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【摘 要】 根据参加高速公路通道设计的经验与体会，简要介绍一下高速公路中的通道设计。
【关键词】 高速公路；通道；轻型桥台；薄壁桥台；重力式台、拱桥
1.通道的设计位置
通道是为高速公路附近居民日常生活的交通需要而设计的。通道设计的优劣，直接影响当地居民的生活需要。通道设置的过密，增加了高速公路的造价，给国家造成浪费；通道设置的过于稀疏，将给当地居民的生活带来不便。所以高速公路中的通道位置的确定是非常重要的。
要确定高速公路中的通道位置必须要从高速公路勘测中的桥涵调查开始。桥涵调查时必须沿高速公路设计线对每一条被交道路进行周密的勘测和调查，搜集设计时所必须的资料。（1）调查被交道的路线走向，测量被交道路与高速公路的交角，画出被交道与主线交叉位置的平面简图。（2）测量被交道的纵坡坡度，画出被交道的纵断面图，为将来设计中被交道的纵断面设计准备好第一手资料。（3）测量被交道路的路面宽度，调查道路的等级、交通量及运营状况，分析车辆的组成比例。结合当地交通部门或当地政府的交通规划，预测未来交通量的大小，依据公路工程通道标准，确定通道的行车宽度。（4）测量被交道路边沟的断面尺寸和边沟的纵轴线坡度，确定水流走向，计算汇水面积和水的最大流量及流速，结合高速公路主线的排水设计，初步确定边沟的尺寸和位置。（5）调查交叉口处的地质资料。该资料一般通过地质钻探取得，但作为桥涵调查的一部分，应根据附近桥梁的基础形式，沟壑的冲刷情况及裸露岩石的地质风貌对该处地质有一个初步的认识。（6）调查当地的气候环境。调查当地年平均气温，月平均最高和最低气温，并进一步考虑冰霜对通道设计的影响。（7）人文环境的调查。它直接关系到村民的日常生活和当地的风俗习惯。
根据桥涵调查的资料，结合当地政府和交通部门的规划以及高速公路结构物的总体布局，确定通道的位置和相邻通道之间的距离。高速公路上通道的位置和相邻通道之间的距离。高速公路上通道的布置间距，一般根据当地村庄的入口密度，原有道路的实际情况，进行合理的调整。在村庄密集、人口集中地区，通道的数量一般多一些，但通道间距最小不易小于300m；在村庄稀少，人口分布比较松散的地区，通的设置应少一些。考虑到当地耕作和交通的需要，其最大间距不宜大于1000m。
2.通道的结构形式
通道孔径多为一孔或两孔，很少有通道的孔数多于三孔。通道的结构形式一般根据桥台的形式来划分，常用的结构形式有：轻型桥台通道、薄璧桥台通道、重力式桥台通道、U台通道和拱桥通道。
2.1轻型桥台通道。轻型桥台通道的墩、台帽与上部结构的钢筋混凝土板用固定锚栓连接。桥孔的下面设横撑梁。桥台作为上、下端简支的竖梁，承受台后土压力。同时基础作为弹性地基梁验算。跨径大于10m的通道不宜采用轻型桥墩、台。
由于桥台作为简支竖梁受力，为了减轻台后土压力对桥台的作用，台后的填土应选用透水性良好的砂性土，有的采用3：7灰土进行回填。同时，轻型桥台的厚度随着通道的跨径和台高的不同而变化。一般情况下，通道的跨径越大、桥台高度越高，台后填土的压力也就越大，因而桥台的厚度也就越大，配筋量也越多。但其最小厚度一般不小于40cm。一般情况下，轻型桥台的高度不宜大于5.0m。
施工时要特别注意，为了在夯实台后填土时不影响桥台的位移，台后填土应当在上部结构架设完毕后，等到锚固螺栓孔内的混凝土强度达到设计强度的70%后进行，必须在两桥台后对称分层填土夯实。
