涵洞的概念、分類與構(gòu)造（圖片較多）

1、涵洞的概念、分類與構(gòu)造1、概述2、涵洞構(gòu)造第一節(jié) 概述一、涵洞的概念和分類1、按建筑材料分類 1）石涵 分類：石蓋板涵和石拱涵。 特點：造價、養(yǎng)護費用低、節(jié)省鋼材和水泥。 適用條件：產(chǎn)石資源豐富地區(qū) 。 2）混凝土涵 分類：現(xiàn)場澆筑 、預(yù)制成拱涵、圓管涵和小跨徑。 特點：節(jié)省鋼材、易于預(yù)制。 適用條件：產(chǎn)石非豐富地區(qū)、跨徑較小的涵洞。 涵洞：是公路工程中的小型構(gòu)造物，雖然在總造價中，其所占比例很小，但涵洞施工質(zhì)量好壞，直接影響到公路工程的整體質(zhì)量及使用性能，以及周圍農(nóng)田的灌溉、排水。 3）鋼筋混凝土涵 分類：管涵、蓋板涵、拱涵和箱涵。 特點：涵身堅固、經(jīng)久耐用、養(yǎng)護費用少，便于運輸 適用條件：

2、產(chǎn)石非豐富地區(qū)，跨徑較大的涵洞。 4）磚涵 分類：磚拱涵 特點：取材容易、強度低。 適用條件：非水流含堿量大或冰凍地區(qū)。 5）其它材料涵洞 分類：陶瓷管涵、鑄鐵管涵、波紋管涵、石灰三合土拱涵。2、 按構(gòu)造形式分類 1）管涵 特點：造價低、不需墩臺、圬工數(shù)量少。 2）蓋板涵 特點：構(gòu)造簡單、易于維修。 適用條件：低路基上修建。 3）拱涵 特點：承載能力大、砌筑容易。 適用條件：跨越深溝、高路堤。 4）箱涵 特點：整體性強、用鋼量多、造價高、施工困難3、按洞頂填土情況分類 1）明涵 特點：洞頂不填土或高度小于50cm。 適用條件：低路堤或溝渠。 2）暗涵 特點：洞頂填土大于50cm 適用條件：高路

3、堤、深溝渠。4、按水力性能分類 1）無壓力式涵洞 特點：進(jìn)口水流深度小于洞口高度，水流流徑全涵保 持自由水面。 2）半壓力式涵洞 特點：進(jìn)口水流深度大于洞口高度，水流僅在進(jìn)口處 充滿洞口，在涵洞其面。 3）有壓力式涵洞 特點；涵前壅水較高，全涵內(nèi)充滿水，無自由水。 4）倒虹吸管 特點：路線兩側(cè)水深都大于涵洞進(jìn)出水口高度，水口 設(shè)置豎井，水流充滿涵身。二、涵洞的設(shè)置1、野外勘測1）涵洞位置確定（1）一溝一涵：凡路線跨越明顯的干溝、小溪時，原則上均應(yīng)設(shè)涵。（2）農(nóng)田灌溉涵：路線經(jīng)過農(nóng)田，跨越灌溉用渠，為了不致因修路而影響 農(nóng)田灌溉必須設(shè)置灌溉涵。（3）路基邊溝排水涵：山區(qū)公路的傍山線，為了排除路基

4、內(nèi)側(cè)邊溝的流 水，通常每隔一定距離應(yīng)設(shè)置一道涵洞。（4）路線交叉涵：當(dāng)路線與鐵路、公路、機耕道平面交叉時，一般應(yīng)設(shè)排 水涵。（5）其他情況：路線通過積水洼地、池塘、泥沼地帶時，為溝通公路兩側(cè) 水位應(yīng)設(shè)置涵洞；路線穿越村鎮(zhèn)時，為保證地面排水暢通，也應(yīng)設(shè)置 涵洞。2）水文資料調(diào)查 小橋涵水文資料調(diào)查的目的是為確定設(shè)計流量和孔徑計算提供所需的資料，根據(jù)所采用的水文計算方法的不同來確定具體調(diào)查內(nèi)容，公路小橋涵常采用的水文計算方法有形態(tài)調(diào)查法，徑流形成法和直接類比法。 一般沿路線方向測量涵址中線橫斷面，當(dāng)河溝與路線斜交時，還應(yīng)在涵位附近測量垂直河溝的斷面。當(dāng)溝形復(fù)雜，地形起伏較大，不宜布設(shè)洞口時，可在上

