第5章 橋梁涵洞
5.1概述
公路跨越河流以及排除路基內側邊溝水流時，常常需要修建各種橫向排水構造物，最常見的是小橋涵。本條公路位于山區，溝壑交錯，因此應設置較多的橋涵。小橋涵的設計與布置是否合理，對于整條公路的造價和使用質量都有很大的影響。本設計中共有涵洞8座，涵洞的形式采用1-Φ1.5m鋼筋混凝土圓管涵：平均1000m/座。
5.2小橋涵位置的選擇
合理地選擇小橋涵位置，是小橋涵設計的重要步驟，它直接關系到路基的穩定，排水的順暢和修建工程量的大小。一般來說，小橋涵位置應服從路線的走向并達到排水順利，路基穩定，工程造價低，只有在特殊情況下在不降低路線標準的前提下，局部調整路線，使之從較好的橋涵位置通過。此外設置小橋涵應遵循以下原則：逢溝設橋或涵，注意與農田相結合；適應路線平縱并與路基排水系統相協調；考慮水力條件，進出口要平順，避免發生斜流現象全面綜合比較，力求橋涵主體及附屬工程的全部工程量最小，降低工程造價。
5.3涵洞的設計原則
（1）根據所在公路的使用性質，任務和未來發展需要，力求安全、經濟、適用和美觀。
（2）因地制宜，就地取材，便于施工和養護。
（3）考慮農田灌溉的需要及綜合利用。
5.4涵洞的設計要求
（1）行車的要求，即應滿足車輛行車安全、迅速、經濟和舒適。
（2）排水的要求，必須保證設計流量能夠安全排泄，并保證路基的穩定不受影響。
（3）構造要結構在制造運輸，安裝和使用過程中，應具有規定的強度，剛度和穩定性和耐久性。
5.5洞口型式選擇
八字墻：適用于平坦順直，縱斷面變化不大的河溝。這種洞口形式的水力條件好，工程量
小，施工簡單，經濟。
一字墻：適用于邊坡規則的人工渠道，這種洞形式工程量小，在窄而深，河道縱斷面變化不大時采用。
根據路段的要求，形式所選用的涵洞為八字墻型式。
5.6基底坡度的選擇
天然河溝溝底縱坡不能小于0.4%，也不宜大于6%。當縱坡度大于6%時，其基礎底部宜每隔3～5m設置防滑隔墻或把基礎做成臺階形。當洞底縱坡度大于15%時，涵洞洞身及基礎應分段做成階梯形。涵洞縱坡可以做成與天然河溝相同的坡度。
5.7涵洞布置
確定基礎埋置深度時，應符合下列要求：
當地基為巖石時，基礎可直接置于巖石上，但應全部清除風化層。
當地基為一般土壤時，對于小橋涵基礎底面，在無沖刷處，應在地面或河床底面以下至少1.0m；如有沖刷時，應在局部沖刷線以下不少于1.0m。如河床上有鋪砌層時，宜置于鋪砌層頂面以下1.0m。
當地基為淤泥或軟弱層時，應根據地質條件采用適當的人工加固措施進行處理，使基礎置于人工地基上。若地基為不凍脹土層，基底埋深不受冰凍深度限制；地基為凍脹性土層時，應將基底埋入冰凍線以下不小于0.25m。
5.8匯水面積的計算
涵洞的匯水面積：為地形圖上山脊線連線在地形圖上的投影：
路線中以K18+575處橋涵為例
此處匯水面積：在地形圖上畫出山脊線的連線，并求出匯水面積為：F=0.23平方公里
主河溝長度：L=1.04Km
主河溝平均坡度：I=48‰
按推理公式計算涵洞流量：
（4-1）
式中：
——規定頻率為p時的洪峰流量(m3/s)根據公路等級
——頻率為p的雨力，即t為1小時的降雨強度，時，Sp =50mm
——指數參數（mm/h）
北方地區
（4-2）
式中：
——系數，查表K1=0.8
——指數，查表 β1=0.7
——暴雨遞減指數，查表
——匯流時間（h）
北方地區
(4-3)
式中：——系數，查表
——指數，查表
h
/s
根據m3/s，設計時采用管徑1.5m的鋼筋混凝土圓管涵。
5.9正交涵洞長度的計算
公式： (4-5)
(4-6)
(4-7)
式中：
——路基寬度（m）
、——由中心至上、下游路基邊緣寬度，當路基無加寬時均為0.5B(m)
、——進出口帽石頂面至涵底鋪砌層頂面高度（m）
——帽石頂面的寬度（m）
——路基邊緣設計標高與涵底中心標高之差（m）
——路基邊坡坡度（1:m）
——涵底坡度（以小數表示）
、——涵洞上下游長度
計算示例：K18+575路基寬度為10m,涵洞處路基標高為443.02m,涵洞洞底中心標高為440.50m ，帽石頂面至涵底鋪砌層頂面高度為1.8m，帽石頂面的寬度為0.4m，邊坡采用一種邊坡為1:1.5 涵底縱坡為3.8% ，計算正交涵洞長。
已知： m ，， m，
m
m
m
所以按標準涵長定為18.5m
5.10本章小結
橋梁涵洞同樣是公路設計的一項重要內容，本章主要介紹小橋涵位置的選擇方法及涵洞的設計原則與要求。洞口形式的選擇，基底坡度的選擇，以及涵洞的布置，匯水面積的計算，正交涵洞長度的計算等內容。
第6章 路線交叉
6.1交叉概述
6.1.1 交叉口設計的基本要求
一是保證車輛與行人在交叉口能以最短的時間順利通過，使交叉口的通行能適應各條道路的行車要求。二是正確設交叉口立面，保證轉彎車輛的行車穩定，同時符合排水的要求。
6.1.2 交叉口設計的主要內容
（1）正確選擇交叉口的形式，確定各組成部分的幾何尺寸。
（2）進行交通組織，即合理布置各種交通設施。
（3）驗算交叉口行車視距，保證安全通視。
（4）交叉口立面設計，布置雨水口和排水管道。
6.2交叉口設計
6.2.1 交叉口設計類型
平面交叉口的形式取決于道路網的規劃和周圍建筑的情況，以及交通量，交通性質，交通組織。常見的形式有“十”字形，“T”字形及其演變而來的X形Y形，錯位，多路交叉等。這些交叉口在平面上的幾何圖形，由規劃道路網和街坊建筑的形狀所決定，一般不易改變。
本設計全線設有一處交叉，被交叉公路等級為四級公路。由于“十”字形交叉口形式簡單，占地少，造價低，設計方便，因此采用此形式。
6.2.2 交叉口設計技術指標
確定停車視距：一般值75米，低限值55米。
6.2.3 交叉口立面設計
計算公式：：
(6.1)
(6.2)
(6.3)
(6.4)
算例：
A1=C1=433.07-5×2%=432.97
B2=D2=432.33-5×2%=432.23
C3=B3=432.40-3.5×2%=432.33
D4=A4=432.40-3.5×2%=432.33
交叉口的詳細設計見《路線交叉設計圖》（C7-2）。
6.3本章小結
兩條路線交叉的地方要設置交叉口，本章介紹了設置交叉口的基本要求和主要內容，并介紹了交叉口的設計類型。
