公路涵洞
正文
橫貫公路路基，用以泄水或通過人、畜、車輛的小型構築物。公路涵洞頂部有填土的稱為暗涵，無填土者稱為明涵。暗涵不受車輛衝擊力，且活載分布較均勻；明涵承受車輛集中荷載及衝擊力。一般在路基高度容許的情況下多採用暗涵。在山坡上的水溝縱坡坡度大於 5％處修建的涵洞，應把涵洞做成階梯式，以防涵洞下滑和減緩水流速度。在緩坡溝渠處修建的涵洞，一般把涵底縱坡做成臨界坡，以利排水。涵洞進出口渠道的水面高於或接近於路面高度，不便於修築渡槽或一般涵洞時，可修建縱斷面為“U”字形的涵洞。這種涵洞稱為倒虹吸涵或倒虹吸管。倒虹吸涵容易漏水，涵內易淤塞，一般用於清水渠道中。
公路涵洞的洞口一般修成八字牆式和一字牆式。八字牆式的工程量較小,對水流阻力也小,採用較普遍。一字牆式構造簡單，須另修護坡，保護路堤填土，適用於小孔徑涵洞。
公路涵洞洞身的橫截面形狀，常用圓形、矩形和拱形三種。圓形涵洞又稱為圓管涵，它受力性能好，基礎簡單，施工方便，孔徑較小的涵洞一般採用圓管涵。圓管涵頂上要求有至少50厘米厚的填土，排泄底沙和漂浮物的能力較差，因而當路基不高或者水中夾帶大量泥沙或漂浮物的溝渠，一般不建圓管涵。矩形涵洞也稱方涵或箱涵。拱形涵洞也稱拱涵，它要求較高的路堤和堅實的地基，一般用磚、石和混凝土修築，其中磚拱涵不宜在鹽鹼地區和嚴重冰凍地區修築。在凍脹土層中，涵洞基底應設於冰凍線以下。在非岩石地基上的拱涵和蓋板式的矩形涵，應每隔4～6米設定一道沉降縫，從基底直通至涵頂，以防地基不均勻沉陷引起涵洞開裂。在岩石及砂礫石等堅實地基上，圓管涵一般做成無基涵洞，將管節直接置於砂礫石墊層上。
涵洞泄水流有無壓式、半壓式和有壓式三種形式(見圖)。
無壓式水流的水面在涵洞的全長範圍內都低於洞頂,水流順暢，泄水的儲備能力較大,是新建涵洞最普遍採用的設計類型。半壓式和有壓式水流的水面都淹沒涵洞進口。半壓式涵洞內的水流不與洞頂接觸，有壓式水流則充滿整個涵洞。這兩種水流形式的流量都比無壓式大，但涵前壅水高，涵內及出口流速大，因而涵洞的接縫要嚴密不漏水等。 涵洞洞底緊靠進出口的一段溝渠受水流沖刷，往往造成涵洞水毀。為防止水流沖刷，通常視流速大小，鋪砌片石或混凝土板，以加固洞底及緊靠進出口的溝渠床面。出口溝床的沖刷最為強烈，尤應特別注意加固。建於山坡上的涵洞，進出口以外的溝床縱坡坡度都比較大，必要時可設定跌水、急流槽等消能構造物。對夾帶大量沙石及漂浮物的水流，應於涵洞前設定谷坊和攔污柵等，以防涵洞被堵塞。
參考書目
《公路橋涵設計手冊》編寫組：《公路設計手冊·涵洞》，人民交通出版社，北京，1977。
