结合工程造价浅谈涵洞类型的选择

交通世界TRANSPOWORLD收稿日期：2017-03-03作者简介：邢仕佐（1969—），男，河北安国人，工程师，研究方向为公路与桥梁勘察设计。

公路涵洞类型的选择及设计要点分析邢仕佐（保定市交通运输局公路勘测设计院，河北保定071000）摘要：鉴于公路涵洞设计过程中面临公路涵洞的选型、孔径的确定、位置的选取等难题，对公路涵洞的类型及特点进行了总结，对公路涵洞设计中涉及到的涵洞孔径的确定、涵洞位置的确定、洞口型式的选择等要点进行了分析，旨在提高公路涵洞的设计质量。

关键词：公路涵洞；设计要点；洞口型式中图分类号：U442.5文献标识码：B1公路涵洞类型的选择1.1柱体钢筋混凝土柱体钢筋混凝土是以钢筋混凝土为基本材料的一种公路涵洞工程建筑类型。

通常来说，涵洞的类型往往是由实际需求以及工程地质条件决定的。

柱体钢筋混凝土涵洞的主要材料是钢筋混凝土，所以其优势主要是施工技术简单、成本较低、承受荷载的能力较强，在一般的农业灌溉中使用频率较高，但是在公路工程建设中的应用很少，因为其涵洞过水能力较低，经常会出现地基不稳等问题。

1.2箱涵箱涵的施工技术含量较高，并且施工工序繁琐，同时由于其基本材料是钢，造价也较高，虽然与其他类型的涵洞相比质量更高，但是由于其昂贵的造价以及繁琐的施工工艺，仅在某些特殊地区的公路工程施工中会采用这一涵洞类型。

1.3石拱形涵洞石拱型涵洞一般应用在山区公路工程建设中，其最主要的特点是自身的高净空和高过水能力。

由于山区的开发和建设环境与城市有着较大的差异，常常会出现山洪、泥石流等自然灾害，而石拱型涵洞对于这类山洪灾害具有一定的防御作用，并且由于其基本工程材料价格低廉，工程成本较低，因此一直是山区公路涵洞施工中常采用的类型。

但是石拱形涵洞也存在一定的缺点，那就是由于其自身的工程材料重量较大，对于地基的承受能力有一定的要求。

1.4管涵管涵一般采用混凝土结构，钢筋用量较少，便于预制，施工速度快，但损坏后修理和养护较困难。

工程设计中涵洞类型的选择近几年，国家确定了扩大内需，拉动经济发展的经济政策，大搞基础建设。

铁路作为国家运输经济的命脉，也进入了一个发展的黄金时期。

同时，铁路运输相对于其它运输形式所具有的优势，吸引了许多厂矿企业、民营企业和私营企业，地方铁路、企业铁路专用线的新建和改建项目逐年增加。

在众多的铁路工程建设项目中，涵洞的数量约占整个工程桥涵部分的70%以上，有的工程甚至达到100%。

涵洞工程在整个桥涵工程中的投资比重也占有很大份额。

因此，涵洞类型的合理选择，能够达到降低工程造价的目的。

同时，涵洞类型的合理选择对于保证铁路运营安全，降低维修费用，确保桥涵建筑物良好的工作状态都是必不可少的。

一、工程中常用的涵洞类型1、钢筋混凝土盖板箱涵（肆桥5009）：其优点是结构形式简单，其盖板可预制，施工方便，施工工期短，使用范围广；整体性好，对地基不均匀沉陷和地震的适应性好；维修费用低；中小孔径（0.75m —3m)的盖板涵要求的地基承载力较小，要求板顶填土高度较小；投资省。

其缺点为：对于较大孔径（3m—6m)的涵洞其基础厚度大，圬工体积大，自重大，要求地基承载力高，投资较大，尤其在软土地基、高地下水位的情况下尤为突出。

2、钢筋混凝土圆管涵（壹桥5191）：其优点是管节便于集中制造，易于施工；圬工体积小，造价低，对要求流量不大的灌溉涵特别适宜。

其缺点为：要求涵顶填土高，使用范围窄，排洪能力差，易于淤积，维修不方便。

3、拱涵：其优点是充分利用石材，节约钢材、水泥，整体性好，维修费用低。

其缺点为：要求路基填土较高，圬工量大；要求的地基承载力高（σ>150kpa），拱圈受力状态较差，如遇地基不良并发生不均匀沉陷时，拱顶和基础易出现裂纹病害，施工难度较大。

4、钢筋混凝土框架涵：其优点是整体性好，自重轻，对地基承载力要求低，特别是随着电子计算机技术的发展，其正斜交孔径、净高、结构尺寸等均可任意选择，框架涵在软土地基上的应用在经济、技术各方面都有其它涵洞形式无与伦比的优点，在既有小桥涵接长工程中采用，既可减少既有翼墙拆除量，又可利用翼墙防护既有线，节省投资，减少对既有线运营的干扰，更显其优越性。