轻型桥台通道一般不带排水边沟，因为，一方面路面有横撑梁通过道路的横断面，不宜挖排水沟，另一方面轻型桥台的基础较浅，容易受水流冲刷的影响。因此，当轻型桥台通道有排水沟时，必须根据实际水流的速度采用合理的铺砌，加大基础埋置深度，防止基础冲刷，确保横撑梁的支撑作用。轻型桥台通道的基础对地基承载力的要求不高，一般地基承载力达到200KPa以上就可以。但具体各桥的地基承载力应根据结构的计算确定。由于基础比较小，轻型桥台通道比相同宽度和跨径的薄壁桥台通道的工程造价要低。
2.2薄壁桥台通道。薄壁桥台通道的墩、台帽与上部结构的钢筋混凝土板或预应力混凝土板之间用固定锚栓连接。桥台的下部基础采用钻孔灌注桩。通道的上部结构作为通道墩、台的一个支撑，这样桥台被视为上端铰支，下端固结的一次超静定竖梁，承受台后土压力。
由于桥台作为超静定竖梁受力，为了减轻台后土压力对桥台的作用，薄壁桥台通道像轻型桥台一样，台后的填土应选用透水性良好的砂性土，或采用3：7灰土进行回填。薄壁桥台的厚度随着通道的跨径和台高的不同而变化。一般来说，通道的跨径越大、桥台高度越高，台后土压力也就越大，因而桥台的厚度也就越大，配筋量也就越多。但其最小厚度一般不小于40cm。薄壁桥台的高度也不宜大于5.0m。薄壁桥台通道适用于地基承载力小，或带排水边沟的地方。因为，薄壁桥台通道采用桩基础，桥台之间下不设横向支撑，便于开挖排水沟。为了保证桩基础承载力不受水流冲刷的影响，我们仍须根据实际水流的速度采用合理的铺砌，防止冲刷。
2.3重力式桥台通道。重力式桥台通道适用于地基承载力比较好，圬工材料比较丰富的山区、丘陵地段。重力式桥台的建筑材料主要是浆砌片石，为了桥台的美观，桥台的表层采用块石镶面，为了方便安装桥台搭板和其它上部结构预埋件，重力式桥台的上部，可采用20号混凝土。重力式台的台后土压力随着填土深度的增加而增大，因此，重力式台的形状也是从上向下逐渐增大。桥台的填土越高，重力式台的基础也就越大。由于重力式台的体积比较大，其地基承载力也要求比较高，一般不小于250KPa。在具体设计时，各桥的地基承載力应根据结构的计算确定。对地基承载力不能满足要求的，要采用相应的措施来提高地基承载力。常用的方法有基底换砂，填加石灰粉夯实，或用粉喷桩等多种方法。
在对重力式桥台的地基承载力进行计算时，也要对基础进行抗剪计算，同时对基础底部的抗滑稳定性进行验算。由于重力式台通道的桥台之间不设横撑梁，在地基承载力满足要求的情况下，当路边需要设置排水沟时，一般采用此种结构。重力式台的台高一般不大于7.0m。当台高大约7.0m时，一般采用U台通道或拱桥通道。U台通道的结构特性与重力式台的特性基本一致，故在本文中不再重述。 2.4拱桥通道。拱桥通道主要应用于地基承载力好，路基填土较高，圬工材料比较丰富的山区、丘陵地段。在路基填土大于8.0m时，由于台后土压力过大，不能采用輕型桥台通道或薄壁桥台通道，用重力式桥台通道也不合理。通常情况下选用U台通道或拱桥通道。拱桥通道是一种不要设桥面板的桥型结构。拱桥的顶部可以有一定厚度的填土，这样在路基填土较高时，可以降低通道的高度，使通道结构受力更合理，降低工程造价。拱形通道的桥型外形美观大方，跨越能力大，而且历史悠久。拱肋是拱桥的主要承重结构，拱肋主要承受压力，其材料可以利用抗拉性能差而抗压性能好的圬工材料。圬工拱桥具有就地取材、结构简单、承载能力大、养护费用低、使用寿命长等特点，在我国流行了上千年。随着近代钢筋混凝土结构的发展，新材料的应用为拱桥的发展提供了新的生命力。钢筋混凝土拱桥可以利用钢筋和混凝土的特性，使结构的尺寸减小，减轻结构自重。从而减少桥梁墩台的承载要求，减小了下部结构的尺寸，节省了工程造价，扩展了拱桥的应用范围。
