公路小桥涵的设计
唐骁
摘要：结合现代公路中小桥涵的重要性和建设实践，就小桥涵的设计产生论述。重点介绍小桥涵基础设计、小桥的设计和涵洞的设计内容以及注意问题。以保证小桥涵的设计安全合理。
关键词：公路、小桥涵、小桥、涵洞、基础、设计
修建一条公路要跨越沟谷、小型河流、人工渠道以及排除路基内侧边沟水流时等，因此修建一些用途不同的构造物是必然的, 其中就需要修建各种横向排水构造物以使沟谷、河流、人工渠道穿过路基，使路基连续，确保路基不受水流冲刷或侵袭，从而达到路基稳定的目的，最常见的排水构造物就是小桥涵。有时公路为了跨越相交道路、管线或其他障碍物时，也常采用小桥涵。小桥涵作为公路的一个重要组成部分，在工程量上占着很大比重。小桥涵设计对整条公路的造价和使用质量也起很大作用。这就要求小桥涵的设计和布置要尽可能的合理,以满足排水、车人通行需要。
一、小桥涵的重要性
小桥涵在公路工程中的作用和建设意义可归纳为以下几点。
1）数量多、比重大，直接影响公路工程的进度、质量和造价
就个体而言，小桥涵工程数量较小，但对整条公路来说，因其分布全线，工程量占有很大比重。一般平原区每公里有1～3道，山区3～5道，据全国195条三、四级公路资料统计，小桥涵投资占公路总投资的20.56％，其投资额为大、中桥的三倍左右。在高等级公路上，其所占比例更大。可见，小桥涵的设计与布置是否合理，对于整条公路的造价和使用质量都有很大影响。
2）分布广、类型多，直接影响公路营运的安全
小桥涵是公路防御洪水的重要结构物，沿线分布广、类型多，其跨径拟定、结构选择、轴线与水流方向的夹角确定、进出口处理以及台背回填等都与公路整体工程质量及安全运营有着密切关系，不能轻视。在使用中常常因为设计不当，造成较大水毁，不仅影响行车安全，而且给工程带来损失。
3）兴水利，利农业，直接影响农田水利灌溉
公路是带状的线形结构物，通过农业区的公路，农田灌溉涵的设置十分重要，因此设计中应解决好农路结合问题，确实保护好农民的利益，充分考虑农田灌溉和农业水利的需求，处理不好，不仅影响农业生产，冲毁农田和庄舍，而且也影响公路的营运。
4）设通道、利行人，直接影响沿线群众生产生活
5）跨线桥，架于路线上空，直接影响道路的景观
小桥涵是公路的一个重要组成部分,就单个而言,小桥涵工程数量较小,但对整条公路来说,因小桥涵分布全线,工程量占着很大比重,小桥涵的设计与布置是否合理,对于整条公路的造价和使用质量都有很大影响,因此,我们要高度重视小涵洞设计。1涵洞类型的选择1.1钢筋混凝土圆管涵钢筋混凝土圆管涵一般在农田灌溉区采用的比较多。构造简单,受力情况和适应基础性能较好。不需墩台,圬工数量少,造价低,而且便于工厂预制,有利于装配运输。但是圆管涵过水能力小,而且施工过程中接缝的处理和防水层的设置(倒虹吸)不易保证其质量,常常因漏水问题而影响路基的稳定。1.2石拱涵石拱涵一般是山区公路常采用的类型之一。净空较大能通过较大的洪水流量,石料丰富的地区便于就地取材,而且结构坚固,跨径较大,承载潜力较大。但是石拱涵的缺点也比较明显:由于自重引起的恒载较大,所以对地基承载能力
要求较高,施工工序繁多,工期长,遭受破坏后修复困难,费用高。1.3盖板涵相对于圆管涵和石拱涵而言,既具有就地取材、结构坚固等特点外,对洞顶填土高度要求较低,甚至可以不填土(明盖板),而且对地基承载力要求不高,施工简单,利于修筑.
二、小桥涵的设计原则和基本要求
1、设计原则
小桥涵的设计应与所在的公路的等级、性质、使用任务和将来的发展需要相适应，应该遵循安全、适用、经济、美观和有利于环保的原则进行设计，并应做到因地制宜、就地取材、便于施工和养护等。
具体原则有以下几点:
1) 小桥涵址应选择良好的地质地带, 以使基础稳定。当无法避开时, 其基础及地
基必须进行特殊的处理。
2) 要与农田灌溉及规划紧密联系起来, 使路线通过的地区, 不因小桥涵设置不当
而成排洪不畅、冲毁路基、积水淹田。
3) 小桥涵位置和方向的设置, 做到“进出口要顺, 水流要稳”, 不发生斜流、涡
流现象, 避免引起上游水位壅高淹没农田、路基; 下游流速过大, 冲蚀沟岸,
使农业生产受破坏。
4) 从工程的养护维修出发, 综合考虑, 全面比较, 尽可能减少工程量(包括主体
和附属工程) , 以降低工程造价。
2、基本要求
（1）使用上的要求
桥上的行车道和人行道宽度应保证车辆和人群的安全畅通，并应满足将来交通量增长的需要。桥型、跨度大小和桥涵下净空应满足泄洪、安全通航或通车等要求。建成后的桥涵要保证使用年限，并便于检查和维修。
（2）、经济上的要求
桥涵设计应体现经济上的合理性。在设计中必须进行详细周密的技术经济比较，使桥涵的总造价和材料等的消耗为最少。桥型应能够因地制宜、就地取材、施工方便的原则进行选择。
（3）设计要求
小桥涵作为一种常见的多用小型排水人工构造物。在使用上应满足行车、排水、通航、跨越等基本要求，现分述如下：
1) 行车要求：设计必须满足《公路工程技术标准》（JTG B01——2003）、《公路桥
涵设计通用规范》（JTG D60——2004）规定的桥涵的设计安全等级、桥涵净空、
路线宽度、线形标准、设计荷载等要求。
2) 排水要求：排除路基两侧的水流，确保路基的稳定是桥涵的基本功能
3) 通航净空要求：桥涵净空包括桥面净空和桥下净空。
A桥面净空桥面净空应符合关于公路建筑限界的规定。小桥和涵洞宜与路基同宽。 B桥下净空 桥下净空是指上部结构最低边缘至计算水位或通航水位间距离。对于跨越其它路线的桥梁，是指上部结构最低边缘至所跨越路线的路面间的距离。
桥下净空应根据计算水位或最高流冰水位加安全高度确定，当在河流中形成流冰阻塞的危险或有漂浮物通过时，桥下净空应按当地具体情况确定。对于有淤积的河床，应适当增加桥下净空的高度。在通航的河流上，桥下净空应符合通航标准。
C涵下净空涵洞的净空面积应满足雨水渲泄和农田灌溉的要求，在需要通行的地方设置的涵洞还应满足农村的具体要求。一般说小桥涵不要求通航，但对跨径比较大的小桥来说小桥下的河流可能遇到通航的问题。
跨线要求：当桥下需要通行火车、汽车、自行车、行人、牲畜时，应满足必要
地通行净空尺寸
5) 满足设计荷载要求：公路桥涵的设计荷载由车道荷载和车辆荷载组成
6) 桥上线形及桥头引道要求：根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60——2004）
规定
（4）、结构尺寸和构造上的要求
整个桥涵结构及其各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。
（5）、施工上的要求
桥涵结构应便于制造和架设。应尽量采用先进的工艺技术和施工机械，以利于加快施工速度，保证工程质量和施工安全。
（6）、美观上的要求
桥涵也应具有优美的外形，应与周围的景致相协调。城市桥涵和游览区的桥涵，可较多地考虑建筑艺术上的要求。合理的结构布局和轮廓是桥涵所追求的美观的主要因素，但决不应把美观片面地理解为豪华的细部装饰
三、小桥涵基础设计
一、桥涵基础的重要性及一般要求
1重要性
任何土木建筑物结构都要建造在一定的地层上,基础是结构物直接与地层接
触的下部分,在基础底面下,承受由基础传来的荷载的那一部分地层称为结构物的地基.
