《公路小橋涵勘測(cè)設(shè)計(jì)》復(fù)習(xí)資料(2)

1、1、工程地質(zhì)調(diào)查：一般采用目測(cè)和訪問(wèn)相結(jié)合的方式； 2、挖（鉆）探：當(dāng)工程規(guī)模較大，地質(zhì)條件比較復(fù)雜時(shí)，可用挖探、釬探或鉆探；對(duì)簡(jiǎn)單地形地質(zhì)條件的小橋涵，可只設(shè)一個(gè)勘探點(diǎn)，對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜，跨徑較大的不應(yīng)少于兩個(gè)勘探點(diǎn)；  按照寬頂堰流假定，小橋下的水流可有自由出流和非自由出流兩種水力圖示： 自由出流：當(dāng)下游水深小于或等于1.3倍時(shí)，橋下為臨界水流狀態(tài)；特點(diǎn)：橋下游天然水深不影響橋下水出流，橋下的過(guò)水量?jī)H與橋下臨界水深有關(guān)； 非自由出流：當(dāng)下游水深大于1.3倍臨界水深時(shí)，由于下流水位的頂托作用，橋下臨界水深被淹沒(méi)，橋下水深為天然水深，形成非自由

2、出流；特點(diǎn)：此時(shí)橋下游水深直接影響橋下水流出流，使橋下流速降低。過(guò)水流量比自由出流有所減少；  八字式洞口的適應(yīng)條件：適用于涵洞跨徑寬度基本與河溝寬度基本一致，無(wú)需集納和擴(kuò)散水流或僅為疏通兩側(cè)農(nóng)田灌溉時(shí)的情況。 端墻式洞口的適應(yīng)條件：多用于寬淺河溝或孔徑壓縮較大的情況和函臺(tái)較高的情況，能適應(yīng)各種不同路基邊坡的情況。  壓力式洞口的特點(diǎn)：進(jìn)口完全被淹沒(méi)，整個(gè)洞身被水流充滿，無(wú)自由表面，整個(gè)洞身呈有壓力狀態(tài)。 半壓力式洞口的特點(diǎn)：進(jìn)水口被淹沒(méi)，但整個(gè)洞口仍有自由水面，洞口呈有壓力狀態(tài) 小橋涵計(jì)算主要包括內(nèi)容： 1、確定

3、小橋涵孔徑和孔數(shù)； 2、 確定河床加固的類型和尺寸，上下游所需消耗能力設(shè)施的類型和尺寸； 3、計(jì)算確定壅水高度，小橋橋面最低高程或小橋涵頂上的最低路堤高度； 4、確定橋跨布孔方案；  1、 小橋涵的作用：在公路跨越溝谷、河流、人工渠道以及排除路基內(nèi)側(cè)邊溝水流時(shí)，常常修建各種橫向排水構(gòu)造物，以使溝谷河流、人工渠道穿過(guò)路基，使路基連續(xù)，確保路基不受水流沖刷侵襲，從而達(dá)到路基穩(wěn)定。 2、 橋涵的劃分：按其多空跨徑總長(zhǎng)L和單孔跨徑L0兩項(xiàng)指標(biāo)劃分。 3、 小橋涵設(shè)計(jì)原則：1)安全；2）適用；3）經(jīng)濟(jì)；4

4、）美觀；5）有利于環(huán)境保護(hù)。 4、 小橋涵設(shè)計(jì)要求：行車要求、排水要求、通航要求、跨越要求等。 5、 設(shè)計(jì)速度與車道寬度對(duì)應(yīng)表： 設(shè)計(jì)速度（Km/h） 120 100  80  60  40 車道寬度（m） 3.75  3.75  3.75  3.50  3.50 6、 公路橋涵設(shè)計(jì)荷載組成：車道荷載和車輛荷載，車道荷載由均布荷載和集中荷載組成，車道荷載與車輛荷載的作用不得疊加。 為使橋上線形與路線布設(shè)相互

