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【摘 要】 公路桥涵的设计是一件复杂和非常有技术含量的事,桥涵在公路的建设中占据的比例是非常大的,所耗费的资金也是整个工程中的大数目。所以,桥涵的合理设计对于整体公路的质量和造价都具有直接的影响。本文主要对公路桥涵设计问题进行了分析探讨。
【关键词】 公路桥涵;类型;设计;注意问题
引言:
桥涵的设计是一项复杂的工作,由于受地形、地质等条件的影响,在实地调查时会产生一定的难度,这就要求在设计时要反复对比方案,多与现场情况相联系。在水流计算时要以临界水流状态为参考,选择合理的桥孔或涵洞断面,在桥涵位置的选取上要注意平面的整体协调、纵面的进出口形式选取与涵底铺砌纵坡的调整,还要注意以地形、地质条件的联系。为了更有效地消除桥涵的水毁潜在因素,一般要设置其它的设施,如急流槽、消力池、跌水等。桥涵运营后期的养护与加固也是其重要的部分,这些也是桥涵布设时的考虑因素。只有全面综合考虑了各因素,才能确保路线的安全、舒适与经济。
一、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、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。
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。
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。
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。
二、公路桥涵工程的设计
桥涵是桥和涵洞的统称,桥涵是工程术语。修建公路需要架设桥涵,桥涵基础设计应保证具有足够的强度、稳定性及耐久性,并根据水文、地质、地形、结构形式、材料供应和施工条件合理地选用基础类型、地基加固形式以及基础埋置深度。
1、关于桥涵工程的位置确定
桥涵在进行设计时,应该经过实地测绘和调查取得桥(涵)位地形、地物、洪水泛滥线、河道主河槽、河床位置等资料,并绘制成地形平面图,比例为1∶500~1∶5000,测绘范围应根据工程规模、重要性、河道情况确定。若有不良地质现象,如滑坡、崩坍、泥石流等以及河道弯曲、主支流汇合、河汉等,均应在图中示出。小桥的平面布置一般只需在1∶2000地形图上进行,现场核对即可。当地形、地貌复杂,上下游有附属设施,或1∶2000地形图不能满足平面布置的需要时,须实测桥址1∶500~1∶1000平面图。需实测的情况计有:1)位于挖方段的小桥,其墩台位置不能仅在现场确定者;2)在山坡陡峻、沟槽偏斜等处,不能直接在1∶2000地形图和现场布置者;3)地物复杂,小桥布置与其他建筑物相互干扰者;4)上下游有复杂改沟工程者;5)须设置山坡建筑物(如急流槽、缓流井)和导治结构等附属设施者;6)斜交小桥地形复杂者。桥址平面图的测绘范围以能满足上述情况的小桥设计为原则。小桥的桥址纵断面一般利用路线中平测量资料,再根据地形起伏适当加桩即可。
2、桥涵工程的地基承载力和基础处理
桥涵基础的地基应有足够的承载力。基础应埋置—定的深度,以防止水流冲刷和冰冻影响。小桥涵的地基承载力和基础处理问题,在不少工程设计中没有得到很好的解决。不仅使小桥涵位置、结构型式发生重大变更,而且还引起投资的大量增加,严重耽误了工期,有的还酿成工程事故,产生了不良影响。所以小桥涵的成败在很大程度上取决于对基础的正确设计。为此,设计部门应注意提高对基础设计要多做方案比较,牢固树立优良设计的思想,为施工创造良好的前提条件。同时要高度重视地质不良地段的地基承载力要求,加强外业调查,加大投入,充实地质专业人才,逐一对小桥涵进行仔细勘测。
3、小桥涵台背防水层施工具体要求
小桥涵的台背处理,多年来一直未能得到很好的解决,因此,小桥涵台背防水层施工具体要求:其一,箱通和箱涵的台背,在基础以上凡是被土淹没部分,包括暗涵的台背、顶板以及桥台的肋板,均涂以热沥青两道,每道厚1~1.5mm,要求涂刷表面均匀一致,边缘整齐。其二,需做防水處理的砼需在养生完成并至少晾干10天后方可进行防水施工,施工前应将砼表面清理干净。其三,防水层施工宜在干燥温暖(温度不低于5℃)的天气下进行:当在炎热的季节施工时应采取遮阳措施,防止烈日暴晒,沥青流淌。采用的沥青应满足《建筑石油沥青》(GB/T-494-1998)的有关要求。其四,对已进行填土施工的按原则规范要求执行,未施工结构物要求各施工单位按此文件在台背回填施工前完成。未施工的暗涵台背回填按照明涵台背的要求进行施工。暗涵台背回填施工长度5m,高度为原地表至涵顶的距离。
三、桥涵设计中应注意的问题