工程实践表明,结构的地基与基础设计与施工质量的好坏，是整个结构物质量的根本。
2.一般要求
（1）小桥涵的基础设计应保证其有足够的强度、稳定以及耐久性，应结合结构物和地基的特点和要求，根据桥涵的水文、地质、地形、结构形式，材料供应和施工条件合理的选用基础类型、地基加固形式，确定基础的埋置深度，全面分析、综合考虑、精心设计。
（2）符合《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63——2007）的有关规定和要求。
（3）小桥涵的址处的工程地质的好坏直接影响基础的强度和稳定。
二、基础设计资料收集
基础的设计方案与计算中的有关参数选用，都需要根据当地的地质条件，水文条件、结构形式、荷载特征、材料情况及施工要求等因素全面考虑。施工方案和方法也应该结合设计要求、现场地形、施工技术设备、施工季节、气候、水文等情况来研究决定。因此应在事前通过详细的调查研究，充分的掌握必要的、符合实际情况的资料。
三、基础类型的选择
小桥涵基础的类型很多，可根据使用材料、构造形式以及工作条件来划分
1.按建筑材料来划分
选择材料的时候，主要从材料的耐久性（包括抗水、抗冰性），能否就地取材，并结合机械化程度、劳动力条件、施工方法以及期限等方面来综合考虑。具体有
（1）石料基础：一般采用水泥砂浆砌片石。
（2）砖基础：在缺乏石料的地方，可以用砖来砌筑基础。
（3）混凝土基础：混凝土基础的整体性好，便于机械化施工。
（4）钢筋混凝土基础：当基础承受较大挠曲时用钢筋混凝土基础
2、按结构形式来划分
根据上部结构的要求以及地基情况的不同，涵洞基础的构造形式可以为整体式基础和非整体式基础 4)
3.按工作条件来划分
（1）刚性基础
（2）柔性基础
四、基础的承载力确定
1、小桥涵基础承载力的确定方法（仅针对土质地基）
小桥涵地基检测方法是多种多样的，建设单位一般建议采用标准贯入法，该法是采用质量为 63.5Kg穿心锤，以76cm的落距，将一定规格的标准贯入器先打入土中15cm，然后开始记录锤击数目，将标准贯入器再打入土中30cm，用此30cm的锤击数作为标准贯入试验的指标。而目前施工单位更多的采用一种叫N10的轻型触探仪，此方法更为方便经济，适用于砂类土、粘性土地基，代用公式为R=（0.8×N-2）×9.8（R-地基容许承载力Kpa ，N-轻型触探锤击数）。
2、为确保基础承载力质量，基坑开挖应注意哪些？
⑴基坑开挖一定要结合当地天气预报，基坑开挖至基底30-50cm时，可根据天气情况来安排下一步工序，在天气晴朗时，将预留部分挖除，随即进行基坑检查，检验合格后马上进行基础的施工。
⑵挖至标高的土质基坑不得长期暴露、拢动或浸泡，并应及时检查基坑尺寸、高程、基地承载力，符合要求后，应立即进行基础施工。
⑶应避免超挖。如超挖，应将松动部分清除，其处理方案应报监理、设计单位批准。
3、土质基础达不到承载力要求时如何处理？
一般采用换填法加固（本节3条引自公路桥涵施工技术规范实施手册P46）
⑴深度小于2m的基坑中淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土等，宜全部挖除，挖除宽度应比基础各边宽出0.5m。当渗水难以排干时，则应换填水稳性好的中砂、粗砂、砂砾石、碎石等材料，并分层夯实，压实度应达到90%-95%；当渗水能排干时，可换填强度较高的土或灰土。 ⑵单独使用砂砾垫层、矿渣垫层或灰土垫层，其厚度应由软弱下卧土层的允许承压力决定。垫层厚度不宜大于3m，亦不宜小于0.5 m，并分层施工，分层夯实，层厚宜为20cm。 ⑶砂和砂石垫层应选用级配良好、质地坚硬的中、粗砂。砂石中石料最大粒径不宜大于50mm。采用矿渣垫层时，宜采用分级矿渣，粒径为8-40 mm，矿渣的稳定性要好，松散密度不小于1.1t/m3，泥土与有机质含量不大于5%。灰土应用新鲜的消石灰及塑性指数不小于7的粘质土，石灰块的粒径不得大于5mm，并不得夹有生石灰块，不得使用有机质及冻土，粘质土应过筛。
四 、小桥设计
一、一般要求
小桥应按每座桥绘出正式的施工图，包括立面、平面、横断面以及其他有关的剖面及细部大样图。图中应绘出河床断面线、设计水位、土壤的地质情况及各部尺寸、结构和高程。图中还应附有文字说明及工程数量表。比例尺为1:50∽1:200，通常用1:100或1;200.