涵洞的类型涵洞是渠系建筑物中较常见的一种交叉建筑物。

当渠道与道路、沟谷等障碍物相交时，在道路或填方渠道下面，为输送渠水或宣泄沟谷来水而修建的建筑物叫做涵洞。

通常所说的涵洞主要指不设闸门的输水涵洞和排洪涵洞，一般由进口、洞身、出口三部分组成。

如图1所示。

图1 填方渠道下的石拱涵洞一、涵洞的类型1、圆涵（图2）。

水力条件和受力条件较好，能承受较大的填土和内水压力作用，一般多用钢筋混凝土或混凝土建造，便于采用预制管安装，是最常采用的一种形式。

优点：结构简单、工程量小、便于施工。

当泄水量大时，可采用双管或多管涵洞，其单管直径一般在～6m之间。

钢筋混凝土圆涵根据有无基础分为有基圆涵、无基圆涵、四铰圆涵。

2、箱涵（图3）。

多为刚结点矩形钢筋混凝土结构，具有较好的静力工作条件，对地基不均匀沉降的适应性好，可根据需要灵活调节宽高比，泄流量较大时可采用双孔或多孔布置。

适用于洞顶埋土较厚，洞跨较大和地基较差的无压或低压涵洞，可直接铺设于砂石地基、砌石、混凝土垫层上。

小跨度箱涵可以分段预制，然后现场安装。

图2 圆涵(a)有基圆涵；(b)无基圆涵；(c)四铰圆涵图3 箱涵3、盖板涵。

一般采用矩形或方形断面，由边墙、底板、盖板组成（图4）。

侧墙和底板可用混凝土或浆砌石建造。

盖板一般采用预制钢筋混凝土板，盖板一般简直于侧墙上。

若地基较好、孔径不大，底板可做成分离式，底部用混凝土或砌石保护，下垫砂石以利排水。

主要用于填土较薄或跨度较小的无压涵洞。

图4 盖板涵4、拱涵。

由拱圈、侧墙、底板组成。

工程中最常见的有半圆拱、平拱两种形式。

拱圈可做成等厚或变厚的，混凝土拱厚一般不小于20cm，砌石拱厚一般不小于30cm。

拱涵多用于地基条件较好、填土较高、跨度较大、泄量较大的无压涵洞。

拱涵的底板根据跨度大小以及地基情况，可采用整体式、分体式两种形式（图5）。

为改善整体式底板的受力条件，工程上常采用反拱底板（图6）。

图5 拱涵图6 反拱底板。

涵洞第一节涵洞类型及构造涵洞是为宣泄地面水流而设置的横穿路基的排水构造物，由洞身和洞口建筑两部分组成，如图5—l。

图5—l 涵洞的组成a)洞口b)洞身一．涵洞的分类（一）按建筑材料分1．石涵2．混凝土涵3．钢筋混凝土涵（二）按构造型式分1．圆管涵2．板涵3．拱涵4．箱涵（三）按洞顶填土的情况分明涵是指洞顶不填土或填土小于50的涵洞，适用于低路堤、浅沟渠；暗涵是指洞顶填土大于50厘米的涵洞，适用于高路堤、深沟渠。

（四）按水力性能分1 / 391．无压力式涵洞入口处水深小于洞口高度，有自由水面。

2．半压力式涵洞入口处水深大于洞口高度，水流仅在进水口处充满洞口，其它部分均具有自由水面。

3．压力式涵洞入口处水深大于洞口高度，在涵洞全长的范围内都充满水流，无自由水面。

4．倒虹吸管涵二、涵洞的构造（一）洞身构造1．圆管涵1)管身是管涵的主体部分，多采用钢筋混凝土预制安装，圆管涵洞身由分段的圆管节和支撑管节的基础垫层组成，见图5-2。

图5-2 圆管涵洞身2 / 39①混凝土或浆砌片石基础如（图5-4a），一般用于土质较软弱的地基上。

②垫层基础在砂砾、卵石、碎石及密实均匀的粘土或砂土地基上，可做垫层基础，如图5—2。

③混凝土平整层5-4 b)在岩石地基上，可不作基础，在圆管下铺一层混凝土，其厚度一般为5，如图图5—4 圆管涵基础(尺寸单位：)a)软弱地基；b)混凝土平整面3）接缝及防水层圆管涵多采用预制拼装施工，为防圆管接头漏水，应作接缝处防水处理，其形式如下：①平口接头缝a．如图5-5a)，b．如图5-5b)，c．如图5—5c)，图5—5 平口接头缝3 / 39②企口接头缝企口接头缝亦有三种形式，如图5—6。

图5—6 企口接头缝2．盖板涵洞身由盖板、涵台（墩）、基础、洞底铺砌、伸缩缝及防水层等部分组成（如图5-7）。

图5-7 盖板涵各组成部分1) 盖板盖板是涵洞的承重结构部分，其厚度一般为15～40。

做盖板石料强度等级应在40号以上。

关于涵洞设计中的问题讨论摘要：道路工程作为社会经济建设的重要组成部分，其重要性不言而喻。

而涵洞作为道路工程中重要的结构物其作用不可替代。

涵洞是为了将地面水流进行有效排泄的小型排水构造物，其存在是为了迅速排出沿线地表水，确保路基安全，作为道路工程的重要组成部分，其建设数量在道路工程整体造价上都占据了非常大的比重，为充分发挥涵洞的作用。

本文对涵洞设计中的问题进行讨论。

关键词：涵洞设计；加固；防护一、涵洞设计的原则1、涵洞的设计原则（1）涵洞位置选择应决定于路线线位设计，注意与农田排灌相结合，符合路线平、纵要求，并与路基排水系统相协调，最大限度的使工程数量小，降低工程造价。