3.通道的上部结构
高速公路通道的上部结构一般为预制板结构。6m、8m跨径的通道为钢筋混凝土实心板，10m、13m、16m跨径的通道为预应力钢筋混凝土空心板。跨径大于20m的预应力钢筋混凝土空心板通道上很少应用。
预制板结构上面设10cm的桥面铺装。对于多孔通道桥，还要设置桥面连续。通道桥表面一般设置8-10m的沥青混凝土铺装层。为了防止桥面漏水，桥面铺装层的下面设防水层。
高速公路通道的护栏一般为两种，一种是波形护栏，另一种为钢筋混凝土防撞护栏。在通常情况下，通道桥的内侧为波形护栏，外侧为钢筋混凝土防撞护栏。
4.被交道的改造设计
高速公路通道的被交道改造原则是保证通道原来路线的连接顺畅，特别是被交道需要改线和调整的通道，要将改造路线和原有道路连接起来。道路改造的质量标准不应低于原有道路的标准。对于没有铺装的道路，为了保证高速公路路基和通道桥的质量，应在通道中心线与高速公路主线的交点处向两侧的一定范围内进行路面改造。
高速公路通道的被交道要留有足够的净空，规范规定现行的通道标准是：人通2.2m，拖通2.7m，汽通3.5m。有时为了降低高速公路路基填土高速，被交道需要下挖。为了通道桥和行人的安全，对于被交道下挖的通道一定要做好排水设计，防止桥下积水。
5.结束语
高速公路通道设计像其它结构的桥梁设计一样，没有固定的模式和样品。每一座通道的设计都要根据建设地点的地形、地势条件、高速公路在交叉点的填土高度、道路的实际宽度和当地有关部门的规划宽度以及当地的人文环境等多种因素进行综合考虑，提供多种设计方案，进行全方位的比较，选取最佳设计方案。
【关键词】 高速公路；通道；轻型桥台；薄壁桥台；重力式台、拱桥
1.通道的设计位置
通道是为高速公路附近居民日常生活的交通需要而设计的。通道设计的优劣，直接影响当地居民的生活需要。通道设置的过密，增加了高速公路的造价，给国家造成浪费；通道设置的过于稀疏，将给当地居民的生活带来不便。所以高速公路中的通道位置的确定是非常重要的。
要确定高速公路中的通道位置必须要从高速公路勘测中的桥涵调查开始。桥涵调查时必须沿高速公路设计线对每一条被交道路进行周密的勘测和调查，搜集设计时所必须的资料。（1）调查被交道的路线走向，测量被交道路与高速公路的交角，画出被交道与主线交叉位置的平面简图。（2）测量被交道的纵坡坡度，画出被交道的纵断面图，为将来设计中被交道的纵断面设计准备好第一手资料。（3）测量被交道路的路面宽度，调查道路的等级、交通量及运营状况，分析车辆的组成比例。结合当地交通部门或当地政府的交通规划，预测未来交通量的大小，依据公路工程通道标准，确定通道的行车宽度。（4）测量被交道路边沟的断面尺寸和边沟的纵轴线坡度，确定水流走向，计算汇水面积和水的最大流量及流速，结合高速公路主线的排水设计，初步确定边沟的尺寸和位置。（5）调查交叉口处的地质资料。该资料一般通过地质钻探取得，但作为桥涵调查的一部分，应根据附近桥梁的基础形式，沟壑的冲刷情况及裸露岩石的地质风貌对该处地质有一个初步的认识。（6）调查当地的气候环境。调查当地年平均气温，月平均最高和最低气温，并进一步考虑冰霜对通道设计的影响。（7）人文环境的调查。它直接关系到村民的日常生活和当地的风俗习惯。
