó)高速公路經(jīng)歷了一輪大規(guī)模建設(shè)階段，很多項(xiàng)目均不同程度出現(xiàn)了小橋涵設(shè)計(jì)與實(shí)際不相適宜，發(fā)生較多設(shè)計(jì)變更，影響了工程進(jìn)度，也給沿線百姓生活造成了一定的影響。

廣義小橋涵是高速公路在跨越低等級(jí)道路、小河溝、人工渠道以及排除路基內(nèi)側(cè)邊溝水流時(shí)需要修建的構(gòu)造物,高速公路項(xiàng)目中小橋涵構(gòu)造物相對(duì)大中橋造價(jià)低，但數(shù)量眾多，尤其是近年我國(guó)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展進(jìn)步巨大，相比大中橋跨度及凈空均較小，小橋涵對(duì)沿線社會(huì)日常生活、環(huán)境影響反而更明顯，社會(huì)對(duì)高速公路的功能要求也日漸提高，因此小橋涵設(shè)計(jì)是否合理,是整條公路設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié),直接關(guān)系到整條公路建設(shè)能否順利完成和社會(huì)穩(wěn)定。

小橋涵所出現(xiàn)的問(wèn)題多為方案考慮不周，發(fā)生變更的原因很多，雖然并非全部是設(shè)計(jì)原因產(chǎn)生，但在施工過(guò)程中若出現(xiàn)問(wèn)題只能進(jìn)行修補(bǔ)，已失去了選擇最優(yōu)方案的機(jī)會(huì)，有必要對(duì)已出現(xiàn)的問(wèn)題及時(shí)總結(jié)分析，盡量避免在后續(xù)項(xiàng)目中出現(xiàn)類(lèi)似的問(wèn)題。

1 問(wèn)題及原因分析

高速公路一般路線較長(zhǎng),經(jīng)過(guò)的地區(qū)較多，地質(zhì)、水文等情況復(fù)雜，與鄉(xiāng)村道路均是立體交叉，通道橋的設(shè)置對(duì)路線縱斷影響較大，路基較寬，進(jìn)出口處與中心線處的地形可能差異較大，對(duì)構(gòu)造物的角度測(cè)量精度、進(jìn)出口形式等要求較高，另外沿線人文和社會(huì)環(huán)境因素考慮不周，總結(jié)近年來(lái)在工程實(shí)踐中小橋涵出現(xiàn)問(wèn)題，主要有地質(zhì)、排水、通行、環(huán)境、風(fēng)俗人文、占地等幾方面，具體如下。

1.1 地質(zhì)差異

地質(zhì)問(wèn)題是小橋涵設(shè)計(jì)中的多發(fā)問(wèn)題，開(kāi)挖后實(shí)際地質(zhì)情況與設(shè)計(jì)不符，引起基礎(chǔ)形式變化或增加基礎(chǔ)處理，此類(lèi)問(wèn)題主要包括持力層地質(zhì)未變化但承載力不足、地質(zhì)巖性變化及地質(zhì)縱、橫向不均勻，構(gòu)造物位于坡腳，實(shí)際開(kāi)挖后發(fā)現(xiàn)傍山一側(cè)為強(qiáng)風(fēng)化片麻巖，但另一側(cè)為粘土，增加基礎(chǔ)換填處理(見(jiàn)圖1)。

由于地質(zhì)情況隱蔽性和復(fù)雜性，地質(zhì)問(wèn)題難以完全避免，若要減少此類(lèi)問(wèn)題的出現(xiàn)，在外業(yè)調(diào)查階段宜增加專(zhuān)業(yè)的地質(zhì)調(diào)查人員，做好裸露地質(zhì)和地貌情況記錄，對(duì)于可能出現(xiàn)地質(zhì)變化的構(gòu)造物(如坡腳、河灘、地貌變化分界處等)宜增加地質(zhì)勘察投入，提供準(zhǔn)確的地質(zhì)情況，以減少此類(lèi)問(wèn)題發(fā)生。

1.2 排水不暢

排水問(wèn)題也是小橋涵易發(fā)問(wèn)題，小橋涵排水設(shè)計(jì)不是孤立的，應(yīng)與整個(gè)路基排水系統(tǒng)，縱橫向排水及前后構(gòu)造物排水結(jié)合起來(lái)綜合考慮，排水出口要明確，尊重地方排水意見(jiàn)。

河道附近、水田改旱田及低洼易澇地區(qū)應(yīng)調(diào)查清楚原有排水走向，依據(jù)地形區(qū)域特點(diǎn)選擇橋涵位置,因?yàn)樾蚝荚O(shè)不當(dāng)既會(huì)引起上游水位壅高，淹沒(méi)農(nóng)田及路基，也會(huì)導(dǎo)致下游流速過(guò)大，沖刷河岸及路基，并可能使下游農(nóng)田遭受損失，因此一定要慎重。

小橋涵跨徑依據(jù)水文計(jì)算確定，外業(yè)調(diào)查前宜在地形圖上勾繪出涵位的匯水面積，確定匯水區(qū)的水文計(jì)算參數(shù)如主河溝長(zhǎng)度、平均坡度等。由于平原區(qū)的匯水面積不易從地形圖上判斷，應(yīng)以實(shí)地調(diào)查為主，按村莊及周?chē)锏氐母叱檀_定。采用合理適合于地域特點(diǎn)的水文計(jì)算公式計(jì)算出跨徑及排水坡度，避免出現(xiàn)水患。