二、步骤及内容
（一）、设计前准备
1、计算设计流量：
（1）搜集当地水文观测站资料，推导流量；
（2）从1：5万地形图上勾画汇水面积，根据各种水文计算公式推算流量；
λn常用简化经验公式：Q =C*Sp*F
C——平原取0.018， 丘陵取0.03，山岭取0.05；
λ取1.4，n取0.949
Sp——某频率一小时最大暴雨强度，可从相关资料中查知；
此公式适用于汇水面积小于100m情况，且计算误差较大，必要时需寻找其他公式校核。
2、绘制线路中线处河床横断面，线路设计线；
3、明确桥面宽度，车行道宽度，有无人行道，有无加宽，超高，栏杆有无特殊要求；
4、明确桥梁斜交角度；
5、明确项目路面结构，路面横坡。桥梁设计要求耐磨层不小于5cm，除特殊情况外，桥面耐磨层材料与路面保持一致。
6、根据流量确定桥梁结构形式，桥梁跨径；（该项一般在设计前已经由项目总工确定、故设计时只需复核桥下过水面积能否保证流量通过）。
（1）确定河流流速；流速详细计算方法可参照《公路工程水文勘测设计规范》及《桥位设计》（高冬光编）。
0.5 可根据河床中沉积物颗粒大小粗略确定流速V=5.5d
d——河床中沉积的最大块石的平均直径（米），注意一定要判定石块是上游被水冲下来的。
（2）设计洪水位确定
流量及流速确定后，可根据S= Q/V计算出通过设计流量所需桥下过水面积。
根据公式Hs=S/Hp可求出设计水位。
（3）判定已定跨径能否通过设计流量
Hmin=Hs+∑Δh+Δhj+Δh0
(详解见《公路工程水文勘测设计规范》第24页)
若Hmin
7、根据实际情况确定基础埋深；
基础埋深必须满足基底承载能力要求，最大冲刷深度要求，详细计算方法可参照《公路桥涵地基与基础设计规范》及《墩台与基础》（公路桥涵设计手册）。必要时需请指导总工确定。
（二）、小桥常用结构形式
1、上部结构
普通钢筋混凝土矩形板（最大跨径8m），预应力钢筋混凝土板（最大跨径16m），普通钢筋混凝土空心板（最大跨径13m），预应力钢筋混凝土空心板（最大跨径20m），普通钢筋混凝土T型梁（最大跨径20m），拱桥；
2、下部结构
（1）桥台：重力式U型台，重力式“一”字台，埋置式桥台，薄壁桥台，轻型桥台；
（2）桥墩：柱式墩、实体墩，薄壁墩；
（3）基础：明挖扩大基础，桩基础，桩基承台基础；
（三）、常用约定结构尺寸
（1）桥面边缘标高=线路设计标高-桥面横坡*行车道宽度/2；
（2）安全带高出桥面边缘25cm或30cm；
（3）墩帽、台帽高度：30cm，台帽宽度：80cm(斜桥为80/cosa)；
（4）盖梁宽度：桩柱直径+2*10cm；盖梁高度根据实际情况计算确定；
（5）墩柱直径根据实际情况确定；
（6）重力式桥台前墙墙顶厚度：50~80cm；
（7）重力式桥台前墙背坡：1：3、1：3.5
（8）重力式桥台侧墙背坡：1：3、1：3.5 、1：4;
(9)扩大基础襟边：30cm、50cm；
（10）桥台侧墙后端深入桥头锥坡顶点以内长度应大于或等于75cm；
（11）埋置式桥台台后搭板长度不小于5m； 2
（12）栏杆高度不小于1.1m。
（四）具体内容
1.选定桥下的中心流水面高程和纵坡
2．桥型的选择
3.孔径的计算和确定
4.平面及立面的布置
三、小桥设计图内容及绘制
小桥设计图一般有立面图、平面图、横断面图、工程数量表以及说明五部分组成，必要时还需要作细部大祥图和剖面图
四、小桥设计主要成果
1.初步设计阶段
原交通部《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》规定，在初步设计阶段小桥设计应完成的主要成果是小桥表
2.施工图阶段
在施工图阶段主要完成小桥的工程数量表和小桥的设计图
五、涵洞的设计
一、一般要求
涵洞的类型决定了它的功能、造价和使用年限，因此涵洞类型的选择基本按照符合因地制宜、就地取材和便于施工养护等原则。同时考虑了农田排灌的需要。综上所述可见涵洞类型的选择综合考虑了以下几个因素：
1.道路的等级、性质和任务
2. 涵洞所处的地形、地质、水文和水力条件
3. 工程费用和造价
4.当地筑路材料情况
5. 施工期限和施工条件
6. 养护维修条件等。知道了如何选择涵洞类型后就要进一步了解各类涵洞的特点及使用条件了。
二、 涵洞择位时应遵循以下原则
涵洞位置应服从路线走向。由于单个小桥涵的工程数量不大，因而小桥涵位置一般是在路线走向基本确定的情况下来选择的。只有在特殊情况下（如路线遇大洼深沟。路线与河沟斜交太大等情况）才进一步权衡利弊，在不降低路线标准的条件下局部调整路线，使之从较好的桥涵位通过。
1.小桥涵址应布设在地质条件良好、河床稳定的河段。
2.小桥涵址应选择在水文、水力条件较好的河段。不因小桥涵位设置不当而造成排洪不畅、冲毁路基、积水淹田或使农业灌溉和正常交通受到影响。小桥涵位置和轴线方向确定，要满足设计流量的宣泄，使水流畅通，做到“进口要顺、水流要稳”，不发生斜流、旋涡等现象，以免冲毁洞口、堤坝或农田。
3.位置选择要综合考虑各种因素并进行技术经济比较，使桥涵工程量（包括桥涵主体及一切附属工程）最小，以减少工程造价和养护费用。
三涵洞洞身总体布置
1.涵洞的平面布置
涵洞位置选定的恰当与否，直接关系到路基的稳定、桥涵的使用功能以及工程造价的高低。因而选择好小桥涵位置，是小桥涵设计的重要步骤。在确定涵洞位置时，应结合路线经过河流的水文、地形、地质、土壤等条件与路线布置综合考虑，同时，修建公路很有可能会给当地人民群众生产、生活上带来诸多不便，因此在条件许可的情况下，应尽量满足当地人民群众的要求和建议。
1） 顺沟设涵
一般涵洞设置的位置应尽量保持河沟的原有形状，尽量符合水流方向, 这样既有利于泄洪，又可减少涡流现象。但是当沟形十分弯曲复杂，我们则可考虑 采用裁弯取直的办法改沟设涵; 当河沟支叉较多, 水流紊乱时, 可采用改沟整流做正交涵的办法。
2） 改沟合并
当两沟相距很近(一般在100m 以下) , 汇水区面积又很小(一般在0. 03～ 0. 05km2 以下) , 且水流速不大时, 经过经济比较可改沟合并，以减少涵洞数量降低整个工程造价。避免因改沟合并占用农田和破坏即有的耕作和排洪系统。
3） 配合路基排水系统
涵洞设计与路基排水设计关系密切，路基排水多数情况下最终是通过排水涵洞引至路基以外。结合地形和路线平纵设计，当排除路基内侧边沟水，位置一般设在凹型竖曲线最低洼处附近；或者在路线纵坡由陡变缓处。在路线通过较长的内涝、低洼、泥沼地带时, 在具有天然纵坡的地段, 可适当多设置桥涵, 否则容易发生排水不畅或长期积水的现象。当路线紧靠村庄时, 要顺应其水流出路设置, 以便及时排除地面水。在有长期积水的低洼地段, 为了平衡路基两侧的水位, 也要设置。
2.桥涵的立面布置
