浅析高速公路涵洞设计

浅谈公路涵洞设计与设置摘要：本文简述了公路涵洞的类型、型式选择、功能等一些基本常识的同时,对一般公路涵洞的设计及设置方法提出了自己的观点,以期望与各位同行共同探讨。

关键词：涵洞类型;涵洞设计;涵洞设置;涵洞功能涵洞的位置、规模、建设标准、与附近沟渠的衔接情况等问题,对公路行车的安全性、舒适性、路基路面的稳定性、周边灌溉系统的畅通性等密切相关。

为了进一步完善公路设计理论,有必要对公路涵洞的设置及设计经验进行探讨和总结。

一、概述涵洞是指横贯路基或路堤的小型泄水和排洪构筑物。

有的涵洞可用作农田灌溉水渠的通道;有的涵洞还兼作立交桥,作为人、畜或车辆的通道。

从广义上说涵洞可称为涵渠,即包括明渠和倒虹吸管等小型过水建筑物。

涵洞主要由洞身、端墙或翼墙和出入口铺砌等部分组成。

涵洞同桥梁的区别在于涵洞跨径较小,桥梁跨径大,如1981年制定的《公路工程技术标准》规定,单孔跨径小于5 m,多孔跨径的总长小于8 m的为涵洞。

涵洞一般用开挖法修建。

在已成线路上可采用顶进法,即在涵洞的一端分节预制洞身,洞身前加钢刃,后面安装千斤顶,前方挖土,后方逐节顶进,直至就位。

根据不同的标准涵洞有多种分类型式,按其构造类型可分为拱涵、盖板式涵、箱涵、圆形涵等;按其顶上填土情况可分为顶上有填土的暗涵和无填土的明涵;按其水力性能可分为无压力式涵洞(水面都低于洞顶) 、半压力式涵洞(水面淹没入口) 、压力式涵洞(流水充满整个洞身) 。

各种型式涵洞结构如下(图1至图9) 。

图1管涵结构图二、涵洞的设置涵洞的设置是根据地形、地质和水文情况确定的,其具体原则如下。

图2拱涵结构图图3盖板涵结构图图4箱涵结构图图5暗涵结构图图6明涵结构图图7半压力式涵洞结构图图8无压力式涵洞结构图图9压力式涵洞结构图1 、满足公路排水的需要涵洞是路基排水的主要设施之一,边沟排水最终要通过涵洞引离路基范围。

涵洞间距、进出口标高应与边沟结合,同时注意与周围河沟的衔接与协调。

浅谈山区高速公路涵洞的勘察设计刘文进(山西省交通规划勘察设计院,山西太原030012;太原理工大学,山西太原030024)摘要:针对山区高速公路涵洞设计的特点,结合设计实践提出了具体的布设方法,供各位同行参考。

关键词:山区;高速公路;涵洞;设计中图分类号:U449.1文献标识码:A文章编号:1006-3528(2008)04-0050-02收稿日期;修回日期作者简介刘文进(3—),男,山西盂县人,副所长,工程师,年毕业于太原理工大学。

第4期(总第193期)山西交通科技No.42008年8月SH ANXI SCIENCE &TECHNO LOGY of CO MMUNICATIONS Aug.山区高速公路,由于路线线形标准要求高,深挖高填路段多,涵洞设计也出现了新的特点,怎样搞好涵洞的设计,关系到整条公路的使用性能,对工程造价也有一定的影响。

就单个而言,涵洞工程数量小,但对整条公路来说,尤其是山区高速公路,涵洞布置数量较多(一般情况下每隔200～300m 设置一道)时,其工程量占整个工程的比重就比较大。

