公路小桥涵勘测设计探析

公路小桥涵勘测设计探析

任永强

任永强

贵阳建筑勘察设计有限公司贵州贵阳550009

【摘要】本论文首先对公路小桥涵勘测设计的意义进行了说明，然后分析了公路小桥涵勘测措施，最后详细阐述了公路小桥涵设计措施。

【关键词】公路，小桥涵，勘测设计

一、前言

随着当今社会的不断发展和施工水平的不断提高，在桥梁施工中对公路小桥涵勘测设计质量的要求也日益渐高。因此，积极采用科学的勘测方法，不断提高设计水平就成为当前一项十分紧迫的问题。

二、公路小桥涵勘测设计的意义

随着社会经济的快速发展和基础设施建设事业的不断进步，道路施工技术等级的提速也在加快，特别是一些山区公路建设兴建规模在不断的增大。在此过程中，桥涵构造物在道路工程建设中的比重不断增大，其布设、建设，关系着道路全线畅通与否，因此应当加强勘测设计管理。桥涵在道路工程建设过程中占有非常重要的地位，尤其是山区的小桥涵建设关系着农田水利发展，因此应当加强重视。实践中可以看到，山区小桥涵分布在道路的伞线，建设工程量比较大，而且投资额比较高，通常占整个道路建设总投资的二成左右。基于此，山区小桥涵外业勘测、位置布设等，显得非常重要，不仅关系着工程的造价，而且对工程施工质量、安全可靠性，也会产生非常大的影响，因此加强对山区小桥涵外业勘测及设计问题的研究，具有非常重大的现实意义。

三、公路小桥涵勘测措施

1、对于小桥涵设计位置的选择

（一）、公路小桥涵的定位设计

主要就是要确定小桥涵中心桩号和桥轴线的方向与跨河沟时路中线的位置。对此，在选择时必须要综合的考虑到几方面的问题：在桥位的选择上尽量要选在河道水流平缓、顺直的河段。在沿溪线跨越的支沟时，要尽量把桥位选在能够受到大河壅水倒灌的影响范围外。对于桥梁轴线尽量要与洪水的主流方向保持垂直。尽量要选河流比较狭窄以及河滩较窄较高并且岔流较少的河段跨河。桥位必须选在河床地质比较好，其地基的承载力较大的河段。对于桥位的选择需要使两岸桥头土石方比较少，可以便于路线的衔接，同时可以避免两岸不好的地质地段。

（二）、在推算公路小桥涵设计的流量以及在确定桥涵的孔径

必须要针对相关设计进行地形、植被、水文、土壤、气象和农田水利等相应资料的勘测收集。在通过对桥涵工程地质的调查，充分了解地基的承载力和地下水的情况以及地质构造等对构造物稳定性方面的影响作用。在针对相关建筑材料进行检测调查，可以更好的合理选择桥涵结构的类型。对于改建公路上通过对原有桥涵的调查，可以方便对原有桥涵提出利用或者改建的方案。在新修建的公路上，也可以用直接类比的方法确定新修建桥涵勘测设计的孔径和流量。在针对灌溉渠道的调查时，主要是可以方便确定桥涵的孔径和类型以及主要的加固方案。

（三）、公路小桥涵对于在结构类型上的选用

对于在公路小桥涵类型的选择方面一般是根据其水文、地形、工程造价、水力条件、施工的期限、施工的条件、建筑材料的主要情况以及养护维修的问题和地质的条件等多方面因素进行综合的考虑并加以确定。在针对小桥与涵洞的选择上主要就是根据路堤的高度、设计的流量、河床的纵坡和沟谷的深浅以及地基情况与建筑材料等因素来确定的。通常情况下在宣泄能力允许的范围之内，一般跨越常年的水流或都是季节性的水流漂浮物较少，并且不会受到路堤高度的限制时，应用涵洞会比小桥较经济。但是，如果设计的流量较大时，其河道里的漂浮物较多或者是有泥石流等，则两岸是有陡峭的深沟并且同时填土过高，这时就需应用小桥。

2、对于小桥勘测设计中的流量计算

在对小桥涵设计进行流量计算，它主要就是为了确定桥涵的孔径和型式。通常计算方法主要包括在径流形成法、暴雨推理法、直接类比法以及形态调查法等几种方式。经过调查实践研究，在计算方法中应尽量应用适合本地区相关参数和计算方法，并且同时要应用两种以上方法进行计算，做到相互核对比较。根据一定数量洪水调查资料，对调查算得流量与按公式计算值进行比较，修正公式算的结果。通过调查既有桥涵通过的历史最大流量进行比较验证。