（2）当沟床纵坡较大时，出水口涵底标高应以下游洞口沟床标高为控制。

（3）涵洞洞身沿整个长度进行分节，分节每段长为2—6m，节间用沉降缝分开，并将基础也分开，涵洞洞身分节后可防止由于荷载分布不均匀及地基不均匀沉降而使涵洞洞身产生裂缝。

沉降缝间设置浸沥青的木板或填塞浸以沥青的麻絮，缝宽2—3cm。

（4）涵洞洞底均应进行铺砌加固，并视地形、地质、水文情况，设置一定的坡度，洞底纵坡不宜大于6%，也不能小于0.4%。

涵洞洞口建筑及毗连洞口建筑端节的基础，其砌筑深度应在冰冻线以下至少0.25m；中间节的基础厚度可以较进口减少30%。

（5）洞口建筑用以连接洞身与上下游水道以及路基的边坡，保证洞口周围的路基稳定，并具有调节水流状态，保持水流顺畅通过洞身的作用。

（6）洞身由若干个钢筋混凝土圆管管节组成，管节一般采用预制安装，其管节长度通常有0.5m和1.0m两种。

管壁厚约为10cm。

（7）对于砂性土、粘性土、细砂及破碎岩石地基，可采用基础垫层30cm。

2、涵洞设计要求（1）行车要求：满足车辆行驶安全、迅速、经济、舒适，满足桥涵净空、路基宽度、设计荷载、小桥涵的线形及公路衔接符合路线布设；（2）排水要求：必须保证设计流量能够得到安全宣泄，保证桥涵位上游村镇和农田的安全，使其不受壅水淹没的危害，并保证路基的稳定不受影响；（3）构造要求：应具有规定强度、刚度、稳定性、耐久性，结构形式便于制造、施工和养护，视需要设置必要的变形缝和伸缩缝，以适应温度变化、混凝土收缩徐变、地基不均匀沉降以及其他外力所产生的影响；（4）其它要求：一般人行通道的净高大于或等于2.2m；畜力车及拖拉机通道的净高应大于或等于2.7m，净宽大于或等于4m，汽车通道净高大于或等于4.5m，净宽大于或等于7m；（5）孔径确定：要求跨径与台高有一定的比例关系，当涵洞为短涵可按宽顶堰计算，当涵洞为长涵时，按明渠水流计算。

涵洞的类型、计算、施工涵洞是一种特殊的桥梁结构，通常用于在道路、铁路或河流下方的交通道路中。

与其他桥梁结构不同，涵洞是一种长达几十米的管道或隧道，主要用于过河、过桥、过路等。

涵洞的设计、计算和施工具有一定的难度，需要采用专业的设计和施工工艺。

本文将从涵洞的类型、计算和施工三个方面阐述涵洞的设计和施工。

一、涵洞的类型涵洞的类型有很多，根据不同的设计和施工要求，可分为以下几种类型：1.钢筋混凝土涵洞钢筋混凝土涵洞是目前比较常见的一种，主要由混凝土和钢筋构成，具有较高的坚固性和耐久性，在抗洪抗压等方面具有一定的优势。

2.管状涵洞管状涵洞主要由管材组成，通常用于河流、湖泊等水域之下，其结构相对简单，施工方便，可大大降低工程成本。

3.土工织物涵洞土工织物涵洞采用土工布和土工格栅等材料制成，具有轻便、耐用、抗洪等特点，同时具有良好的透水性，能有效降低安装难度。

二、涵洞的计算涵洞的计算是涵洞设计的重要步骤，涉及到涵洞的结构和安全性，必须根据设计要求认真计算。

涵洞计算需要考虑的主要因素有以下几个方面：1.水文条件涵洞的水文条件是计算涵洞设计的重要数据，需要考虑的包括洪水过程、流量损失、涵洞闸型等要素，以保证涵洞的稳定性和安全性。

2.岩土参数涵洞的岩土参数也是涵洞计算的重要考虑因素，主要包括土壤类型、堆积物的配合比、土壤的弹性模量、抗剪强度等等，以保证涵洞的结构和安全。

3.涵洞截面尺寸涵洞截面尺寸直接关系到涵洞的几何形状和尺寸的大小，需要在保证涵洞结构稳定的前提下，设计合理的涵洞截面。

三、涵洞的施工涵洞的施工虽然难度较大，但可以通过科学的施工方法，提高施工效率和施工质量。

涵洞施工需要注意以下几个方面：1.施工环境涵洞施工的环境要求高，施工场地必须满足施工要求，同时需要有良好的通风、排水、光照等环境条件，以保证施工效果。

2.施工技术涵洞施工需要采用科学、先进的施工技术，包括新材料、新工艺、新设备等综合施工技术手段，以保证施工质量。

涵洞的分类及土建计量知识点讲解涵洞是一种用来穿越河、渠、路隧道的建筑结构，具有一定的土建计量知识点，不同类型的涵洞根据其结构、形式、应用范围等方面可分为不同的分类。

本文将对涵洞的分类以及土建计量知识点进行讲解。

一、涵洞的分类1.按结构形式分类依据涵洞的结构形式，可将涵洞分为几何涵洞和拱形涵洞两种类型。

几何涵洞主要通过非承载结构来实现支撑和泄洪的效果，是建筑结构中最简单的一种；拱形涵洞则是利用弧形承载结构来承载地面荷载和向下施加的压力，结构稳定性高，适用于穿越较大跨度的道路和水渠。

