公路小桥涵的设计

公路小桥涵的设计

唐骁

摘要：结合现代公路中小桥涵的重要性和建设实践，就小桥涵的设计产生论述。重点介绍小桥涵基础设计、小桥的设计和涵洞的设计内容以及注意问题。以保证小桥涵的设计安全合理。

关键词：公路、小桥涵、小桥、涵洞、基础、设计

修建一条公路要跨越沟谷、小型河流、人工渠道以及排除路基内侧边沟水流时等，因此修建一些用途不同的构造物是必然的,其中就需要修建各种横向排水构造物以使沟谷、河流、人工渠道穿过路基，使路基连续，确保路基不受水流冲刷或侵袭，从而达到路基稳定的目的，最常见的排水构造物就是小桥涵。有时公路为了跨越相交道路、管线或其他障碍物时，也常采用小桥涵。小桥涵作为公路的一个重要组成部分，在工程量上占着很大比重。小桥涵设计对整条公路的造价和使用质量也起很大作用。这就要求小桥涵的设计和布置要尽可能的合理,以满足排水、车人通行需要。

一、小桥涵的重要性

小桥涵在公路工程中的作用和建设意义可归纳为以下几点。

1）数量多、比重大，直接影响公路工程的进度、质量和造价

就个体而言，小桥涵工程数量较小，但对整条公路来说，因其分布全线，工程量占有很大比重。一般平原区每公里有1～3道，山区3～5道，据全国195条三、四级公路资料统计，小桥涵投资占公路总投资的20.56％，其投资额为大、中桥的三倍左右。在高等级公路上，其所占比例更大。可见，小桥涵的设计与布置是否合理，对于整条公路的造价和使用质量都有很大影响。

2）分布广、类型多，直接影响公路营运的安全

小桥涵是公路防御洪水的重要结构物，沿线分布广、类型多，其跨径拟定、结构选择、轴线与水流方向的夹角确定、进出口处理以及台背回填等都与公路整体工程质量及安全运营有着密切关系，不能轻视。在使用中常常因为设计不当，造成较大水毁，不仅影响行车安全，而且给工程带来损失。

3）兴水利，利农业，直接影响农田水利灌溉

公路是带状的线形结构物，通过农业区的公路，农田灌溉涵的设置十分重要，因此设计中应解决好农路结合问题，确实保护好农民的利益，充分考虑农田灌溉和农业水利的需求，处理不好，不仅影响农业生产，冲毁农田和庄舍，而且也影响公路的营运。

4）设通道、利行人，直接影响沿线群众生产生活

5）跨线桥，架于路线上空，直接影响道路的景观

小桥涵是公路的一个重要组成部分,就单个而言,小桥涵工程数量较小,但对整条公路来说,因小桥涵分布全线,工程量占着很大比重,小桥涵的设计与布置是否合理,对于整条公路的造价和使用质量都有很大影响,因此,我们要高度重视小涵洞设计。1涵洞类型的选择1.1钢筋混凝土圆管涵钢筋混凝土圆管涵一般在农田灌溉区采用的比较多。构造简单,受力情况和适应基础性能较好。不需墩台,圬工数量少,造价低,而且便于工厂预制,有利于装配运输。但是圆管涵过水能力小,而且施工过程中接缝的处理和防水层的设置(倒虹吸)不易保证其质量,常常因漏水问题而影响路基的稳定。1.2石拱涵石拱涵一般是山区公路常采用的类型之一。净空较大能通过较大的洪水流量,石料丰富的地区便于就地取材,而且结构坚固,跨径较大,承载潜力较大。但是石拱涵的缺点也比较明显:由于自重引起的恒载较大,所以对地基承载能力

要求较高,施工工序繁多,工期长,遭受破坏后修复困难,费用高。1.3盖板涵相对于圆管涵和石拱涵而言,既具有就地取材、结构坚固等特点外,对洞顶填土高度要求较低,甚至可以不填土(明盖板),而且对地基承载力要求不高,施工简单,利于修筑.

二、小桥涵的设计原则和基本要求

1、设计原则

小桥涵的设计应与所在的公路的等级、性质、使用任务和将来的发展需要相适应，应该遵循安全、适用、经济、美观和有利于环保的原则进行设计，并应做到因地制宜、就地取材、便于施工和养护等。

具体原则有以下几点:

1)小桥涵址应选择良好的地质地带, 以使基础稳定。当无法避开时, 其基础及地

基必须进行特殊的处理。

2)要与农田灌溉及规划紧密联系起来, 使路线通过的地区, 不因小桥涵设置不当

而成排洪不畅、冲毁路基、积水淹田。

3)小桥涵位置和方向的设置, 做到“进出口要顺, 水流要稳”, 不发生斜流、涡

流现象, 避免引起上游水位壅高淹没农田、路基; 下游流速过大, 冲蚀沟岸,

使农业生产受破坏。

4)从工程的养护维修出发, 综合考虑, 全面比较, 尽可能减少工程量(包括主体

和附属工程) , 以降低工程造价。

2、基本要求

（1）使用上的要求

桥上的行车道和人行道宽度应保证车辆和人群的安全畅通，并应满足将来交通量增长的需要。桥型、跨度大小和桥涵下净空应满足泄洪、安全通航或通车等要求。建成后的桥涵要保证使用年限，并便于检查和维修。

（2）、经济上的要求

桥涵设计应体现经济上的合理性。在设计中必须进行详细周密的技术经济比较，使桥涵的总造价和材料等的消耗为最少。桥型应能够因地制宜、就地取材、施工方便的原则进行选择。

（3）设计要求

小桥涵作为一种常见的多用小型排水人工构造物。在使用上应满足行车、排水、通航、跨越等基本要求，现分述如下：

1)行车要求：设计必须满足《公路工程技术标准》（JTG B01——2003）、《公路桥

涵设计通用规范》（JTG D60——2004）规定的桥涵的设计安全等级、桥涵净空、

路线宽度、线形标准、设计荷载等要求。

2)排水要求：排除路基两侧的水流，确保路基的稳定是桥涵的基本功能

3)通航净空要求：桥涵净空包括桥面净空和桥下净空。

A桥面净空桥面净空应符合关于公路建筑限界的规定。小桥和涵洞宜与路基同宽。

B桥下净空桥下净空是指上部结构最低边缘至计算水位或通航水位间距离。对于跨越其它路线的桥梁，是指上部结构最低边缘至所跨越路线的路面间的距离。

桥下净空应根据计算水位或最高流冰水位加安全高度确定，当在河流中形成流冰阻塞的危险或有漂浮物通过时，桥下净空应按当地具体情况确定。对于有淤积的河床，应适当增加桥下净空的高度。在通航的河流上，桥下净空应符合通航标准。

C涵下净空涵洞的净空面积应满足雨水渲泄和农田灌溉的要求，在需要通行的地方设置的涵洞还应满足农村的具体要求。一般说小桥涵不要求通航，但对跨径比较大的小桥来说小桥下的河流可能遇到通航的问题。