涵洞水力、荷載、結(jié)構(gòu)計(jì)算及擋土建筑物設(shè)計(jì)

第一節(jié)節(jié)涵涵洞洞的水力計(jì)算第二節(jié)節(jié)涵涵洞洞的荷荷載計(jì)計(jì)算第三節(jié)節(jié)箱箱涵涵的結(jié)結(jié)構(gòu)計(jì)計(jì)算第四節(jié)節(jié)涵涵洞洞進(jìn)出出口擋擋土建建筑物物設(shè)計(jì)計(jì)第二章章涵涵洞洞一、涵涵洞工工程設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范（（p5-6）二、涵涵洞工工程設(shè)設(shè)計(jì)基基本資資料三、涵涵洞的的總體體布置置四、涵涵洞的的洞身身結(jié)構(gòu)構(gòu)布置置五、涵涵洞的的水力力設(shè)計(jì)計(jì)1.涵洞類類型的的選擇擇及孔孔徑確確定2.涵洞布布置3.洞口形形式選選擇4.涵洞長長度計(jì)計(jì)算第一節(jié)節(jié)涵涵洞洞的水水力設(shè)設(shè)計(jì)（（輸水水、排排水））一、涵涵洞工工程設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范《水利水水電工工程等等級劃劃分及及洪水水標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)》《灌溉與與排水水工程程設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范范》《水工建建筑物物荷載載設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范范》《公路工工程設(shè)設(shè)計(jì)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)》（汽車車荷載載）《公路橋橋涵通通用設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》《水工鋼鋼筋混混凝土土設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范范》《水閘設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》（地基基承載載力計(jì)計(jì)算、、進(jìn)出出口連連接段段擋土土建建筑物物設(shè)計(jì)計(jì)）《公路橋橋涵地地基與與基礎(chǔ)礎(chǔ)設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范范》第一節(jié)節(jié)涵涵洞洞的水水力設(shè)設(shè)計(jì)（（輸水水、排排水））二、涵涵洞工工程設(shè)設(shè)計(jì)基基本資資料1.建筑物物的級級別。。2.輸水涵涵洞的的設(shè)計(jì)計(jì)流量量及加加大流流量、、進(jìn)出出口水水位及及設(shè)計(jì)計(jì)水頭頭，渠渠道水水力要要素等等。3.排洪涵涵洞的的控制制流域域面積積、雨雨量資資料、、河道道縱橫橫斷面面、河河床地地質(zhì)、、水文文資料料等。。4.排澇涵涵洞的的排澇澇面積積、雨雨量資資料、、排澇澇時間間、水水位資資料等等。5.地形資資料（（排排水1/5000～1/10000）。6.地質(zhì)資資料（（地地基巖巖性及及物理理力學(xué)學(xué)指標(biāo)標(biāo)等））。7.