殷邦國

摘 要： 為了能夠保障公路工程的整體質(zhì)量，為城市建設(shè)與經(jīng)濟發(fā)展提供更加有利的支持，做好公路涵洞地基以及基礎(chǔ)設(shè)計是非常必要的。本文首先對上埋式公路涵洞地基以及地基工作機理，設(shè)計方法進行了具體分析，希望能夠為相關(guān)的設(shè)計工作者提供一些建議和參考。

關(guān)鍵詞： 上埋式公路涵洞；地基設(shè)計；基礎(chǔ)

引言

在城市建設(shè)發(fā)展的過程中，公路所發(fā)揮的作用是不容忽視的。公路質(zhì)量直接影響交通運輸與社會和諧穩(wěn)定，近些年來，隨著公路工程數(shù)量不斷增多，公路工程質(zhì)量也為社會各界所關(guān)注，其中地基與基礎(chǔ)設(shè)計合理性直接影響公路質(zhì)量，深入研究地基與基礎(chǔ)設(shè)計，能夠更好的保障公路工程質(zhì)量。而在公路工程施工中，上埋式涵洞地基與基礎(chǔ)設(shè)計的難度較大，設(shè)計者應該在充分了解涵洞工程地基與基礎(chǔ)工程機理的情況下進行設(shè)計，如此才能提高設(shè)計的可行性、合理性、科學性。

1地基承載力確定方法

地基承載力方法的確定方法有很多，而具體采用什么方法，要需要根據(jù)共設(shè)計安全等級有關(guān)，工程的安全等級越高，地基承載力的確定方法就越可靠，花的費用就越高。

加強公路地基基礎(chǔ)設(shè)計，是公路質(zhì)量得以提升的前提?；A(chǔ)設(shè)計規(guī)定：各區(qū)域的地基需要具有一定的承載力，在按公式進行計算之前，應對實際路面承載能力進行數(shù)據(jù)檢測，并通過回收的數(shù)據(jù)完成地基方案的制定任務(wù)。總結(jié)以往的工程經(jīng)驗，公路地基的建筑方法同樣適用于橋涵地基的建筑，而對其建筑的基本規(guī)定為：橋涵地基需要進一步完成地址勘測、原位測試、野外和在實驗等多個過程，并利用公式對完整的數(shù)據(jù)信息進行計算，獲取最恰當?shù)慕ㄔO(shè)方法。在對地基承載力進行確認時，可以根據(jù)地區(qū)的實際情況綜合運用多項方法，例如：理論公式法、經(jīng)驗總結(jié)分析法、現(xiàn)場數(shù)據(jù)計算法等等。通過以上信息不難發(fā)現(xiàn)，為避免統(tǒng)一的承載力方法對區(qū)域性有所限制，現(xiàn)階段已取消了規(guī)范的公路地基承載力查表法，有效的避免了因人為原因而導致數(shù)據(jù)不準確問題發(fā)生。地基承載力的確認需要由工程設(shè)計人員以及施工人員共同合作，保持統(tǒng)一的建筑、設(shè)計思想，以提高地基的基本承載力、增強地基基礎(chǔ)抗性為原則，保證工程質(zhì)量，讓設(shè)計結(jié)果的使用價值更高，而這與涵洞工程的建筑策略背道而馳。

2涵洞工程地基及基礎(chǔ)工作機理

因為涵洞是橫穿路基中公路工程的主要構(gòu)造物，在現(xiàn)代的涵洞地基和基礎(chǔ)設(shè)計已經(jīng)成為橋梁中地基和基礎(chǔ)設(shè)計中的一種類，通常情況下都是按照傳統(tǒng)的設(shè)計方法來進行設(shè)計。在這里對山區(qū)高填堤涵洞的結(jié)構(gòu)進行研究之后，確定這種涵洞地基和基礎(chǔ)設(shè)計與傳統(tǒng)的地基基礎(chǔ)工作的性質(zhì)不同，所以如果使用傳統(tǒng)的設(shè)計方式會使得涵洞的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)受力不均的現(xiàn)象，進而使得涵洞的結(jié)構(gòu)受到破壞。

在對極限地基承載力進行推演的時候，首先應該假設(shè)地基的破壞面和破壞面上面的受力狀態(tài)、抗剪強度，然后地基土能夠在所假設(shè)的破壞滑動面上被擠向地面，這時候就和設(shè)計的是相同的，可以根據(jù)靜力平衡來將地基的極限承載力進行確定。這種理論模式通過實際的實驗進行驗證之后能夠被證實。但是這種計算方式并不適合作為涵洞地基和基礎(chǔ)進行計算，因為涵洞是一種空心的路堤下面所填埋的構(gòu)造物。傳統(tǒng)地基及基礎(chǔ)的設(shè)計概念是要求地基和基礎(chǔ)的剛度越大（地基處理得越好），基礎(chǔ)底面越寬（基礎(chǔ)壓力越小，基礎(chǔ)沉降越小），上部構(gòu)造物就越安全，而實際上涵洞的工作狀況剛好相反，這就是本文認為按傳統(tǒng)的地基基礎(chǔ)設(shè)計思想設(shè)計涵洞地基與基礎(chǔ)是不科學的原因。事實證明這也是產(chǎn)生涵洞病害的原因之一。例如，有部分坐在軟基上的涵洞工程，設(shè)計上為滿足地基承載力的要求采用了樁基礎(chǔ)，經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，凡是在軟基上采用樁基礎(chǔ)的涵洞工程，現(xiàn)已全面遭到破壞。

