梁彥強(qiáng)

摘 要：文章主要對(duì)當(dāng)前鐵路施工中山區(qū)涵洞設(shè)計(jì)的相關(guān)問題進(jìn)行了分析，提出了當(dāng)前存在的一些問題，并針對(duì)性地提出了一些對(duì)涵洞設(shè)計(jì)提高有所幫助的建議。

關(guān)鍵詞：鐵路涵洞；山區(qū)；設(shè)計(jì)；問題

1 涵洞設(shè)計(jì)現(xiàn)狀

1.1 位置問題

目前鐵路建設(shè)已經(jīng)開始向山區(qū)拓展，因而涵洞是鐵路建設(shè)中所必須的結(jié)構(gòu)，而涵洞大多需要建設(shè)在山溝中，因而該類涵洞的基礎(chǔ)都建在軟弱土層之上，因此基礎(chǔ)處理是山區(qū)涵洞的設(shè)計(jì)重點(diǎn)。在山溝中，由于其本身的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，在其表層大多為3米左右的硬層，而在此之下，則基本為淤泥以及碎石，所以在設(shè)計(jì)中就需要針對(duì)性地進(jìn)行基礎(chǔ)的換填。在進(jìn)行設(shè)計(jì)前需要進(jìn)行勘探，而勘探往往僅僅只設(shè)置一個(gè)鉆探孔，因而一些工程沒有清晰地了解施工地點(diǎn)的地質(zhì)狀況，而在施工之后才發(fā)現(xiàn)地層下淤泥層很厚，因而不得不專門請(qǐng)人變更，不但會(huì)耗費(fèi)大量的人力物力同時(shí)也是對(duì)工期的延誤。另外在涵洞設(shè)計(jì)過程中，通過無擋開挖的形式較多，因而開挖過程中，放坡量較大，尤其在進(jìn)行淤泥層的開挖中，這就會(huì)嚴(yán)重?fù)p害施工現(xiàn)場附近的自然環(huán)境。

1.2 設(shè)計(jì)中所使用的材料無法適應(yīng)時(shí)代發(fā)展

當(dāng)前所使用的涵洞設(shè)計(jì)圖集較為老套，并且圖集中所提出的做法也相對(duì)較為落后，不適應(yīng)當(dāng)前的施工發(fā)展，有些圖集中甚至連材料的選擇也同現(xiàn)在的涵洞質(zhì)量要求有較大的差距。尤其在上世紀(jì)九十年代前對(duì)鋼材的使用量控制較為嚴(yán)格，因而在那之前的圖集針對(duì)鋼材的應(yīng)用都有所控制，因而在涵洞的建設(shè)中，砼結(jié)構(gòu)在外形中都較為粗大。例如，在涵洞中，會(huì)采用開口箍筋作為蓋板涵改版，并且間距較大，由于這種結(jié)構(gòu)的抗剪強(qiáng)度不足，因而為提高其強(qiáng)度，會(huì)適當(dāng)?shù)脑黾由w板砼的用量。大多數(shù)涵洞都會(huì)采用漿砌片石作為基礎(chǔ)以及涵身的建設(shè)，不但工程量大，并且還會(huì)令基礎(chǔ)埋深加大，通過實(shí)際的操作看來，工程存在明顯缺陷。由于需要石料過多、挖方量相對(duì)較大，因而會(huì)需要大量的勞動(dòng)力，對(duì)周圍環(huán)境的影響也相對(duì)較大。另外施工中還會(huì)存在一些其他的因素，例如，工后沉降大，并且由于后期出現(xiàn)的沉降縫處理不當(dāng)，治理病害困難較大等，會(huì)直接影響涵洞的質(zhì)量。

1.3 設(shè)計(jì)造型單一

由于涵洞大多建造于偏遠(yuǎn)落后的山區(qū)或者山溝中，人煙稀少，因而設(shè)計(jì)人員不會(huì)在意涵洞的外觀設(shè)計(jì)，這同當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展有著極大的出入。