1.3 人文風(fēng)俗

小橋涵出口附近有房舍時(shí)，避免洞口正對(duì)房屋，很多地方風(fēng)俗習(xí)慣認(rèn)為房屋正對(duì)洞口不吉利，這種變更在多個(gè)項(xiàng)目上均有出現(xiàn)，在有條件不影響構(gòu)造物基本功能時(shí)可適當(dāng)調(diào)整橋涵位置和角度，盡量做到以人為本。

1.4 道路通行

通道凈空控制著路線設(shè)計(jì)高程，其規(guī)模應(yīng)結(jié)合前后構(gòu)造物通行狀況及現(xiàn)有道路通行功能等綜合考慮，原則上通道通行標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)不低于原有道路的通行功能，在凈空不受限的情況下，凈空應(yīng)盡量增加，掌握現(xiàn)有道路通行功能應(yīng)注意了解當(dāng)?shù)芈肪W(wǎng)規(guī)劃，調(diào)查附近工礦、企業(yè)是否有特殊車(chē)輛通行，靠近山林的通道還應(yīng)考慮消防功能等。

通道兼排水設(shè)計(jì)時(shí)避免水路混行，微丘地區(qū)高速公路修建后，原來(lái)地表水是漫流方式，變成集中排水，給下游帶來(lái)沖刷，尤其是兼排水通道，下游并無(wú)明顯排水溝，集中沖刷造成下游道路通行困難，如沿路基縱向地勢(shì)高差不大時(shí)且通道前后有天然水溝時(shí)，可考慮加深路基邊溝，將通道處匯水沿路基縱向引至天然水溝排出，若沿路基縱向無(wú)法排出時(shí)，應(yīng)增加排水措施減少對(duì)下游道路的沖刷破壞。

1.5 進(jìn)出口占地問(wèn)題

我國(guó)耕地資源日漸減少，土地資源已成為稀缺資源，公路用地指標(biāo)越來(lái)越緊張，涉及小橋涵構(gòu)造物進(jìn)出口占地問(wèn)題在多個(gè)項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中均有出現(xiàn)，百姓對(duì)涉及自身的權(quán)益都很重視，處理不當(dāng)易引發(fā)社會(huì)矛盾，設(shè)計(jì)過(guò)程中往往重視那些較大的改移工程，而忽視小橋涵進(jìn)出口占地，在造價(jià)、功能影響不大的情況下宜設(shè)在原位，減少對(duì)當(dāng)?shù)丶扔谐鲂辛?xí)慣、排水通道的影響，若不在原位設(shè)置，應(yīng)給出明確的占地設(shè)計(jì)，包括進(jìn)出口平面、高程上的銜接用地。解決此類(lèi)問(wèn)題在外業(yè)調(diào)查時(shí)需精確測(cè)量角度、高程，外業(yè)期間應(yīng)明確進(jìn)出口形式。

2 改進(jìn)建議

小橋涵設(shè)計(jì)事關(guān)高速公路設(shè)計(jì)質(zhì)量，細(xì)節(jié)決定成敗，做好外業(yè)調(diào)查準(zhǔn)備工作，收集沿線水文、地質(zhì)地貌、人文風(fēng)俗、道路規(guī)劃、管線等資料，熟悉該地區(qū)原有公路設(shè)計(jì)資料，做到對(duì)外業(yè)調(diào)查進(jìn)行有的放矢。外業(yè)調(diào)查時(shí)選擇經(jīng)驗(yàn)豐富的小橋涵設(shè)計(jì)人員帶隊(duì)，涉及調(diào)查人員的專(zhuān)業(yè)要齊全，對(duì)調(diào)查內(nèi)容要針對(duì)不同的項(xiàng)目進(jìn)行事前策劃，結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)做好調(diào)查表格，小橋涵水文計(jì)算過(guò)程中應(yīng)采用適合項(xiàng)目特點(diǎn)的公式，勾繪匯水面積應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查實(shí)地驗(yàn)證，橋涵進(jìn)出口應(yīng)明確，現(xiàn)場(chǎng)精確測(cè)量小橋涵角度、高程。

確定橋涵構(gòu)造物時(shí)原則上應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況設(shè)置，減少較大的改移工程，盡量尊重當(dāng)?shù)匕傩占扔谐鲂泻蜕a(chǎn)習(xí)慣。

作為設(shè)計(jì)人員，能夠主觀控制的就是外業(yè)期間詳細(xì)調(diào)查，做到“腿勤、手勤、嘴勤”，在設(shè)計(jì)階段提高小橋涵設(shè)計(jì)質(zhì)量，注意設(shè)計(jì)各環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，綜合考慮選擇合理方案。

3 結(jié)語(yǔ)

小橋涵設(shè)計(jì)過(guò)程中詳細(xì)的外業(yè)調(diào)查是基礎(chǔ)，另外構(gòu)造物的設(shè)置還應(yīng)結(jié)合其前后構(gòu)造物情況考慮，重視地方意見(jiàn)，多方面影響因素綜合考慮，加強(qiáng)各環(huán)節(jié)質(zhì)量管理，小橋涵設(shè)計(jì)水平才能不斷改進(jìn)。

[1] JTG D60—2004，公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范[S].

[2] JTG B01—2003，公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

On analysis of design for small bridges and culverts on expressways

Wang Xichao

(LiaoningTrafficPlanningandDesignInstitute,Shenyang110166,China)

The paper mainly introduces some problems in the construction of the small bridges and culverts along expressways, sums up the design methods and principles for the small bridge and culverts design, and points out some improvement suggestions, so as to provide some reference for the design of the small bridges and culverts in future.

expressway, small bridge and culvert, tunnel, fieldwork investigation

1009-6825(2015)32-0142-02

2015-09-07

王希超(1979- )，男，高級(jí)工程師

U442.5

A