设计师在设计桥涵时,不能凭空想象,必须先了解施工地段的具体的地况和天气等情况,结合实际情况来设计,同时由于很多设计师没有施工的经验,不知道施工的过程中会遇到什么样的问题,倡导设计师多参与到施工的过程中来,了解施工的流程。总结经验和教训服务于以后的设计工作。以下总结几点设计中的经验仅供参考: 1、涵洞设计应应河流的原状
涵洞的设计要考虑到排洪的作用以及防止涡流的产生,这就需要涵洞的设计最好是顺应河流的水流走向,尽量在不改变河流的面貌的基础上进行涵洞的设计,这不仅有利于河水的顺畅,同时可以保持河流的原始面貌,尽量减少对大自然的破坏,保持生态平衡。当然在复杂的河流走向的情况下,综合考虑其他因素后对于河床形状适当的改变也是有必要的。
2、涵洞地基承载力的考虑
地基的承载力是判断桥涵质量和安全性的重要指標,出事故的桥段很多问题都出在了桥涵的地基承载力不足的问题上。设计师在设计桥涵时必须要有对于桥涵承载力的精确的鉴定,只有给出相应的承载力数据,施工队伍在施工的过程中才会按照该标准去进行承载力的测试。这样的要求不仅可以减少事故的发生,还可以大大的减少由于质量问题而进行修复工程带来的资金浪费。
3、涵洞位置的选择
公路的施工最困难的就是遇到复杂的地质条件。这对于公路的施工会造成很大的影响,所以涵洞的设计过程中必须尽量的避免山区岩层破碎及坍方地段、滑坡、陡坡等容易造成地基不稳的地方搭建涵洞。平原地带在穿越低洼和积水的地段时,应设置多道涵洞,避免排水不畅和长期积水的情况出现。
4、两条河流距离短的情况
在两条客流相距较短的时候,当两条河流的距离短于200m时一般情况采用改沟合并的方法,该方法需要开挖排水沟和加深加宽边沟并需要对路基进行加固处理。在改沟之前需要考虑到改沟合并之后是否会造成河流的冲刷力增大以及淤积情况的产生,如果是则该方法并不适应此河段。但是改沟合并能够减少涵洞的数量,这就可以减少整个工程的成本预算,节约资金。
5、涵洞孔径大小的设计
涵洞孔径的大小决定了排水量的大小,当然孔径的大小需要根据河流的流量、河床地质以及河床的地形来决定的。需要了解的是孔径的大小必须与台高保持一定的比例,否则容易增大施工的工程量。
四、结束语
综合上述,桥涵的设计往往受到地况、天气等条件的影响,给桥涵的设计和施工团队带来一定的困难。这就要求设计师不要闭门造车,要结合实际情况,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过关同时保证整个工程的经济效益。
参考文献:
[1]周波.山岭地区道路交通与桥涵的关系[J].农业科技与信息.2009(06)
[2]薛永超.公路小桥涵施工技术的几点见解[J].交通世界(建养.机械).2010(06)
[3]刘明.小议公路桥涵连接处施工质量控制[J].科技信息.2010(09)
【关键词】 公路桥涵;类型;设计;注意问题
引言:
桥涵的设计是一项复杂的工作,由于受地形、地质等条件的影响,在实地调查时会产生一定的难度,这就要求在设计时要反复对比方案,多与现场情况相联系。在水流计算时要以临界水流状态为参考,选择合理的桥孔或涵洞断面,在桥涵位置的选取上要注意平面的整体协调、纵面的进出口形式选取与涵底铺砌纵坡的调整,还要注意以地形、地质条件的联系。为了更有效地消除桥涵的水毁潜在因素,一般要设置其它的设施,如急流槽、消力池、跌水等。桥涵运营后期的养护与加固也是其重要的部分,这些也是桥涵布设时的考虑因素。只有全面综合考虑了各因素,才能确保路线的安全、舒适与经济。
一、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、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。
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。
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。
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。
二、公路桥涵工程的设计
桥涵是桥和涵洞的统称,桥涵是工程术语。修建公路需要架设桥涵,桥涵基础设计应保证具有足够的强度、稳定性及耐久性,并根据水文、地质、地形、结构形式、材料供应和施工条件合理地选用基础类型、地基加固形式以及基础埋置深度。
1、关于桥涵工程的位置确定
桥涵在进行设计时,应该经过实地测绘和调查取得桥(涵)位地形、地物、洪水泛滥线、河道主河槽、河床位置等资料,并绘制成地形平面图,比例为1∶500~1∶5000,测绘范围应根据工程规模、重要性、河道情况确定。若有不良地质现象,如滑坡、崩坍、泥石流等以及河道弯曲、主支流汇合、河汉等,均应在图中示出。小桥的平面布置一般只需在1∶2000地形图上进行,现场核对即可。当地形、地貌复杂,上下游有附属设施,或1∶2000地形图不能满足平面布置的需要时,须实测桥址1∶500~1∶1000平面图。需实测的情况计有:1)位于挖方段的小桥,其墩台位置不能仅在现场确定者;2)在山坡陡峻、沟槽偏斜等处,不能直接在1∶2000地形图和现场布置者;3)地物复杂,小桥布置与其他建筑物相互干扰者;4)上下游有复杂改沟工程者;5)须设置山坡建筑物(如急流槽、缓流井)和导治结构等附属设施者;6)斜交小桥地形复杂者。桥址平面图的测绘范围以能满足上述情况的小桥设计为原则。小桥的桥址纵断面一般利用路线中平测量资料,再根据地形起伏适当加桩即可。
