劉斌

摘 要：文章依托工程設(shè)計(jì)實(shí)踐，對明光市嘉山路拓寬改建工程中的涵洞改造設(shè)計(jì)，進(jìn)行分析了闡述探討、總結(jié)。

關(guān)鍵詞：涵洞設(shè)計(jì)；箱涵接長；拆除拱涵新建雙管涵；拆除蓋板涵新建四孔箱涵；接長單側(cè)單孔箱涵+新建單側(cè)單孔箱涵

中圖分類號：U418.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）30-0169-02

1 概 述

嘉山路拓寬改建工程沿目前的老104國道走向，起點(diǎn)為池河大橋，終點(diǎn)為遠(yuǎn)翔學(xué)校，全長8 581.854 m。道路等級為城市主干路，設(shè)計(jì)速度為：50 km/h，設(shè)計(jì)荷載：城-A級。

本道路現(xiàn)有4座涵洞，其中涵洞A為箱涵，涵洞B為拱涵，涵洞C為蓋板涵，涵洞D為單孔箱涵，分別如圖1、圖2、圖3和圖4所示。本次設(shè)計(jì)采用對原有涵洞接長或者新建的處理方式。

2 過水涵洞設(shè)計(jì)原則

①涵洞布設(shè)應(yīng)貫徹“以人為本”的建設(shè)思想，原則上保持溝渠的自然狀態(tài)，涵洞交角宜順其自然溝渠走向，不得大面積強(qiáng)行改溝、改渠

②涵洞結(jié)構(gòu)型式的選擇，本著因地制宜、利用地形、方便施工的原則，根據(jù)匯水面積大小、設(shè)計(jì)流量大小、使用性質(zhì)、地質(zhì)情況、填土高度以及地基承載力的不同，可選用鋼筋混凝土圓管涵、蓋板涵、箱涵和拱涵。

③在一般地質(zhì)情況下，設(shè)計(jì)流量較小時(shí)一般選擇圓管涵，考慮檢修方便也選擇2×2 m跨徑的蓋板涵洞。設(shè)計(jì)流量較大時(shí)一般選擇蓋板涵洞，在基底應(yīng)力滿足設(shè)計(jì)要求的情況下盡量選擇分離式基礎(chǔ)；在基底應(yīng)力不滿足設(shè)計(jì)要求的情況下應(yīng)采用基礎(chǔ)處理與整體綜合比選后擇優(yōu)采用。

④軟基路基或地質(zhì)條件較差路段，設(shè)計(jì)流量較小時(shí)一般選擇圓管涵洞，考慮檢修方便也可選擇2×2 m跨徑的箱涵。設(shè)計(jì)流量較大時(shí)，宜選用鋼筋混凝土箱涵。涵頂填土高度需控制在0.5～6 m，涵洞盡量按正交布置。

⑤安徽省地區(qū)降水時(shí)間多、強(qiáng)度大，在工程造價(jià)增加不多的情況下，建議圓管涵的孔徑宜大于等于1.5 m。

⑥在填土高度和排水均滿足的條件下，涵洞一律采用暗涵。

⑦當(dāng)涵洞地基承載力不滿足設(shè)計(jì)要求，對涵洞地基進(jìn)行加固處理時(shí)，地基加固后的模量不宜過高，在滿足地基承載力要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡量采用柔性的地基處理方法。

同時(shí)，地基加固的寬度應(yīng)延伸至基底以外一定的范圍。過強(qiáng)的地基處理不但浪費(fèi)工程費(fèi)用，還會增大涵洞位置路基與涵洞的沉降差異，造成行車跳車現(xiàn)象，增大涵洞頂面填土土壓力集中系數(shù)，影響涵洞結(jié)構(gòu)安全。

3 主要設(shè)計(jì)參數(shù)

