王清濤

【摘 要】 由于山區(qū)地段的高速公路地形條件復雜，與平原地區(qū)相比，山區(qū)高速公路建造橋涵時其勘察設(shè)計施工等都不盡相同。本文在積累了以往山區(qū)高速公路橋涵勘察設(shè)計經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，針對山區(qū)不同的植被、地形、地質(zhì)、地貌及水文等特點提出了在山區(qū)高速公路設(shè)計橋涵的特點和基本原則。

【關(guān)鍵詞】 山區(qū)高速公路；橋涵；設(shè)計

1 引言

目前在我國平微區(qū)已基本形成高速路干線，但是山區(qū)高速公路則處于剛剛起步階段。橋涵是否設(shè)置恰當，與工程造價及路基的穩(wěn)定相關(guān)聯(lián)。尤其是在地勢條件險峻復雜的山區(qū)，橋涵設(shè)計與施工是高速公路建設(shè)中的重要環(huán)節(jié)。

2 山區(qū)高速公路段橋涵構(gòu)筑物的布置特點

山區(qū)高速公路所處地形一般為地形起伏復雜的深谷溝壑區(qū)域。構(gòu)筑物的布設(shè)易受到山區(qū)地質(zhì)地形、植被狀況和氣候條件、地質(zhì)災害、溪（河）流水位不恒穩(wěn)定等的限制影響，因此橋涵的設(shè)計需綜合考慮各種影響因素。山區(qū)橋涵主要呈現(xiàn)以下特點：

（1）谷溝地段多呈V形或U形谷，在同一座橋梁設(shè)計中，相鄰橋墩的高度差異往往比較大，導致橋梁上部構(gòu)造變形、下部構(gòu)造承載等差異較大，在選擇上部構(gòu)造結(jié)構(gòu)形式和橋墩形式時應予以重視。

（2）由于地形條件復雜，并且高速公路多以彎線形式為主，從而產(chǎn)生了大量的彎橋。因此在設(shè)計平面時應注意公路的平面線形、橋面凈寬等可以引起橋面排水的問題。

（3） 由于地形的限制，山區(qū)高速公路往往要考慮橋隧的直接相連，因此要注意隧道洞口基礎(chǔ)與橋臺之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，在允許的情況下應避免相互干擾，在設(shè)計時應結(jié)合隧道洞口基礎(chǔ)和橋臺基礎(chǔ)進行整體設(shè)計。

（4）山區(qū)的高速公路段，在路線主線上一般不推薦采用具有局限性的圓管涵（由于圓管涵涵底流量、縱坡、施工條件等），多以拱涵、鋼筋混凝土蓋板為主，在設(shè)計中應根據(jù)橫向地形狀況合理選擇進出口形式、涵位、涵底縱坡及基礎(chǔ)處理形式。

3 橋涵布置的基本原則

3.1 總體布置

（1）山區(qū)高速公路橋涵的選址應根據(jù)地質(zhì)、地形、水文條件等，結(jié)合全路段的排水系統(tǒng)情況，布置合理，達到排水泄洪的目的。

（2）為確保橋涵基礎(chǔ)的穩(wěn)定，小橋涵一般要設(shè)在地質(zhì)條件良好、地形有利、河床水位穩(wěn)定的位置上延線線形布。同時要避免因橋涵的位置選擇不當而引起的沖毀路基、排洪不暢、積水淹田等不良后果。

（3）小橋涵縱軸線走向應盡可能地與洪水主流方向相垂直。當路線方向與洪水水流方向不垂直時，宜采取斜交布置的方式，來避免形成對橋涵洞口及基礎(chǔ)和路堤產(chǎn)生沖刷的較嚴重的渦流現(xiàn)象，同時保證泄洪暢通。