建筑材材料調(diào)調(diào)查（（砂料料、石石料及及混凝凝土骨骨料的的產(chǎn)地地、儲儲量、、質(zhì)量量及開開采運(yùn)運(yùn)輸條條件，，以及及鋼材材、水水泥、、木料料的供供應(yīng)情情況））。三、涵涵洞的的總體體布置置(渠涵、、路涵涵、排排洪涵涵)1.洞線應(yīng)應(yīng)盡量量選在在地質(zhì)質(zhì)條件件好、、地基基承載載力較較大的的地段段，以以免不不均勻勻沉降降引起起洞身身斷裂裂。2.洞軸線線盡量量與交交叉的的路（（渠））軸線線正交交，排排洪涵涵洞盡盡量與與溪谷谷方向向一致致，縮縮短洞洞長，，使水水流順順暢。。3.洞底高高程及及縱坡坡排洪涵涵：洞洞底高高程等等于或或接近近于溪溪谷底底高程程，縱縱坡等等于或或稍稍陡于于天然然溪低低的底底坡，，i=1%-3%。渠涵：：通過過設(shè)計(jì)計(jì)流量量時進(jìn)進(jìn)出口口水頭頭損失失接近近渠系系規(guī)劃劃給定定的允允許值值，由由水力力計(jì)算算定。。i=1/500-1/1500(通常設(shè)設(shè)計(jì)為為無壓壓)四、涵涵洞洞洞身結(jié)結(jié)構(gòu)布布置1.進(jìn)、出出口段段的形形式與與構(gòu)造造（平平順?biāo)?、、減小小水頭頭損失失、防防止洞洞口沖沖刷破破壞））（1）錐坡坡式（（一字字墻式式、端端墻式式）（圖p146）結(jié)構(gòu)簡簡單、、水流流條件件差，，適用用于寬寬淺溪溪谷或或孔徑徑收縮縮較大大，一一般用用于小小型涵涵洞。。（2）八字字斜降降墻式式翼墻擴(kuò)擴(kuò)散角角20°°—40°，與端端墻式式相比比，進(jìn)進(jìn)流條條件有有所改改善，，上游游壅水水時易易封住住洞頂頂。（3）扭曲曲面式式（4）跌水水式洞洞口（5）流線線和漸漸變式式2.洞身段段的形形式與與構(gòu)造造（圖圖p147）（1）管涵涵（鋼鋼砼））：管管徑0.8m——0.5m，壁厚厚為內(nèi)內(nèi)徑的的1/10—1/15，具有有較大大的填填土壓壓力和和內(nèi)水水壓力力，水水力條條件好好。（2）箱涵涵：適適應(yīng)地地基不不均勻勻沉降降，經(jīng)經(jīng)濟(jì)高高寬比比1:1—1:1.5，壁厚厚為跨跨徑的的1/8——1/12雙孔頂頂板厚厚為跨跨徑的的1/9-1/10，側(cè)墻墻厚為為其高高度的的1/12——1/13(當(dāng)跨徑徑大于于2m時做成成雙孔孔或多多孔)（3）蓋板板涵：：適用用于鉛鉛直荷荷載較較小或或跨徑徑不大大的無無壓洞洞（4）拱涵涵：適適用于于填土土較高高、泄泄流大大的無無壓洞洞混凝土土拱厚厚≥20cm，砌石石拱厚厚≥30cm，側(cè)墻墻重力力式貨貨輕型型橋臺臺式。。3.構(gòu)造（1）分縫縫（適適應(yīng)地地基不不均勻勻沉降降及溫溫度變變形））內(nèi)設(shè)設(shè)止水水縫距10m（≥2-3洞高）），構(gòu)構(gòu)造同同壩下下涵管管（2）防滲滲設(shè)施施（防防止洞洞頂及及兩側(cè)側(cè)滲漏漏）渠渠涵洞洞外填填筑0.5-1.0m粘土（（洞身身外涂涂瀝青青層））；排排洪涵涵，根根據(jù)排排洪時時間長長短具具體情情況（3）洞內(nèi)內(nèi)凈空空無無壓涵涵洞，，管涵涵和拱拱涵凈凈空高高度≥≥1/4洞高；；箱涵涵≥1/6洞高；；凈空空面積積≥1/4涵洞斷斷面的的10%-30%（4）洞頂頂填土土（保保證洞洞身較較好的的工作作條件件）填填土厚厚度≥≥1m，當(dāng)為為渠下下涵或或渠道道有襯襯砌時時≥0.5m（5）基礎(chǔ)礎(chǔ)管管涵采采用砌砌石或或混凝凝土剛剛性管管座；；拱涵涵、箱箱涵五、涵涵洞的的水力力設(shè)計(jì)計(jì)任務(wù)：：確定定洞身身斷面面尺寸寸、演演算過過流能能力和和洞前前水面面壅高高。