2.按穿越对象分类按照涵洞的穿越对象可以分为道路涵洞和水渠涵洞两种类型。

道路涵洞主要用于通过山区、高速公路等自然障碍，使道路贯穿其中；水渠涵洞则是穿越河道、沟渠、排涝渠等，它的主要功效在于提高了水流经过的效率，避免了水渠中断。

3.按工程用途分类按照涵洞的工程用途，可以分为排水涵洞和通风涵洞两种类型。

排水涵洞主要用于疏通雨水，避免因雨水过多而导致的水土流失和交通安全问题；通风涵洞则主要用于排放道路、铁路等车辆产生的尾气、烟尘等污染物。

二、涵洞的土建计量知识点讲解1.混凝土砼量的测算涵洞的结构建造一般都是以钢筋混凝土为主，这就需要在建造的过程中进行混凝土砼量的测算。

测算时需要考虑到涵洞的尺寸大小、设计强度等因素，以确定建筑结构所需的混凝土用量。

2.土方工程量的计算涵洞工程建设中还需要进行土方工程量的计算，这主要是为了计算出涵洞周围的填挖深度和土的运输量，以便于更好地构建建筑结构。

3.砌体工程量的计算在涵洞的建设过程中，还需要砌体工程量的计算，这主要是为了计算出所需砖头或水泥等材料的用量和使用时间，以便于更好地实现涵洞的建设。

4.钢筋用量的计算涵洞的建设必然需要使用大量的钢筋材料，因此在建造涵洞的过程中，需要计算出所需钢筋用量，以方便进行钢筋的采购和使用。

总之，对于涵洞建设工程来说，涵盖了混凝土砼量、土方工程量、砌体工程量和钢筋用量等多种土建计量知识点，必须做好合理的规划和计算，才能确保涵洞的结构稳定，并达到预期效果。

造价工程师《建设工程技术与计量》（土建）三、涵洞工程涵洞和桥的区别，单孔跨径小于5m，多孔跨径总长小于8m的统称为涵洞；而圆管涵及箱涵则不论孔径大小、孔数多少，都称作涵洞。

（一）涵洞的分类1.按建筑材料不同分类：石涵、混凝土涵及钢筋混凝土涵、钢波纹管涵2.按构造形式不同分类【重要】（1）圆管涵（2）盖板涵。

（3）拱涵。

2．按洞顶填土情况不同分类4．按水力性能不同分类新建涵洞应采用无压力式涵洞；当涵前允许积水时，可采用压力式或半压力式涵洞；当路基顶面高程低于横穿沟渠的水面高程时，也可设置倒虹吸管涵。

【提示】涵洞的分类属于此部分重点考查内容。

重点掌握按构造形式不同分类，根据涵洞的构造理解其适应性。

（二）涵洞的组成涵洞由洞身、洞口、基础和附属工程组成。

（三）涵洞的构造1．洞身【例题·单选】一般圆管涵的纵坡不超过（）。

【2016】A.0.4%B.2%C.5%D.10%【答案】C【解析】洞底应有适当的纵坡，其最小值为0.4%，一般不宜大于5%，特别是圆管涵的纵坡不宜过大，以免管壁受急流冲刷。

当洞底纵坡大于5%时，其基础底部宜每隔3～5m设防滑或将基础做成阶梯形；当洞底纵坡大于10%时，涵洞洞身及基础应分段做成阶梯形，而且前后两段涵洞盖板或拱圈的搭接高度不得小于其厚度的1／4。