在实际工作中经常出现由于设计重视不够,涵洞在施工时出现修改变更,影响了施工进度。

因此,涵洞位置及型式选择是否合理,是否能满足排灌要求,对保证公路路基稳定及节省工程投资起着重要的作用。

笔者结合多条高速公路的设计实践,对山区高速公路涵洞的勘察设计提出自己的一些粗浅的看法。

1涵洞的平面布置涵洞轴线一般为直线,平面布置主要任务是确定其中心桩号以及斜交角度。

在较长涵洞的布置中,由于地形所限,也可布成曲线涵洞,实际中较少使用,以下主要讨论直线涵洞。

平原地区涵洞中心桩号及斜交角度容易确定,且有一定的自由度,而山区则不同,布设自由度较小。

当高速公路填土较高,且涵位处沟形弯曲时,涵洞中心桩号不一定是路线与沟心的交点,涵洞斜交角度也不一定是路线附近的沟心线与路线的交角。

而应根据路基坡脚处沟心的位置及沟形的弯曲程度综合确定。

浅谈涵洞设计文章简要论述了涵洞的概念、结构形式、以及设计原则等。

标签：涵洞概念;结构形式;设计原则1、涵洞的概念在水渠（或者行人车辆）通过公路的地方，为了不妨碍交通，修筑于路面下的过水或者过水兼过人和通行车辆的结构物，让水从公路的下面流过或者行人车辆与公路不发生干扰从公路下方通过，形状有管形、箱形及拱形等。

常见的有圆管涵（包括钢筋混凝土、波纹管、土陶等）、盖板涵、箱涵、拱涵等。

它是根据连通器的原理，常用砖、石、混凝土和钢筋混凝土等材料筑成。

它是路堤通过洼地或跨越水沟，或为把路基上方的水流渲泄到下方或者避免行人车辆与主干公路干扰时，而设置的横穿路基的小型地面排水（连通）结构物。

其单跨计算跨径L 小于5m，多孔跨径总长（即L1）未严格说明。

实际使用中有突破规范界限做到6m的情况。

2、涵洞的结构形式及主要用途涵洞的主要结构形式分为盖板涵，箱涵，拱涵，圆涵和框架涵，其中现阶段常见的以盖板涵和框架涵居多，箱涵和拱涵多为早期所建，农业灌溉中，圆涵也比较常见。

涵洞早期定义为横穿路基的小型泄水构筑物。

是指在公路工程建设中，为了使公路顺利通过水渠不妨碍交通，设于路基下修筑于路面以下的排水孔道（过水通道），通过这种结构可以让水从公路的下面流过。

顾名思义，涵洞的主要用途是排水及农业灌溉。

随着涵洞孔径的扩大，相当一部分盖板涵及框架涵被用作任性或者车型通道，完成一些相对此标准的交通通行功能。

另有一些涵洞用于铁路线附近，做防护涵用，便于管线的统一布置和维修。

3、涵洞的设计原则首先是选址，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。

浅析高速公路改扩建工程中涵洞设计发表时间：2019-08-12T15:42:18.343Z 来源：《防护工程》2019年9期作者：王夏青[导读] 由于在高速公路改扩建工程施工时存在诸多不确定因素，并且对改扩建工程中涵洞设计质量方面有着更高的要求，直接影响了高速公路改扩建工程中涵洞设计的施工进度。

青海省公路科研勘测设计院青海西宁 810001摘要：随着我国近年来交通量快速的增长，通行能力不强的高速公路路段越来越多，面对这些问题，根据对我国交通发展的预测，高速公路改扩建工程可提升高速公路的通行能力、降低运行成本、能够有效的改善交通压力与运输条件。

关键词：高速公路改扩建工程；涵洞设计；为了缓解交通压力，高速公路的改扩建工程尤为重要。

由于在高速公路改扩建工程施工时存在诸多不确定因素，并且对改扩建工程中涵洞设计质量方面有着更高的要求，直接影响了高速公路改扩建工程中涵洞设计的施工进度。

一、高速公路改扩建工程中涵洞设计的基本内容高速公路改扩建工程是高速公路工程建设的重要工程，高速公路改扩建工程中对旧涵洞的处理方案存在多种设计方法。

在对旧涵洞的改建标准中，高速公路改扩建工程中应通过具体的调查、检测情况对旧涵洞实际状况进行分析、判定，再结合涵洞净空、涵顶的填土高度等综合因素来确定旧涵洞是否可以利用。

对于不符合改扩建设计要求的旧涵洞不予重建，并要对其进行废除处理。

在对旧涵洞的接长处理中，加长涵洞应与旧涵洞采取相同结构、同等断面来进行接长。

在接长处理之前，应对旧涵洞局部破损进行修理，将旧涵洞利用段涵底淤积清除，准备接长时应对旧涵洞与接长涵洞间留沉降缝，在涵台身有局部承载能力不够的情况下可采用补强处理的方式，以达到改扩建高速公路的要求。