根据桥涵调查的资料，结合当地政府和交通部门的规划以及高速公路结构物的总体布局，确定通道的位置和相邻通道之间的距离。高速公路上通道的位置和相邻通道之间的距离。高速公路上通道的布置间距，一般根据当地村庄的入口密度，原有道路的实际情况，进行合理的调整。在村庄密集、人口集中地区，通道的数量一般多一些，但通道间距最小不易小于300m；在村庄稀少，人口分布比较松散的地区，通的设置应少一些。考虑到当地耕作和交通的需要，其最大间距不宜大于1000m。
2.通道的结构形式
通道孔径多为一孔或两孔，很少有通道的孔数多于三孔。通道的结构形式一般根据桥台的形式来划分，常用的结构形式有：轻型桥台通道、薄璧桥台通道、重力式桥台通道、U台通道和拱桥通道。
2.1轻型桥台通道。轻型桥台通道的墩、台帽与上部结构的钢筋混凝土板用固定锚栓连接。桥孔的下面设横撑梁。桥台作为上、下端简支的竖梁，承受台后土压力。同时基础作为弹性地基梁验算。跨径大于10m的通道不宜采用轻型桥墩、台。
由于桥台作为简支竖梁受力，为了减轻台后土压力对桥台的作用，台后的填土应选用透水性良好的砂性土，有的采用3：7灰土进行回填。同时，轻型桥台的厚度随着通道的跨径和台高的不同而变化。一般情况下，通道的跨径越大、桥台高度越高，台后填土的压力也就越大，因而桥台的厚度也就越大，配筋量也越多。但其最小厚度一般不小于40cm。一般情况下，轻型桥台的高度不宜大于5.0m。
施工时要特别注意，为了在夯实台后填土时不影响桥台的位移，台后填土应当在上部结构架设完毕后，等到锚固螺栓孔内的混凝土强度达到设计强度的70%后进行，必须在两桥台后对称分层填土夯实。
轻型桥台通道一般不带排水边沟，因为，一方面路面有横撑梁通过道路的横断面，不宜挖排水沟，另一方面轻型桥台的基础较浅，容易受水流冲刷的影响。因此，当轻型桥台通道有排水沟时，必须根据实际水流的速度采用合理的铺砌，加大基础埋置深度，防止基础冲刷，确保横撑梁的支撑作用。轻型桥台通道的基础对地基承载力的要求不高，一般地基承载力达到200KPa以上就可以。但具体各桥的地基承载力应根据结构的计算确定。由于基础比较小，轻型桥台通道比相同宽度和跨径的薄壁桥台通道的工程造价要低。
2.2薄壁桥台通道。薄壁桥台通道的墩、台帽与上部结构的钢筋混凝土板或预应力混凝土板之间用固定锚栓连接。桥台的下部基础采用钻孔灌注桩。通道的上部结构作为通道墩、台的一个支撑，这样桥台被视为上端铰支，下端固结的一次超静定竖梁，承受台后土压力。
由于桥台作为超静定竖梁受力，为了减轻台后土压力对桥台的作用，薄壁桥台通道像轻型桥台一样，台后的填土应选用透水性良好的砂性土，或采用3：7灰土进行回填。薄壁桥台的厚度随着通道的跨径和台高的不同而变化。一般来说，通道的跨径越大、桥台高度越高，台后土压力也就越大，因而桥台的厚度也就越大，配筋量也就越多。但其最小厚度一般不小于40cm。薄壁桥台的高度也不宜大于5.0m。薄壁桥台通道适用于地基承载力小，或带排水边沟的地方。因为，薄壁桥台通道采用桩基础，桥台之间下不设横向支撑，便于开挖排水沟。为了保证桩基础承载力不受水流冲刷的影响，我们仍须根据实际水流的速度采用合理的铺砌，防止冲刷。
