山區(qū)公路小橋涵勘測設計探析

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上考核編號：貴州大學高等教育自學考試實踐考試公路小橋涵勘察設計課程實踐性報告題目： 山區(qū)公路小橋涵勘測設計探析 專業(yè)名稱： 道路與橋梁工程（本科）姓 名： 陳 云 考點名稱： 貴州大學 準考證號： 21371XXXX09X 聯(lián)系電話： 155XXXX3797 2018 年 9 月專心-專注-專業(yè)提 綱山區(qū)公路小橋涵勘察設計探析摘 要為了更好的適應公路工程的發(fā)展，就必須提高小橋涵的勘測工作質(zhì)量。正因為小橋涵建造的數(shù)量多，所以在建設的過程中問題自然不會少，那么遇到問題就要解決問題。山區(qū)公路是公路網(wǎng)中的重要部分，建設比重越來越大，對水土保持和環(huán)境保護的要求也會越來越高。山區(qū)公

2、路橋涵勘察設計是堅持“可持續(xù)發(fā)展”的理念，本著實用、施工方便、環(huán)保、美觀、經(jīng)濟等原則開展工作的，它為后期的工程建設提供了第一手的地質(zhì)資料，是施工的根本。本文主要分析了橋涵構(gòu)造物的勘察方法與側(cè)重點和橋涵布設的側(cè)重點，通過對小橋涵在設計過程中的勘測分析，提出了科學合理的解決辦法，以便對于小橋涵的勘測設計達到合理的標準，從而提高工程質(zhì)量，以達到理想的結(jié)果。關鍵詞 山區(qū)公路橋涵；勘測設計；解決問題1 橋涵構(gòu)造物的勘察設計方法與側(cè)重點1.1 特大、大中橋勘測布設特大、大中橋橋孔應該要考慮水文計算要求和路線平縱橫協(xié)調(diào)配合，重要的跨河（谷）橋要進行橋位多方案的比選。墩臺位置的橫坡變化較大，應分階段有所側(cè)重。

3、如果進行線位微調(diào)可以明顯縮短橋孔時，要及時反饋調(diào)整意見給線路設計人員。實際上，線位的反復調(diào)整可以減少山區(qū)高速公路構(gòu)造物的數(shù)量，降低對環(huán)境的破壞程度。其次，采取綜合地質(zhì)勘察方法獲取構(gòu)造物兩階段設計的地形數(shù)據(jù)。山區(qū)地質(zhì)情況復雜，初測應該采用綜合地質(zhì)勘察方法，包括調(diào)繪、地質(zhì)遙感、槽探、鉆探及物探等。定測階段以地質(zhì)鉆探為主，槽探、物探為輔。遇到巖溶等不良地質(zhì)地段，應視構(gòu)造物的重要程度加強橋梁鉆孔的深度，施工圖的定測階段要逐樁布置鉆孔。地勢陡峭的地段應在橋墩、橋臺處設橫向物探線，搞清潛在的地質(zhì)變化。高填土區(qū)涵洞通道可采用手搖鉆等常規(guī)手段，如果承載力明顯不足、覆蓋層較厚應布設一定數(shù)量的鉆孔。1.2 小橋涵

4、勘測涵洞位置和孔徑是山區(qū)公路小橋涵布設的重點。涵洞位置布設要方便排水，基礎、進出口的工程量要盡量少。山區(qū)的特殊地貌導致積水時間短，流量集中，不需要額外預留過水空間?？讖降耐扑阃緩胶芏?，比如地方水文公式，一般應該大于1.5m。如果是泥石流地區(qū)，則孔徑應該適當加大。1.3 分離式立交和通道的勘測堅持“可持續(xù)發(fā)展”的設計理念，充分考慮人民群眾工作生活和社會經(jīng)濟發(fā)展的需要，發(fā)揮分離式立交和通道的綜合功能。詳細調(diào)查當?shù)厝嗣癯鲂星闆r，預測今后地方經(jīng)濟發(fā)展，預留發(fā)展空間。林區(qū)路段要特別考慮進出口的設定，方便防火防災、運輸木材等。2 小橋涵位置的設置2.1 平原區(qū)小橋涵位置的設置平原區(qū)河溝一般縱坡比較緩，水流