在高速公路改扩建工程中，软土路段的涵洞应采取复合地基处理方式，通过布局的变化完成实现新旧基础沉降的协调性，减少完工后差异沉降。

对淤积的涵洞，检测后优先考虑、疏通，后开沟将水引至低洼处，最终可进行涵洞接长处理。

公路涵洞设计的相关要点探讨摘要：涵洞是公路中一种常见的结构形式，在公路跨越沟谷的时候为了排水的需求，就必须进行涵洞设计。

基于此，本文对公路涵洞设计中的相关要点进行分析，以供参考。

关键词：公路；涵洞；设计；要点前言：涵洞设计以及施工，也和公路建设施工一样，需要进行地形调查、材料勘查以及水文分析等，但是在实际设计和施工中，忽略了这些问题。

对此，下文主要对涵洞设计以及施工问题进行技术分析，希望可以提升涵洞设计及施工质量。

1.公路涵洞设计的考虑因素公路涵洞设计，是指为了解决公路线路中因河流、山体等交通障碍而需要打洞穿越的部分，进行规划和设计工作。

以下是公路涵洞设计的一些主要考虑因素：1.1地质条件在进行公路涵洞设计时，需要对地质条件进行详细的勘察和分析。

这包括对岩石类型、土层厚度、地下水位等方面的调查，以确定洞穿过程中可能遇到的地质问题，并采取相应的处理措施。

1.2涵洞长度和断面形状根据公路线路的需要，涵洞的长度可以根据地形、交通量、预计未来交通需求等因素加以决定。

同时，涵洞的断面形状也需要根据交通需求、地质条件等因素进行合理选择，以确保涵洞的承载能力和安全性。

1.3洞口位置和距离涵洞设计中需要考虑洞口位置的合理布置，确保与公路线路的连接和交通流的顺畅。

同时，洞口位置的选择还需考虑方便施工作业和维护保养等因素。

1.4施工技术和设备选择在公路涵洞设计中，需要考虑洞穿施工的技术和设备选择。

这包括爆破、掘进、支护等工艺和机械设备的选用，以确保施工过程的安全和效率。

1.5排水系统设计公路涵洞设计还需要考虑涵洞内的排水系统设计，确保涵洞内水流畅通，避免因水流问题导致涵洞灾害的发生。

1.6安全设施和应急出口为了确保公路涵洞的安全运营，涵洞设计中需要考虑设置适当的安全设施，如洞内照明、通风系统等。

同时，还需要规划合理的应急出口，以保障在紧急情况下快速疏散和救援。

2.公路涵洞的设计要点2.1平面设计在公路涵洞设计时，需要选择合适的位置建设涵洞需要考虑交通流量、交通安全和地质条件等因素，必须确保涵洞能够最有效地解决路段的交通问题，并且在地质条件允许的情况下，确保施工安全。

浅谈高速公路中的涵洞设计浅谈高速公路中的涵洞设计（四川省公路规划勘察设计研究院成都610041)摘要介绍了高速公路中涵洞的设计思想，设计体会。

关镶词涵洞设计高速公路在跨越小河沟、人工渠道以及排除路基内侧边沟水流时，常常需要修建各种排水构造物，涵洞正是满足路基连续，水流畅通要求而应用广泛的一种横穿路基的小型排水构造物。

其工程量占高速公路整个工程的比重较大。

因此，涵洞设计得是否合理，对整条公路的造价和使用质量有很大影响。

1涵洞的合理定位一般情况下，涵洞的位置应服从路线的走向，因此涵洞的位置在外业勘测中就必须综合考虑布置。

(1)顺沟设涵涵位一般应尽量保持河沟的原有状态，尽量与水流方向一致，即有利于泄洪，又可减少涡流现象。

但在条件允许的情况下，比如：水沟流量小，沟形十分弯曲(呈O形)，可考虑移位，裁弯取直设涵，改善水流条件。

(2)改沟合并当路线通过地段2条溪沟相距较近，流量又小，在地形上便于通过排水边沟相连，排水沟上游水流设计流量小于边沟宣泄能力，同时又不至于危及路基稳定和产生边沟淤塞对可以考虑改沟合并以减少涵洞数量。