四、公路小桥涵设计措施

1、孔径及结构类型的选择

许多小桥涵设计人员在确定小桥涵孔径时，不进行水力、水文计算，完全是凭借经验，有的纯粹拍脑袋，结果造成许多小桥涵孔径不合适。分析每年水毁的主要原因，小桥涵孔径偏小(特别是以前的老三级路或由原来老三级公路改建的二级路)，造成每年的水毁占很大的因素，因此正确进行水里、水文计算至关重要。

（一）、石拱的选择

选择石拱结构型式时线位多在山丘区。石拱要求地基均匀，地基承载力高；当地或附近有一定储量可供开采使用的料场，运输方便、价格便宜，而且石料规格、强度符合有关要求。

（二）、钢筋混凝土盖板涵的选择

在地基承载力达150kPa以上，板顶填土高度小于或等于10m时，可采用钢筋混凝土明板或暗板。盖板的应用范围最广，原因是其构造简单，自重较轻，对地基承载力的要求不会太高，维修起来方便

（三）、钢筋混凝土圆管涵的选择

使用圆管结构对地基承载力要求低，圬工数量少、造价低。但在我省高速公路中，采用此种结构不多，原因是其孔径较小，容易造成淤塞。

（四）、钢筋混凝土箱涵的选择

箱型结构主要应用于软土地段，箱顶填土小于3m，对净宽、净高有特殊要求的小桥涵、特别是各类通道，宜采用此种结构。箱涵整体性强，但钢筋用量多，施工困难，需现浇搭支架施工。

（五）、钢筋混凝土实心板、空心板桥的选择

当设计流量、沟形较大时，选择结构型式宜采用实心板、空心板结构。按规范要求，单孔跨径大于等于5m小于20m，或多孔跨径大于等于8m小于30m属于小桥范畴。

总之，结构型式选择，根据目前和长远的需要，结合河沟地形特点和地质等天然条件，在保证设计水文和水力条件，满足人民群众利益的基础上，综合分析考虑，从中筛选出最佳方案。

2、养护及加固设计

小桥涵养护以预防为主。由于山区地形条件影响，山区小桥涵比其它地区小桥涵更容易出现积水、淤泥、冰塞、冻涨等破坏。这就要求养护部门加大抽查频率，注意小桥涵铺砌裂缝的产生。如果发现了问题及时加固。小桥涵病害一般的原因有:地基承载力不足，填土压实不够，涵洞砌筑质量差等。加固设计一般以填土土压力与一个最不利演算荷载进行计算，加固材料一般是钢筋混凝土材料，根据计算结果进行加固配筋。常用的加固方式有注浆加固与衬砌加固，一般先对有病害涵洞进行灌浆补强然后在进行衬砌加固施工。

3、“跳车”现象

公路小桥涵桥头“跳车”是一个老大难问题，明涵容易在桥涵与路基联接处产生台阶现象，暗涵处易产生驼峰现象。上述两种情况是产生“跳车”的主要原因。分析其原因:a.小桥涵与路基同时施工，小桥涵是刚性体，基础强度高，沉降小，有些小桥涵坐在基岩上，没有沉降，而路基填土后(特别是高填方路基)，仍会产生工后的沉降，在台背与路基连接部分会沉陷，形成台阶；b.对台背填料要求不严格，或台背排水不合理，这些也会导致竣工后，路基沉降，在台背与路基连接部位产生台阶，或在暗涵处出现驼峰现象。

4、其他注意事项

根据公路工程技术标准，小桥涵的长度应与路基同宽，桥上可设缘石或栏杆，但应布置在路基宽度范围内。这样对工程造价影响较小，而对改善线形和行车安全有利。

五、结束语

公路小桥涵勘测设计作为公路桥梁工程项目施工的核心工作之一。对工程项目的各个方面具有十分重要的作用。我们必须将科学的勘测设计方法融合到公路桥梁工作中。

参考文献

[1]马毅.公路设计中小桥涵位置的确定[J]卷宗，2012

[2]田吉忠.山区等级公路设计中小桥涵位置的确定[J]交通标准化，2010

[3]于波.山区高速公路小桥涵布设及一些新方法的研究[J]黑龙江交通科技，2011