1.涵洞的的流態(tài)態(tài)判別別（（p148）流態(tài)判判別、、洞口口出流流淹沒沒與否否判別別、短短洞與與長洞洞判別別2.涵洞的的流量量計(jì)算算公式式3.涵洞的的過水水能力力計(jì)算算類型型和計(jì)計(jì)算方方法及及孔徑徑計(jì)算算算例例4.涵洞進(jìn)進(jìn)口水水深與與水位位流量量關(guān)系系計(jì)算算5.渠涵（（暗渠渠）的的水力力計(jì)算算6.涵洞的消能能防沖設(shè)計(jì)計(jì)2.涵洞的流量量計(jì)算公式式《水工手冊》《水工設(shè)計(jì)手手冊》《水力計(jì)算手手冊》《灌溉與排水水工程設(shè)計(jì)計(jì)手冊》寫出無壓流流涵洞、半半壓力流涵涵洞、壓力力流涵洞（（淹沒、非非淹沒）計(jì)計(jì)算公式（（p150）書上只列出出了計(jì)算公公式，沒對對設(shè)計(jì)中常常用的算法法進(jìn)行說明明。3.涵洞的過水水能力（孔孔徑）計(jì)算算類型和計(jì)計(jì)算方法（1）已知洞身身斷面尺寸寸、進(jìn)口水水深及出口口水深，確確定涵洞的的過水流量量。（可根根據(jù)判別的的流態(tài)直接接按相應(yīng)的的流量公式式計(jì)算）（2）已知設(shè)計(jì)計(jì)流量、進(jìn)進(jìn)口水深及及出口水深深，確定洞洞身斷面尺尺寸（設(shè)計(jì)計(jì)中常見））。（3）已知設(shè)計(jì)計(jì)流量、洞洞身斷面尺尺寸及出口口水深，確確定進(jìn)口水水深（設(shè)計(jì)計(jì)中常見））。（4）渠涵（暗暗渠）的水水力計(jì)算。。無壓流短洞洞孔徑計(jì)算算例題1已知某矩形形斷面涵洞洞設(shè)計(jì)流量量，，洞洞身長度，，縱坡，，糙糙率，，進(jìn)口水深深m，出口水深深h=3.5m，上游行近近流速V=0.7m/s，試計(jì)算確確定洞身斷斷面尺寸。。解：1.流態(tài)判別根據(jù)進(jìn)口水水深及出口口水深高度度，擬定洞洞身高度為為D=4.0m據(jù)H/D=4.05/4=1.012,知H=1.012D<1.2D；同時因下下游水深低低于洞頂，，可判定其其流態(tài)為無無壓流。水面以上凈凈空高度為為D-h=4-3.5=0.5（m）符合凈空空的要求。。無壓涵洞水水面以上的的凈寬高度度單單位：m洞身水面以以上的凈空空面積為洞洞身橫斷面面面積的0.5/4=0.125，滿足不小小于洞身橫橫斷面面積積10%～30%的要求。2.長、短洞的的判別無壓流短洞洞的界線長長度為因洞長L=30m<8H，故此洞應(yīng)應(yīng)為無壓流流短洞。3.洞身寬度計(jì)計(jì)算進(jìn)口凈高圓涵拱涵矩形涵洞≤≤3≥D/4≥D/4≥D/6>3≥0.75≥0.75≥0.5(1)淹沒系數(shù)計(jì)計(jì)算計(jì)算進(jìn)口水水深包括行近流流速水頭在在內(nèi)的進(jìn)口口水深為：：比值計(jì)計(jì)算算淹沒系數(shù)數(shù)：（2）采用流量量系數(shù)m為0.36，側(cè)收縮系系數(shù)為為0.95，計(jì)算洞身身寬度為：：無壓流長洞洞孔徑計(jì)算算例題2已知某矩形形斷面涵洞洞設(shè)計(jì)流量量Q=40m3/s，洞身長度度L=100m，縱坡i=0.002，糙率n=0.014，進(jìn)口水深深H=4.05m，出口水深深h1=3.5m，上游行近近流速V=0.7m/s，試計(jì)算確確定洞身斷斷面尺寸。。