沈庆海+庄鹏

摘要：对于公路建设工程来说，桥涵的设计施工不仅需要外形美观，还需要注意其在公路工程中的作用。施工单位在实际施工中要特别注意桥涵的设计与安全性，致力于提高设计、建设质量，保证公路建设质量。本文分析了公路桥涵设计与安全性的关系，并提出了设计中应该注意的问题，最后阐述了提高山区公路桥涵安全性设计水平的措施。

关键词：公路桥涵；设计；安全性；关系

引言

近年来，我国公路工程快速发展，为地区经济发展作出了突出贡献，也为人们的交通出行提供了很多便利。公路工程桥涵设计涉及多道工序、多项内容，若桥涵设计不合理，会直接影响公路工程后期的施工建设，因此应高度重视公路施工的桥涵设计，加强桥涵设计与安全性的管理和控制，保障公路工程的顺利施工建设。

1桥涵的类型

根据不同的地质条件，桥涵的类型也是不同的，每种桥涵的的类型都有他自身的特点和适应的地址条件，这使得桥涵在施工过程中有充分的选择。

1.1圆管涵

圆管涵一般在农田的灌溉和农村公路排水中应用的比较多，它的构造相对来说比较简单，制作工艺简单；成本较低；力学能力好；方便运输。但是圆管涵的过水量不是很大，且由于接缝处的处理不合格，常常会造成接头漏水的现象发生，十分影响桥路基的稳定性。

1.2盖板涵

盖板涵是由盖板、台帽、涵台、基础和伸缩缝等组成的一种桥涵，他具有可以就地取材，结构坚固、对填土高度和地基承载力的要求较低，同时它的施工简单、修复容易的特点使得其成为桥涵中运用最广泛的一种。盖板涵一般要求涵身直顺，涵底铺砌密实平整，帽石及一字墙或八字墙平直，无翘曲现象。

1.3拱涵

拱涵也可分为石拱涵和钢筋混凝土拱涵，拱涵一般左右洞口形式用八字翼墙，洞口与洞身结合部形式为侧墙。他的特点表现在能够不要钢筋，只需少量的水泥和天然的石料就可以完工；结构坚固、承载力大、使用寿命长；而且拱涵的施工技术简单，可以节省施工的成本。

1.4箱涵

箱涵是以钢筋混凝土或圬工为材料，制作成一个或者多个的矩形的断面。箱涵在实际应用中并不多见，因为他在制作工艺上是非常复杂的，而且需要大量的钢筋和水泥，需要投入较多的资金，除此之外施工方面也存在一定的难度，它对于地况的要求非常高。

2公路桥涵设计与安全性关系

2.1桥涵在地基承载力方面的设计与安全性的关系

地基的承载力需根据实地的地质勘察，对公路桥涵地基的岩土、工程特性指标和地基的承载力、桥涵基底的埋置深度以及拱顶的填土高度等进行计算，按照设计规范，提出施工的措施、要求、试验与鉴定，保证耐久性与安全性。如需局部处理的可直接加深基础，或换填砂夹卵石、或采用旋喷，CFG等，膨胀土上加垫层，基础悬空部分用浆砌片石回填等等。

2.2涵洞进出水口的设计与安全性的关系

进出水口的设计也要与当地的地形相适应，测量和设计都要依据地形进行。需要注意的是，进出水口的设计不能简单盲目的采用八字墙张角度的方法。另外，施工截水墙时最好要提前设计砌片石护基，这样利于取得良好的设计效果。如果涵洞的设计位置较为特殊，例如是设计在非岩石的地基上，那么就要着重考虑洞内外的铺砌长度，而且要重视计算扩散角。灌溉或有侧沟等情况下，路基填方较低时设倒虹吸管，在地面以上的需加矩形槽，在流速大、纵坡陡的地段设置急流槽、跌水井等，在端墙外端底部与沟床铺砌的端部设置隔水墙措施，在冰冻地区对端墙与端管节进行整体刚性基础等。