（4）山口沖積扇平原地區(qū)，應設(shè)置小橋涵。兩積扇間的洼地，也應該布置小橋涵。

（5）農(nóng)灌區(qū)的布設(shè)方式應使小橋涵與農(nóng)田排灌系統(tǒng)相結(jié)合，不應降低原有的排灌功能而改變原有的系統(tǒng)。

（6）在截水溝地段，應將橋涵洞設(shè)置在截水溝排水出口位置，以避免水流較長對路基產(chǎn)生沖刷危害。

3.2 平面布置

（1）為了減少橋臺由于水流而產(chǎn)生的沖刷作用，小橋涵最好選擇在水流平緩、河道順直段的位置。

（2）在暴雨集中、降雨量大、植被稀疏的山區(qū)地段公路小橋涵一般應設(shè)計為一溝一涵。

（3）在不影響上游河流的泄洪暢通的情況下，在較平坦地勢，間距很近的兩溝，面積不大的匯水區(qū)，具備溝通合并的條件的區(qū)域，通過技術(shù)經(jīng)濟比較后，方可對兩溝進行合并設(shè)涵，但要注意做好河溝相鄰排水溝的連接及路基防護工作。

（4）當由于路基的填土較高，原溝的底縱坡較陡，不宜沿溝設(shè)置橋涵的，可進行移位，改在邊坡的一側(cè)設(shè)置。

（5）對于具有雞爪形山面的路段的無明顯溝谷的，或者一側(cè)匯水面積較大的坡面，須在適當?shù)奈恢貌荚O(shè)橋涵。

（6）由于山區(qū)暴雨洪水的流速快，匯集快，水勢兇猛，為確保路基安全，雖無明顯溝壑處也要每隔300米左右設(shè)置涵洞，避免由于路基內(nèi)側(cè)邊溝集水過大、過深，需將內(nèi)邊溝水引出，防止外側(cè)邊坡被沖毀。

3.3 立面布置

山區(qū)高速公路橋涵立面布設(shè)要與地質(zhì)、地形、水文、路線要求相結(jié)合來確定，做到基礎(chǔ)穩(wěn)、進口順、出口不落空，同時滿足設(shè)計流量，做到水流順暢。

3.3.1 緩坡橋涵的設(shè)計

當沖溝、天然河谷的坡度較緩時，山區(qū)高速公路橋涵根據(jù)實際地形，按照較小緩坡向上游延伸設(shè)置橋涵底鋪砌。如果河流容易產(chǎn)生較大的沖刷，為保證原溝沖刷后橋涵底面不高于河床，可以將橋涵底面鋪砌在原溝底標高基礎(chǔ)上適當進行降低。

當沖溝、天然河谷的坡度較陡時，而通過緩坡方式設(shè)置橋涵基礎(chǔ)時，常用方法有：

① 涵底臺階式布設(shè)、涵底砌石處理。

②調(diào)整涵洞的方向。

③在進口處開挖護砌。

④洞口進行懸空處理。

3.3.2 陡坡橋涵的設(shè)計

當依據(jù)地質(zhì)條件必須設(shè)置成陡坡涵時，要充分利用地形與地質(zhì)條件，做到結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、經(jīng)濟節(jié)約。對于弱風化地基或土質(zhì)地基河溝，可設(shè)計為斜置式陡坡。當然設(shè)計涵洞不一定要拘泥于形式，要根據(jù)實際情況靈活運用。

4 結(jié)束語

在山區(qū)高速公路段進行橋涵的設(shè)計，由于受地質(zhì)、地形等的影響，必須在與實地聯(lián)系的基礎(chǔ)上，進行設(shè)計方案的反復比較。橋涵位置的選取除了要考慮地理特征的影響外，還要考慮進出口形式對縱面的影響、整體協(xié)調(diào)性對平面的影響及涵底鋪砌縱坡的調(diào)整。另外，橋涵運營后的加固與養(yǎng)護也要加以考慮。只有全方面考慮了各種因素的影響，才能確保橋涵設(shè)計的經(jīng)濟性與安全性。

參考文獻

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