2.洞口建筑涵洞洞口建筑在洞身两端，连接洞身与路基边坡。

（1）涵洞与路线正交的洞口建筑。

（2）涵洞与路线斜交的洞口建筑。

3.涵洞的基础（1）洞身基础。

（2）洞口建筑基础。

进出口应设置洞口铺砌以加固，并在铺砌层末端设置浆砌片石截水墙（垂裙）来保护铺砌部分。

4.沉降缝5.附属工程涵洞的附属工程包括：锥体护坡、河床铺砌、路基边坡铺砌及人工水道等。

J IA N Z A OJ I SH U４５０㊀«工程与建设»㊀２０１９年第３３卷第３期收稿日期:２０１９Ｇ０３Ｇ２２;修改日期:２０１９Ｇ０４Ｇ２１作者简介:李静静(１９７９－),女,安徽六安人,工程师．浅析涵洞的种类及特点李静静,㊀周㊀挺(安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司,安徽合肥㊀２３００８８)摘㊀要:本文从建筑材料㊁结构类型㊁施工工艺等多方面对涵洞进行分类,并详细介绍几种常见涵洞类型的自身特点及适用条件,从材料㊁结构㊁施工及经济造价等方面进行比较,简单分析公路设计中涵洞类型的选择.并举例说明几类涵洞在我省高速公路上的应用.关键词:涵洞种类;特点;应用中图分类号:U ４４９．８㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:１６７３Ｇ５７８１(２０１９)０３Ｇ０４５０Ｇ０２０㊀引㊀㊀言涵洞是公路建设中一种常见的小型构造物.单个涵洞结构简单,相对桥梁来说造价较低.但由于我省地貌类型复杂多样,山地丘陵与平原相间排列,是一个以丘陵山地为主的省份,降水较为充沛,因此涵洞数目较多,在整个公路工程中占较大的工程量.涵洞自身建筑材料㊁结构形式㊁施工工艺等又各有不同,因此涵洞的选择和设计是否合理,对于整个工程的工程造价㊁施工工期和使用效果有很大的影响.对涵洞如何选择?我们先要了解涵洞的种类及其各自的特点.１㊀按建筑材料分类涵洞根据其建筑材料可分为砖涵㊁石涵㊁混凝土涵㊁钢筋混凝土涵㊁波纹管涵等,每种涵洞均有各自适用范围和利弊.砖涵,顾名思义,使用砖块堆砌而成,便于就地取材,但是强度较低,仅适用于一些低等级公路或一些简易涵洞,现今公路上已经很少使用.石涵可分为石盖板涵和石拱涵,它使用石块,强度较大,且节约了大量的钢筋混凝土,减少了工程造价,但由于受材料限制,仅适用于产石地区.目前高速公路上较常见的为混凝土涵和钢筋混凝土涵.混凝土涵用于一些小孔径涵洞,对于一些大孔径涵洞,或软基范围内的涵洞一般采用钢筋混凝土涵洞.钢筋混凝土涵洞坚固耐用,但混凝土和钢筋使用量较大,造价较高.现在一些公路上尝试采用波纹管涵洞,波纹管涵洞的结构性能较好,且节约材料,但在施工工艺上有一定的难度,管节接头不易处理,容易锈蚀.我们在设计过程中,应根据每个项目的等级要求㊁发展需要,结合当地特色,合理㊁经济㊁安全㊁因地制宜地选择每一种类型的涵洞.２㊀按结构形式分类涵洞根据其结构类型可分为圆管涵㊁拱涵㊁盖板涵㊁箱涵.圆管涵常见的孔径有７５㊁１００㊁１２５㊁１５０m m ,结构性能较好,施工方便,造价低,对地基基础要求低,软基地段也可使用,但孔径较小,一般适用于较小沟渠或灌溉沟渠.拱涵有石拱涵和钢筋混凝土拱涵,跨径较大,但施工难度较大,一般只用于跨越较大的沟渠或高填土涵洞.目前常用的涵洞为盖板涵和箱涵,常见孔径有２００㊁３００㊁４００㊁６００m m .盖板涵结构较简单,可用于较大沟渠和高填土涵洞,但其对于地基基础条件要求较高,在一些地质条件较差的地段,不宜使用盖板涵.箱涵整体性能好,但钢筋使用量大,施工复杂,一般用于软基段.在实际设计中,我们考虑到大跨径的盖板涵基础宽度较大,为了防止基础断裂,在基础上部设置一层钢筋网,特别是高填土盖板涵,在涵身内侧增设一层补强钢筋网.盖板涵的钢筋用量大大增加.而近年混凝土价格上涨,盖板涵的混凝土用量远远大于箱涵,造价增高.在设计中,从结构㊁造价和基底承载力等条件综合考虑下,大孔径结构物可采用箱式结构.在我省的公路项目中,最常用的结构类型为圆管涵㊁盖板涵和箱涵,其中大孔径４００㊁６００通常用于人机通道.我们在选择涵洞类型时册,要根据不同的沟渠的设计流量,结合项目的地质条件,合理地选取不同类型和不同孔径的涵洞.３㊀按施工工艺分类涵洞根据施工工艺,可分为预制涵洞和现浇涵洞.圆管涵采用的是管节预制的方式.盖板涵的涵身和基础采用现浇方式,盖板可采用预制和现浇两种方式.传统的箱涵采用现浇方式.现浇涵洞必须在基础养护期结束后,才能进行涵身部分施工.而涵身本身又要先经过涵身立模㊁钢筋绑扎㊁浇筑㊁拆模,然后严格按照规范要求进行养护,施工周期较长.施工过程中容易受到雨水㊁温度等外界因素影响,不宜浇筑混凝土,容易延误工期.近年来,公路事业飞速发展,传统的现浇工艺已经不能满足日益加快的建设速度.２０１０年我院自主研究设计了装０５４J IA N Z A OJ I SH U㊀«工程与建设»㊀２０１９年第３３卷第３期４５１㊀配式钢筋砼管涵和装配式钢筋砼箱涵,采用的是二构件或四构件预制组装的方式.涵洞结构为薄壁预制构件组装形式,由四构件单拱组成.每个标准段分别有顶板㊁底板㊁两侧墙四个自稳构件,每个构件之间采用弯螺栓连接,涵洞长度可通过３m 或１m 标准管节灵活组合调节.其结构融整体宽扁基础为一体,具有良好的地基适应能力和安装状态,在满足一定的地基条件和回填条件下,可适用于各种场合.其设计原则是将结构特点和使用功能和谐地融合为一体,充分发挥装配式结构在工厂化预制和机械化施工上的技术经济优势,大批量地集中预制各种构件,运至工地集中组装.工厂化的生产不仅大大降低了成本,保证了质量,还有效地缩短了施工工期.装配式管型涵洞在质量保证,缩短工期和成本造价等方面,有着较大的优势.在徐州至明光高速公路安徽段中,首次大规模采用装配式涵洞,路线全长１３９．０６公里,全线共有涵洞３６１道,通道２４５道,其中圆管涵为２０５道,装配式管型涵洞通道共计１４６道,装配式箱型涵洞通道共计２３２道.在实际应用中证明了装配式涵洞在质量保证㊁缩短工期㊁降低成本等方面占据一定优势,近年来在我省的高速公路中得到广泛应用.但是因装配式涵洞采用大规模工厂化生产,构件运输不便,需专门就近设置预制场,费用较高,因此主要适用于大规模㊁涵洞通道较多的公路.对于小型项目或涵洞通道较少的项目,现浇涵洞比较经济.波纹管涵也属于预制涵洞,是采用波纹状管或由波纹状弧形板通过连接㊁拼装形成的一种涵洞形式.最早产生于英国,在国外的公路修建和改建中应用广泛.我国波纹管涵最早应用在２０世纪４０年代滇缅公路的修建中.波纹管涵具有较强的抗变形和抗沉降能力,适用于各种不良地质段.主要采用大规模标准化生产,生产周期短,易于质量控制.但同样存在运输和规模的问题,且后期不易养护.４㊀其他分类涵洞根据孔数可分为单孔,双孔和多孔.在设计流量相同的情况下,单孔要比多孔经济.在我省的项目中一般使用单孔和双孔.在近期的几个国外项目中,由于地方河流特征,大多是河床较宽㊁水深较小,不适合设置小桥,一般单孔的涵洞又不满足要求,所以项目中设置了较多的双孔或多孔涵洞.涵洞根据水力性质可分为压力涵㊁半压力涵和无压力涵.新建涵洞一般采用无压力涵.在一些沟通路线两侧的水塘或横穿路基的沟渠高程高于路基高程的情况下,可采用压力涵或倒虹吸涵.这两种涵洞由于洞口外两侧水面高程可能会高于涵洞内部水面高程,涵身受水压力较大,为了防止涵身漏水渗入路基,破坏路基的强度和稳定性,因此对涵身自身要求较高,特别是管节接缝的处理,一般采用带套管式接头的圆管涵和现浇箱涵.倒虹吸涵洞因为采用连通器原理,需涵身内部及竖井充满水,才能起到连通的作用,主要适用于灌溉涵,不用于排水涵,孔径也不宜过大.涵洞根据填土高度分为暗涵和明涵.暗涵是指板顶填土在５０c m 以上的涵洞,适用于涵洞和通道,是较为常见的结构形式.明涵是指板顶无填土,直接设置路面铺装层的涵洞,一般在路基填土不能满足涵洞通道净高要求时采用.考虑到明涵在满槽情况下,板顶压力变大,板顶又无填土,可能直接会对路面有一定破坏性,所以一般不用于排水涵洞.５㊀结㊀㊀论对于涵洞的多样化,在同一个项目中,尽量避免模板和预制件的多样性和复杂性,采用统一的结构类型.我们在设计中应结合项目的自身特点,选择合适的涵洞类型,真正做到科学㊁合理㊁经济的设计.参考文献[１]㊀顾克明,苏清洪,赵嘉行．公路桥涵设计手册 涵洞[M ]．北京:人民交通出版社,１９９３．[２]㊀刘山健,陈明宪．预制装配式盖板通道㊁涵洞的设计与施工[J ]．公路,２００２,４７(７):９４－９５．[３]㊀何宇鑫．钢波纹管涵洞在高速公路建设中的应用[J ]．甘肃科技纵横,２０１０,３９(５):１４９－１５０．[４]㊀李祝龙,孙秀凯,胡滨,等．高填方路基钢波纹管涵洞分层土压力分析[J ]．中外公路,２０１４,３４(１):４０－４４．[５]㊀代舒帆．浅谈公路金属波纹管涵洞的应用及防腐处理[J ]．品牌,２０１４(８):１４５．[６]㊀胡可,杨晓光,陈发根,等．公路装配式钢筋混凝土通道[M ]．北京:人民交通出版社,２０１８．１５４。

