高速路涵洞方案比选研究范文

《北方交通》2014年第五期

1涵洞设计流量计算

1.1径流形成法径流形成法是从分析汇水区域的形成和影响地面径流的因素(如暴雨强度、汇水面积、汇水时间、土壤类别、地表植被等)入手，建立相关因素和设计流量的关系。

1.2暴雨推理法暴雨推理法是一种半理论半经验的计算方法，通过损失参数和汇流时间来计算设计流量，公式体现我国南北方的地区差异性，其中各地的雨力等值线、土壤分类等参数可以查询相关图表。

1.3地区经验法国内大多省份在考虑到各地的流域特征、气候等多种因素基础上，建立起了当地的计算小流域面积洪水流量的方法，误差范围较小，也有一定的参考价值。

2涵洞泄水能力确定

在经过多种水文计算比较，确定涵洞设计流量之后，下一步最重要的就是确定涵洞的孔径，也就是涵洞的水力计算。但目前的《公路涵洞设计细则》对水力计算的影响参数考虑过多，应用较为不便。所以本文将参考相关资料，给出适合北方地区的流量计算公式。另外，已有的《公路桥涵标准图》中对于盖板涵的泄水能力计算，给出的涵洞净跨径和目前常用的净跨径不符，所以本文将结合实际，对原有的标准图进行补充和完善。高速公路新建涵洞必须设计为无压力式的，根据《公路桥涵设计通用规范》，涵洞内顶点至洞内设计洪水频率标准水位的净高应符合表1。采用式(4)～式(7)，对目前高速公路中常用尺寸的涵洞，给出相应的泄水能力计算，具体计算结果见表2～表4，该表的出现，对设计人员在已知设计流量情况下，拟定涵洞尺寸，具有极其重要的意义。

3涵洞方案比选研究

在求出高速公路常用尺寸的涵洞泄水能力后，对涵洞方案比选就比较简单了。本文作者结合多年设计经验，综合考虑各种涵洞的优缺点、适应性、安全性及经济性，分类别给出了涵洞位于不同区段、不同地质条件、不同填方高度的方案比选结论。(1)涵洞位于软土地基无通行需求时，采用波纹管涵;有通行需求时，选用箱型通道，需配合地基处理。(2)Qp处于(0～10m3/s)互通、枢纽范围时，优先采用钢筋混凝土圆管涵;正常段落时，考虑后期养护，优先采用2m跨径的盖板涵。(3)Qp处于(10～20m3/s)高填土路基段，优先采用2m跨径的拱涵;正常段落时，优先采用3m跨径的盖板涵。(4)Qp处于(20～40m3/s)高填土路基段，优先采用3m跨径的拱涵;正常段落时，优先采用4m跨径的盖板涵。(5)当Qp在40m3/s以上时，可考虑多孔涵洞与小桥的方案比较。需要强调的是，多孔涵洞的经济性及泄洪能力较小桥差。

4结论

高速公路涵洞方案的最终确定，受现场地形、地物、荷载等级、填土高度、地基承载力、通行需求、当地建筑材料、工程造价等诸多因素影响，单独考虑一个或者两个因素，很难最终确定一个涵洞的建设方案，本文仅从涵洞最基本的功能—排水入手，研究出对于不同设计流量范围，应选用的涵洞结构型式，旨在为广大设计人员提供一定的参考。

作者：王东单位：山西省交通规划勘察设计院