解：一、流態(tài)判判別擬定洞身高高度為D=4.0m。據(jù)H/D=4.05/4=1.012,知H=1.012D<1.2D；同時因下下游水深低低于洞頂，，可判定其其流態(tài)為無無壓流。二、長、短短洞判別無壓流短洞洞的界線長長度為因洞長L=100m>8H，故此洞應(yīng)應(yīng)為無壓流流長洞。三、洞身寬寬度計(jì)算1.洞進(jìn)口內(nèi)水水深hs計(jì)算（1）擬定洞寬寬為B=3.48m。（2）水面線類類型判別。。正常水深h0計(jì)算：特性流量：：根據(jù)比值，，查表得得則：正常水水深h0=0.9473.48=3.296（m）矩形過水?dāng)鄶嗝嫠罴凹暗讓捰?jì)算算表H0/B…..0.940.950.960.97....1.9101.9391.9681.998....2.2532.2232.1952.167..臨界水深計(jì)計(jì)算：因?yàn)閔0>hk,洞底為緩坡坡，同時因因出口水深深h>h0,故知洞內(nèi)水水面線為α型壅水曲線線，水深由由出口斷面面向上游沿沿程逐漸減減小。（3）水面線計(jì)計(jì)算。1）分段求和和發(fā)的水面面線計(jì)算公公式本例將洞身身分為4個分段：洞洞出口控制制斷面號為為1，一次向上上游的斷面面號為2、3、4、5.因出口水深深h1大于正常水水深h0，斷面1的控制水深深為h1=3.5m，個計(jì)算斷斷面水深應(yīng)應(yīng)向上游正正常水深線線N-N,沿程逐漸減減小，依次次向上游設(shè)設(shè)斷面2、3、4、5的水深分別別為h2=3.49m、h3=3.48m、h4=3.47m、h5=3.46m，其中斷面面5的水深要根根據(jù)計(jì)算結(jié)結(jié)果進(jìn)行調(diào)調(diào)整，如果果4個分段計(jì)算算長度之和和大于洞長長，則要加加大斷面5的水深重新新計(jì)算第4分段的長度度，直至個個分段的計(jì)計(jì)算長度之之和等于洞洞長，所擬擬定的斷面面5的水深即為為所求的洞洞進(jìn)口內(nèi)水水深h2。2）第2分段計(jì)算。。斷面1水力要素：：斷面2水力要素：：第1分段的水力力要素：第1分段長度計(jì)計(jì)算：3）其余各分分段計(jì)算。。按上述相同同方法計(jì)算算第2、3、4分段的長度度，計(jì)算結(jié)結(jié)果列于表表。洞內(nèi)水面線線計(jì)算成果果表表中斷面5的水深h=3.463m，是經(jīng)修正正后的水深深，4個分段的計(jì)計(jì)算長度之之和為99.711≈100（m），洞進(jìn)口口的水深即即為hs=3.463m。斷面h（m）（m）1225.378326.466427.68753.46320.2各分段長之和99.7112.淹沒系數(shù)計(jì)計(jì)算包括行近流流速水頭在在內(nèi)的進(jìn)口口水深為：：計(jì)算淹沒系系數(shù)為：3.過水能力計(jì)計(jì)算采用流量系系數(shù)m為0.36，側(cè)收縮系系數(shù)為0.95，計(jì)算相應(yīng)應(yīng)于洞身寬寬度為3.48m的流量為：：4.計(jì)算成果分分析此計(jì)算流量量值與設(shè)計(jì)計(jì)流量相等等，表明擬擬定的洞寬寬3.48m即為所求洞洞寬。在實(shí)實(shí)際計(jì)算中中，需多次次改變擬定定的洞寬重重復(fù)計(jì)算，，直至計(jì)算算流量與給給定的設(shè)計(jì)計(jì)流量相等等。