浅谈构造山坡涵洞的洞口及涵洞设计
作者：刘万红 杨春红 点击数：161
涵洞是桥梁中的一个重要组成部分,在桥梁建设中起很大的作用。特别在公路建设中,为了跨越河流,就必须修筑一些能跨越它们的建筑—涵洞。
现在我们就谈一下山坡涵洞的洞口设计，因为新疆没有多少较大的河，在一些县乡公路上河流的流量不是太大，因此，可以通过设计涵洞，确保道路的畅通及路基的稳定。
山坡涵洞的洞口设施视地形地质和水文条件的不同有以下几种形式：
1)上游路基边沟坡度较大，水流夹带泥砂较多时，可在进水口设置深于涵底的蓄水井，使其起到消耗和沉淀泥砂的作用。
2）涵前的天然河沟纵坡为10%～40%时,可开挖沟槽,其纵坡率P值可取4～10。沟底和沟槽边坡以及路基边沟均需铺砌加工。
3)涵前的天然河沟纵坡大于50%时，水流速度很大，进水口处需做跌水井，以减缓流速，削弱水能。上游沟槽开挖纵坡率因根据河沟地质情况决定，以保证土体不致滑移。为上游沟槽铺砌加固成梯形截面；为上游沟槽铺砌加固成矩形截面，槽底每隔1.5～2m设防滑墙一道。
4）陡坡涵洞的出水口最容易遭到水毁，一般采用八字翼墙、急流槽、跌水、缓流井、消力、人工加糙等设施。但需视河沟天然坡度情况，根据水利计算,合理的选用几种设施及彼此衔接的形式和尺寸。
在公路工程中涵洞的数量很多，如果在设计时，一座涵洞绘制一张或数张设计图，那么设计图值的数量就相当多，不但增加设计工作量，而且增加设计费用。因此，设计时一般根据当地的材料地质和施工条件，全线选择一种或二种涵洞型式，并把全线的涵洞进行分类，将类型相同的涵洞合并在一起，绘制出一张或数张标准设计图。在标准设计图中，各涵洞设计尺寸相同的值。
一） 跨径的确定
按设计流量确定涵洞的净跨径。在确定涵洞净跨径时，应和涵下净高综合考虑，根据计算的涵洞净跨径选用标准跨径。
二） 涵高的确定
涵洞顶面中心标高（即路面中心标高）应服从路线纵断面的要求，可从路线的设计标高（即路基边缘设计标高。
三） 涵底坡度的确定
涵底纵坡最好选用临界坡度，此时涵洞的排洪能力最大，但实际设计时，涵洞的纵破应根据沟底坡度确定。涵洞最小纵坡不小于0.4%,以防淤积也不大于最大纵坡,以防涵底铺砌被冲毁。
四）明涵与暗涵
跨径小的,涵下净高过大,可修暗涵。反之，可修明涵。
五）涵洞尺寸的确定
根据涵径确定板厚，跨径越大，板越厚。板厚还应和混凝土标号（石料标号）、配筋的数量配合所以选择板厚时应注明混凝土标号和钢筋等级。板的宽度应选的适当，混凝土板的厚度一般以1m为单位。根据涵下净高，相适应的台深厚度和墩身厚度。选择时应结合石料标号和砂浆标号综合考虑。
六）材料标号的选用
七）一条路线的石料最好选用一种，以利施工。
如果一座涵洞的台身石料标号与基础石料标号不同；或这一座与另一座涵洞的石料标号不同；或同一座涵洞的某一部位石料用块石，另一部位用片石，这样的设计会给备料或施工增加许多麻烦，而且容易搞错。一个部位的砂浆标号也应尽量采用一种，不要一座涵洞的某一部位用一种砂浆标号，另一座涵洞的同一部位用另一种砂浆标号。
八）地基应力
设计涵位出的地基承载力应大于标准图上要求的地基承载力。当地基承载力低于标准图的要求时，应采取扩大基础或其他措施。
九）工程量
在涵洞设计图上，除了注明涵各部分尺寸外，还应列出涵洞各部分工程量。这些工程数量可从标准图上查到，当无法从标准图上查到时，应通过计算确定。
十）图纸的说明
需在设计图纸上说明的有设计荷载标准，尺寸单位、地基承载力的要求、石料标号和砂浆标号、混凝土标号和钢筋等级以及其他必要的说明。
十一）标准图的说明
领会标准图说明所提出的标准图的使用场合、设计荷载、建筑材料、设计要求和施工要求等内容；选择洞身结构类型和洞口型式；根据设计荷载、标准跨径确定涵洞各部分尺寸；当设计的墙身高度与标准图不一致时，应选用标准图上大一级的墙身高度所对应的各部分尺寸；当设计的跨径与标准图不同时，标准图上跨径小的涵身厚度可用于跨径大的涵洞，而跨径大的涵台身厚度不可用于小跨径的涵洞。