平原区河沟一般纵坡比较缓, 水流流速比较小, 据此特点设在天然沟床上的小桥涵的立面布置, 原则上涵底标高及坡度应与天然沟底标高及纵坡基本一致。公路路基较宽处, 其排水构造物的纵坡要大一些, 一般涵底纵坡采用2%～ 4% , 而斜交角度较大的桥涵应取其较大值。农田灌溉涵, 要选择合适的涵底标高和纵坡, 一般的进口标高要低于灌溉渠底标高20cm左右, 进出口的位置要与原渠的位置吻合。
1） 平坦河床的布置形式
2） 斜坡布置形式
四、涵洞的选址
一般情况下，应在下列位置考虑设置涵洞：
1.天然河沟与路线相交处。凡路线与明显沟形的干沟、小溪、河流相交时，当路线上游汇水面积大于0.1km2时，原则上应设置涵洞。
2.农田灌溉渠与路线相交处。路线经过农业区、跨越水渠、堰塘或水库的排水渠以及通过大片梯田影响农田灌溉时应考虑设置涵洞。
3.路基边沟排水渠。在山区公路的山坡线，为排除路基挖方内侧边沟流水，应考虑设置涵洞。其间距一般不大于200m~400m；在干旱山区，间距不大于400m~500m。
4.与其它路线交叉处。当路线与铁路、公路、大车路、人行路、农村机耕道及重要管线交叉，且路线又从其上方通过时，应考虑设置相应的小桥或涵洞。
5.其它设涵情况：
6.在平原区，路线通过较长的低洼地带及泥沼地带，为保证路基稳定，避免排水不畅及长期积水的情况，在地面具有天然纵坡的地方设置多道涵洞。如无灌溉和其它需要，涵洞间距一般是1km~2km。
7.平原区路线穿过天然积水洼地，也应考虑设置数道涵洞，以沟通路基两侧水位，平衡水压。
8.路线紧靠村镇通过，要特别注意设涵，以排除村镇内地面汇流水。
9.山区岩层破碎及坍方地段，雨季时经常有地下水从路基边坡冒出，为使路基边坡稳定，及时疏干地下水，应配合路基病害整治设置涵洞。
五．涵洞结构类型的选择
（1）钢筋混凝土圆管涵
钢筋混凝土圆管涵孔径一般为0.5~1.5米，最小填土厚度50cm，受力情况良好，圬工数量小，造价较低。在有条件集中预制和运输比较方便的地段多采用钢筋混凝土圆管涵。多孔时不宜超过三孔。
（2）钢筋混凝土盖板涵
由于钢筋混凝土盖板涵建筑高度低，适于低路基地段使用，一般用作明涵。在设超高、加宽的曲线上设置盖板明涵时，由于施工比较繁琐，所以可做成低填土的盖板明涵；当洞身较短时，也可以调整桥台及桥面上的铺装高度，以适应纵坡和超高的要求。
钢筋混凝土板用钢材较多，在缺少钢材的情况下，应尽量考虑其他结构形式。钢筋混凝土盖板分装式和就地浇注两种。采用预制装配能缩短工期、节省木材、提高质量，适用于桥涵较集中的路段，但须具备吊装设备及运输条件；采用就地现浇施工简易，便于群众掌握。对于分散的小桥涵工程或在旧路上改建的个别桥涵工程，多采用就地浇注形式。在就近能开采石料，质量、数量都能满足工程要求，并且路基有足够的填土高度时，大都采用这种形式。
（3）石拱桥（涵）
石拱桥（涵）一般养护费用低，节约钢材，经久耐用。拱涵只要在恒载条件下不变形，一般超载潜力较大，砌筑技术易于群众掌握，是我国的传统结构类型。
由于石拱桥（涵）要求地基均匀和有较大的承载力，所以河底纵坡大于15%时应采用阶梯式石拱涵；当沟底自然坡度变化较大，也可将涵底分段，做成缓坡段或陡坡段。
（4）石盖板涵
在出产合格条石的地方，采用石盖板涵较经济。条石盖板一般只适用于小跨径的明涵或暗涵。
（5）漫水工程
对于宽浅的季节性河沟，三级以下公路可设置漫水工程，桥涵形式大都采用钢筋混凝土盖板，以减少阻水面积。
在漫水工程中，设置一级挑坎防护，可减少铺砌工程量；挑坎可采用混凝土预制块或粗料石。标柱设计为方形，施工时也可做成圆形。
六涵洞洞口型式的选择
我搜集了以往常用的洞口形式：八字翼墙、锥形护坡、一字墙护坡、上游急流坡（或跌水井）、上游边沟跌水井、下游急流坡、下游接挡土墙附跌水、倒虹吸等结构形式。应用时根据现场情况分别选择上、下游洞口形式与洞身组合使用。
（1）八字翼墙或锥形护坡洞口
这种洞口形式适用于平坦顺直、纵断面高差变化不大的河沟。这两种洞口形式水力条件较好，在使用上没有多大差别，都具有工程量小、施工简单、经济等优点，因而是经常采用的洞口形式。不过从经济来看，八字翼墙较锥形护坡更为经济。
（2）一字墙护坡洞口
这种洞口形式适用于边坡规则的人工渠道。此种洞口形式工程量小，在窄而深、河床纵断面变化不大的天然河沟亦可采用。
（3）上游急流坡或上游跌水井洞口
当路基纵断面设计不能满足桥涵建筑高度要求，且下游河床较低，河沟纵坡为10~30%时，可采用此种洞口型式。除岩石地基外，沟底和沟槽边坡均采用人工铺砌。跌水高H1小于建筑高度Hn时，上游洞口可采用跌水井，下游洞可配八字翼墙或其他洞口形式。
当涵前河沟纵坡大于30%时（即跌水高度H1大于建筑高度Hn）。水流流速很大，进口处需做急流坡跌水井，以减缓流速削弱水能。上游沟槽开挖纵坡以1：1或1：2为宜，以保证土体稳定。
当H1大于4米时，为保证急流槽的稳定，槽底每隔1.5~2.0米设防滑墙一道。下游洞口一般配急流坡洞口或挡土墙洞口。
（4）上游边沟跌水井洞口
为了排除傍山线较长距离内的边沟及截水沟的水，就需设边沟跌水井洞口；因为边沟与路面高差不大，必须下挖才能修建此种涵洞洞口。下游洞口一般配八字翼墙或锥形护坡等形式。
（5）倒虹吸洞口
在通过公路的灌溉渠道上修建涵洞时，若建筑高度不够，大多采用倒虹吸洞口型式。设置倒虹吸进出水洞口，其竖井尺寸要考虑清淤的方便。
（6）斜交涵洞洞口
斜交涵洞查斜交涵洞图表进行组合。斜交洞口比正交洞口形式较少，如遇下游河床开阔，也可配正交急流坡洞口。斜交涵洞的洞口选用方法同正交一样。
结合自己涵位处的横断面，我在石拱涵进口处选择了急流坡，出口处用直接用铺砌。在盖板涵进口处选择了边沟跌水井，其坡度直接采用石方挖方边坡的坡度1：0.2，在出口处以护肩代替了一字墙只做洞口铺砌。
选择了涵洞洞身、洞口类型后就要把涵洞再到对应涵位处的横断面上了。这时还应考虑基础埋置深度和涵身坡高两个因素。
其它的洞口形式的设置参考相应的参考资料
七、涵洞设计成果
1．涵洞布置图
涵洞的结构小、数量多、设计工作量较大，因此在公路设计文件中一般只要求对每道涵洞绘一纵断面图，叫涵洞布置图。
比例尺为1:50~1:200，通常多用1:200
2.由于每道涵洞只绘制纵断面图，不能全面的反映涵洞的各细部尺寸结构，因而每一条路还需要结合该路情况，对该路采用的各种类型的涵洞绘制统一的标准图。
3.不同设计阶段的要求、
1）初步设计阶段
原交通部《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》规定，在初步设计阶段涵洞设计应完成的主要成果是涵洞表
2）施工图设计阶段
在施工图阶段主要完成涵洞的工程数量表和涵洞的设计图
参考文献
1. 孙家驷.公路小桥涵勘测设计[M].北京:人民交通出版社,2008
2. 交通部。JTG B01——2003 公路工程技术标准。北京：人民交通出版社,2004.
3. 交通部。JTG D60——2004 公路桥涵设计通用规范。北京：人民交通出版社,2004.
4. 顾客明 苏清洪 赵嘉行.公路桥涵设计手册-涵洞[M].北京:人民交通出版
社,1993.