涵洞设计中洞身和洞口形式的选择何晶摘要：道路工程作为社会经济建设的重要组成部分，其重要性不言而喻。

而涵洞作为道路工程中重要的结构物其作用不可替代。

涵洞是为了将地面水流进行有效排泄的小型排水构造物，其存在是为了迅速排出沿线地表水，确保路基安全，作为道路工程的重要组成部分，其建设数量在道路工程整体造价上都占据了非常大的比重，为充分发挥涵洞的作用，必须选择满足现场工程要求的洞身、洞口形式。

本文对涵洞设计中洞身和洞口形式的选择进行探讨。

关键词：道路工程；涵洞设计；洞身形式；洞口形式引言随着我国基础设施建设进度的不断加快，各地涵洞的工程建设规模也越来越大，而涵洞设计在道路工程建设期间占据了越来越高的比重，设计的合理性会直接影响人车通行的效果，对于涵洞的洞身和洞口形式而言，要选择科学合理的涵洞设计，以便更好地提升涵洞工程整体安全性、经济性和美观性。

论文列举了常见的涵洞类型，阐述了涵洞的组成形式，简要地分析了涵洞设计中洞身和洞口形式的选择内容。

一、涵洞设计中洞身、洞口形式的选择1、常见的涵洞类型道路工程建设过程中对涵洞类型的选择要根据工程建设周期、质量标准要求等多种因素，同时需要考虑当地条件，便于就地取材、施工养护，同时其安全性、经济性能够满足相应要求才是最优方案，一般常见的涵洞类型包括圆管涵、拱涵、盖板涵、箱涵几类，这些类型都具有自身特点、优缺点和适用性，必须根据设计要求进行选择。

圆管涵中较为常用的是钢筋混凝土材质，多处于农灌区，圆管涵构造简单、受力情况好，能够有效适应基础性能，不需要使用墩台，现场的圬工数量较少，便于进行预制、装配、运输。