2.3涵洞孔径方面的设计与安全性的关系

涵洞孔径的确定是结合多种因素进行，包含地质、水流量、河床与进出水口的加固形式等。净空设计的大小要遵循一个原则，就是水流通过的速度不能对河床和桥涵结构造成冲刷破坏，而且在洪水期要保证孔径有足够宣泄洪水的能力。通道式涵洞在确定孔径的时候要参照最新交通部的公路工程技术标准，其中有关于净空的要求。尤其要注意一些高等级公路中，这类公路往往存在较长的涵洞，这样一来洞内的光线会比较差，会给行人和小型车的通行带来安全隐患，另外也十分不利于养护，因此规范对这一类的涵洞有特殊的要求，即适当加大净空设计，或者设计天窗也可。

2.4涵洞定位方面的设计与安全性的关系

设计涵洞的最终目的是泄洪和减少涡流，因此涵洞设计的时候要秉承一个原则，那就是尽量不改变原先的灌溉排水系统和原有交通状态。如果涵洞的孔径较大，那么采用钢筋混凝土框架涵是最为合适的；如果涵洞设计的地形较为复杂并且呈现弯曲状态，那么出于改善水流的考虑，要对完全地段进行取直，并且根据实际情况对沟进行改造。另外，如果存在两个河沟，并且河沟的流量也较小、距离尚近，可试着利用排水沟将两者相连，相连以后的水流量依然不会对路基造成损害，那么就可以采取改沟合并的方式，这样一来涵洞的数量便会得到减少，十分利于工程成本的控制。涵位的选取应尽量从地下水位较高、地表冲积物较厚的沟壑地段或地基承载力低、填土高的软土地层移至边坡稳定、土壤密实，地基承载力较高的岸坡处，涵洞的基础与地基在无法避开软土等不良地质地段时必须进行特殊的加固处理，如碎石桩、旋喷桩、换填砂夹卵石等措施。立交桥涵一般采用逢路设置，特殊情况下，如桥涵的设置密度过大或道路很密时可以考虑合并或改移。

3提高公路桥涵安全性设计的措施

3.1增加钢筋混凝土保护层厚度

首先，混凝土的水灰比、水泥标号、强度等级等都对混凝土的耐久性有着直接的影响。在进行混凝土配置时，应当严格遵循相关规范进行。混凝土保护层是用于保护钢筋免受腐蚀的重要措施之一，然而混凝土也容易出现碳化现象。若混凝土保护层厚度过薄，混凝土碳化后将导致钢筋裸露在外，从而造成钢筋表面的钝化膜受损，从而引起腐蚀。因此加大钢筋混凝土保护层的厚度可有效防止钢筋的腐蚀问题。

3.2加强构造配筋，控制混凝土裂缝

混凝土裂缝可分为工作裂缝和非工作裂缝，工作裂缝是由于超出正常使用极限状态而产生的，而非工作裂缝是由于混凝土配比不当或是施工不当造成的。在桥涵设计中必须严格控制非工作裂缝的产生，主要控制方法可采取加强水平放缩钢筋和箍筋的裂缝控制作用，提高水平防收缩钢筋的配筋率、合理设计箍筋的间距可有效控制非工作混凝土裂缝的产生。

3.3加强桥面铺装层的防水设计

桥面铺装层防水效果的优劣直接影响着工程安全和结构耐久性。在桥面铺装设置防水层可有效防止桥体结构收到侵蚀。通常桥面铺装层采用C30以上等级的混凝土。同时为了防止铺装层混凝土出现裂缝，影响铺装层的防水效果，混凝土铺装层中应当设置钢筋网。铺装层采用复合纤维混凝土可极大提高其防水效果，在混凝土中加入水泥基渗透结晶材料也可取得良好的防水效果。同时泄水管道的设计也非常重要，泄水管道应当及时排泄桥面的雨水，防止产生积水，防止腐蚀桥面结构。

结语

综合上述，公路桥涵的设计往往受到地况、天气等条件的影响，给公路桥涵的设计和施工团队带来一定的困难。这就要求设计师结合具体的实际情况，多进行实地考察，借鉴其他的相关桥涵的设计，总结经验和教训，进行全方位的考虑，尽量避免不必要的失误，确保整个公路的质量和安全过关的同时保证整个工程的经济效益。

参考文献：

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