作業(yè)題1.已知某矩形形斷面涵洞洞設(shè)計(jì)流量量Q=40m3/s，洞身長度度L=30m，縱坡i=0.002，糙率n=0.014，進(jìn)口水深深H=4.05m，出口水深深h=1.0m，上游行近近流速V=0.7m/s，試計(jì)算確確定洞身斷斷面尺寸。。（無淹淹沒影響））2.已知某矩形形斷面涵洞洞設(shè)計(jì)流量量Q=46m3/s，洞身長度度L=30m，縱坡i=0.002，進(jìn)口水深深H=4.7m，出口水深深h=2.8m，上游行近近流速V=0.7m/s，涵洞進(jìn)口口連接段采采用八字形形直墻的布布置型式，，試計(jì)算確確定洞身斷斷面尺寸。。3.已知某矩形形斷面涵洞洞設(shè)計(jì)流量量Q=40m3/s，洞身長度度L=30m，縱坡i=0.002，糙率n=0.014，進(jìn)口水深深H=4.9m，出口水深深h=1.5m，上游行近近流速V=0.7m/s，涵洞進(jìn)出出口連接段段采用扭曲曲面墻的布布置型式，，試計(jì)算確確定洞身斷斷面尺寸。。4.涵洞的消能能防沖設(shè)計(jì)計(jì)（1）涵洞消能能設(shè)計(jì)的特特點(diǎn)（2）深挖式消消力池計(jì)算算方法（3）消力池底底板厚度計(jì)計(jì)算（4）海漫長度度計(jì)算（5）海漫末端端溝槽沖刷刷深度及防防沖槽深度度計(jì)算（1）涵洞消能能設(shè)計(jì)的特特點(diǎn)確定下游收收縮水深及及其共軛的的躍后水深深，比較躍躍后水深與與下游尾水水深的關(guān)系系，判斷是是否需布置置消能設(shè)施施。無壓流（長長洞、短洞洞）有無淹淹沒影響以下需布置置消能設(shè)施施：半有壓力流流非淹沒壓力力流淹沒壓力流流涵洞上游總總能頭確定定的原則五五種情況:①無壓流短洞洞的流態(tài)類類似于寬頂頂堰及開敞敞式水閘，，按洞進(jìn)口前斷面面的水位及及流速計(jì)算算。②無壓流長洞洞的上游總總能頭按洞洞出口端斷斷面計(jì)算，，當(dāng)出口水深h大于臨界水水深時，出出口端斷面面的水深為為h；當(dāng)出口水水深h小于臨界水水深時hk，出口端斷斷面的水深深為hk。③半壓力流涵涵洞的上游游總能頭按按洞出口端端斷面計(jì)算算，出口端斷面的的水深為β1D。④非淹沒壓力力流涵洞的的上游總能能頭按洞出出口端斷面面計(jì)算出口端斷面面的水深為為0.85β1D。⑤淹沒壓力流流涵洞的上上游總能頭頭按涵洞進(jìn)進(jìn)口斷面計(jì)計(jì)算的總能頭減去去洞身進(jìn)口口局部水頭頭損失及沿沿程水頭損損失。（2）深挖式消消力池計(jì)算算方法消力池深度度及長度的的計(jì)算公式式d為消力池深深度，σ為水躍淹沒系系數(shù)σσσ例題已已知某某涵洞設(shè)計(jì)計(jì)流量Q=40m3/s，洞身長度度L=30m，洞身高D=4.0m，寬B=3.5m，縱坡i=0.002，出口洞底底至下游渠渠底的跌差差P=2.0m，從進(jìn)口洞洞底算起的的進(jìn)口水深深H=4.05m，上游行近近流速V=0.7m/s，下游渠道道底寬4.0m，渠道水深深hs=3.0m。設(shè)計(jì)消力力池。解：（1）判別下游游水流的銜銜接型式，，確定是否否需要設(shè)消消力池1）上游總能能頭T0的計(jì)算。2）收縮水深深hc的計(jì)算。利用excel表算的收收縮水深hc=1.226m。3）躍后水深深的計(jì)算4）判斷是否否需要設(shè)消消力池（2）消力池深深度計(jì)算b1采用與洞寬寬相等，b1=B=3.5m，b2與下游渠底底寬相等b2=4.0m。