1.4 設(shè)計(jì)中套用圖集標(biāo)準(zhǔn)不一

在涵洞的施工設(shè)計(jì)中，會(huì)套用不同的圖集，由于圖集數(shù)量過多，標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，各個(gè)設(shè)計(jì)院都各自為政沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。在一條鐵路上，由于設(shè)計(jì)是由不同的設(shè)計(jì)院進(jìn)行設(shè)計(jì)，所以在很多地方構(gòu)件之間都具有很大的差異，另外由于圖集數(shù)量過多，所以，即便是施工人員進(jìn)行查圖也具有困難，因而會(huì)致使施工控制變得更為復(fù)雜。

1.5 沉降縫設(shè)計(jì)不當(dāng)

在涵洞的施工中，有關(guān)沉降縫的處理屬于重點(diǎn)內(nèi)容，如何提高其防水性，是設(shè)計(jì)人員予以重點(diǎn)考慮的。但是目前的設(shè)計(jì)中針對(duì)沉降縫的處理設(shè)計(jì)大多會(huì)使用瀝青麻布作為防水卷材，并且，卷材只鋪設(shè)至基礎(chǔ)頂面下150mm，其他部分則使用粘土進(jìn)行填充。瀝青麻布在施工中所不但施工困難，在防水性上也相對(duì)較差，能夠使用的范圍也相對(duì)較窄，這些都是導(dǎo)致涵洞滲漏產(chǎn)生的重要因素。但是在涵洞內(nèi)測(cè)通過涂抹水泥的方式處理沉降縫不能夠有效處理病害，由于水泥砂漿為剛性，而涵洞沉降具有不均勻性，因而使用水泥砂漿對(duì)沉降裂縫進(jìn)行修復(fù)，不利于病害的處理。

2 涵洞建設(shè)現(xiàn)狀分析

2.1 缺乏預(yù)先勘探

在施工前，很多施工隊(duì)伍也有針對(duì)性的對(duì)涵洞施工現(xiàn)場進(jìn)行深入勘探。僅僅按照施工圖紙進(jìn)行施工，從而在開挖過程中，使得工作陷入重復(fù)的淤泥挖掘工作中，由于施工中支擋設(shè)置缺失，使得山體的放坡量過大，因而造成山體滑坡，這對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境會(huì)造成嚴(yán)重影響。

2.2 不合理的施工方法

不正確的基礎(chǔ)處理方式會(huì)直接導(dǎo)致涵洞的施工質(zhì)量受到影響，由于施工中對(duì)于基礎(chǔ)的處理方式大多都采用了整體開挖的方式，而沒有考慮到順序問題，所以極其容易出現(xiàn)塌方現(xiàn)象，尤其是雨后，這直接影響了施工山體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

2.3 施工標(biāo)準(zhǔn)低

在涵洞施工中，在砌筑標(biāo)準(zhǔn)的確定中，沒有考慮實(shí)際情況，標(biāo)準(zhǔn)過低，不但無法控制涵洞質(zhì)量，同時(shí)也無法保證涵洞的外觀。同當(dāng)前的城市建筑相比，山區(qū)鐵路涵洞的建設(shè)水平僅僅相當(dāng)于上世紀(jì)六十年代的建筑水平，無論是砌筑技術(shù)還是工藝都令人感覺十分落后，不但會(huì)耗費(fèi)大量的人力物力，在質(zhì)量控制水平上也相對(duì)較差。

2.4 沒有仔細(xì)處理沉降縫

沉降縫的處理屬于施工中的重要環(huán)節(jié)，若是沒有仔細(xì)處理，總是將涵洞作為過水涵洞處理，認(rèn)為漏點(diǎn)水無關(guān)緊要，那么在施工后就極有可能出現(xiàn)難以整治的漏水，若是漏水長期無法得到治理，就會(huì)導(dǎo)致基礎(chǔ)發(fā)生沉降，引發(fā)多種病害。

3 設(shè)計(jì)中的改進(jìn)意見

3.1 結(jié)構(gòu)型式合理化

山區(qū)鐵路涵洞從設(shè)計(jì)上就應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展以及環(huán)保的思想觀念，因而在結(jié)構(gòu)選型上就應(yīng)當(dāng)注意采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)，從而降低片石的開采，將對(duì)環(huán)境的破壞降至最低，維持涵洞所處環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。例如，在某山區(qū)進(jìn)行涵洞的建設(shè)，規(guī)格為長40米，孔徑3米，高3米。若使用鋼筋砼結(jié)果那么施工所產(chǎn)生的圬工量可以降低400立方，并降低對(duì)山林的破壞，而工程費(fèi)僅僅只需要增加10%，這一點(diǎn)費(fèi)用同環(huán)境保護(hù)比較起來，非常值得。