5、流速比較小，據(jù)此特點設在天然溝床上的小橋涵的立面布置，原則上涵洞底標高及坡度應與天然溝底標高及縱坡基本一致。公路路基較寬處， 其排水構(gòu)造物的縱坡要大一些，一般涵洞底縱坡采用2% 4%，而斜交角度較大的橋涵應取其較大值。農(nóng)田灌溉涵，要選擇合適的涵洞底標高和縱坡，一般的進口標高要低于灌溉渠底標高20cm左右，進出口的位置要與原渠的位置吻合。2.1.1對于人工灌溉渠道，應與當?shù)叵嚓P部門共同商定涵洞位置及孔徑大小，必要時應簽署協(xié)議書，避免設置過多孔徑過大的涵洞造成浪費，同時也要避免調(diào)查不徹底，施工期間或施工后又增補涵洞。 2.1.2在路線通過較長的低洼、泥沼地帶時，在具有天然縱坡的地段，可適當多設置涵

6、洞，否則容易發(fā)生排水不暢或長期積水的情況。2.1.3路線靠近村莊時，要特別注意設置涵洞，以排除村內(nèi)積水。2.1.4在有長期積水的低洼地段，為了平衡路基兩側(cè)的水位，也需要設置小橋涵。2.2 不良地質(zhì)地段小橋涵位置的設置溝谷縱坡較陡，固體堆積物在溝口堆積擴散，形成沖積扇，如果橋涵位置設置不當，一次洪水就可能將構(gòu)造物淤死，最好的辦法是路線從沖積扇頂部穿過或靠近山溝。修筑導流壩、疏通河溝，增大泥石流速，使泥砂很快通過構(gòu)造物輸送到大河中去。在軟土泥沼地段，路線應選擇比較狹窄的地段通過，狹窄處一般泥沼覆蓋較淺，便于處理橋涵基礎。2.3 山嶺區(qū)小橋涵位置的設置2.3.1山嶺區(qū)一般應每溝設一涵洞，間距不宜大于

7、300m，尤其在降雨量大或者暴雨集中且山坡植被很稀疏的地區(qū)，河溝均不宜合井設涵。當匯水區(qū)很小，兩河溝相距很近，又具備溝通的條件下通過經(jīng)濟比較，工程造價比較低時，方可合并，但需注意開挖排水溝或加深加寬邊溝時，要做好河溝擋水壩及路基的防護工程。2.3.2設置載水溝的地段，在致水溝排水出口處應設置涵洞，以免水順邊溝流經(jīng)距離過長而沖刷路面和路基。2.3.3路線的轉(zhuǎn)角較大（大于90°），曲線半徑比較小，進入彎道前的縱坡大于4%。坡長在200m內(nèi)又無別的排水涵洞時，在彎道地點附近應設置涵洞。2.3.4由路線的陡坡段過渡到緩坡段，在此200 m內(nèi)又無其他涵洞時，在變坡點附近應設置涵洞。2.3.5匯

8、水面積大于0.05km²，并具有明顯的溝形時，則需要設置涵洞。小橋涵的設置應盡量符合水流方向，不應強求正交。2.3.6當溝底坡度較陡，路基填土較高，地形條件許可的情況下，可考慮將涵洞設在溝坡上，但應注意出水洞口不應沖刷農(nóng)田和路基邊坡。2.3.7當河溝坡度較緩時，可考慮將涵洞設置為正交，以減短涵長，為防止沖毀農(nóng)田，應注意修建引水工程。2.4 丘陵地帶小橋涵位置的設置2.4.1路線跨越丘陵地區(qū)的山脊線，在變坡點的凹形豎曲線處可以開挖排水溝，不設涵洞；對于排水溝較長又為巖石地質(zhì)時 ，是否需要設置涵洞應通過經(jīng)濟比較加以確定。2.4.2當路線跨越灌溉渠時，可與當?shù)赜嘘P單位協(xié)商，參照上、下游排水

9、構(gòu)造物情況進行設置。2.4.3路線跨越彎曲的河溝時，可進行截彎取直，使水流暢通，并盡量與路線正交。2.4.4當河溝與路線方向斜交時，在地形條件許可且工程量不大的情況下，可進行改河，使水流與路線正交，改河后上游洞口以外的直線長度最好不小于1.5倍的主槽寬度，下游改河位置以占地面積及工程量最小而定，同時應注意設置改河后的上下游防護工程使其不致影響路基及沖毀農(nóng)田。2.4.5當路線必須在河彎處通過時，則涵洞應設在水流較集中的一側(cè)。3 對于小橋涵勘測設計的主要原則3.1 小橋涵類型的選擇小橋涵結(jié)構(gòu)類型的確定，一般都要根據(jù)當?shù)亟ㄖ牧?、施工條件、地形、地貌等因素來確定。當?shù)氐慕ㄖ牧吓c施工條件有時直接影響

