一、涵洞的野外勘测
(一)涵洞位置的确定
小桥涵位置原则上应服从路线走向。桥涵中心桩号可根据已定的路线走向及水流向确定,用时方向架或有读盘的水准仪,测量桥涵与路线的夹角。
下列介绍的位置一般应设置涵洞
一沟一涵:凡路线跨越明显的干沟、小溪时,原则上均应设涵。
农田灌溉涵:路线经过农田,跨越灌溉用渠,为了不致因修路而影响农田灌溉,必须设置灌溉涵。
路基沟排水涵:山区公路的傍山线,为了排除路基内侧边沟的流水,通常每隔200~400cm应设置一道涵洞,其具体位置可根据路线纵、横断面及实际地形情况设置。
路线交叉涵:但路线与铁路、公路、机耕道平面交叉时,为了不使边沟流水受阻,同时不致冲坏相交路基,一般应设水涵。
其他情况:路线通过积水洼地、池塘、泥沼地带时,为沟通公路两侧水位应设置涵洞。
(二)水文资料调查
公路小桥涵常采用的水文计算方法有形态调查法、径流形成法和直接类比法。
1.形态调查法:此法是通过调查河槽形态断面、平均流数及洪水或然率等资料来确定设计流量的方法。只要调查内容有:通过访问当地居名,确定涵址附近不同年代较大洪水水位及其或然率;河槽比降测定;形态断面布置及其测量,形态断面测量可用水准仪沿垂直河流方向施测,施测范围应测至洪水痕迹或高程特征点以上1~2m。
2.直接类比法:此法是从河流上下游原有小桥涵的使用情况来拟订新建小桥涵的设计流量和孔径的方法。其主要调查的内容有:原有的形式、孔径、墩台和进出口的类型,涵底纵坡,涵洞修建年月、目前使用情况、、有无冲刷和淤积现象等。另外尚需了解新建桥涵与原桥涵之间的距离,地质上有无明显差异,两涵汇水面积的差值等,据此拟订新建桥涵的设计流量和孔径。
3.径流形式法:此法通过调查汇水面积等资料来确定设计流量的方法。
(三)河沟横断面测量
一般沿路线方向测量涵址中线横断面。
(四)河沟纵断面及河沟比降测量
测量河沟纵断面主要是了解涵址附近河沟的纵坡情况,以偏于计算流量、水位及考虑构造物的纵向布置。河沟纵断面测量应自涵位中桩沿涵洞中线方向分别向上下游施测、施测范围为上下游洞口外20m,遇有改沟、筑坝或设缓流设备等附属工程时,应适当延长。
(五)涵址平面示意图勾绘
勾绘时一般是先按比例绘好路线和涵洞方向的关系图,再用目测的方法将地形、地貌、地物等勾绘在示意图上。必要是可用平板仪实测地形图。
(六)小桥涵地质调查
1.调查原有构造物基础情况:通过地质部门搜集各种有关的地质资料和附近原有构造物的基础情况,并详细记录河床地表土壤情况。
2.挖深法:在沟底中心或两侧涵台附近开挖坑,开挖深度一般不小于预定基底标高以下1~2m,开挖的同时应分层选取代表性土样进行实验。
3.钻探法:一般用轻型螺钻,最大钻进深度为5m左右,能取出扰动土样,可以判断土石类别及液性指数等。
二、涵洞设计
(一)涵洞设计的一般原则
1.宜就地取材,尽量节约钢材。
2.尽量套用标准设计,加快设计、施工进度。
3.在同一段线路范围内尽量减少涵洞类型,以便大量集中制造,简化施工。
4.充分考虑日后维修养护的方便。
5.同一段线路的涵洞应作合理的布局,使全线桥涵能形成畅通无阻的、良好的排水系统。
6.设计中应加强方案比选工作。除技术条件外,应充分考虑经济效益,节省投资。
(二)涵洞类型的选择
涵洞类型的选择应综合考虑以下因素。
1.地形、地质、水文和水力条件 2.经济造价3.材料选择和施工条件4.养护维修
(三)涵洞孔径的确定
《公路桥涵设计通用规则》(JTC
D60—2004)规定的涵洞标准化跨径有75cm、100cm、125cm、150cm、200cm、250cm、300cm、400cm八种。
(四)涵洞布置
1.涵洞的平面布置:涵洞的平面布置主要是解决好涵位及涵轴线与路线交角的问题。涵洞应尽量布置成正交。
2.涵洞的立面布置
(1)涵洞标高确定:涵洞顶面中心标高应服从路线纵段面的要求,可以路线设计标高推算出来。涵底中心标高一般与天然沟床标高一致或略底一些。
(2)涵底纵坡
(3)涵底基础
(五)涵洞尺寸及工程数量
(1)荷载应与标准图一致,不能大于标准图的规定。
(2)材料强度等级、地基承载力不能低于标准图的要求,否则应进行强度验算。
(3)当设计的墙身高与标准图不一致时,应选用标准图上大一级墙身所对应的各部分尺寸。
(4)有当些工程数量无法从标准图上查得时,应通过计算确定。
(六)洞口形式
涵洞的洞口形式应根据涵洞进出口的地形和流量大小确定。选定后,也可套用标准图。无论采用的是何种洞口形式,其进水口均须铺砌。