3.2 圖集應(yīng)當(dāng)統(tǒng)一

對(duì)于鐵路施工中有關(guān)山區(qū)涵洞的施工圖集應(yīng)當(dāng)由設(shè)計(jì)院進(jìn)行統(tǒng)一定型，國家針對(duì)此類圖集應(yīng)當(dāng)制定出統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，由有關(guān)單位進(jìn)行圖集修訂，從而改變當(dāng)前各個(gè)設(shè)計(jì)院自行確定設(shè)計(jì)的現(xiàn)象，通過標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，令涵洞的施工設(shè)計(jì)同當(dāng)前社會(huì)生產(chǎn)力相適應(yīng)，更好地推動(dòng)鐵路建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也便于施工單位查閱，在施工過程中，相關(guān)工作人員也更好的掌握?qǐng)D紙內(nèi)容，而設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行圖集的套用時(shí)也能夠更加便捷。

3.3 設(shè)計(jì)要與現(xiàn)代社會(huì)要求同步

目前山區(qū)涵洞多采用漿砌片石，目的是利用當(dāng)?shù)刭Y源和勞動(dòng)力。這種想法是不錯(cuò)，但現(xiàn)實(shí)是現(xiàn)在大部分青壯年和有一定技術(shù)的人員都到城市務(wù)工去了，在家的大部分是中年婦女，施工中要找到相當(dāng)數(shù)量、有一定技術(shù)的砌石工人很難，導(dǎo)致施工質(zhì)量不高，大量的片石開采對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)也是一個(gè)較大的壓力。新的定型圖集還應(yīng)改善涵洞的外觀，增加富于變化的外觀型式，特別是具有民族物色的外觀造型，應(yīng)按地域、民族分門別類地匯總。

3.4 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對(duì)涵洞的選址進(jìn)行多方案比較

盡量避開山谷沖溝軟弱地帶。設(shè)計(jì)單位應(yīng)在充分勘測(cè)的基礎(chǔ)上弄清地質(zhì)特征，應(yīng)在保證涵洞行人、排水方便的情況下盡可能將涵洞移向山體，避開沖溝。涵洞移向山體雖然會(huì)增加順路順溝的工程量，但是能減少涵洞長度，減少淤泥開挖及外援量，可以減少總費(fèi)用，而且能極大地方便涵洞的施工。

3.5 涵洞基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)應(yīng)朝淺埋柔性基礎(chǔ)方向發(fā)展低配筋率

大量采用厚大鋼性基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)思想是過去鋼鐵產(chǎn)量低，國家對(duì)鋼材控制的要求，現(xiàn)在鋼材產(chǎn)量大，價(jià)格也不高，在國家鼓勵(lì)提高鋼材用量的現(xiàn)狀下，我們應(yīng)該多采用性能比石材優(yōu)越的鋼材。淺埋柔性基礎(chǔ)對(duì)鋼材需用量較大，但對(duì)減少土方開挖量，減小環(huán)境破壞，減小圬工砌筑量，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高社會(huì)化作業(yè)有較大優(yōu)勢(shì)，因此山區(qū)有軟弱下臥層地方的涵洞基礎(chǔ)朝淺埋柔性基礎(chǔ)方向發(fā)展是較合理的。

3.6 防水材料的改進(jìn)

柔性卷材是當(dāng)前處理沉降縫的主要材料，并且防水效果可靠。相比較傳統(tǒng)的剛性水泥填縫以及瀝青麻布處理的方式，采用柔性卷材進(jìn)行沉降縫的防水處理效果更佳。

4 結(jié)束語

通過從設(shè)計(jì)上進(jìn)行改進(jìn)可以將鐵路建設(shè)過程中所遇到的涵洞問題予以解決，尤其針對(duì)當(dāng)前山區(qū)鐵路建設(shè)中涵洞施工困難問題以及環(huán)保問題等具有積極作用。

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