10、工程造價與工期。3.2 小橋涵類型的選型原則橋梁選型時除須滿足“安全、適用、經(jīng)濟、美觀和有利于環(huán)?！钡幕驹瓌t外，在具體確定類型時還應遵循如下原則：3.2.1小橋涵類型選擇應根據(jù)所在公路等級、使用任務、性質(zhì)和將來發(fā)展的需要，綜合各種因素和條件，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較，權(quán)衡利弊確定。3.2.2小橋涵類型選擇應符合因地制宜、就地取材和便于施工、養(yǎng)護的原則。一條公路上的橋涵類型應盡可能采用統(tǒng)一的標準形式，以利施工。3.2.3橋涵類型選擇應考慮農(nóng)田排灌的需要?？拷彐?zhèn)、城市、鐵路及水利設施的橋涵，應結(jié)合有關方面的要求，并適當考慮綜合利用，相互配合。3.2.4小橋涵類型選擇還應綜合考慮橋涵址的自然特征和環(huán)境條件

11、，結(jié)合路基高度和填料狀況，考慮排洪和交通的需要。選擇類型應與河溝特征及地形、地質(zhì)、水文條件相適應。3.3 對于小橋涵設計位置的選擇在公路小橋涵工程外業(yè)的調(diào)查時必須要與實地相結(jié)合，并在地形圖上仔細認真的校對在初步設計中所確定橋涵的數(shù)量、位置以及結(jié)構(gòu)類型等方面是否科學合理。在調(diào)查中所確定橋涵設置的合理性，所以就必須全面充分的考慮在排洪、農(nóng)田水利的灌溉、綜合排水功能和在通行道時對人和車通行的相關要求。只有全方面的，各個因素的考慮才能達到真正的符合公路小橋涵勘測設計的原則，做好設計，做到最好。而且隨著我國國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展與建設，對于修建公路是其最根本的建設基礎，如果在建設中出現(xiàn)了一些差錯，就會給人民

12、群眾帶來生活上的不便，在生產(chǎn)上造成很大的損失。所以，在公路勘測設計中，如果在允許的條件下，負責設計工作的人員必須要親自參與到工程調(diào)查中，聽取意見，必須從長遠的規(guī)劃效益出發(fā)，根據(jù)公路設計的要求與技術(shù)標準，在最終確定橋涵設計的數(shù)據(jù)和位置以及結(jié)構(gòu)類型等方面，必須要結(jié)合實地的情況，以免在工程實施過程中出現(xiàn)一些狀況，從而給工程設計造成變更的麻煩以及增加費用等問題。3.4 小橋涵擇位小橋涵位置選擇應根據(jù)小橋涵的用途，結(jié)合線路平、縱面和水文、地形、地質(zhì)條件，以及道路、灌溉系統(tǒng)等要求綜合考慮確定。3.5 小橋涵擇位時應遵循的原則1）小橋涵位置應服從路線走向。由于單個小橋涵的工程數(shù)量不大，因而小橋涵位置一般是在

13、路線走向基本確定的情況下來選擇的。只有在特殊情況下（如路線遇大洼深溝、路線與河溝斜交較大等情況）才進一步權(quán)衡利弊，在不降低路線標準的條件下局部調(diào)整路線，使之從較好的橋涵位置通過。2）小橋涵址應布設在地質(zhì)條件良好、河床穩(wěn)定的河段。3）小橋涵址應選擇在水文、水力條件較好的河段。不因小橋涵位置不當而造成排洪不暢、沖毀路基、積水淹田或使農(nóng)業(yè)灌溉和正常交通受到影響。4）擇位選擇要綜合考慮各種因素并進行技術(shù)經(jīng)濟比較，使橋涵工程量最小，以減少工程造價和養(yǎng)護費用。5）涵洞位置和方向的布設，宜與水流方向一致，避免因涵洞布設不當，引起上游水位壅高，淹沒農(nóng)田、村莊和路基，引起下游流速過大，加劇沖蝕溝岸及路基。6）涵