但其过水能力小，现场使用过程中需要考虑接缝处理及防水层的设置，经常会因为漏水问题影响路基稳定性。

石拱涵是山区道路工程经常采用的类型，其净空大，可以通过较大流量的水，特别是在石料丰富的山区取材较为便利，基本较少使用钢材，结构紧固，但石拱涵对于地基的承载能力要求较高，整体工序较多，施工周期长，后续修复难度大。

浅谈铁路涵洞设计摘要：在铁路工程建设当中，为了使铁路顺利跨过道路、水渠，修筑于路基下的框架结构。

用于跨越洼地排洪，或道路的立交通行，或农田灌溉作为水渠。

关键词：铁路；涵洞。

在铁路工程设计过程中，涵洞设计是设计过程中的重要组成部分。

铁路线路上为了满足道路立交、农田灌溉、保护管线等功能，大量采用涵洞。

主要的涵洞形式有钢筋混凝土框架涵、钢筋混凝土盖板涵、钢筋混凝土圆涵及倒虹吸。

1、涵洞类型的选择（1）钢筋混凝土盖板涵钢筋混凝土盖板涵适用于沟床纵坡较陡、流量较大、具有积水条件的河沟上。

其盖板可以预制，施工工期短，在石料地区取材方便。

（2）钢筋混凝土框架涵钢筋混凝土框架涵与钢筋混凝土盖板涵有相同的优点，但此施工技术要求较高，施工工序较复杂，同时由于其主要材料为钢材，造价相比其他类型涵洞较高，但是质量上相对于其他涵洞类型明显更高。

（3）钢筋混凝土圆涵钢筋混凝土圆涵便于集中制造，方便施工，适用于沟床较缓，流量小的沟渠，但是由于孔径较小容易淤堵。

（4）倒虹吸倒虹吸专为灌溉而设，当路堑不深，不能设置其他类型涵洞来满足灌溉需求，通常采用倒虹吸形式来满足灌溉需求。

2、涵洞设计的要点（1）涵洞的孔径涵洞的孔径必须要保证设计洪水、流冰和漂流物等的安全通过，必须要满足当地的交通、农田灌溉、排涝和排碱等的合理需要；同时还要考虑涵前积水对路堤稳定的影响和农舍受淹的影响，避免涵洞出口水流冲刷耕地、便利施工和养护等方面的因素，经过系统的分析，从而选定孔径。

涵洞孔径不应该只依照设计流量来确定，还应该从流域的沟槽形状、地质特点、人们生产活动等角度来综合考虑，为了后期养护、检查、清理淤积方便，排洪涵孔径设计不应小于1m，立交涵及管道防护涵净宽、净高尺寸需满足地方规划要求。

通常设计中会遇到涵洞功能是立交兼灌溉或者立交兼排洪，此类涵洞流量较小时，在满足立交的要求下并在涵内设置盖板水沟来满足灌溉和排洪需求，当此类涵洞流量较大时，则需要分孔设置。

1、分类按建筑材料分:砖涵.石涵.混凝土涵.钢筋混凝土涵.木涵.陶瓷管涵.缸瓦管涵.按构造形式分:圆管涵.盖板涵.拱涵.箱涵.按断面形状分:圆形涵.卵形涵.拱形涵.梯形涵. 矩形涵按孔数可分:单孔.双孔.多孔.按有无履土可分:明涵.暗涵.2、涵洞设计的一般规定：涵洞长度与净高的关系h＝1.25m，涵洞长度不宜超过25mh>=1.5m，长度不受限制对0.75m盖板涵，h<1.0m，长度不宜超过10mh>=1.0m，长度不宜超过15m涵洞最小孔径的规定0.75m盖板涵仅适用于无淤积的灌溉涵排洪涵孔径不应小于1.25m。

板顶填土高度不应小于1.2m3、涵洞设计一般步骤：外业测绘：收集涵洞的勘测资料，包括涵洞轴向断面（必要时有辅助断面和1：500地形图）、涵洞设计资料调查表、有沟或路的应测绘沟（或路）与线路的平面关系。

根据汇水面积确定涵洞的设计流量（p=1/100)。

相关资料的准备：线路平剖面资料、填挖高度表、地质资料等。

路基设计资料：路基断面的形式（路基宽度、路基边坡、坡面防护等）、出入口排水侧沟的沟底标高资料。

涵洞孔径式样、出入口铺砌类型的拟定。

根据涵洞功能、相关资料合理确定。

孔径宜大不宜小，宜宽矮不宜高窄。

出入口泄水面标高的拟定（排洪涵主要系为排除汇区内汇水而设，涵洞出入口标高均应较路基排水沟低。

入口低，可以接引侧沟汇水，出口低，是因为涵洞一般均设置在汇区内地势最低洼处，出口侧路基侧沟均汇至涵洞出口处，并通过出口铺砌，排至下游。

因此当遇到地势相对平坦，出口太低无条件排水时，应提请路基合理调整排水系统设计。

涵身坡度一般不小于4‰以利排水。

）涵洞长度的计算、涵身分节与涵长调整（后面单独介绍）涵洞基础的设计（当涵洞基地应力不满足要求时，基底应进行加固处理，常见的有换填、碎石桩、旋喷桩等。

）工程数量计算及汇总出图4、进出水口沟床加固及防护1) 在涵洞上、下游河沟和路基边坡一定范围内，宜采取冲刷防护措施。

涵洞设计的涵位选择各类型涵洞特点公路跨越沟⾕、溪沟、河流、⼈⼯渠道以及排除路基内侧边沟⽔流时，常常需要修建涵洞。

涵洞是公路构造物的重要组成部分之⼀，其设计与该公路的等级、使⽤任务、性质和将来的发展需要相适应，遵循了安全、适⽤、经济、美观、有利于环保的原则同时也满⾜了⾏车、排⽔、净空等要求。