5、下游縱面起伏較大處，測幾個橫斷面，將這些斷面套繪在一張米格紙上，以便檢查涵位及其路線夾角是否合適，涵身與翼墻基礎(chǔ)有無不良地質(zhì)現(xiàn)象等。3）河溝橫斷面測量 測量河溝縱斷面主要是了解涵址附近河溝的縱坡情況，以便于計算流量，水位及考慮構(gòu)造物的縱向布置。當(dāng)采用形態(tài)調(diào)查法時，還需測量河段比降，由于一般洪水位比降不易測到，所以可用常水位、低水位或溝底平均縱坡代替。如有跌水陡坡時，還應(yīng)將跌水陡坡測出。4）河溝縱斷面及河溝比降測量5）涵址平面示意圖勾繪 為了便于內(nèi)業(yè)設(shè)計時了解涵址附近的地形、地貌現(xiàn)狀，對于有地形復(fù)雜、河流較彎曲、涵位與路線斜交、上下游河溝需改道等情況時，有必要勾繪出涵址平面示意圖。6）小橋涵地質(zhì)

6、調(diào)查 小橋涵地質(zhì)調(diào)查的目的在于了解橋涵基底土壤的承載能力、地質(zhì)構(gòu)造和地下水情況以及其對構(gòu)造物的穩(wěn)定性影響等，并為正確選定橋涵及附屬工程的基礎(chǔ)類型和尺寸、埋置深度等提供有關(guān)資料。調(diào)查內(nèi)容有：基底土壤類別與特征，有無不良地質(zhì)情況，土壤凍結(jié)深度及水位地質(zhì)對橋涵基礎(chǔ)與施工有無影響等。2、涵洞設(shè)計1）涵洞設(shè)計的一般原則 宜就地取材，盡量節(jié)約鋼材。 盡量套用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，從而加快設(shè)計、施工速度。 在同一段線路范圍內(nèi)應(yīng)盡量減少涵洞類型，以便大量集中制造、簡化施工。 充分考慮到日后維修養(yǎng)護的方便。 同一段線路的涵洞應(yīng)做合理的布局，使全線橋涵能形成暢通無阻的、良好的排水系統(tǒng)。 設(shè)計中應(yīng)加強方案比選工作，除技術(shù)條件外

7、，應(yīng)充分考慮經(jīng)濟效益，節(jié)省投資。2）涵洞類型的選擇 涵洞的選擇上，要考慮的因素包括 地形、地質(zhì)、水文和水力條件。 經(jīng)濟造價。 材料選擇和施工條件。 養(yǎng)護維修。3）涵洞孔徑的確定 根據(jù)設(shè)計流量確定涵洞的凈跨徑，在確定涵洞凈跨徑時，應(yīng)結(jié)合涵洞凈高綜合考慮。公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范規(guī)定的涵洞標(biāo)準(zhǔn)跨徑有75cm，100cm，125cm，150cm，200cm，250cm，300cm，40cm，500cm共9種。4）涵洞布置（1）平面布置 涵洞的平面布置主要是解決好涵位及涵軸線與路線交角的問題。a、正交。正交涵洞長度短，施工簡便，工程量小。b、路線與河道斜交，人工改河，設(shè)正交涵洞。c、不能正交，斜交角為5一

8、級。（2）立面布置a、涵洞高程確定。頂面高程與路線相符，涵底高程與天然溝床高程 一致或略低。b、涵底縱坡。一般根據(jù)溝底縱坡確定，0.4%，不大于最大縱坡。c、涵底基礎(chǔ)。5）涵洞尺寸及工程數(shù)量 當(dāng)涵洞選擇標(biāo)準(zhǔn)跨徑后，可套用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)圖來確定其細(xì)部尺寸及工程數(shù)量。注意以下幾點：（1）計算荷載應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)圖一致，不能大于標(biāo)準(zhǔn)圖的規(guī)定。（2）材料強度等級、地基承載力等不能低于標(biāo)準(zhǔn)圖的要求，否則應(yīng)進(jìn)行強度驗算。（3）當(dāng)設(shè)計的墻身高與標(biāo)準(zhǔn)圖不一致時，應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)圖上大一級墻身所對應(yīng)的各部分尺寸。（4）無法從標(biāo)準(zhǔn)圖上查得的工程數(shù)量，應(yīng)通過計算確定。6）洞口形式 涵洞的洞口形式應(yīng)根據(jù)涵洞進(jìn)出口的地形和流量大小確定，