5、協(xié)調(diào)應(yīng)滿足：橋上縱坡不宜大于4%，橋頭引道縱坡不宜大于5%，位于市鎮(zhèn)混合交通繁忙處，橋上縱坡和橋頭引道不得大于3%。 7、 錐坡與橋臺(tái)兩側(cè)相交線的坡度，當(dāng)有鋪砌時(shí)，不宜陡于1:1；不受洪水沖刷的錐坡可采用不陡于1:1.25的坡度。 8、 小型排水構(gòu)造物：指匯水面積小、工程數(shù)量較小的人工構(gòu)造物，主要包括：小巧、涵洞、漫水橋、過(guò)水路面、透水路堤、倒虹吸涵洞、渡槽等。 9 小橋和涵洞的區(qū)別 除按多空跨徑總長(zhǎng)和單孔跨徑大小不同外，還有以下差異：1）小橋構(gòu)造物處的路基一般是斷開的，橋梁與路基間設(shè)有專門的過(guò)渡結(jié)構(gòu)物而涵洞構(gòu)造物處的路基一般是連續(xù)的

6、，涵洞設(shè)于路堤之下，形成路堤中的一個(gè)排水孔洞；2）橋梁的寬度直接由路基寬度確定于路基填土高度無(wú)關(guān)。涵洞處路基頂面與路基同寬，而涵洞的長(zhǎng)度則隨路基填土高度增加而增長(zhǎng)，與路基寬度、路基填土高度、路堤邊坡坡度尺寸、形狀等因素有關(guān)；3）橋面設(shè)有專門的橋面系，涵洞則無(wú)。 10.過(guò)水路面：用加固路面、路肩及路基邊坡的方式，允許洪水期水流從路面上流過(guò)的排水構(gòu)造物。 11.倒虹吸涵洞：當(dāng)橫跨公路的溝渠水面與路面高差較小，而不能滿足設(shè)置涵洞的最小建筑高度要求時(shí)，為避免渠路干擾，利用倒虹吸原理修建的排水構(gòu)造物。 12.小橋涵的分類：1）按洞身構(gòu)造形式分管涵、蓋板涵、板橋、梁橋、拱涵、

7、拱橋、箱涵等；2）按填土分明涵（洞頂填土高度小于0.5m，用于低填方和挖方路段）、暗涵（洞頂填土高度大于或等于0.5m，用于高填方路段）；3）按水利性質(zhì)分無(wú)壓力式涵洞（涵洞入口水流深度小于洞口高度，并在洞身全長(zhǎng)范圍內(nèi)水面都不觸入洞頂，洞內(nèi)具有自由水面）、半壓力式涵洞、壓力式涵洞；4）按橋涵平縱面布置分正交橋（涵）、斜交橋（涵）、曲線橋（涵）等。 13.小橋類型：小橋?yàn)閱慰卓鐝叫∮?0m，多孔跨徑總長(zhǎng)小于等于30m的橋梁，常見(jiàn)形式：板式、拱式、鋼架結(jié)構(gòu)。 14.鋼筋混凝土板橋涵的特點(diǎn)：建筑高度較小，受填土高度限制較?。荒懿捎霉S預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)裝配，施工簡(jiǎn)便迅速；為簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)，對(duì)路基

8、條件要求不高；遭受破壞后易于修復(fù)。 16.一般情況下，應(yīng)在下列位置考慮設(shè)置小橋涵或涵洞： 1）天然河溝與路線相交處。凡路線與明顯溝形的干溝、小溪、河流相交時(shí)，當(dāng)路線上游匯水面積大于0.1km2時(shí)，原則上應(yīng)設(shè)置涵洞。2）農(nóng)田灌溉渠與路線相交處。路線經(jīng)過(guò)農(nóng)業(yè)區(qū)、跨越水渠、堰塘或水庫(kù)的排水渠以及通過(guò)大片梯田影響農(nóng)田灌溉時(shí)應(yīng)考慮設(shè)置涵洞。3）路基邊溝排水渠。在山區(qū)公路的山坡線，為排除路基挖方內(nèi)側(cè)邊溝流水，應(yīng)考慮設(shè)置涵洞。其間距一般不大于200m400m；在干旱山區(qū)，間距不大于400m500m。4）與其它路線交叉處。當(dāng)路線與鐵路、公路、大車路、人行路、農(nóng)村機(jī)耕道及重要管線交叉，且路線

