公路小橋涵勘測(cè)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書

1、 公路小橋涵勘測(cè)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書目錄1.設(shè)計(jì)任務(wù)書- 1 -1.1.設(shè)計(jì)時(shí)間及地點(diǎn)- 1 -1.2.設(shè)計(jì)目的和要求- 1 -1.2.1.設(shè)計(jì)目的- 1 -1.2.2.設(shè)計(jì)要求- 1 -1.3.設(shè)計(jì)資料- 1 -1.4設(shè)計(jì)任務(wù) .-2-1.5評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)及成績(jī)?cè)u(píng)定.-.2- 1.7.設(shè)計(jì)紀(jì)律要求- 2 -2.設(shè)計(jì)方案的擬定- 3 -2.1.選擇涵洞類型- 3 -2.2.進(jìn)出水口形式- 3 -3.涵洞水文、水力計(jì)算- 3 -3.1.涵洞水文計(jì)算- 3 -3.1.1.洪峰流量計(jì)算-3- 3.1.2.匯流時(shí)間計(jì)算 .-3 - 3.1.3.暴雨遞減指數(shù)確定.-3 - 3.1.4損失參數(shù)計(jì)算.-.3- 3.

2、2.涵洞水力計(jì)算- 4 -4.幾何設(shè)計(jì)- 4 -4.1.尺寸擬定- 4 -4.1.1.擬定常規(guī)尺寸- 4 -4.1.2.本涵洞經(jīng)擬定的尺寸- 5 -4.2.涵洞縱斷面上有關(guān)尺寸和高程的計(jì)算- 5 -4.2.1.洞身部分的高程和尺寸- 5 -4.2.2.涵長(zhǎng)計(jì)算- 6 -4.2.3.進(jìn)出水口八字翼墻計(jì)算尺寸- 6 -4.3.涵洞平面圖上有關(guān)幾何尺寸計(jì)算- 7 -4.3.1.凈跨徑- 7 -4.3.2.涵臺(tái)半剖面和平面圖上的有關(guān)尺寸- 7 -4.4.半洞身和洞口立面圖上有關(guān)尺寸計(jì)算- 7 -4.5.局部剖面圖的尺寸- 8 -4.5.1.翼墻根部和端部斷面背坡- 8 -4.5.2.翼墻墻身根部斷面與

3、基礎(chǔ)頂面的交線的垂線間夾角- 8 -4.5.3.上下游洞口根部斷面總高度- 8 -4.5.4.翼墻墻身根部與端部斷面墻頂，順端墻方向平面投影寬度- 9 -4.5.5.翼墻洞口正投影長(zhǎng)度- 9 -4.5.6.翼墻基礎(chǔ)襟邊順洞墻端部斷面的平面投影長(zhǎng)度和- 9 -4.5.7.八字翼墻的總張口大小- 9 -4.5.8.翼墻基礎(chǔ)平面尺寸計(jì)算- 9 -5.工程數(shù)量計(jì)算.- 10 -5.1涵洞計(jì)算- 10 -5.2八字墻計(jì)算- 11 -5.2.1.八字墻身- 11 -5.2.1八字墻基- 11 -5.3洞口鋪砌- 12 -5.4鋪底- 12 - 5.5 工程量表 .-12- 參考文獻(xiàn). -12 - 13 -

4、 / 16文檔可自由編輯打印1. 設(shè)計(jì)任務(wù)書1.1. 設(shè)計(jì)時(shí)間及地點(diǎn)1、設(shè)計(jì)時(shí)間2013-2014學(xué)年第一學(xué)期（6月23日6月30日）2、設(shè)計(jì)地點(diǎn)松七3141.2. 設(shè)計(jì)目的和要求1.2.1. 設(shè)計(jì)目的本課程設(shè)計(jì)通過一個(gè)常用、典型的涵洞的設(shè)計(jì)（包括水文計(jì)算、水力計(jì)算、涵洞幾何設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)計(jì)算等），讓學(xué)生將所學(xué)到的理論知識(shí)與設(shè)計(jì)方法運(yùn)用于具體的設(shè)計(jì)實(shí)踐中，提高專業(yè)設(shè)計(jì)能力及創(chuàng)造性思維能力，使所學(xué)知識(shí)能夠融會(huì)貫通。1.2.2. 設(shè)計(jì)要求（1）學(xué)生需認(rèn)真閱讀課程設(shè)計(jì)任務(wù)書，熟悉有關(guān)設(shè)計(jì)資料及參考資料，熟悉各種設(shè)計(jì)規(guī)范的有關(guān)內(nèi)容，認(rèn)真完成任務(wù)書規(guī)定的設(shè)計(jì)內(nèi)容。（2）學(xué)生均應(yīng)在教師指導(dǎo)下、在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)獨(dú)