14、洞的設置應綜合考慮施工、養(yǎng)護、維修的要求，降低建設和養(yǎng)護費用。7）沿線涵洞布設密度應根據(jù)地形、地貌、水文及農(nóng)田排灌等自然條件確定，但考慮路基施工壓實方便，其涵洞間距不宜小于50m。3.6 公路小橋涵的定位設計要求公路小橋涵的定位設計主要就是要確定小橋涵中心樁號和橋軸線的方向與跨河溝時路中線的位置。對此，在選擇時必須要綜合的考慮到幾方面的問題：1）在橋位的選擇上盡量要選在河道水流平緩、順直的河段。2）在沿溪線跨越的支溝時，要盡量把橋位選在能夠受到大河壅水倒灌的影響范圍外。3）對于橋梁軸線盡量要與洪水的主流方向保持垂直。4）盡量要選河流比較狹窄以及河灘較窄較高并且岔流較少的河段跨河。5）橋位必須選

15、在河床地質(zhì)比較好，其地基的承載力較大的河段。6）對于橋位的選擇需要使兩岸橋頭土石方比較少，可以便于路線的銜接，同時可以避免兩岸不好的地質(zhì)地段。3.7 公路小橋涵設計流量及橋涵孔徑的確定在推算公路小橋涵設計的流量以及在確定橋涵的孔徑時，必須要針對相關設計進行地形、植被、水文、土壤、氣象和農(nóng)田水利等相應資料的勘測收集。在通過對橋涵工程地質(zhì)的調(diào)查，充分了解地基的承載力和地下水的情況以及地質(zhì)構(gòu)造等對構(gòu)造物穩(wěn)定性方面的影響作用。在針對相關建筑材料進行檢測調(diào)查，可以更好的合理選擇橋涵結(jié)構(gòu)的類型。對于改建公路上通過對原有橋涵的調(diào)查，可以方便對原有橋涵提出利用或者改建的方案。在新修建的公路上，也可以用直接類比

16、的方法確定新修建橋涵勘測設計的孔徑和流量。在針對灌溉渠道的調(diào)查時，主要是可以方便確定橋涵的孔徑和類型以及主要的加固方案。3.8 公路小橋涵對于在結(jié)構(gòu)類型上的選用對于在公路小橋涵類型的選擇方面一般是根據(jù)其水文、地形、工程造價、水力條件、施工的期限、施工的條件、建筑材料的主要情況以及養(yǎng)護維修的問題和地質(zhì)的條件等多方面因素進行綜合的考慮并加以確定。在針對小橋與涵洞的選擇上主要就是根據(jù)路堤的高度、設計的流量、河床的縱坡和溝谷的深淺以及地基情況與建筑材料等因素來確定的。通常情況下在宣泄能力允許的范圍之內(nèi)，一般跨越常年的水流或都是季節(jié)性的水流漂浮物較少，并且不會受到路堤高度的限制時，應用涵洞會比小橋較經(jīng)濟

17、。但是，如果設計的流量較大時，其河道里的漂浮物較多或者是有泥石流等，則兩岸是有陡峭的深溝并且同時填土過高，這時就需應用小橋。3.9 對于小橋勘測設計中的流量計算在對小橋涵設計進行流量的計算（也就是水文的計算），它主要就是為了確定橋涵的孔徑和型式。通常的計算方法主要包括在徑流形成法、暴雨推理法、直接類比法以及形態(tài)調(diào)查法等幾種方式。經(jīng)過調(diào)查實踐研究，在計算方法中應盡量應用適合本地區(qū)的相關參數(shù)和計算方法，并且同時要應用兩種以上的方法進行計算，做到相互核對比較。根據(jù)一定數(shù)量的洪水調(diào)查資料，對調(diào)查算得的流量與按公式計算值進行比較，修正公式算的結(jié)果。通過調(diào)查既有橋涵通過的歷史最大流量進行比較驗證。4 小橋

18、涵形式的選擇應根據(jù)道路等級選擇橋涵形式，等級低的可考慮采用臨時性的橋涵，等級高的應選用永久性的小橋涵，在交通密度較小或季節(jié)性通車的低等級道路上，還可考慮修建漫水橋或過水路面等小型過水建筑物。不僅如此，選擇橋涵形式時，還應考慮到道路今后的發(fā)展遠景，選用的橋涵形式應便于今后的改建以及在運營時期的安全可靠性。凡能修建單孔涵洞的，不宜修建多孔涵洞。高路堤時，設涵洞則洞身較長，設小橋則墩臺較高，必須根據(jù)當時的實地情況在滿足排水的前提下，從二者之間作合理選擇；低路堤時，則可考慮設小橋，如要設涵洞，則需挖深溝槽，加大孔徑或改用流線形涵洞入口。如果路堤過低或處于路塹區(qū)段，也可考慮設置倒虹吸涵洞，而在水流有足夠