9、又從其上方通過(guò)時(shí)，應(yīng)考慮設(shè)置相應(yīng)的小橋或涵洞。5）其它設(shè)涵情況：在平原區(qū)，路線通過(guò)較長(zhǎng)的低洼地帶及泥沼地帶，為保證路基穩(wěn)定，避免排水不暢及長(zhǎng)期積水的情況，在地面具有天然縱坡的地方設(shè)置多道涵洞。如無(wú)灌溉和其它需要，涵洞間距一般是1km2km。6）平原區(qū)路線穿過(guò)天然積水洼地，也應(yīng)考慮設(shè)置數(shù)道涵洞，以溝通路基兩側(cè)水位，平衡水壓。7）路線緊靠村鎮(zhèn)通過(guò)，要特別注意設(shè)涵，以排除村鎮(zhèn)內(nèi)地面匯流水。8）山區(qū)巖層破碎及坍方地段，雨季時(shí)經(jīng)常有地下水從路基邊坡冒出，為使路基邊坡穩(wěn)定，及時(shí)疏干地下水，應(yīng)配合路基病害整治設(shè)置涵洞。 17有關(guān)水文的基本術(shù)語(yǔ)解釋： 徑流：陸地上的降水匯流到河流、湖庫(kù)、沼

10、澤、海洋、含水層、或沙漠定的水流的統(tǒng)稱。 水位：自由水面相對(duì)于某一基面的高程。 流速：水的質(zhì)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)沿流程移動(dòng)的距離，常以m/s計(jì)量，計(jì)算時(shí)多用斷面的平均流速。 流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過(guò)河渠或管道某一過(guò)水?dāng)嗝娴乃w體積，常以m3/s計(jì)量。 設(shè)計(jì)流量：與設(shè)計(jì)洪水頻率相應(yīng)的流量。 18 水文計(jì)算方法：按推算原理分為兩類1） 根據(jù)流量觀測(cè)資料推算設(shè)計(jì)流量 2） 無(wú)流量觀測(cè)資料的推算設(shè)計(jì)流量3） 據(jù)調(diào)查歷史洪水位推算設(shè)計(jì)流量；4） 據(jù)暴雨成因原理推算設(shè)計(jì)流量 19暴雨推理法的原理：運(yùn)用成因分析與經(jīng)驗(yàn)推斷相結(jié)合的方法，從實(shí)測(cè)的暴雨資

11、料入手，應(yīng)用地區(qū)綜合分析法來(lái)分析暴雨資料和地區(qū)特征關(guān)系，從而間接地推求設(shè)計(jì)流量。它是一種半理論半經(jīng)驗(yàn)的計(jì)算方法。 20徑流形成法：從分析匯水形成的影響地面徑流的因素（如暴雨強(qiáng)度、匯水面積、土壤類型、地形等）著手，建立這些因素與設(shè)計(jì)流量的函數(shù)關(guān)系，求得設(shè)計(jì)流量的方法。 21影響徑流流量的因素：1）暴雨特征，產(chǎn)生最大流量的直接原因；2）匯水區(qū)特征【匯水面積的大小及形狀、匯水地表情況、匯水區(qū)地形、其他因素】。 22形態(tài)調(diào)查法的原理：用調(diào)查河槽形態(tài)與歷史洪水位的手段，取得河槽某一過(guò)水?dāng)嗝嬖谠摵樗幌碌倪^(guò)水面積、平均流速及洪水頻率資料，據(jù)以推算橋涵處設(shè)計(jì)流量的方法。