公路小桥涵的设计
唐骁
摘要：结合现代公路中小桥涵的重要性和建设实践，就小桥涵的设计产生论述。重点介绍小桥涵基础设计、小桥的设计和涵洞的设计内容以及注意问题。以保证小桥涵的设计安全合理。
关键词：公路、小桥涵、小桥、涵洞、基础、设计
修建一条公路要跨越沟谷、小型河流、人工渠道以及排除路基内侧边沟水流时等，因此修建一些用途不同的构造物是必然的, 其中就需要修建各种横向排水构造物以使沟谷、河流、人工渠道穿过路基，使路基连续，确保路基不受水流冲刷或侵袭，从而达到路基稳定的目的，最常见的排水构造物就是小桥涵。有时公路为了跨越相交道路、管线或其他障碍物时，也常采用小桥涵。小桥涵作为公路的一个重要组成部分，在工程量上占着很大比重。小桥涵设计对整条公路的造价和使用质量也起很大作用。这就要求小桥涵的设计和布置要尽可能的合理,以满足排水、车人通行需要。
一、小桥涵的重要性
小桥涵在公路工程中的作用和建设意义可归纳为以下几点。
1）数量多、比重大，直接影响公路工程的进度、质量和造价
就个体而言，小桥涵工程数量较小，但对整条公路来说，因其分布全线，工程量占有很大比重。一般平原区每公里有1～3道，山区3～5道，据全国195条三、四级公路资料统计，小桥涵投资占公路总投资的20.56％，其投资额为大、中桥的三倍左右。在高等级公路上，其所占比例更大。可见，小桥涵的设计与布置是否合理，对于整条公路的造价和使用质量都有很大影响。
2）分布广、类型多，直接影响公路营运的安全
小桥涵是公路防御洪水的重要结构物，沿线分布广、类型多，其跨径拟定、结构选择、轴线与水流方向的夹角确定、进出口处理以及台背回填等都与公路整体工程质量及安全运营有着密切关系，不能轻视。在使用中常常因为设计不当，造成较大水毁，不仅影响行车安全，而且给工程带来损失。
3）兴水利，利农业，直接影响农田水利灌溉
公路是带状的线形结构物，通过农业区的公路，农田灌溉涵的设置十分重要，因此设计中应解决好农路结合问题，确实保护好农民的利益，充分考虑农田灌溉和农业水利的需求，处理不好，不仅影响农业生产，冲毁农田和庄舍，而且也影响公路的营运。
4）设通道、利行人，直接影响沿线群众生产生活
5）跨线桥，架于路线上空，直接影响道路的景观
小桥涵是公路的一个重要组成部分,就单个而言,小桥涵工程数量较小,但对整条公路来说,因小桥涵分布全线,工程量占着很大比重,小桥涵的设计与布置是否合理,对于整条公路的造价和使用质量都有很大影响,因此,我们要高度重视小涵洞设计。1涵洞类型的选择1.1钢筋混凝土圆管涵钢筋混凝土圆管涵一般在农田灌溉区采用的比较多。构造简单,受力情况和适应基础性能较好。不需墩台,圬工数量少,造价低,而且便于工厂预制,有利于装配运输。但是圆管涵过水能力小,而且施工过程中接缝的处理和防水层的设置(倒虹吸)不易保证其质量,常常因漏水问题而影响路基的稳定。1.2石拱涵石拱涵一般是山区公路常采用的类型之一。净空较大能通过较大的洪水流量,石料丰富的地区便于就地取材,而且结构坚固,跨径较大,承载潜力较大。但是石拱涵的缺点也比较明显:由于自重引起的恒载较大,所以对地基承载能力
要求较高,施工工序繁多,工期长,遭受破坏后修复困难,费用高。1.3盖板涵相对于圆管涵和石拱涵而言,既具有就地取材、结构坚固等特点外,对洞顶填土高度要求较低,甚至可以不填土(明盖板),而且对地基承载力要求不高,施工简单,利于修筑.
二、小桥涵的设计原则和基本要求
1、设计原则
小桥涵的设计应与所在的公路的等级、性质、使用任务和将来的发展需要相适应，应该遵循安全、适用、经济、美观和有利于环保的原则进行设计，并应做到因地制宜、就地取材、便于施工和养护等。
具体原则有以下几点:
1) 小桥涵址应选择良好的地质地带, 以使基础稳定。当无法避开时, 其基础及地
基必须进行特殊的处理。
2) 要与农田灌溉及规划紧密联系起来, 使路线通过的地区, 不因小桥涵设置不当
而成排洪不畅、冲毁路基、积水淹田。
3) 小桥涵位置和方向的设置, 做到“进出口要顺, 水流要稳”, 不发生斜流、涡
流现象, 避免引起上游水位壅高淹没农田、路基; 下游流速过大, 冲蚀沟岸,
使农业生产受破坏。
4) 从工程的养护维修出发, 综合考虑, 全面比较, 尽可能减少工程量(包括主体
和附属工程) , 以降低工程造价。
2、基本要求
（1）使用上的要求
桥上的行车道和人行道宽度应保证车辆和人群的安全畅通，并应满足将来交通量增长的需要。桥型、跨度大小和桥涵下净空应满足泄洪、安全通航或通车等要求。建成后的桥涵要保证使用年限，并便于检查和维修。
（2）、经济上的要求
桥涵设计应体现经济上的合理性。在设计中必须进行详细周密的技术经济比较，使桥涵的总造价和材料等的消耗为最少。桥型应能够因地制宜、就地取材、施工方便的原则进行选择。
（3）设计要求
小桥涵作为一种常见的多用小型排水人工构造物。在使用上应满足行车、排水、通航、跨越等基本要求，现分述如下：
1) 行车要求：设计必须满足《公路工程技术标准》（JTG B01——2003）、《公路桥
涵设计通用规范》（JTG D60——2004）规定的桥涵的设计安全等级、桥涵净空、
路线宽度、线形标准、设计荷载等要求。
2) 排水要求：排除路基两侧的水流，确保路基的稳定是桥涵的基本功能
3) 通航净空要求：桥涵净空包括桥面净空和桥下净空。
A桥面净空桥面净空应符合关于公路建筑限界的规定。小桥和涵洞宜与路基同宽。 B桥下净空 桥下净空是指上部结构最低边缘至计算水位或通航水位间距离。对于跨越其它路线的桥梁，是指上部结构最低边缘至所跨越路线的路面间的距离。
桥下净空应根据计算水位或最高流冰水位加安全高度确定，当在河流中形成流冰阻塞的危险或有漂浮物通过时，桥下净空应按当地具体情况确定。对于有淤积的河床，应适当增加桥下净空的高度。在通航的河流上，桥下净空应符合通航标准。
C涵下净空涵洞的净空面积应满足雨水渲泄和农田灌溉的要求，在需要通行的地方设置的涵洞还应满足农村的具体要求。一般说小桥涵不要求通航，但对跨径比较大的小桥来说小桥下的河流可能遇到通航的问题。
跨线要求：当桥下需要通行火车、汽车、自行车、行人、牲畜时，应满足必要
地通行净空尺寸
5) 满足设计荷载要求：公路桥涵的设计荷载由车道荷载和车辆荷载组成
6) 桥上线形及桥头引道要求：根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60——2004）
规定
（4）、结构尺寸和构造上的要求
整个桥涵结构及其各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。
（5）、施工上的要求
桥涵结构应便于制造和架设。应尽量采用先进的工艺技术和施工机械，以利于加快施工速度，保证工程质量和施工安全。
（6）、美观上的要求
桥涵也应具有优美的外形，应与周围的景致相协调。城市桥涵和游览区的桥涵，可较多地考虑建筑艺术上的要求。合理的结构布局和轮廓是桥涵所追求的美观的主要因素，但决不应把美观片面地理解为豪华的细部装饰
三、小桥涵基础设计
一、桥涵基础的重要性及一般要求
1重要性
任何土木建筑物结构都要建造在一定的地层上,基础是结构物直接与地层接
触的下部分,在基础底面下,承受由基础传来的荷载的那一部分地层称为结构物的地基.