5、立完成規(guī)定的內(nèi)容和工作量。（3）課程設(shè)計(jì)的成果為計(jì)算書1份和手工A3圖2張以上。要求計(jì)算書內(nèi)容計(jì)算準(zhǔn)確、文字通順、書寫工整。要求圖紙、圖面布置合理、正確清晰、符合制圖標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)規(guī)定，用工程字注文。1.3. 設(shè)計(jì)資料：1工程概況某山嶺重丘區(qū)四級(jí)公路上JD-30處，彎道QZ處需設(shè)一道涵洞，測(cè)得斷面資料如下：溝心處地面高638.46米，溝床為密實(shí)的礫石土，路線設(shè)計(jì)資料為：平曲線半徑R=40m,縱坡i=+3%，路基寬度為7.5米，路面寬度6米，路拱橫坡2%，路肩橫坡3%，挖方邊坡1：0.75，填方邊坡1：1.5。2、設(shè)計(jì)荷載公路級(jí)3、設(shè)計(jì)洪水頻率及最大冰凍深度設(shè)計(jì)洪水頻率：1/25最大冰凍深度：1.0

6、 米3、地震烈度:8度1.4. 設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行水文計(jì)算確定設(shè)計(jì)流量，完成一道石臺(tái)鋼筋混凝土蓋板涵設(shè)計(jì)（也可選擇采用鋼筋混凝土圓管涵、石拱涵或箱涵，應(yīng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析和方案比選，選擇最佳方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。）本課程設(shè)計(jì)要求每位學(xué)生根據(jù)所給定的設(shè)計(jì)資料，獨(dú)立完成一道蓋板涵或拱涵，進(jìn)出口形式（八字墻、錐坡）自定，圖幅采用三號(hào)圖，長(zhǎng)度不足可按倍數(shù)加長(zhǎng)，全套設(shè)計(jì)圖主要內(nèi)容有：涵洞布置圖（三視圖）；結(jié)構(gòu)配筋圖及細(xì)部構(gòu)造圖；進(jìn)出口結(jié)構(gòu)尺寸及計(jì)算書；工程數(shù)量表及計(jì)算說明書；設(shè)計(jì)總說明。1.5. 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)及成績(jī)?cè)u(píng)定學(xué)生的課程設(shè)計(jì)成績(jī)由指導(dǎo)老師根據(jù)學(xué)生在設(shè)計(jì)期間的設(shè)計(jì)圖紙、設(shè)計(jì)計(jì)算說明書、出勤等情況綜合評(píng)定。成績(jī)分：優(yōu)、良、

7、中、及格、不及格五個(gè)等級(jí)。其中，設(shè)計(jì)圖紙占35%，設(shè)計(jì)說明書占45%，出勤占20%。成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)如下：優(yōu)：能認(rèn)真完成設(shè)計(jì)指導(dǎo)書中的要求，設(shè)計(jì)過程中，嚴(yán)格要求自己，獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)，圖紙整潔、繪制標(biāo)注規(guī)范，設(shè)計(jì)方案合理，思路清晰，設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容充實(shí)工整，應(yīng)用理論正確，有創(chuàng)新性，設(shè)計(jì)期間出滿勤。良：能較好的完成設(shè)計(jì)指導(dǎo)書中的要求，能獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)，設(shè)計(jì)思路較清晰，平面布置合理、圖紙繪制標(biāo)注規(guī)范、整潔，設(shè)計(jì)認(rèn)真，應(yīng)用理論正確，設(shè)計(jì)期間出滿勤。中：能完成設(shè)計(jì)指導(dǎo)書中的要求，平面布置基本合理、圖紙繪制規(guī)范、字體和數(shù)字及標(biāo)注較為符合要求，設(shè)計(jì)較認(rèn)真，應(yīng)用理論基本正確。設(shè)計(jì)期間出滿勤，設(shè)計(jì)方案基本合理。及