(3)配合路基排水系统涵洞设计与路基排水设计甚为密切，路基排水多数情况下最终是通过排水涵引至路基以外。

结合地形和路线平纵设计，当排除路基内侧边沟水，位置一般设在凹形竖曲线最低洼处附近；或者在路线纵坡由陡变缓处，这些位置容易产生急流和不利冲刷。

当路线通过较长的挖方地段或者低洼地段时，应根据该地段的水流分布情况以及边沟的泄洪能力并结合地形，尽量选择在路基两侧有天然横坡处多设涵洞，避免排水不畅或长时期积水，影响路基稳定和路面车辆的正常行驶。

(4)结合地质勘探资料涵洞布置应尽量避开滑坡、断层、崩塌或泥石流发育严重等不良地质地段。

涵位通常位于沟堑地段，地下水位较高，地表冲积物较厚，或属软土地层，地基承载能力较低，填土较其它地段高，沟心设涵不安全又不经济；综合考虑，可将涵位从沟底移至岸坡上，将基础设置在边坡稳定、土壤密实且地基承载力较高处。

山区高速公路涵洞特点与设计方法摘要：在山区高速公路工程建设中，涵洞作为最主要的一项结构，同时兼有排水和通行两项功能，直接关系到公路的运行安全。

但在实际施工过程中如果布设缺乏合理性，或出现施工不当的情况，就可能会导致涵洞发生下沉和开裂问题。

那么，就需要从这类涵洞的主要特点出发，针对具体的设计方法进行探究，为山区高速的修建打好基础。

关键词：涵洞；高速公路；设计方法；山区引言：涵洞是横穿路基的小型还排水设施，在公路中整体数量较多，主要是为了对地表水流进行有效引流。

在山区高速公路建设中，对线形指标要求较高，高填深挖和跨越沟渠与河谷的路段十分常见，所以涵洞整体数量在整个工程中占比庞大。

对此，涵洞设计的合理与否，不仅会给整体工程造价带来巨大影响，还会影响到公路质量与应用效果，极有必要对其展开具体分析。

一、涵洞特征对于山区高速公路而言，涵洞往往具有这几项显著特征：（一）数量庞大整体数量庞大，通常每300m都会设置一道，因此工程量较大，这也成为涵洞施工的一大特征。

（二）山区地形复杂地形情况导致了涵洞建设难度激增，涵洞和普通桥梁相比存在很多不同，主要跨越山谷与河流，基本是根据河谷走势确定，但山区河流状况较为复杂，地形构造怪异，陡坎随处可见，且水流急，须做好防冲刷设计，出口应根据地形设置急流槽及沉砂池来减缓流速，避免水流过急造成土体流失。

因山体坡度较大，从而给涵洞设计与建设带来了巨大挑战。

（三）结构种类简单在山区高速公路发展中，主要是基于工程需求和地理环境状况填土开挖，常见的涵洞设计包含了箱涵、钢筋混凝土拱涵、盖板涵和管涵等，这些基本上都可以满足工程需求，箱涵、钢筋混凝土拱涵和管涵对承载力相对较低，但仍存在一定缺陷[1]。

例如在箱涵中，因为比较适合应用在坡度平缓的地方以及闭合式钢筋砼框架结构中，需要消耗大量钢材，不仅会增加施工难度，还会提升造价。

（四）设计模式比较简单在高速公路中，涵洞通常建设在路面结构层下方，主要设置在路基内，因此难以真正受到外部移动荷载影响，所承受的压力基本源于结构自重、填土压力、结构类型、汽车荷载等等，不需要对结构稳定性进行大范围控制，所以设计时主要是将基本构造作为核心[2]。

浅析公路涵洞结构设计若干问题国内一些管理单位、高等院校以及设计单位通过对一些已建高速公路涵洞进行调查发现，相当多的涵洞存在病害。

本文对公路涵洞设计进行了探讨。

标签公路；涵洞；结构设计前言随着我国公路工程投资建设规模的快速发展，作为公路工程附属结构的涵洞的数量与日俱增。

国内一些管理单位、高等院校以及设计单位通过对一些已建高速公路涵洞进行调查发现，相当多的涵洞存在病害，譬如：洞身不均匀沉降导致路面开裂；涵洞渗水、积水；洞身局部开裂；沉降缝错位、撕裂等等，不一而足。