工程实践表明,结构的地基与基础设计与施工质量的好坏，是整个结构物质量的根本。
2.一般要求
（1）小桥涵的基础设计应保证其有足够的强度、稳定以及耐久性，应结合结构物和地基的特点和要求，根据桥涵的水文、地质、地形、结构形式，材料供应和施工条件合理的选用基础类型、地基加固形式，确定基础的埋置深度，全面分析、综合考虑、精心设计。
（2）符合《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63——2007）的有关规定和要求。
（3）小桥涵的址处的工程地质的好坏直接影响基础的强度和稳定。
二、基础设计资料收集
基础的设计方案与计算中的有关参数选用，都需要根据当地的地质条件，水文条件、结构形式、荷载特征、材料情况及施工要求等因素全面考虑。施工方案和方法也应该结合设计要求、现场地形、施工技术设备、施工季节、气候、水文等情况来研究决定。因此应在事前通过详细的调查研究，充分的掌握必要的、符合实际情况的资料。
三、基础类型的选择
小桥涵基础的类型很多，可根据使用材料、构造形式以及工作条件来划分
1.按建筑材料来划分
选择材料的时候，主要从材料的耐久性（包括抗水、抗冰性），能否就地取材，并结合机械化程度、劳动力条件、施工方法以及期限等方面来综合考虑。具体有
（1）石料基础：一般采用水泥砂浆砌片石。
（2）砖基础：在缺乏石料的地方，可以用砖来砌筑基础。
（3）混凝土基础：混凝土基础的整体性好，便于机械化施工。
（4）钢筋混凝土基础：当基础承受较大挠曲时用钢筋混凝土基础
2、按结构形式来划分
根据上部结构的要求以及地基情况的不同，涵洞基础的构造形式可以为整体式基础和非整体式基础 4)
3.按工作条件来划分
（1）刚性基础
（2）柔性基础
四、基础的承载力确定
1、小桥涵基础承载力的确定方法（仅针对土质地基）
小桥涵地基检测方法是多种多样的，建设单位一般建议采用标准贯入法，该法是采用质量为 63.5Kg穿心锤，以76cm的落距，将一定规格的标准贯入器先打入土中15cm，然后开始记录锤击数目，将标准贯入器再打入土中30cm，用此30cm的锤击数作为标准贯入试验的指标。而目前施工单位更多的采用一种叫N10的轻型触探仪，此方法更为方便经济，适用于砂类土、粘性土地基，代用公式为R=（0.8×N-2）×9.8（R-地基容许承载力Kpa ，N-轻型触探锤击数）。
2、为确保基础承载力质量，基坑开挖应注意哪些？
⑴基坑开挖一定要结合当地天气预报，基坑开挖至基底30-50cm时，可根据天气情况来安排下一步工序，在天气晴朗时，将预留部分挖除，随即进行基坑检查，检验合格后马上进行基础的施工。
⑵挖至标高的土质基坑不得长期暴露、拢动或浸泡，并应及时检查基坑尺寸、高程、基地承载力，符合要求后，应立即进行基础施工。
⑶应避免超挖。如超挖，应将松动部分清除，其处理方案应报监理、设计单位批准。
3、土质基础达不到承载力要求时如何处理？
一般采用换填法加固（本节3条引自公路桥涵施工技术规范实施手册P46）
⑴深度小于2m的基坑中淤泥、淤泥质土、湿陷性黄土等，宜全部挖除，挖除宽度应比基础各边宽出0.5m。当渗水难以排干时，则应换填水稳性好的中砂、粗砂、砂砾石、碎石等材料，并分层夯实，压实度应达到90%-95%；当渗水能排干时，可换填强度较高的土或灰土。 ⑵单独使用砂砾垫层、矿渣垫层或灰土垫层，其厚度应由软弱下卧土层的允许承压力决定。垫层厚度不宜大于3m，亦不宜小于0.5 m，并分层施工，分层夯实，层厚宜为20cm。 ⑶砂和砂石垫层应选用级配良好、质地坚硬的中、粗砂。砂石中石料最大粒径不宜大于50mm。采用矿渣垫层时，宜采用分级矿渣，粒径为8-40 mm，矿渣的稳定性要好，松散密度不小于1.1t/m3，泥土与有机质含量不大于5%。灰土应用新鲜的消石灰及塑性指数不小于7的粘质土，石灰块的粒径不得大于5mm，并不得夹有生石灰块，不得使用有机质及冻土，粘质土应过筛。
四 、小桥设计
一、一般要求
小桥应按每座桥绘出正式的施工图，包括立面、平面、横断面以及其他有关的剖面及细部大样图。图中应绘出河床断面线、设计水位、土壤的地质情况及各部尺寸、结构和高程。图中还应附有文字说明及工程数量表。比例尺为1:50∽1:200，通常用1:100或1;200.