涵洞的类型决定了它的功能、造价和使⽤年限，因此涵洞类型的选择基本按照符合因地制宜、就地取材和便于施⼯养护等原则，同时要考虑到农⽥排灌的需要，综上所述可见涵洞类型的选择综合考虑了以下⼏个因素：道路的等级、性质和任务涵洞所处的地形、地质、⽔⽂和⽔⼒条件⼯程费⽤和造价当地筑路材料情况施⼯期限和施⼯条件养护维修条件等⽯拱涵的特点：能充分利⽤天然⽯料，不需钢材，只需少量⽔泥，因⽽造价低，⼯程费⽤少施⼯技术简单，专⽤设备少，适于群众建桥结构坚固、⾃重及超载潜⼒⼤，使⽤寿命长，当然⽯拱涵也存在⾃⾝的缺点，那就是拱式结构需要较⼤的建筑⾼度，遭受破坏后难于修复,施⼯时占⽤劳动⼒较多，⼯期较长以及对地基要求较⾼等。

由于以上这些优缺点使得⽯拱涵在使⽤范围上受到限制，但它是⼭区公路常采⽤的涵洞类型钢筋混凝⼟盖板涵特点：建筑⾼度较⼩，不受填⼟⾼度限制能采⽤⼯⼚预制、现场装配，施⼯简便迅速为简⽀结构，对地基条件要求不⾼遭受破坏后容易修复由于需要⽔泥、钢筋等材料，所以⼀般造价很⾼涵洞择位时应遵循的原则涵洞位置应服从路线⾛向。

由于单个⼩桥涵的⼯程数量不⼤，因⽽⼩桥涵位置⼀般是在路线⾛向基本确定的情况下来选择的。

只有在特殊情况下（如路线遇⼤洼深沟。

路线与河沟斜交太⼤等情况）才进⼀步权衡利弊，在不降低路线标准的条件下局部调整路线，使之从较好的桥涵位通过。

⼩桥涵址应布设在地质条件良好、河床稳定、⽔⽂、⽔⼒条件较好的河段。

不会因⼩桥涵位设置不当⽽造成排洪不畅、冲毁路基、积⽔淹⽥或使农业灌溉和正常交通受到影响。

⼩桥涵位置和轴线⽅向确定，要满⾜设计流量的渲泄，使⽔流畅通，做到"进⼝要顺、⽔流要稳"，不发⽣斜流、旋涡等现象，以免冲毁洞⼝、堤坝或农⽥。

涵洞的分类涵洞根据不同的标准，可以分为很多种。

按建筑材料可分洞可分为圆管涵、拱涵、盖板涵、箱涵。

按照填土情况不同分类， 涵洞可以分为明涵和暗涵。

明涵是指洞顶无填土，适用于低路堤 及浅沟渠处。

暗涵洞顶有填土，且最小的填土厚度应大于50cm适用于高路堤及深沟渠处。

按水利性能分类，涵洞可分为无压力式涵洞、半压力式涵洞、压力式涵洞 。

无压力涵洞指的是入口 处水流的水位低于洞口上缘，洞身全长范围内水面不接触洞顶的 涵洞。

半压力式涵洞指的是入口处水流的水位高于洞口上缘， 部分洞顶承受水头压力的涵洞。

压力式涵洞进出口被水淹没， 涵洞 全长范围内以全部断面泄水 。

下面由建基水泥制品厂为你详细介绍各种类别的性质和不同: 圆管涵洞身是过水孔道的主体，主要由管身、基础、接缝组成。

洞口 是洞身、路基和水流三者的连接部位，主要有八字墙和一字墙 两种洞口型式，圆管涵的管身通常由钢筋混凝土构成，管径一 般有0.75米、1米、1.25米1.5米和2米等五种，管径的大 小根据排水要求选择，多采用预制安装，预制长度通常为 米。

当采用0.5米或0.75米管径时用单层钢筋，而孔径在 1米及1米以上时采用双层钢筋。

0.5米管径时其管壁厚度不小 于6厘米，0.75米管径时管壁厚度不小于 8厘米，1米管径时为砖涵、石涵、混凝土涵、钢筋混凝土涵，按照构造形式，涵1.管壁厚度不小于10厘米，1.25米及1.5米管径时管壁厚度不 小于12厘米。

拱涵是指洞身顶部呈拱形的涵洞，拱涵一般超载潜力较大， 筑技术容易掌握，便于群众修建，是一种普遍的涵洞形式。

涵的构造由洞身、出入口端墙、翼墙和出入口的铺砌组成。

身又分为拱圈、边墙（双孔的还有中墩）及基础三部分。

拱圈般采用最小厚度为40 cm 的等截面圆弧，边墙及中墩用以支 承拱圈，边墙内侧为竖直面，外侧为适应拱脚较大水平力而设 有斜坡；基础根据孔径大小一般采用整体式或分离式；洞身全 长一般不做成整体，而是用沉降缝将洞身分割为若干涵节，以适应不同基底应力导致不均匀下沉产生的不规则断裂。