12、0;23小橋涵水力計(jì)算的任務(wù)：解決小橋涵孔徑尺寸問(wèn)題，通過(guò)水力計(jì)算，確定橋涵孔徑的大小，以確保設(shè)計(jì)流量順利、安全通過(guò)橋涵下，而不發(fā)生不利沖刷、水毀以及不利的壅水。 24小橋涵水力計(jì)算的內(nèi)容：1）確定小橋涵的孔徑和孔數(shù)；2）確定河床加固類型和尺寸，上下游需設(shè)立各種消能設(shè)施的類型和尺寸；3）計(jì)算并確定壅水高度、小橋橋面最低高程或小橋涵頂上的最低路堤高程；4）確定橋涵跨布孔方案。 25公路橋涵水毀的成因分析：1） 較大孔徑的小橋、涵洞，由于基礎(chǔ)埋深不夠或?yàn)闆](méi)必要的調(diào)治防護(hù)構(gòu)造物，而致橋臺(tái)及涵洞進(jìn)出口被沖毀；2） 涵洞壓縮水流過(guò)大，在墩臺(tái)周形成高速螺旋水流，造成劇烈的沖刷；3） 公

13、路沿線的小橋、涵洞布置的數(shù)量少，排水系統(tǒng)不完善等造成小橋涵堵塞，引起洪水漫流路面，沖蝕路肩乃至毀壞路基或橋涵4） 小橋涵進(jìn)水口緊接陡坡，進(jìn)水口處的路基及防護(hù)構(gòu)造物由于洪水急流的頂沖而被沖毀；5）受資金、材料限制，公路等級(jí)低，缺少排水及防護(hù)構(gòu)造物，使橋涵抗災(zāi)能力降低，嚴(yán)重則發(fā)生了水毀。 26小橋涵水毀的防治：1）小橋涵的設(shè)計(jì)要合理，充分考慮位置的選定、結(jié)構(gòu)的形式、凈孔的大小、進(jìn)出口等因素；2）平原地區(qū)的橋涵設(shè)計(jì)既要加大橋涵底縱坡，又要注意進(jìn)出水口水流的縱向順暢銜接；3）山區(qū)水流大，應(yīng)鋪砌加固橋涵下的河溝地面，以防止嚴(yán)重沖刷；4）對(duì)上游蜿蜒曲折的河溝段，可裁彎取直，改善水流條件。有時(shí)可在

14、上游加設(shè)消力池等來(lái)降低流速，沉積泥沙。 27水流的類型：臨界流、緩流、急流三類。緩流：H>hK,v< vk,E0隨H的增加而增大；臨界流：H=hK,v= vk,E0為最小；急流：H<hK,v>vk,E0隨H的增加而減小。 28小橋涵水文勘測(cè)的任務(wù)：對(duì)橋涵位所在河溝的水文參數(shù)進(jìn)行測(cè)量、調(diào)查和資料收集的工作。為推算橋涵設(shè)計(jì)流量和確定橋涵孔徑提供有關(guān)的水文、地形、土壤、植被、氣象及農(nóng)田水利等方面的資料。 29當(dāng)需做水文、水力計(jì)算時(shí)，采用的方法有：1）暴雨推理法；2）徑流形成法；3）形態(tài)調(diào)查法；4）直接類比法。 30板

15、是橋梁的主要承重結(jié)構(gòu)，整體式簡(jiǎn)支板橋一般使用跨徑在8m以下，其橋面寬度往往大于跨徑。 31為保證混凝土結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)年限內(nèi)具有足夠的耐久性，決定性因素是混凝土內(nèi)的鋼筋不被腐蝕。 32板的邊緣與鋼筋間的凈距（保護(hù)層）應(yīng)不小于2m；設(shè)置鋼筋網(wǎng)時(shí)，上下層鋼筋的混凝土保護(hù)層厚度不得小于1.5m。 33裝配式板橋板塊之間必須采用橫向聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)，以保證板塊共同承擔(dān)荷載作用。常用的橫向聯(lián)結(jié)方式有企口混凝土鉸聯(lián)結(jié)和鋼板焊接聯(lián)結(jié)。    企口混凝土鉸接形式有：圓形、菱形和漏斗形三種。 34.在鉸縫內(nèi)用C25C40細(xì)集料混凝土填實(shí)而成。&#