二、步骤及内容
（一）、设计前准备
1、计算设计流量：
（1）搜集当地水文观测站资料，推导流量；
（2）从1：5万地形图上勾画汇水面积，根据各种水文计算公式推算流量；
λn常用简化经验公式：Q =C*Sp*F
C——平原取0.018， 丘陵取0.03，山岭取0.05；
λ取1.4，n取0.949
Sp——某频率一小时最大暴雨强度，可从相关资料中查知；
此公式适用于汇水面积小于100m情况，且计算误差较大，必要时需寻找其他公式校核。
2、绘制线路中线处河床横断面，线路设计线；
3、明确桥面宽度，车行道宽度，有无人行道，有无加宽，超高，栏杆有无特殊要求；
4、明确桥梁斜交角度；
5、明确项目路面结构，路面横坡。桥梁设计要求耐磨层不小于5cm，除特殊情况外，桥面耐磨层材料与路面保持一致。
6、根据流量确定桥梁结构形式，桥梁跨径；（该项一般在设计前已经由项目总工确定、故设计时只需复核桥下过水面积能否保证流量通过）。
（1）确定河流流速；流速详细计算方法可参照《公路工程水文勘测设计规范》及《桥位设计》（高冬光编）。
0.5 可根据河床中沉积物颗粒大小粗略确定流速V=5.5d
d——河床中沉积的最大块石的平均直径（米），注意一定要判定石块是上游被水冲下来的。
（2）设计洪水位确定
流量及流速确定后，可根据S= Q/V计算出通过设计流量所需桥下过水面积。
根据公式Hs=S/Hp可求出设计水位。
（3）判定已定跨径能否通过设计流量
Hmin=Hs+∑Δh+Δhj+Δh0
(详解见《公路工程水文勘测设计规范》第24页)
若Hmin
7、根据实际情况确定基础埋深；
基础埋深必须满足基底承载能力要求，最大冲刷深度要求，详细计算方法可参照《公路桥涵地基与基础设计规范》及《墩台与基础》（公路桥涵设计手册）。必要时需请指导总工确定。
（二）、小桥常用结构形式
1、上部结构
普通钢筋混凝土矩形板（最大跨径8m），预应力钢筋混凝土板（最大跨径16m），普通钢筋混凝土空心板（最大跨径13m），预应力钢筋混凝土空心板（最大跨径20m），普通钢筋混凝土T型梁（最大跨径20m），拱桥；
2、下部结构
（1）桥台：重力式U型台，重力式“一”字台，埋置式桥台，薄壁桥台，轻型桥台；
（2）桥墩：柱式墩、实体墩，薄壁墩；
（3）基础：明挖扩大基础，桩基础，桩基承台基础；
（三）、常用约定结构尺寸
（1）桥面边缘标高=线路设计标高-桥面横坡*行车道宽度/2；
（2）安全带高出桥面边缘25cm或30cm；
（3）墩帽、台帽高度：30cm，台帽宽度：80cm(斜桥为80/cosa)；
（4）盖梁宽度：桩柱直径+2*10cm；盖梁高度根据实际情况计算确定；
（5）墩柱直径根据实际情况确定；
（6）重力式桥台前墙墙顶厚度：50~80cm；
（7）重力式桥台前墙背坡：1：3、1：3.5
（8）重力式桥台侧墙背坡：1：3、1：3.5 、1：4;
(9)扩大基础襟边：30cm、50cm；
（10）桥台侧墙后端深入桥头锥坡顶点以内长度应大于或等于75cm；
（11）埋置式桥台台后搭板长度不小于5m； 2
（12）栏杆高度不小于1.1m。
（四）具体内容
1.选定桥下的中心流水面高程和纵坡
2．桥型的选择
3.孔径的计算和确定
4.平面及立面的布置
三、小桥设计图内容及绘制
小桥设计图一般有立面图、平面图、横断面图、工程数量表以及说明五部分组成，必要时还需要作细部大祥图和剖面图
四、小桥设计主要成果
1.初步设计阶段
原交通部《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》规定，在初步设计阶段小桥设计应完成的主要成果是小桥表
2.施工图阶段
在施工图阶段主要完成小桥的工程数量表和小桥的设计图
五、涵洞的设计
一、一般要求
涵洞的类型决定了它的功能、造价和使用年限，因此涵洞类型的选择基本按照符合因地制宜、就地取材和便于施工养护等原则。同时考虑了农田排灌的需要。综上所述可见涵洞类型的选择综合考虑了以下几个因素：
1.道路的等级、性质和任务
2. 涵洞所处的地形、地质、水文和水力条件
3. 工程费用和造价
4.当地筑路材料情况
5. 施工期限和施工条件
6. 养护维修条件等。知道了如何选择涵洞类型后就要进一步了解各类涵洞的特点及使用条件了。
二、 涵洞择位时应遵循以下原则
涵洞位置应服从路线走向。由于单个小桥涵的工程数量不大，因而小桥涵位置一般是在路线走向基本确定的情况下来选择的。只有在特殊情况下（如路线遇大洼深沟。路线与河沟斜交太大等情况）才进一步权衡利弊，在不降低路线标准的条件下局部调整路线，使之从较好的桥涵位通过。
1.小桥涵址应布设在地质条件良好、河床稳定的河段。
2.小桥涵址应选择在水文、水力条件较好的河段。不因小桥涵位设置不当而造成排洪不畅、冲毁路基、积水淹田或使农业灌溉和正常交通受到影响。小桥涵位置和轴线方向确定，要满足设计流量的宣泄，使水流畅通，做到“进口要顺、水流要稳”，不发生斜流、旋涡等现象，以免冲毁洞口、堤坝或农田。
3.位置选择要综合考虑各种因素并进行技术经济比较，使桥涵工程量（包括桥涵主体及一切附属工程）最小，以减少工程造价和养护费用。
三涵洞洞身总体布置
1.涵洞的平面布置
涵洞位置选定的恰当与否，直接关系到路基的稳定、桥涵的使用功能以及工程造价的高低。因而选择好小桥涵位置，是小桥涵设计的重要步骤。在确定涵洞位置时，应结合路线经过河流的水文、地形、地质、土壤等条件与路线布置综合考虑，同时，修建公路很有可能会给当地人民群众生产、生活上带来诸多不便，因此在条件许可的情况下，应尽量满足当地人民群众的要求和建议。
1） 顺沟设涵
一般涵洞设置的位置应尽量保持河沟的原有形状，尽量符合水流方向, 这样既有利于泄洪，又可减少涡流现象。但是当沟形十分弯曲复杂，我们则可考虑 采用裁弯取直的办法改沟设涵; 当河沟支叉较多, 水流紊乱时, 可采用改沟整流做正交涵的办法。
2） 改沟合并
当两沟相距很近(一般在100m 以下) , 汇水区面积又很小(一般在0. 03～ 0. 05km2 以下) , 且水流速不大时, 经过经济比较可改沟合并，以减少涵洞数量降低整个工程造价。避免因改沟合并占用农田和破坏即有的耕作和排洪系统。
3） 配合路基排水系统
涵洞设计与路基排水设计关系密切，路基排水多数情况下最终是通过排水涵洞引至路基以外。结合地形和路线平纵设计，当排除路基内侧边沟水，位置一般设在凹型竖曲线最低洼处附近；或者在路线纵坡由陡变缓处。在路线通过较长的内涝、低洼、泥沼地带时, 在具有天然纵坡的地段, 可适当多设置桥涵, 否则容易发生排水不畅或长期积水的现象。当路线紧靠村庄时, 要顺应其水流出路设置, 以便及时排除地面水。在有长期积水的低洼地段, 为了平衡路基两侧的水位, 也要设置。
2.桥涵的立面布置