3.1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

①設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：100年；

②汽車荷載：城-A級；

③設(shè)計(jì)安全等級：三級；

④環(huán)境類別：I類（一般環(huán)境）；

⑤環(huán)境作用等級：C級。

3.2 荷 載

3.2.1 恒 載

涵頂恒載計(jì)算填土土柱重量，按新填土情況計(jì)算，對涵洞的豎向和水平壓力分別乘以K、λ系數(shù)，填土重力密度為

19 kN/m3，回填土內(nèi)摩擦角為30 °，回填砂內(nèi)摩擦角為35 °；砼（片石砼）重力密度為25kN/m3，鋼筋混凝土重力密度26 kN/m3；豎向土壓力集中系數(shù)K，按《公路涵洞設(shè)計(jì)細(xì)則》JT/T 65-04-2007中表9.2.2進(jìn)行計(jì)算。

3.2.2 活 載

計(jì)算采用車輛荷載，活載按30 °擴(kuò)散分布；由于涵頂填土高度≥0.5 m，故不計(jì)活載沖擊效應(yīng)。對于填土大于8 m的涵洞，車輪荷載作用范圍按照30°角向下擴(kuò)散，到達(dá)涵頂?shù)漠?dāng)量土壓力很小，因此填土大于8 m的涵洞不考慮車輛荷載產(chǎn)生的豎向力河汽車土側(cè)壓力。箱涵的箱內(nèi)外溫差變化取±15 °C。

4 涵洞設(shè)計(jì)方案

4.1 涵洞A（箱涵接長）

涵洞A現(xiàn)狀為斷面5.5×3.5 m的箱涵，其滿足荷載要求。故采取原箱涵斷面接長處理， 左右幅均接長6 m，箱涵板厚55 cm，洞口采用漿砌塊石八字墻，基礎(chǔ)采用10 cmC15素砼墊層+90 cm毛石混凝土墊層。洞口鋪砌采用40 cmM10漿砌塊石+10 cm碎石墊層。如圖5所示。

4.2 涵洞B（拆除拱涵新建雙管涵）

涵洞B現(xiàn)狀為拱涵，由于原管涵已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有荷載要求，故拆除拱涵新建直徑2m雙管涵，設(shè)計(jì)流量滿足設(shè)計(jì)要求，洞口采用鋼筋混凝土翼字墻。洞身斷面圖，如圖6所示。洞口斷面圖，如圖7所示。

4.3 涵洞C（拆除蓋板涵新建四孔箱涵）

涵洞C現(xiàn)狀為蓋板涵，由于現(xiàn)狀蓋板涵斷面流量不能滿足河道設(shè)計(jì)流量要求，故拆除蓋板涵新建四孔箱涵，箱涵尺寸采用4孔5x3 m，C30鋼筋混凝凝土翼墻。基礎(chǔ)采用10 cmC15素砼墊層+90 cm毛石混凝土墊層。洞口鋪砌采用40 cmM10漿砌塊石+10 cm碎石墊層。如圖8所示。

4.4 涵洞D（接長單側(cè)單孔箱涵+新建單側(cè)單孔箱涵）

現(xiàn)狀涵洞D為單孔4x2.2 m箱涵，本次箱涵D設(shè)計(jì)分為箱涵A和B兩部分，箱涵A為新建箱涵（4x2.2 m），箱涵B為原有箱涵（4x2.2 m）接長，箱涵A與B中線平行，兩箱涵間設(shè)置沉降縫，箱涵A與B整體共同設(shè)置C30鋼筋混凝土翼墻。箱涵地基承載力特征值[fak]=100 kPa。如圖9所示。

5 結(jié) 語

明光市嘉山路涵洞改造設(shè)計(jì)，包含了大部分老路涵洞改造方案的處理方式，綜合考慮了經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)可行性等綜合因素。該道路的建設(shè)，將對繁榮明光市建設(shè)有著十分重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] CJJ 11-2011，城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2] JTG D60-2015，公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范[S].

[3] JTG D62-2004，公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4] JTG/T D65-04-2007，公路涵洞設(shè)計(jì)細(xì)則[S].