1 涵洞定义根据《公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)》(以下简称《通用规范》)第1.0.11条规定，桥梁和涵洞以单孔跨径5m为界，单孔跨径<5m定义为涵，≥5m 定义为桥。

《细则》第2.1.1条则将涵洞定义为“为保证地面水流能够横穿公路而设置的小型构造物，一般由基础、洞身、洞口组成”。

可以看出，《通用规范》的涵洞定义包括了所有涵洞，包括排水涵洞和交通涵洞，而《细则》的定义范围则局限于“排水涵洞”，这不能不说是《细则》的一个遗憾之处。

实际上，《细则》中的很多原则规定对于交通涵洞也是具有指导意义的。

为使《细则》适用性更名副其实，应将其内容进一步充实、完善，使其涵盖所有类型的涵洞。

2 设计规程、规范与桥梁相比，涵洞的技术复杂程度较低、工程规模较小。

但，因为它横穿公路，又不同于路外一般的排水构造物，结构措施不到位或地基处理不当都可能会产生病害并危及道路安全。

在《细则》颁布前，公路涵洞没有专用设计规范，仅在《通用规范》和《公路场工桥涵设计规范》（JTG D61-2005)中能见到一些原则性的、简单的规定，所占篇幅较少。

设计人员采用的设计规范具有较大的随意性。

结构设计人员往往首先采用自己最熟悉的本专业的规范，如：建筑结构规范、给排水结构规范、桥梁规范或水工规范等等，甚至经常出现混用不同规范体系的情况，这是很不合理的，可能导致设计结果在安全度、适用性方面留下隐患。

高速公路山区枢纽互通涵洞设计摘要：涵洞作为重要的排水设施，在高速公路设计中占据重要一环，涵洞位置布设是非合理，孔径是非恰当，不仅影响项目造价及路基安全，还关乎项目所经地区民众的出行便利。

其中枢纽互通较为复杂，施工图阶段设计人员面临综合考虑，合理设置涵洞的难题，本文正是基于此，对山区枢纽互通涵洞设计方法展开分析与讨论。

关键词：高速公路；枢纽互通；涵洞；施工图设计；研究分析一、前言涵洞是高速公路重要排水设施，尤其岭南地区降水频繁，高速公路涵洞设置密度约为3至4座/公里，因此涵洞对项目造价影响较大。

同时涵洞排水是否顺畅，直接影响路基的稳定。

涵洞的设计，要兼顾排水功能和通行功能。

施工图设计阶段充分考虑各种因素，提升山区枢纽互通区涵洞设计质量，可有效减少后期施工变更工作量，为项目顺利进展提供保障。

二、高速公路枢纽互通涵洞特点及设计要点1.山区枢纽互通涵洞选型高速公路等级较高，兼顾涵洞功能与运营期清淤要求，高速公路业主多倾向采用盖板涵、箱涵，这两种涵洞型式防洪功能较高，施工难易度适合。

而枢纽互通应占据空间较大，而涵洞布设较为分散，不建议设置为盖板预制涵洞，运输与吊装将加大施工难度，因此在设计阶段就应排除此不利因素，对涵身配筋时就采用现浇涵洞的配置，节省时间空间。

2.立体空间高差大山区枢纽互通具有多条匝道，上穿或者下跨匝道，不同匝道间高差起伏较大的特点。

枢纽互通设置在两条或两条以上的高速公路相交叉的位置。

用于不同高速公路上的车辆转换，一般没有收费站，不与地方路网衔接。

枢纽互通的复杂性导致涵洞设置时不能在一个平面上考虑。

枢纽互通中设计高程较高的匝道，涵长较短，但设计时考虑到保证涵洞基础稳定，基础设置需要落在实地或填起的碎石基础上，此时需要结合地形，将涵洞平面设置在接近山体的山脊线上，同时考虑断面开挖，保证涵洞基础不产生巨大变化引起不均匀沉降，使基础得以稳定。

3.多折线涵洞山区枢纽互通匝道在立体上互相交错，导致多有不同匝道路基填土连接为整体的情况，若出现需要穿过多条匝道的排水需求，则要求设置多个连续涵洞，直接相连或者间接相连，连通排水。