山區公路涵洞設計之病害預防

山區公路涵洞設計之病害預防

筆者從事公路設計多年來，直接或間接總會接收到山區公路業主對曾經設計的涵洞存在的問題反映，部分線路經重新回訪，發現涵洞主要存在以下病害：

1、洞身部分：

①涵洞出現縱、橫向裂縫；②涵洞滲水、風化、泛堿；③涵身鋪砌沉降、開裂、破損；④沉降縫拉開、錯位，瀝青麻絮脫落；⑤涵洞基礎開裂、沉降；⑥洞身鋪砌堆積淤泥等雜物。

2、涵洞進出口部分：

①端墻、翼墻外傾、外鼓或外移；②洞口鋪砌層破裂、下沉，鋪砌層下滲流；③八字墻或一字墻出現裂縫，涵洞洞口頂擋墻出現裂縫；④護坡開裂、沉降或缺失；⑤洞口雜草蔓延，淤泥等雜物堆積。

從這兩種病害發生的原因上分析，設計存在缺陷表現在以下幾方面：

1、涵洞的型式選擇不當；

2、涵洞設計時混凝土強度、鋼筋配置不合理；

3、洞口鋪砌面短，特別是出水洞口，一般都沒有超過翼墻尾端，而且隔水墻外也沒對溝渠底進行有效加固，造成涵洞的底部沖刷由此處發生；

4、翼墻、端墻厚度偏小，墻背面坡比小，墻體自重輕，抗傾覆能力低，在墻外填土壓力作用下，特別是當涵洞偏短，路基邊坡較陡，路面上有車輛行駛時，致使墻體向外傾斜，直至倒塌；

5、墻體基礎埋深淺，對最大沖刷和最大凍深考慮不周，從而造成墻體的破壞。

綜上，要更好的防止山區公路涵洞不因或少因設計缺陷而出現病害，建議參與公路設計的設計師們應注意以下幾點：

1、涵洞型式選擇：

涵洞設計的合理與否，直接影響到排水及人車通行效果、工程造價、路況美觀等。而洞身和洞口型式的選擇是涵洞設計的關鍵。

洞身型式的選擇應根據穩定性和適用性的原則出發。涵基地形地質條件是決定涵洞穩定性的關鍵，洞身型式選擇時應緊密結合地勘結論進行。洞口的選擇決定構造物的適用性及美觀，山區挖方段采用八字墻洞口就不可取。

2、涵洞設計計算

現在很多設計院的設計師們，對公路上的小型構造物設計重視度不夠，往往以套標準圖為事，很少進行認真計算。因此，涵洞洞身出現混凝土強度、鋼筋配置不合理的現象在所難免，我們設計時，各專業組組長應切實履行最基本的設計文件自檢責任，嚴格落實涵洞計算，這樣方能避免這類問題出現。

3、涵洞進、出水口鋪砌長度應緊密結合涵洞設計行水量，同時，還必須考慮進、出水口地層結構，分析其抗沖刷能力，防止涵洞因進出水口鋪砌過短而出現底部沖刷、掏空現象。

4、對涵洞翼墻、端墻厚度，墻背面坡比設計時，也應充分結合地形、地質條件進行。山區涵洞沿涵軸方向地層變化較大，對每一個涵洞，都應現場仔細調查其地形、地質情況，按照涵洞設計相關要素提出適合本地形、地質條件的涵洞翼墻、端墻厚度，墻背面坡比。

5、基礎埋深也應結合上部荷載、地層結構、地基處理型式并經計算確定，計算時，應充分考慮不良地質、特殊性巖土的影響。