16、160;35.事件證明：企口式混凝土鉸能保證傳遞橫向剪力，使各塊板共同受力。36.主拱圈是拱橋的主要承重結(jié)構(gòu)。 37.拱圈各橫向截面(或換算截面) 的形心連線稱為拱軸線。 38.涵洞是設(shè)于路基下的排水孔道，通常由洞身、洞口建筑兩大部分組成。 39.洞身的作用是：一方面保證水流通過(guò)；另一方面是直接承受荷載壓力和填土壓力，并將其傳遞給地基。洞身通常由承重結(jié)構(gòu)（如拱圈、蓋板等）、涵臺(tái)、基礎(chǔ)以及防水層、伸縮等部分組成的。鋼筋混凝土箱涵及圓管涵為封閉結(jié)構(gòu)，涵臺(tái)、涵板、基礎(chǔ)聯(lián)成整體，其涵身斷面由箱節(jié)或管節(jié)組成，為了便于排水，涵洞涵身還應(yīng)有適當(dāng)?shù)目v坡，其最小坡度為0.

17、3%。 40.洞口是洞身、路基和河道三者的連接構(gòu)造物。洞口有進(jìn)水口、出水口和溝床加固三部分組成，洞口的作用是：一方面使涵洞與河道順接，使水流進(jìn)出順暢；另一方面路基邊坡穩(wěn)定，使之免受水流沖刷。 41.溝床加固包括：進(jìn)出口調(diào)治構(gòu)造物，減少防沖設(shè)施等。 42.圓管涵接口構(gòu)造及防水層接口形式分為以下幾種：平接口，套管接口，企口接口，套環(huán)接口。 蓋板涵按蓋板材料不同有：石蓋板涵和鋼筋混凝土蓋板涵之分。 43.蓋板涵是涵洞的承重結(jié)構(gòu)部分，可有石蓋板或鋼筋混凝土蓋板。 跨徑在2m以下，石料豐富時(shí)，一般采用石蓋板。其厚度和跨徑隨填土高度和跨徑而異，一

18、般為1540m。當(dāng)跨徑大于2m或在無(wú)石料地區(qū)時(shí)，宜采用鋼筋混凝土蓋板，其厚度為2530m，跨徑為1.505.00m。 44.涵洞延洞身長(zhǎng)度方向應(yīng)分段設(shè)置沉降縫，以防止不均勻沉降。 45.拱涵各部分主要由：拱圈、護(hù)拱、拱上側(cè)墻、涵臺(tái)、基礎(chǔ)、鋪底、沉降縫及排水設(shè)施等部分組成。 46.箱涵為整體閉合式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，具有良好的整體性和抗震性能。   主要由：鋼筋混凝土涵身、翼墻、基礎(chǔ)、變形縫等部分組成。 47.通道指城市道路、高速公路或一級(jí)公路路基下設(shè)置的供車輛或行人通過(guò)的小橋涵構(gòu)造物，在城市道路上又叫人行通道。 4

19、8.涵洞兼通道：為減少通道數(shù)量，在高速公路或一級(jí)公路上往往利用排水涵洞兼做人行道，這類涵洞的孔徑應(yīng)視人行流量及排水量流等確定，但最小跨徑并不應(yīng)小于4.00m 49.常用涵洞洞口：八字式洞口：是由敞開斜置八字墻構(gòu)成。  其特點(diǎn)是;構(gòu)造簡(jiǎn)單、建筑結(jié)構(gòu)較美觀，施工簡(jiǎn)單，造價(jià)較低。  50.八字翼墻墻身與路中線垂直方向的夾角叫擴(kuò)散角。 按水里條件考慮、經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，進(jìn)口水流擴(kuò)散角以13°為宜，出口擴(kuò)散角不宜大于10°。但為便于集納水流和減小出口翼墻末端的單寬流量，減小沖刷，擴(kuò)散角多采用30°，并且左右翼墻對(duì)稱。

20、60;51.斜交洞口的基本做法是：當(dāng)涵洞與路線斜交時(shí)，其洞口形式根據(jù)洞身的構(gòu)造不同可有斜交斜做和斜交正做兩種。  52.進(jìn)出水口溝床加固處理是與涵洞本身設(shè)置的坡度和涵洞上下游河溝的縱向坡度有關(guān)，凡涵洞設(shè)置坡度小于臨界坡度，上下游河溝縱向坡度也也較小時(shí)，稱為緩坡涵洞，反之稱為陡坡涵洞。 53.公路小橋涵下游防護(hù)加固類型，就其抵擋水流沖刷、穩(wěn)定河床的作用可有以下類型：1.：鋪砌加固，又可分為一般鋪砌加固和延長(zhǎng)鋪砌加深截水墻兩種形式；2:挑坎防護(hù)  3：特殊消能設(shè)施，包括急流槽、跌水、消力池等。 54.涵洞受力特點(diǎn)是：1，涵洞與土體共同承受