8、格：能基本完成設(shè)計(jì)指導(dǎo)書中的要求，設(shè)計(jì)思路欠佳，平面布置欠合理、圖紙繪制規(guī)范、字體和數(shù)字標(biāo)注欠整潔，應(yīng)用理論無原則錯(cuò)誤，設(shè)計(jì)期間有缺勤現(xiàn)象。設(shè)計(jì)圖紙一般。不及格：凡有下列情況之一者以不及格論：1）未達(dá)到設(shè)計(jì)指導(dǎo)書的基本要求。2）設(shè)計(jì)出現(xiàn)原則性的錯(cuò)誤，圖紙繪制有明顯錯(cuò)誤、字體和數(shù)字標(biāo)注不整潔，應(yīng)用理論有原則錯(cuò)誤。3）設(shè)計(jì)缺勤累計(jì)達(dá)三分之一以上者。1.6. 設(shè)計(jì)紀(jì)律要求1、設(shè)計(jì)中要自主完成，杜絕抄襲現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)類同者，設(shè)計(jì)成績(jī)按零分計(jì)。2、設(shè)計(jì)期間指導(dǎo)教師實(shí)行不定期點(diǎn)名制度，兩次無故不到者設(shè)計(jì)成績(jī)降級(jí)。四次無故不到者設(shè)計(jì)成績(jī)?yōu)椴患案瘛?、由于設(shè)計(jì)時(shí)間較緊，希望同學(xué)們克服困難，按時(shí)、認(rèn)真完成本次設(shè)計(jì)

9、2. 設(shè)計(jì)方案的擬定2.1. 選擇涵洞類型有設(shè)計(jì)任務(wù)書可知需要在某四級(jí)公路上擬建一道交通蓋板涵，涵洞類型有石拱涵、石蓋板涵、鋼筋混凝土蓋板涵、鋼筋混凝土圓管涵、鋼筋混凝土箱涵、倒虹吸管涵波紋管涵、磚拱涵。這些涵洞類型中，石拱涵、石蓋板涵、鋼筋混凝土圓管涵都只適用于設(shè)計(jì)流量在10m3/s以下的河流，有后面計(jì)算可知這些涵洞的泄水能力不能滿足本次設(shè)計(jì)；而倒虹吸管涵是用于灌溉的因此也不符合；而磚拱涵的承載能力很低，因此也不符合本次設(shè)計(jì)需求。結(jié)合各類型涵洞特點(diǎn)和設(shè)計(jì)需求以及達(dá)到總造價(jià)最低的原則，本次設(shè)計(jì)需用鋼筋混凝土蓋板涵。2.2. 進(jìn)出水口形式洞口類型有很多，平頭式、領(lǐng)圈式等，各種洞口用在不同的位置，

10、其中八字式洞口構(gòu)造簡(jiǎn)單，建筑結(jié)構(gòu)美觀，施工簡(jiǎn)單造價(jià)較低。常用于河溝平坦順直、無明顯溝槽，且溝底與涵底高差變化不大的情況。結(jié)合以上各洞口類型特點(diǎn)和設(shè)計(jì)資料，本次設(shè)計(jì)涵洞進(jìn)出口形式選用八字式洞口3. 涵洞水文、水力計(jì)算3.1. 涵洞水文計(jì)算本設(shè)計(jì)采用暴雨推理法計(jì)算涵洞的設(shè)計(jì)流量。河南省某公路橋，匯水面積A=1.6Km，主河溝長(zhǎng)L=2.5Km，主河溝平均坡度Iz=16%o;河床為砂礫夾卵石，兩岸為粉質(zhì)粘土，地表為黃土層，劃為類區(qū)。3.1.1. 計(jì)算洪峰流量P=2%查圖，得Sp=80mm/h3.1.2匯流時(shí)間的計(jì)算北方公式：查表得北山區(qū)K3=0.65,a1=0.38,所以=0.54 (h)3.1.3確

11、定暴雨遞減指數(shù)n值查圖所在為類分區(qū)，n=1.19,取n2,查表得n=0.623.1.4損失參數(shù)值計(jì)算北方公式：查表得K1=1.0，1=0.71.=22.45 (mm/h)故Qp=42.15/s3.2. 涵洞水力計(jì)算 假設(shè)涵洞凈空高度；進(jìn)水口和壅水降落細(xì)數(shù)；進(jìn)口涵洞凈空高度；則涵前水深：4.8m符合無壓力式；蓋板涵的涵洞凈寬：； 根據(jù)公路橋涵標(biāo)準(zhǔn)圖鋼筋混凝土蓋板涵泄水能力及水力計(jì)算表確定所選定型涵洞有關(guān)數(shù)據(jù)：跨徑： ;凈跨徑： ;凈高： 4. 幾何設(shè)計(jì)4.1. 尺寸擬定4.1.1. 擬定常規(guī)尺寸(1) 涵底縱坡：根據(jù)河溝縱斷面地面線的天然縱坡擬定為4%。(2) 鋪地厚度：擬定為30cm厚的漿砌片