2.3重力式桥台通道。重力式桥台通道适用于地基承载力比较好，圬工材料比较丰富的山区、丘陵地段。重力式桥台的建筑材料主要是浆砌片石，为了桥台的美观，桥台的表层采用块石镶面，为了方便安装桥台搭板和其它上部结构预埋件，重力式桥台的上部，可采用20号混凝土。重力式台的台后土压力随着填土深度的增加而增大，因此，重力式台的形状也是从上向下逐渐增大。桥台的填土越高，重力式台的基础也就越大。由于重力式台的体积比较大，其地基承载力也要求比较高，一般不小于250KPa。在具体设计时，各桥的地基承載力应根据结构的计算确定。对地基承载力不能满足要求的，要采用相应的措施来提高地基承载力。常用的方法有基底换砂，填加石灰粉夯实，或用粉喷桩等多种方法。
在对重力式桥台的地基承载力进行计算时，也要对基础进行抗剪计算，同时对基础底部的抗滑稳定性进行验算。由于重力式台通道的桥台之间不设横撑梁，在地基承载力满足要求的情况下，当路边需要设置排水沟时，一般采用此种结构。重力式台的台高一般不大于7.0m。当台高大约7.0m时，一般采用U台通道或拱桥通道。U台通道的结构特性与重力式台的特性基本一致，故在本文中不再重述。 2.4拱桥通道。拱桥通道主要应用于地基承载力好，路基填土较高，圬工材料比较丰富的山区、丘陵地段。在路基填土大于8.0m时，由于台后土压力过大，不能采用輕型桥台通道或薄壁桥台通道，用重力式桥台通道也不合理。通常情况下选用U台通道或拱桥通道。拱桥通道是一种不要设桥面板的桥型结构。拱桥的顶部可以有一定厚度的填土，这样在路基填土较高时，可以降低通道的高度，使通道结构受力更合理，降低工程造价。拱形通道的桥型外形美观大方，跨越能力大，而且历史悠久。拱肋是拱桥的主要承重结构，拱肋主要承受压力，其材料可以利用抗拉性能差而抗压性能好的圬工材料。圬工拱桥具有就地取材、结构简单、承载能力大、养护费用低、使用寿命长等特点，在我国流行了上千年。随着近代钢筋混凝土结构的发展，新材料的应用为拱桥的发展提供了新的生命力。钢筋混凝土拱桥可以利用钢筋和混凝土的特性，使结构的尺寸减小，减轻结构自重。从而减少桥梁墩台的承载要求，减小了下部结构的尺寸，节省了工程造价，扩展了拱桥的应用范围。
3.通道的上部结构
高速公路通道的上部结构一般为预制板结构。6m、8m跨径的通道为钢筋混凝土实心板，10m、13m、16m跨径的通道为预应力钢筋混凝土空心板。跨径大于20m的预应力钢筋混凝土空心板通道上很少应用。
预制板结构上面设10cm的桥面铺装。对于多孔通道桥，还要设置桥面连续。通道桥表面一般设置8-10m的沥青混凝土铺装层。为了防止桥面漏水，桥面铺装层的下面设防水层。
高速公路通道的护栏一般为两种，一种是波形护栏，另一种为钢筋混凝土防撞护栏。在通常情况下，通道桥的内侧为波形护栏，外侧为钢筋混凝土防撞护栏。
4.被交道的改造设计
高速公路通道的被交道改造原则是保证通道原来路线的连接顺畅，特别是被交道需要改线和调整的通道，要将改造路线和原有道路连接起来。道路改造的质量标准不应低于原有道路的标准。对于没有铺装的道路，为了保证高速公路路基和通道桥的质量，应在通道中心线与高速公路主线的交点处向两侧的一定范围内进行路面改造。
高速公路通道的被交道要留有足够的净空，规范规定现行的通道标准是：人通2.2m，拖通2.7m，汽通3.5m。有时为了降低高速公路路基填土高速，被交道需要下挖。为了通道桥和行人的安全，对于被交道下挖的通道一定要做好排水设计，防止桥下积水。
5.结束语
高速公路通道设计像其它结构的桥梁设计一样，没有固定的模式和样品。每一座通道的设计都要根据建设地点的地形、地势条件、高速公路在交叉点的填土高度、道路的实际宽度和当地有关部门的规划宽度以及当地的人文环境等多种因素进行综合考虑，提供多种设计方案，进行全方位的比较，选取最佳设计方案。