19、高度的情形下，亦可采用渡槽。對于設計同一路線，在地形相近的路段，應盡量采用同樣形式及跨徑相同的構(gòu)造物，以便于集中預制、節(jié)省模板、保證質(zhì)量、加快施工進度。在貫徹就地取材原則的同時，應綜合考慮運輸條件。根據(jù)設計流量的大小，小橋涵形式的一般選用順序是：圓管涵一蓋板涵一拱涵一小橋。設計流量在10m³/s左右時，一般宜采用圓管涵，如路堤高度不能滿足圓管涵的要求，則宜采用蓋板涵；設計流量在20m³/s左右時，若路堤能滿足最小填土高度的要求，則宜采用蓋板涵；設計流量在20m³/s 80m³/s，特別是當路堤較高時，更宜采用拱涵；流量不小于80m³/s100m

20、³/s時，適宜采用小橋。但由于涵洞與小橋相比具有很多優(yōu)點，因此，有時流量雖大，在泥砂、漂流物較少，不受路堤高度限制，而上游又允許積水等情況下，可以采用多孔涵洞來代替小橋，但孔數(shù)不宜超過3孔4孔，以免各孔流量不均造成涵澗淤塞失效。選擇小橋涵形式時，最好采用已有標準圖的橋涵，以便于設計與施工，小橋涵形式的選擇也和氣候、地形以及日后的養(yǎng)護維修有關。另外，車輛、行人、牲畜通過小橋涵，其形式、尺寸不僅應能滿足目前需要，還應適當考慮今后的發(fā)展需要。當小橋涵有通航要求時，需調(diào)查航道的等級，通航船舶的噸級，合理選擇小橋涵形式。4.1 鋼筋混凝土蓋板涵的選擇這是無石料地區(qū)常采用的一種類型，其主要特點是

21、：1)建筑高度較小，受填土高度限制??；2)易于采用工廠預制，現(xiàn)場裝配，施工簡便迅速；3)為簡支結(jié)構(gòu)，對地基條件要求不高；4)遭受破壞后易于修復。但由于需用水泥、鋼筋等材料，一般造價較高。通常適用于石料短缺、填土高度受限制以及公路等級較高的情況。由于這類橋(涵)用鋼材較多，在缺乏鋼材的情況下，應盡量采用其他類型。在地基承載力達150KPa 以上，板頂填土高度小于或等于10m時,可采用鋼筋混凝土明板或暗板。蓋板的應用范圍最廣，原因是其構(gòu)造簡單，自重較輕，對地基承載力的要求不會太高，維修起來方便。蓋板更適應于低路堤段。當填土高度在5m以內(nèi)時采用此種結(jié)構(gòu)最多。若填土更高，則采用石拱為宜。在高速公路上采

22、用明板涵結(jié)構(gòu)，必須在明涵兩頭設置搭板，以防止產(chǎn)生跳車現(xiàn)象。4.2 鋼筋混凝土箱涵的選擇箱涵是一種閉合式的鋼筋混凝土薄壁結(jié)構(gòu)，多用于無石料地區(qū)。其主要特點是整體性能好、對地基適應性較強，但用鋼量多、造價高，一般多用現(xiàn)場澆注施工，施工難度較大，通常使用于地基承載力較小的情況。由于箱涵整體性好、結(jié)構(gòu)堅固、跨度尺寸適中，常用于高速公路人行通道。箱型結(jié)構(gòu)主要應用于軟土地段，箱頂填土小于3m，對凈寬、凈高有特殊要求的小橋涵、特別是各類通道，宜采用此種結(jié)構(gòu)。箱涵整體性強，但鋼筋用量多，施工困難。需現(xiàn)澆搭支架施工。高速公路上的箱涵每座預算造價約在30萬元以上，經(jīng)濟技術(shù)指標每延米1萬元以上，造價非常高。4.3 鋼筋混凝土實心板、空心板橋的選擇當設計流量、溝形較大時，選擇結(jié)構(gòu)型式宜采用實心板、空心板結(jié)構(gòu)。按規(guī)范要求，單孔跨徑大于等于5m小于20m，或多孔跨徑大于等于8m小于30m屬于小橋范疇.在測設中定為小橋后，下部結(jié)構(gòu)的確定主要依據(jù)以下幾點:1）當單孔孔徑在58m，臺身高度5m以內(nèi)，地基承載力在200KPa以上，可采用輕型橋臺，擴大基礎。2）當孔徑大于等于8m臺身高度5m左右，地基承載力250KPa以上，可采用重力式橋臺，擴大基礎；臺身高度6m以上，地基承載力250KP