9、選定后，也可套用標(biāo)準(zhǔn)圖，無論采用的是何種洞口形式，其進(jìn)水口均須鋪砌。第二節(jié) 涵洞構(gòu)造1、涵洞的組成和要求組成：由洞身和洞口建筑組成的排水構(gòu)造物。要求：滿足設(shè)計流量、堅固和穩(wěn)定，洞口建筑物與洞身和路基邊坡銜接要良好。2、洞身構(gòu)造組成：承重結(jié)構(gòu)（如拱圈、蓋板等）、涵臺、基礎(chǔ)、防水層、伸縮縫等。作用：保證水流通過,直接承受荷載壓力和填土壓力，并將其傳遞給地基。3、洞口建筑組成：是洞身、路基、河道三者的連接構(gòu)造物。由進(jìn)水口、出水口、溝床加固組成。作用：使涵洞與河道順接、流水順暢；確保路基邊坡穩(wěn)定、免受沖刷。一、圓管涵構(gòu)造1、洞身構(gòu)造1）洞身及組成圓管涵主要由管身、基礎(chǔ)、接縫及防水層構(gòu)成。（1）圓管涵洞

10、身組成：各分段圓管節(jié)和支承的基礎(chǔ)墊層。（2）剛性管涵：在橫斷面上是一個剛性圓環(huán) 四鉸管涵：可布置在天然地基或砂墊層上（3）常用孔徑：d=50cm、75cm、100cm、125cm、150cm、200cm。 對應(yīng)管壁高度=6cm、8cm、10cm、12cm、14cm、15cm。（4）基礎(chǔ)墊層厚度t的確定 t=0為基底土質(zhì)為卵石、礫石、粗中砂及整體巖石地基。 t=15為基底土質(zhì)為亞砂土、粘土及破碎巖層地基。 t=30為基底土質(zhì)為干燥地區(qū)的粘土、亞粘土、亞砂土及細(xì)砂 地基。2）洞身分段及接頭處理a、洞身分段：沿縱向分成數(shù)段。一般36m，每段之間設(shè)沉降縫， 基礎(chǔ)也分開。b、目的：防止荷載分布不均勻及基

11、底土壤性質(zhì)不同引起的不均勻沉 降而開裂。c、接頭處理：油毛氈圈加膠泥防水層。2、洞口建筑 1）正交涵洞的洞口形式（1）端墻式 特點：構(gòu)造簡單、泄水能力小。 構(gòu)造要求：由一垂直于涵洞軸線的豎直端墻以及蓋于其上的 帽石和設(shè)在其下的基礎(chǔ)組成。（2）八字式 特點：工程量較小、水力性能、施工簡單、造低。 構(gòu)造要求：在洞口兩側(cè)設(shè)張開成八字形的翼墻。（3）走廊式 特點：降低了涵洞設(shè)計高度，泄水能力大，施工困難。（4）平頭式 特點：泄水能力中等。 構(gòu)造要求：采用混凝土圓管涵。2）斜交涵洞的洞口建筑 （1）斜交斜做 特點：費工較多，外型美觀，適應(yīng)流水。 構(gòu)造要求：洞身端部與路線平行。 （2）斜交正做 特點：構(gòu)造簡單。 二、蓋板涵構(gòu)造1、洞身構(gòu)造1）洞身及組成（1）組成：由涵臺（墩）、基礎(chǔ)和蓋板組成。（2）常用跨徑：鋼筋混凝土蓋板涵 Lk=150cm、200cm、250cm、300cm、400cm. 相對應(yīng)的d=15cm-22cm。（3）做法：圬工涵臺（墩）的臨水面一般采用垂直面，背水面采用 垂直或斜坡面。（4）基礎(chǔ)的分類 分離式：適用地基較好。 整體式：適用地基較差。2）洞身分段及接頭處理a、洞身分段：沿縱向分成數(shù)段。一般46cm，每段之間設(shè)沉降縫， 基礎(chǔ)也分開。b、目的