什么是公路涵洞?

[拼音]：gonglu handong

[外文]：highway culvert

横贯公路路基，用以泄水或通过人、畜、车辆的小型构筑物。

公路涵洞顶部有填土的称为暗涵，无填土者称为明涵。暗涵不受车辆冲击力，且活载分布较均匀；明涵承受车辆集中荷载及冲击力。一般在路基高度容许的情况下多采用暗涵。在山坡上的水沟纵坡坡度大于 5％处修建的涵洞，应把涵洞做成阶梯式，以防涵洞下滑和减缓水流速度。在缓坡沟渠处修建的涵洞，一般把涵底纵坡做成临界坡，以利排水。涵洞进出口渠道的水面高于或接近于路面高度，不便于修筑渡槽或一般涵洞时，可修建纵断面为“U”字形的涵洞。这种涵洞称为倒虹吸涵或倒虹吸管。倒虹吸涵容易漏水，涵内易淤塞，一般用于清水渠道中。

公路涵洞的洞口一般修成八字墙式和一字墙式。八字墙式的工程量较小，对水流阻力也小，采用较普遍。一字墙式构造简单，须另修护坡，保护路堤填土，适用于小孔径涵洞。

公路涵洞洞身的横截面形状，常用圆形、矩形和拱形三种。圆形涵洞又称为圆管涵，它受力性能好，基础简单，施工方便，孔径较小的涵洞一般采用圆管涵。圆管涵顶上要求有至少50厘米厚的填土，排泄底沙和漂浮物的能力较差，因而当路基不高或者水中夹带大量泥沙或漂浮物的沟渠，一般不建圆管涵。矩形涵洞也称方涵或箱涵。拱形涵洞也称拱涵，它要求较高的路堤和坚实的地基，一般用砖、石和混凝土修筑，其中砖拱涵不宜在盐碱地区和严重冰冻地区修筑。在冻胀土层中，涵洞基底应设于冰冻线以下。在非岩石地基上的拱涵和盖板式的矩形涵，应每隔4～6米设置一道沉降缝，从基底直通至涵顶，以防地基不均匀沉陷引起涵洞开裂。在岩石及砂砾石等坚实地基上，圆管涵一般做成无基涵洞，将管节直接置于砂砾石垫层上。

涵洞泄水流有无压式、半压式和有压式三种形式(见图)。

无压式水流的水面在涵洞的全长范围内都低于洞顶，水流顺畅，泄水的储备能力较大，是新建涵洞最普遍采用的设计类型。半压式和有压式水流的水面都淹没涵洞进口。半压式涵洞内的水流不与洞顶接触，有压式水流则充满整个涵洞。这两种水流形式的流量都比无压式大，但涵前壅水高，涵内及出口流速大，因而涵洞的接缝要严密不漏水等。

涵洞洞底紧靠进出口的一段沟渠受水流冲刷，往往造成涵洞水毁。为防止水流冲刷，通常视流速大小，铺砌片石或混凝土板，以加固洞底及紧靠进出口的沟渠床面。出口沟床的冲刷最为强烈，尤应特别注意加固。建于山坡上的涵洞，进出口以外的沟床纵坡坡度都比较大，必要时可设置跌水、急流槽等消能构造物。对夹带大量沙石及漂浮物的水流，应于涵洞前设置谷坊和拦污栅等，以防涵洞被堵塞。

参考书目

《公路桥涵设计手册》编写组：《公路设计手册·涵洞》，人民交通出版社，北京，1977。