所以在進行實驗的時候不會出現(xiàn)理論中地基土被擠出地面的現(xiàn)象，在這里傳統(tǒng)的地基極限承載力不適合涵洞工程。通過上面的分析可知，傳統(tǒng)的極限承載力計算方式不適合涵洞工程，那么如果不按照極限情況對涵洞的地基承載力進行考慮，是否能夠按照一些傳統(tǒng)的方法來將涵洞地基承載力進行確定，下面進行詳細的分析。

3設(shè)計方法

因為公路涵洞地基和基礎(chǔ)受力工作特性與一般的公路地基以及基礎(chǔ)受力工作特性存在很大的不同點，所以公路橋涵地基和基礎(chǔ)規(guī)范中的基底壓力以及地基承載力的計算方法在涵洞工程中就不會起到任何的作用。從整個基礎(chǔ)規(guī)范中的所有設(shè)計計算方法來看，還是存在部分計算方法在涵洞工程中是適用的，比如，基礎(chǔ)埋置深度以及沉降計算方法，然而地基承載力的設(shè)計和確定原則在涵洞工程中不適用。上埋式公路涵洞地基及基礎(chǔ)的設(shè)計可以使用下面的方法來進行設(shè)計和計算。

3.1在不能夠確定涵頂土壓力分布以及基底土壓力反力分布的數(shù)值結(jié)果時，可以將土壓力和基地土反力之間的關(guān)系看作是線性關(guān)系，然后再對結(jié)構(gòu)受力進行分析的時候要將安全系數(shù)考慮進來。這時候涵洞上部的土壓力可以進行確定，根據(jù)顧安全公式可以將涵頂土壓力和基底土壓力之間的線性關(guān)系進行確定，進而能夠?qū)⑵渲猩婕暗母鞣N量進行確定。

3.2在使用細粒進行填土時，當將每一層中的土填實之后，就應該沿涵洞周邊的墻的地方將填土體進行切割，切出來一小段的縫隙，這段人工切斷填土體在沉降差的作用下，會產(chǎn)生豎向剪動力，這個剪動力的產(chǎn)生已經(jīng)經(jīng)過實驗證明。這時候就可以將涵洞頂端的土壓力進行確定，可以根據(jù)公路規(guī)范中上覆土柱的壓力來計算土壓力的大小。

3.3涵洞地基的承載力在涵洞基礎(chǔ)穩(wěn)定的情況下，等于涵側(cè)土堤下的地基承載力，所以地基在進行設(shè)計的時候，不能夠?qū)⑵湓O(shè)計成強涵基，也不能將其設(shè)計為弱路基，因為在這兩種情況下都不能夠?qū)⒑吹牡鼗休d力進行確定，這是因為這兩種涵側(cè)土堤的地基承載力無法進行測定。涵洞地基承載力出現(xiàn)不足的情況，不能夠只針對涵洞的地基進行處理，更應該對涵洞兩側(cè)的地基進行處理，這時候處理的范圍可以根據(jù)路堤的填土高度來進行確定，并且對兩側(cè)地基的處理應該與涵洞地基的處理標準相同。比如，一些沒有經(jīng)過特殊處理或者沒有經(jīng)過論證的軟基樁是不能夠作為涵洞基礎(chǔ)。

3.4在進行涵洞地基和基礎(chǔ)驗算的時候，使用的驗算原則不是地基基地的壓力要小于地基所允許承載力，而是應該計算涵頂水平面中涵體和兩側(cè)填土體之間的沉降差，并且這個沉降差應該盡量縮減到最小，得到最小的沉降差之后，可以根據(jù)顧安全式來進行反向推理得到，這樣進行計算出來的結(jié)果能夠相對準確。

3.5在對涵洞地基和基礎(chǔ)設(shè)計的時候，應該將涵洞基礎(chǔ)平均總體的沉降量進行計算，這個沉降量應該小于過水，或者是符合交通對涵體的沉降要求，這樣才能夠保證涵洞地基和基礎(chǔ)設(shè)計符合設(shè)計標準。

結(jié)束語

首次對公路涵洞地基和基礎(chǔ)的工作性狀進行了機理分析，分析依據(jù)是大量的試驗數(shù)據(jù)和實際涵洞工程調(diào)研。以基底壓力小于地基承載力為原則的地基設(shè)計方法不適用于涵洞工程。結(jié)合涵洞、填土體、地基及基礎(chǔ)共同工作機理模型分析，提出了涵洞地基與基礎(chǔ)的設(shè)計方法與原則。本文建議的涵洞地基與基礎(chǔ)設(shè)計方法，還有待今后的工程驗證和進一步完善?！?/p>

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