二级公路及其他公路小桥涵的设计与改进探讨

【摘要】针对二级公路及其他公路小桥涵的设计与改进问题分析，首先要明确设计的主要方面，如圆管涵的设计及改进措施、设计为满足排洪流量的设计和改进措施、箱涵施工顶进的设计及改进措施，然后针对箱涵施工进行详细分析，其主要内容有：箱涵顶进开始或全部入土阶段、箱涵开始顶进时前端离开滑板阶段、顶进过程中出现箱涵逐渐上浮、顶进过程中滑板与箱涵同时向前滑移并出现滑板裂缝。

【关键词】二级公路；公路小桥涵；公路设计

在公路建设中，小桥涵的设计都有特定的规律，一般采用双管涵或是单管涵的方式。在不同水量的影响下，工作人员还可以选用小跨径的实心板涵，但是这种方式，基础工程比较复杂，难以实施。工作人员要改善工作效率低、施工周期长，做好二级公路及其他公路小桥涵的设计改进工作。

一、圆管涵的设计及改进措施

圆管涵主要是用于半刚性材料中，在垫层上受力，并从中分析受力的变化趋势，绘制变动图。这种过程中，工作人员可以通过圆周钢筋的等效理念，将切线安置在法线范围内，保证管壁的稳定性。

从工程的实际经验进行分析，设计效果图与质量效果有着非常明显的差异，一般情况下，管壁外侧的部分密室性都不太好，人工夯实效果不理想，而采取机械夯实，还可能破坏管壁。在双管涵和三管的设计中，工作人员要明确典型案例，及时发现路基下沉的弊端，然后进行有效的改进。其改进方案，要严格按照设计需要的排洪流量，将圆管涵的受力惯性改变为箱型涵，这种方式能够便利交通和运输。在实际工程中，安装和机械压实比较方便，应增加涵底的面积，降低压强影响。

二、设计为满足排洪流量的设计和改进措施

在箱型涵进行集合尺寸和配筋尺寸计算中，工作人员要及时改变尺寸通道，然后对现场的承载力进行处理。成型的建筑物的浇筑，符合箱涵顶进的原理，然后进行路基和路面施工，确保箱涵进入到路基中。

工作人员能够灵活掌握施工组织计划和涵洞承载力提升的方式，就小箱型涵的施工流程进行分析，其主要步骤有：测量放样——开挖基础——检验地基承载力——浇注半刚性材料做垫层——安装箱型涵——机械回填夯实涵壁外侧路基土——交工进行下道工序。顶进箱涵的施工流程主要有：测量放样确定箱涵的顶进方向和标高——开挖箱涵预制的基坑——设置低配筋钢筋混凝土地板并涂刷滑动材料——制作后背支撑墙——绑扎钢筋骨架——安装模板——分别浇注（底板、立墙、顶板）混凝土——养生至设计强度——箱涵顶进达到预定方向和高程——交工进行下道工序。

工作人员要在箱涵顶入时，进行顶力计算，从而掌握箱涵的实际情况。在箱涵顶入时，工作人员发现需要掌握桥涵的重力产生原因，能够有效控制滑板摩擦力、周围土间等作用效果，准确计算出箱涵顶进时需要的力度。在大型箱涵施工中，要进行合理的施工组织规划和技术交底工作，确保工程能够顺利进行。这项工作涉及了多方面的内容，与技术论证、理论力学、材料力学等相关。

三、箱涵施工顶进的设计及改进措施

（一）箱涵顶进开始或全部入土阶段

工作人员首先要分析箱涵顶不动的原因，主要表现为不移动。箱涵进入土体中不移动，会导致后靠背墙遭到破坏。出现这种情况的主要原因是，在公式计算中，各项数据比较小，箱涵在滑动中，摩擦力与受到地面的阻力大于顶进力。

针对这种情况，主要采取的改进措施是，分析箱涵顶进的计算是否合理，然后计算整个过程的摩擦力。工作人员可以在开始顶进时，给箱涵地板钻孔，掌握密度的数值。空气压力机是一种较好的辅助方式，能够起到较大的推动作用，改进这种现状。在工程实践中，一般都在箱涵地板或是施工前，进行气垫充填，避免箱涵顶进过去被动。在箱涵进入土体后，如果出现顶不动的现象，就应该及时分析土质的变化，然后对液塑限指数、含水量空隙比进行物理定量分析实验。工作人员还可以应用千斤顶，进行改进，但要保证千斤顶的质量达标，不会出现漏油、油管崩溃的情况，计算出回归方程。

（二）箱涵开始顶进时前端离开滑板阶段

这个阶段箱涵会出现下沉，其主要原因是，箱涵自身的重量较大，地基的承载力比较小，如果没有合理的降水，会导致软弱地层出现变形，基底土体大量流失，无法承载箱涵的重量，导致箱涵前端离开滑板之后就会下沉。

这种现象的治理方法，主要要对周围的水文、地理、地质等情况，进行充分的调查，然后针对不同的土质，采取合理的技术手段。工作人员可以安置船头或预留桩，从而减少箱涵下沉的几率。在实际施工中，不能扰动基底，要避免起出现液化状态，要保证土体在合理的频率之内。在土体挖掘中，要将底板前端做成船头式，降低水位，恢复高程设计。

（三）在顶进过程中出现箱涵逐渐上浮

箱涵在顶进中，会出现上浮的情况，偏离设计的高程和轴线方向。这种情况的原因是，底板下土质较硬，箱涵前沿的船头坡压土过多形成了升坡的顶进趋势，主要由于地基土软弱，且缺少承载能力。

针对这种现象的治理，主要要多次测量，随时掌握箱涵顶进过程高程和轴线的变化规律，然后进行有规律的调整。通过这种方式，较好的减少箱涵的顶面或侧面阻力，使其恢复到设计高程。如果在实际工程中，发生有砂层现象，要对井点的降水技术方案进行调整。针对千斤顶的布置，要掌握一定规律，如果没有合理安置，会导致箱涵在行进中受阻。当箱涵形状不规则时，工作人员要合理分析阻力和位置的合理搭配，然后在适当的情况下，算出整体箱涵的质量中心位置，对千斤顶进行调整，消除各项阻力因素，保证挖土的位置平衡。

（四）顶进过程中滑板与箱涵同时向前滑移并出现滑板裂缝

这种情况出现的主要原因是，箱涵底板滑动的摩擦力不足，或是在施工中，没有设计锚梁，滑板以下的土质较差。这种情况下，抗剪应力比较小，顶面隔离施工不正确，导致两者之间相互粘结。

这种情况的治理方法，要采用固定的、稳定的地基，然后增加土地的摩擦角、抗剪强度、承载能力等，促使滑板下缘与滑板形成整体，并在滑板内进行适当的布置，防止拉裂。

结束语

二级公路及其他公路小桥涵设计，有多种方面的设计问题，工作人员要结合实际情况，进行合理分析，然后针对不同的情况，选取适当的方法。如箱涵顶进开始或全部入土阶段，箱涵顶不动，工作人员首先要分析箱涵顶不动的原因，会导致什么样的后果。而箱涵自身的重量较大，地基的承载力比较小，会导致软弱地层出现变形，基底土体大量流失，无法承载箱涵的重量，导致箱涵前端离开滑板之后就会下沉。工作人员要进行有效的处理，提高改进效果。

参考文献：

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