摘要：涵洞作为公路中的重要构造物之一，起着至关重要的作用。本文对涵洞分类及涵洞选型、涵洞洞口形式介绍及适用性与优缺点、涵洞设计流程及前期准备、涵洞平立面布设等几个方面进行了分析，以供参考。

关键词：涵洞设计；选型；洞口形式；适用性；涵洞设置

1引言

涵洞是指在公路工程建设中，设于路基下修筑于路面以下的小型构造物。用于跨越天然沟谷洼地排泄洪水，或横跨大小道路作为人、畜和车辆的立交通道，或农田灌溉作为水渠。一般由基础、洞身、洞口组成，涵洞设计一般包括涵洞选型、洞口形式的选择、涵洞平面布设及立面布设，本文主要从这几方面浅谈涵洞设计。

2 涵洞洞口形式选择

2.1八字式（八字墙）

八字式洞口由敞开斜置八字墙构成，两边八字形翼墙墙身高度随路堤的边坡而变。八字翼墙配合路基边坡设置，工作量较小，水力性能好，施工简单，造价较低，因而是最常用的洞口形式。八字式翼墙的敞开角应根据具体的沟渠地形情况灵活设置，以利于合理地汇积和扩散水流，并顺畅地与原有沟渠相街接。八字墙适用于平坦顺直，纵断面高差不大的河沟，配合路堤边坡设置，广泛用于收纳、扩散水流处。

2.2一字墙式（端墙式）

一字墙式（又称端墙式）正洞口为涵台两侧垂直涵洞轴线部分挡住路堤边坡的矮墙（端墙），墙外侧可用砌石椭圆锥坡、天然土坡、砌石护坡或挡土墙与天然沟槽、渠道和路基相连接，构成多种形式的一字墙式洞口；当涵洞与路线斜交时，锥坡洞口宜采用斜交正做洞口，其端墙可做成斜坡式或台阶式。在人工渠道上，端墙应伸入渠道两侧边坡内一定距离，为防止涡流淘刷，必要时对靠近端墙附近的渠段进行砌石加固。墙身高度由涵前壅水高度而定，若兼做路基挡土墙时，应按挡土墙需要的高度确定。端墙式洞口构造简单、造价低，但水力性能不好，适用于沟床稳定、土质坚实的河沟以及流速较小的人工渠道或不易受冲刷的岩石河沟。

2.3锥坡式

锥坡式洞口是在端墙式的基础上将侧向伸出的锥形填土表面予以铺砌，视水流被涵洞的侧向挤束程度和水流流速的大小，可采用浆砌或干砌。这种洞口多用于宽浅河流及涵洞对水流压缩较大的河沟，常与较高、较大的涵洞配合。锥坡式洞口圬工体积较大，不如八字式经济，但由于锥坡式洞口水力性能较好，能增强高路堤的洞口、洞身稳定性，对于较大较高的涵洞，是常用的洞口形式。

2.4直墙式

直墙式洞口可视为敞开角为零的八字式洞口。这种洞口要求涵洞跨径与沟宽基本一致，且无需集纳与扩散水流，适用于边坡规则的人工渠道，以及窄而深、河床纵断面变化不大的天然河沟或仅为疏通两侧农田灌溉时的情况。这种洞口形式水力性能良好，因翼墙短，且洞口铺砌少，较为经济。在山区进水口前、迎陡坡设置的急流槽后，配合消力池也常采用直墙式翼墙与之衔接。

2.5跌水井式

跌水井式洞口主要有边沟跌水井洞口与一字墙跌水井洞口两种。边沟跌水井洞口适用于内侧有挖方边沟的涵洞，一字墙跌水井洞口适用于一般陡坡沟槽跌水。跌水井式洞口过流能力大、跌差大、消能效果好，但挖方量大，适用于当天然河沟纵坡＞50%或路基纵断面设计不能满足涵洞建筑高度要求、涵洞进出口开挖大，以及天然沟槽与洞口高差大时，以解决天然沟槽或路基边沟与涵洞进口的连接，且仅适用于涵洞进水口。

3 涵洞设置

3.1涵洞设计流程

涵洞设计内容主要包括以下几个方面：①涵洞位置的选择：涵洞的位置应结合现场实际地形、地质情况、路基排水情况以及路线跨越河流、溪沟、人工渠道等因素进行选择。②涵洞孔径的确定：涵洞孔径大小应考虑到设计流量和设计水位的匹配关系，以满足排洪、排涝、灌溉等设计要求。③涵洞长度的确定：涵洞长度应与地形相适应，以确保水流顺畅通过，避免产生局部涡流和过水断面局部收缩影响水流流态。④进出口高程的确定：进出口高程应结合设计流量、地形、地质等因素进行确定，以确保涵洞进出口的水位衔接合理。

3.2前期准备工作

涵洞设计前期准备工作主要包括以下几个方面：①地形资料：搜集公路沿线1：10000～1：50000的地形图，要求能获得必要的流域面积、主河沟平均纵坡度等资料。②地质资料：搜集区域地质特征资料、地形图及土质类别。③水文资料：小桥涵所在地附近水文站历年实测最大流量及其相应的洪水位或历史洪水位痕迹、沿河沟上下游河床变迁情况、水工构造物等资料。

3.3涵洞平面布设

涵洞在平面上的布置，主要使水流顺畅排泄，尽量保持河沟水流的天然状态，一般应一沟一涵。涵洞平面布设应遵循下列原则：①应根据沿线地形、地质、水文等条件，结合路线排水系统，适应农田排灌，经济合理地布设涵洞，并应满足规范规定的设计洪水频率的排洪能力。②三级公路上的漫水涵洞或过水路面在1/25设计洪水频率时，应满足车辆能安全通行。车辆通行的涵（路）面水深不应大于 0.3m。四级公路上的漫水涵洞或过水路面在1/25设计洪水频率时，可有限度中断交通，其中断时间可按具体情况决定。③涵洞位置应符合路线线形布设规定，当不受线形布设限制时，宜将涵洞位置选择在地形有利，地质条件良好，地基承载力较高、沟床稳定的河（沟）段上。

3.4涵洞立面布设

涵洞立面布设应根据实际地形、地质及水文等条件进行涵洞立面布设，确保涵洞基础稳定，涵底不冲不淤。山岭重丘地区河沟纵坡较陡，水流流速较大，涵洞立面布设应结合具体地形地质情况，设置缓坡涵或陡坡涵。平原微丘地区河沟纵坡较平缓，水流流速较小，设在天然河床上的涵洞，其铺砌顶面高程及坡度应与天然沟底高程及沟底纵坡基本一致。

结语：涵洞设计是一项复杂多变的工作，尤其是山区公路涵洞，受地形条件的影响，在实地调查时有一定的难度，所以在涵洞设计过程中，要反复对比方案，合理地选择涵洞类型及涵洞洞口形式，同一路段内涵洞类型应力求简化，便于施工标准化及后期养护维修，涵洞平立面布设应符合其设计原则，使水流排泄顺畅且结构安全适用。

参考文献

[1] 公路涵洞设计规范：JTG/T 3365-02-2020[S].2020.

[2] 李月芳.公路涵洞设计分析[J].建材与装饰，2016（13）：232-233.

[3] 周龙.涵洞设计中洞身和洞口形式的选择[J].运输经理世界，2022（19）：100-102.