2、桥涵工程的地基承载力和基础处理
桥涵基础的地基应有足够的承载力。基础应埋置—定的深度,以防止水流冲刷和冰冻影响。小桥涵的地基承载力和基础处理问题,在不少工程设计中没有得到很好的解决。不仅使小桥涵位置、结构型式发生重大变更,而且还引起投资的大量增加,严重耽误了工期,有的还酿成工程事故,产生了不良影响。所以小桥涵的成败在很大程度上取决于对基础的正确设计。为此,设计部门应注意提高对基础设计要多做方案比较,牢固树立优良设计的思想,为施工创造良好的前提条件。同时要高度重视地质不良地段的地基承载力要求,加强外业调查,加大投入,充实地质专业人才,逐一对小桥涵进行仔细勘测。
3、小桥涵台背防水层施工具体要求
小桥涵的台背处理,多年来一直未能得到很好的解决,因此,小桥涵台背防水层施工具体要求:其一,箱通和箱涵的台背,在基础以上凡是被土淹没部分,包括暗涵的台背、顶板以及桥台的肋板,均涂以热沥青两道,每道厚1~1.5mm,要求涂刷表面均匀一致,边缘整齐。其二,需做防水處理的砼需在养生完成并至少晾干10天后方可进行防水施工,施工前应将砼表面清理干净。其三,防水层施工宜在干燥温暖(温度不低于5℃)的天气下进行:当在炎热的季节施工时应采取遮阳措施,防止烈日暴晒,沥青流淌。采用的沥青应满足《建筑石油沥青》(GB/T-494-1998)的有关要求。其四,对已进行填土施工的按原则规范要求执行,未施工结构物要求各施工单位按此文件在台背回填施工前完成。未施工的暗涵台背回填按照明涵台背的要求进行施工。暗涵台背回填施工长度5m,高度为原地表至涵顶的距离。
三、桥涵设计中应注意的问题
设计师在设计桥涵时,不能凭空想象,必须先了解施工地段的具体的地况和天气等情况,结合实际情况来设计,同时由于很多设计师没有施工的经验,不知道施工的过程中会遇到什么样的问题,倡导设计师多参与到施工的过程中来,了解施工的流程。总结经验和教训服务于以后的设计工作。以下总结几点设计中的经验仅供参考: 1、涵洞设计应应河流的原状
涵洞的设计要考虑到排洪的作用以及防止涡流的产生,这就需要涵洞的设计最好是顺应河流的水流走向,尽量在不改变河流的面貌的基础上进行涵洞的设计,这不仅有利于河水的顺畅,同时可以保持河流的原始面貌,尽量减少对大自然的破坏,保持生态平衡。当然在复杂的河流走向的情况下,综合考虑其他因素后对于河床形状适当的改变也是有必要的。
2、涵洞地基承载力的考虑
地基的承载力是判断桥涵质量和安全性的重要指標,出事故的桥段很多问题都出在了桥涵的地基承载力不足的问题上。设计师在设计桥涵时必须要有对于桥涵承载力的精确的鉴定,只有给出相应的承载力数据,施工队伍在施工的过程中才会按照该标准去进行承载力的测试。这样的要求不仅可以减少事故的发生,还可以大大的减少由于质量问题而进行修复工程带来的资金浪费。
3、涵洞位置的选择
公路的施工最困难的就是遇到复杂的地质条件。这对于公路的施工会造成很大的影响,所以涵洞的设计过程中必须尽量的避免山区岩层破碎及坍方地段、滑坡、陡坡等容易造成地基不稳的地方搭建涵洞。平原地带在穿越低洼和积水的地段时,应设置多道涵洞,避免排水不畅和长期积水的情况出现。
4、两条河流距离短的情况
在两条客流相距较短的时候,当两条河流的距离短于200m时一般情况采用改沟合并的方法,该方法需要开挖排水沟和加深加宽边沟并需要对路基进行加固处理。在改沟之前需要考虑到改沟合并之后是否会造成河流的冲刷力增大以及淤积情况的产生,如果是则该方法并不适应此河段。但是改沟合并能够减少涵洞的数量,这就可以减少整个工程的成本预算,节约资金。
5、涵洞孔径大小的设计
涵洞孔径的大小决定了排水量的大小,当然孔径的大小需要根据河流的流量、河床地质以及河床的地形来决定的。需要了解的是孔径的大小必须与台高保持一定的比例,否则容易增大施工的工程量。
四、结束语
综合上述,桥涵的设计往往受到地况、天气等条件的影响,给桥涵的设计和施工团队带来一定的困难。这就要求设计师不要闭门造车,要结合实际情况,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过关同时保证整个工程的经济效益。
参考文献:
[1]周波.山岭地区道路交通与桥涵的关系[J].农业科技与信息.2009(06)
[2]薛永超.公路小桥涵施工技术的几点见解[J].交通世界(建养.机械).2010(06)
[3]刘明.小议公路桥涵连接处施工质量控制[J].科技信息.2010(09)