21、外荷載  2，涵洞的受力與施工方法有關(guān)  3，涵洞的受力與涵洞的洞身變形有關(guān)。 55.涵洞受力的施工方法：1，頂推法施工 2，溝埋式施工  3，埋填式施工 56.結(jié)構(gòu)計(jì)算的基本方法是：1,按容許應(yīng)力計(jì)算方法 2，按極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法 57.承載能力極限是指：橋涵結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件達(dá)到最大承載力或出現(xiàn)不適應(yīng)于繼續(xù)承載的變形或變位狀態(tài)。    其計(jì)算式以塑性理論為基礎(chǔ)，以構(gòu)造的破壞的工作階段為依據(jù)：1，截面強(qiáng)度計(jì)算：作用在構(gòu)件截面中引起的效應(yīng)截面的承載力設(shè)計(jì)

22、值 2，穩(wěn)定驗(yàn)算：作用在結(jié)構(gòu)或構(gòu)件上產(chǎn)生的效應(yīng)結(jié)構(gòu)的承載力設(shè)計(jì)值  3，抗傾覆驗(yàn)算：作用引起的傾覆力距或滑動(dòng)力結(jié)構(gòu)的傾覆力矩或滑動(dòng)力 58.正常使用極限狀態(tài)指：橋涵結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件達(dá)到正常使用或耐久性的某項(xiàng)限值的狀態(tài)。  1，抗裂驗(yàn)算：作用在構(gòu)件的特定部位所產(chǎn)生的拉應(yīng)力作為適應(yīng)和耐久性極限狀態(tài)的應(yīng)力控制值  2，裂縫寬度驗(yàn)算：作用在裂縫引起的寬度作為適應(yīng)性和耐久性極限狀態(tài)的裂縫寬度允許值 3，撓度驗(yàn)算：構(gòu)件在作用下產(chǎn)生的變形作為實(shí)用性極限狀態(tài)的變形允許值 59.作用是指：施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力

23、，或引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因，前者稱為直接作用，亦稱為荷載，后者稱為間接作用。 60.公路橋涵設(shè)計(jì)采用的作用分為永久作用、可變作用、偶然作用三類。  1， 永久作用分為：結(jié)構(gòu)重力（包括附加重力）、預(yù)加力、土的重力、土側(cè)壓力、混凝土收縮或徐變作用、水的浮力、基礎(chǔ)變位作用  ,2，可變作用包括：汽車荷載、汽車沖擊力、汽車離心力、汽車引起的土側(cè)壓力、人群荷載、汽車制動(dòng)力、風(fēng)荷載、流水壓力、冰壓力、溫度作用、支座摩阻力  3，偶然作用分為：地震作用、船舶或漂流物的撞擊作用、汽車撞擊作用 61基礎(chǔ)類型的選擇：  1按構(gòu)造形式劃分A整體式基礎(chǔ)：一般為矩形基礎(chǔ)，其尺寸通常是游上部結(jié)構(gòu)的大小而定，而不受地基承載力的控制B非整體式（分離式）：它是單獨(dú)修筑在各涵（橋）臺(tái)下互相獨(dú)立的基礎(chǔ)，在跨徑較大及地基強(qiáng)度及較高是采用。  2按工作條件劃分：剛性基礎(chǔ)：A當(dāng)基礎(chǔ)材料抗拉強(qiáng)度較低時(shí)，其結(jié)構(gòu)尺寸可以不滿足抗拉彎曲強(qiáng)度要求，計(jì)算中可不記其彎曲變形。B柔性基礎(chǔ)在荷載作用下應(yīng)考慮其變形者，采用柔性基礎(chǔ) 62影響小橋涵基礎(chǔ)深度主要有三個(gè)因素：一是地基土壤的強(qiáng)