12、石。(3) 涵底高程：按涵底中心地面高程下挖（清底）推算。(4) 涵洞埋深（從鋪地算起往下至基礎(chǔ)底面）：要大于當(dāng)?shù)貎錾?.34m。(5) 進(jìn)、出水洞口形式采用八字墻，洞口尺寸：八字墻垂直頂寬a=40cm；墻身與其基礎(chǔ)垂直襟邊e取20cm；墻身背面垂直背坡取4:1；墻身端部斷面的高度：以端部露出底面高推算；墻身根部斷面高度：按帽石底面算起至基礎(chǔ)之高差；本涵橋面板厚25cm，防水層厚9cm，臺(tái)帽厚取40cm。4.1.2. 本涵洞經(jīng)擬定的尺寸1. 八字墻端部露出地面的高度擬定為20cm，根部高度以其基礎(chǔ)頂面自安全帶出檐的下緣降低10cm考慮，八字墻垂直頂寬取40cm，垂直背坡取為4:1，墻身基礎(chǔ)與涵

13、身基礎(chǔ)等厚為60cm，并與涵身做成同一坡度，即4%，標(biāo)于進(jìn)出水口的端部。2. 基礎(chǔ)埋深根據(jù)當(dāng)?shù)貎錾畲_定為100cm，標(biāo)于出口端部相應(yīng)位置處。3. 基礎(chǔ)厚度擬定為60cm。4. 涵底鋪砌擬定為30cm厚的漿砌片石。5. 涵身與基礎(chǔ)按同一坡度設(shè)計(jì)，坡度取為4%，標(biāo)于相應(yīng)鋪底頂面。6. 截水墻寬度取為40cm，埋深與基礎(chǔ)同深，并將其寬度標(biāo)于進(jìn)出口截水墻處。4.2. 涵洞縱斷面上有關(guān)尺寸和高程的計(jì)算4.2.1. 洞身部分的高程和尺寸(1) 路基設(shè)計(jì)高程橫向力系數(shù)=45.6250/(R)2-1.2625/R+0.04139=0.0384 超高值Ih=(V)2/127R-=2.5%加寬值e=1.4m,加寬

14、后的路基寬度B+e=8.9m根據(jù)路基設(shè)計(jì)表結(jié)合小橋涵野外調(diào)查設(shè)計(jì)卡，查算出涵位中心樁號(hào)處的路基設(shè)計(jì)高程分別為：再設(shè)計(jì)草圖上用高程引出線將以上數(shù)據(jù)標(biāo)于設(shè)計(jì)草圖相應(yīng)位置處。(2) 涵底高程計(jì)算根據(jù)涵位中心樁號(hào)處原地面高程（在此以表示）減去30cm清底厚度（即）得出，即 將此高程值標(biāo)于設(shè)計(jì)草圖相應(yīng)中心樁號(hào)鋪底頂面處。(3) 確定進(jìn)出口處的建筑高度及涵洞中心涵臺(tái)高度進(jìn)水洞口高度 出水洞口凈高 涵洞中心凈高 將以上計(jì)算結(jié)果標(biāo)于設(shè)計(jì)草圖相應(yīng)位置。進(jìn)出水口建筑高度涵洞中心涵臺(tái)高度其中為涵臺(tái)基礎(chǔ)頂面至鋪底頂面的距離，其值為基礎(chǔ)埋深減去基礎(chǔ)厚度，本設(shè)計(jì)基礎(chǔ)埋深取100cm，基礎(chǔ)厚度取60cm，故設(shè)計(jì)取。4.2.

15、2. 涵長(zhǎng)計(jì)算 涵洞全長(zhǎng)：4.2.3. 進(jìn)出水口八字翼墻計(jì)算尺寸本設(shè)計(jì)進(jìn)出水口處八字翼墻基礎(chǔ)埋深與涵身埋深取值相同，翼墻基礎(chǔ)厚度。（1） 進(jìn)水口處翼墻根部斷面高度： ；翼墻端部斷面高度：；上式中10cm為使八字翼墻美觀，在墻頂設(shè)的一個(gè)小平臺(tái)高度，20cm為翼墻端部斷的露出地面的高度。（2）出水口處翼墻根部斷面高度：；翼墻端部斷面高度：其中10cm為根部高度自安全帶出檐降低10cm；100cm為凍深；60cm為基礎(chǔ)厚度；20cm為翼墻端部露出地面的高度。4.3. 涵洞平面圖上有關(guān)幾何尺寸計(jì)算4.3.1. 凈跨徑根據(jù)流量計(jì)算結(jié)果選擇，本設(shè)計(jì)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖，采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑，鋼筋混凝土板在兩邊韓臺(tái)上各搭接3