平原区河沟一般纵坡比较缓, 水流流速比较小, 据此特点设在天然沟床上的小桥涵的立面布置, 原则上涵底标高及坡度应与天然沟底标高及纵坡基本一致。公路路基较宽处, 其排水构造物的纵坡要大一些, 一般涵底纵坡采用2%～ 4% , 而斜交角度较大的桥涵应取其较大值。农田灌溉涵, 要选择合适的涵底标高和纵坡, 一般的进口标高要低于灌溉渠底标高20cm左右, 进出口的位置要与原渠的位置吻合。
1） 平坦河床的布置形式
2） 斜坡布置形式
四、涵洞的选址
一般情况下，应在下列位置考虑设置涵洞：
1.天然河沟与路线相交处。凡路线与明显沟形的干沟、小溪、河流相交时，当路线上游汇水面积大于0.1km2时，原则上应设置涵洞。
2.农田灌溉渠与路线相交处。路线经过农业区、跨越水渠、堰塘或水库的排水渠以及通过大片梯田影响农田灌溉时应考虑设置涵洞。
3.路基边沟排水渠。在山区公路的山坡线，为排除路基挖方内侧边沟流水，应考虑设置涵洞。其间距一般不大于200m~400m；在干旱山区，间距不大于400m~500m。
4.与其它路线交叉处。当路线与铁路、公路、大车路、人行路、农村机耕道及重要管线交叉，且路线又从其上方通过时，应考虑设置相应的小桥或涵洞。
5.其它设涵情况：
6.在平原区，路线通过较长的低洼地带及泥沼地带，为保证路基稳定，避免排水不畅及长期积水的情况，在地面具有天然纵坡的地方设置多道涵洞。如无灌溉和其它需要，涵洞间距一般是1km~2km。
7.平原区路线穿过天然积水洼地，也应考虑设置数道涵洞，以沟通路基两侧水位，平衡水压。
8.路线紧靠村镇通过，要特别注意设涵，以排除村镇内地面汇流水。
9.山区岩层破碎及坍方地段，雨季时经常有地下水从路基边坡冒出，为使路基边坡稳定，及时疏干地下水，应配合路基病害整治设置涵洞。
五．涵洞结构类型的选择
（1）钢筋混凝土圆管涵
钢筋混凝土圆管涵孔径一般为0.5~1.5米，最小填土厚度50cm，受力情况良好，圬工数量小，造价较低。在有条件集中预制和运输比较方便的地段多采用钢筋混凝土圆管涵。多孔时不宜超过三孔。
（2）钢筋混凝土盖板涵
由于钢筋混凝土盖板涵建筑高度低，适于低路基地段使用，一般用作明涵。在设超高、加宽的曲线上设置盖板明涵时，由于施工比较繁琐，所以可做成低填土的盖板明涵；当洞身较短时，也可以调整桥台及桥面上的铺装高度，以适应纵坡和超高的要求。
钢筋混凝土板用钢材较多，在缺少钢材的情况下，应尽量考虑其他结构形式。钢筋混凝土盖板分装式和就地浇注两种。采用预制装配能缩短工期、节省木材、提高质量，适用于桥涵较集中的路段，但须具备吊装设备及运输条件；采用就地现浇施工简易，便于群众掌握。对于分散的小桥涵工程或在旧路上改建的个别桥涵工程，多采用就地浇注形式。在就近能开采石料，质量、数量都能满足工程要求，并且路基有足够的填土高度时，大都采用这种形式。
（3）石拱桥（涵）
石拱桥（涵）一般养护费用低，节约钢材，经久耐用。拱涵只要在恒载条件下不变形，一般超载潜力较大，砌筑技术易于群众掌握，是我国的传统结构类型。
由于石拱桥（涵）要求地基均匀和有较大的承载力，所以河底纵坡大于15%时应采用阶梯式石拱涵；当沟底自然坡度变化较大，也可将涵底分段，做成缓坡段或陡坡段。
（4）石盖板涵
在出产合格条石的地方，采用石盖板涵较经济。条石盖板一般只适用于小跨径的明涵或暗涵。
（5）漫水工程
对于宽浅的季节性河沟，三级以下公路可设置漫水工程，桥涵形式大都采用钢筋混凝土盖板，以减少阻水面积。
在漫水工程中，设置一级挑坎防护，可减少铺砌工程量；挑坎可采用混凝土预制块或粗料石。标柱设计为方形，施工时也可做成圆形。
六涵洞洞口型式的选择
我搜集了以往常用的洞口形式：八字翼墙、锥形护坡、一字墙护坡、上游急流坡（或跌水井）、上游边沟跌水井、下游急流坡、下游接挡土墙附跌水、倒虹吸等结构形式。应用时根据现场情况分别选择上、下游洞口形式与洞身组合使用。
（1）八字翼墙或锥形护坡洞口
这种洞口形式适用于平坦顺直、纵断面高差变化不大的河沟。这两种洞口形式水力条件较好，在使用上没有多大差别，都具有工程量小、施工简单、经济等优点，因而是经常采用的洞口形式。不过从经济来看，八字翼墙较锥形护坡更为经济。
（2）一字墙护坡洞口
这种洞口形式适用于边坡规则的人工渠道。此种洞口形式工程量小，在窄而深、河床纵断面变化不大的天然河沟亦可采用。
（3）上游急流坡或上游跌水井洞口
当路基纵断面设计不能满足桥涵建筑高度要求，且下游河床较低，河沟纵坡为10~30%时，可采用此种洞口型式。除岩石地基外，沟底和沟槽边坡均采用人工铺砌。跌水高H1小于建筑高度Hn时，上游洞口可采用跌水井，下游洞可配八字翼墙或其他洞口形式。
当涵前河沟纵坡大于30%时（即跌水高度H1大于建筑高度Hn）。水流流速很大，进口处需做急流坡跌水井，以减缓流速削弱水能。上游沟槽开挖纵坡以1：1或1：2为宜，以保证土体稳定。
当H1大于4米时，为保证急流槽的稳定，槽底每隔1.5~2.0米设防滑墙一道。下游洞口一般配急流坡洞口或挡土墙洞口。
（4）上游边沟跌水井洞口
为了排除傍山线较长距离内的边沟及截水沟的水，就需设边沟跌水井洞口；因为边沟与路面高差不大，必须下挖才能修建此种涵洞洞口。下游洞口一般配八字翼墙或锥形护坡等形式。
（5）倒虹吸洞口
在通过公路的灌溉渠道上修建涵洞时，若建筑高度不够，大多采用倒虹吸洞口型式。设置倒虹吸进出水洞口，其竖井尺寸要考虑清淤的方便。
（6）斜交涵洞洞口
斜交涵洞查斜交涵洞图表进行组合。斜交洞口比正交洞口形式较少，如遇下游河床开阔，也可配正交急流坡洞口。斜交涵洞的洞口选用方法同正交一样。
结合自己涵位处的横断面，我在石拱涵进口处选择了急流坡，出口处用直接用铺砌。在盖板涵进口处选择了边沟跌水井，其坡度直接采用石方挖方边坡的坡度1：0.2，在出口处以护肩代替了一字墙只做洞口铺砌。
选择了涵洞洞身、洞口类型后就要把涵洞再到对应涵位处的横断面上了。这时还应考虑基础埋置深度和涵身坡高两个因素。
其它的洞口形式的设置参考相应的参考资料
七、涵洞设计成果
1．涵洞布置图
涵洞的结构小、数量多、设计工作量较大，因此在公路设计文件中一般只要求对每道涵洞绘一纵断面图，叫涵洞布置图。
比例尺为1:50~1:200，通常多用1:200
2.由于每道涵洞只绘制纵断面图，不能全面的反映涵洞的各细部尺寸结构，因而每一条路还需要结合该路情况，对该路采用的各种类型的涵洞绘制统一的标准图。
3.不同设计阶段的要求、
1）初步设计阶段
原交通部《公路工程基本建设项目设计文件编制办法》规定，在初步设计阶段涵洞设计应完成的主要成果是涵洞表
2）施工图设计阶段
在施工图阶段主要完成涵洞的工程数量表和涵洞的设计图
参考文献
1. 孙家驷.公路小桥涵勘测设计[M].北京:人民交通出版社,2008
2. 交通部。JTG B01——2003 公路工程技术标准。北京：人民交通出版社,2004.
3. 交通部。JTG D60——2004 公路桥涵设计通用规范。北京：人民交通出版社,2004.
4. 顾客明 苏清洪 赵嘉行.公路桥涵设计手册-涵洞[M].北京:人民交通出版
社,1993.