16、0cm，故取，將此數(shù)據(jù)標(biāo)于平面設(shè)計(jì)草圖上的相應(yīng)位置。4.3.2. 涵臺(tái)半剖面和平面圖上的有關(guān)尺寸（1）涵臺(tái)底面的底寬參考公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)本涵臺(tái)底面的底寬取50cm。（2）基礎(chǔ)襟邊寬度取20cm。 將以上數(shù)據(jù)標(biāo)于剖面和半平面圖的設(shè)計(jì)草圖相應(yīng)位置。4.4. 半洞身和洞口立面圖上有關(guān)尺寸計(jì)算(1) 安全帶尺寸板涵邊部快件采用預(yù)制和安全帶一起澆筑，故安全帶長(zhǎng)度與板長(zhǎng)相同，板長(zhǎng)取400cm，扣除兩側(cè)的預(yù)留縫隙各2cm，因此取396cm，標(biāo)于相應(yīng)草圖的位置。(2) 涵臺(tái)高度前已算過為640cm。(3) 臺(tái)帽厚度前以取定為40cm。(4) 設(shè)計(jì)板厚前以取定為25cm。(5) 橋面鋪裝前以取定為6cm防水混凝

17、土加3cm瀝青混凝土鋪裝，共9cm。(6) 涵臺(tái)基礎(chǔ)尺寸將上述六項(xiàng)的尺寸標(biāo)于洞身剖面圖上。4.5. 局部剖面圖的尺寸根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形進(jìn)行的進(jìn)出口布置結(jié)果，進(jìn)出口各有一對(duì)八字墻水流擴(kuò)散角相同，取，故本設(shè)計(jì)進(jìn)出水口八字墻左右對(duì)稱。4.5.1. 翼墻根部和端部斷面背坡根據(jù)公式式中：八字墻張角，即； 涵洞斜交角； 水流擴(kuò)散角；其余符號(hào)含義同前。4.5.2. 翼墻墻身根部斷面與基礎(chǔ)頂面的交線的垂線間夾角由公式得：因?yàn)楸竞瓰檎缓?，水流擴(kuò)散角皆為，上下游四個(gè)八字墻左、右各堆成。因此有，即：4.5.3. 上下游洞口根部斷面總高度上游洞口：下游洞口：4.5.4. 翼墻墻身根部與端部斷面墻頂，順端墻方向平面投影寬度

18、考慮八字墻根部小平臺(tái)的影響，經(jīng)計(jì)算進(jìn)水口兩個(gè)八字墻根部斷面墻底順墻方向投影寬度出水口兩個(gè)八字翼墻根部斷面墻底順端墻方向投影寬度進(jìn)水口兩個(gè)八字翼墻端部斷面墻底順端墻方向投影寬度出水口兩個(gè)八字翼墻端部斷面墻底順端墻方向投影寬度4.5.5. 翼墻洞口正投影長(zhǎng)度上式中預(yù)加的15cm為八字墻頂小平臺(tái)的長(zhǎng)度。4.5.6. 翼墻基礎(chǔ)襟邊順洞墻端部斷面的平面投影長(zhǎng)度和翼墻基礎(chǔ)垂直襟邊寬度取20cm,則：4.5.7. 八字翼墻的總張口大小4.5.8. 翼墻基礎(chǔ)平面尺寸計(jì)算進(jìn)水口左翼墻基礎(chǔ)根部寬度： 進(jìn)水口左翼墻基礎(chǔ)端部寬度： 進(jìn)水口右翼墻基礎(chǔ)根部寬度： 進(jìn)水口右翼墻基礎(chǔ)端部寬度： 出水口左翼墻基礎(chǔ)根部寬度： 出水口左翼墻基礎(chǔ)端部寬度： 出水口右翼墻基礎(chǔ)根部寬度： 出水口右翼墻基礎(chǔ)端部寬度： 5. 工程數(shù)量計(jì)算5.1. 涵洞計(jì)算(1) 臺(tái)帽：混凝土（C20）：(2) 臺(tái)墻：臺(tái)身采用M10砂漿30號(hào)片石，其工程量為：(3) 基礎(chǔ)：基礎(chǔ)采用M7.5砂漿砌30號(hào)片石，其工程量為：5.2. 八字墻計(jì)算5.2.1. 八字墻