1）第一次池池深計(jì)算計(jì)算躍后水水深：計(jì)算出池水水位落差，，式中單寬寬流量按消消力池末端端底寬計(jì)算算：計(jì)算消力池池深，第一一次池深計(jì)計(jì)算時式中中水躍淹沒沒系數(shù)采用用=1.102）第2次池深計(jì)算算設(shè)消力池后后，上游總總能頭應(yīng)相相應(yīng)加大，，重新計(jì)算算由消力池池底板頂面面算起的上上游總能頭頭T0：T0=6.136+1.047=7.183（m）利用excel計(jì)算收縮水水深hc，式中單寬寬流量按洞洞寬計(jì)算，，水流動能能校正系數(shù)數(shù)采用α=1.0，流速系數(shù)數(shù)采用0.95，試算得hc=1.101m。計(jì)算躍后水水深：計(jì)算出池水水位落差，，單寬流量量按消力池池末端底寬寬計(jì)算計(jì)算消力池池深，第二二次池深計(jì)計(jì)算時式中中水躍淹沒沒系數(shù)采用用1.05：3）第3次池深計(jì)算算按池深d=1.121m重新計(jì)算由由消力池底底板算起的的上游總能能頭T0:T0=6.136+1.121=7.257(m)按上述方法法同理計(jì)算算得d=1.138m。第三次計(jì)計(jì)算的消力力池深與第第二次的計(jì)計(jì)算深度已已接近，一一般計(jì)算2～3次即可滿足足精度要求求，根據(jù)上上述計(jì)算成成果，可采采用消力池池深度d=1.2m。（3）消力池長長度計(jì)算斜坡段坡度度采用1：3，其水平投投影長度為為：采用水躍長長度校正系系數(shù)，，消力力池長度為為：（3）消力池底底板厚度計(jì)計(jì)算按《水閘設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》，涵洞消力力池底板厚厚度可根據(jù)據(jù)抗沖和抗浮要要求確定，，并取其較較大值?？箾_要求：：抗浮要求：：消力池末端端厚度采用用t/2，但不宜小小于0.5m。消力池底板板一般設(shè)有有排水孔，，作用在消消力池底板板底面的滲透壓力很很小，故設(shè)設(shè)計(jì)中先計(jì)計(jì)算厚度t，然后演算算底板安全全系數(shù)k2，演算公式式為：例題已已知某涵涵洞設(shè)計(jì)流流量Q=40m3/s，洞身高D=3.2m，寬B=2.6m，長L=30m，洞底縱坡坡i=0.002，出口洞底底至下游渠渠底的跌差P=1.0m，從進(jìn)口洞洞底起算的的進(jìn)口水深深H=4.9m，上游行近近流速v1=0.7m/s，下游渠道道底寬3.0m，渠道水深深hs=2.5m。計(jì)算消力池底底板厚度，，底板設(shè)有有排水孔。。解：（1）按抗沖要要求計(jì)算消力池進(jìn)口口處的單寬寬流量為：：上游總能頭頭為：T0=6.234（m）消力池底板板計(jì)算系數(shù)數(shù)采用0.15，計(jì)算消力力池底板始始端厚度為為：（2）按抗浮要要求演算按抗沖要求求計(jì)算，取取消力池底底板為等厚厚t=0.95m【】消力池中的的水流為淹淹沒式水躍躍，水平段段的水深近近似為躍后水深4.504m，作用在消消力池底板板頂面的水水重近似為為躍前收縮斷斷面水深為為hc=1.721m，相應(yīng)為作作用在消力力池底板上的脈脈動壓力為為：因消力池底底板設(shè)有排排水孔，可可不考慮滲滲透壓力，，作用在消力池底板板底面的揚(yáng)揚(yáng)壓力主要要為浮力：：底板采用混混凝土材料料，重度為為24kN/m3,驗(yàn)算底板安安全系數(shù)為：消力池底板板采用等厚厚0.95m，可滿足抗抗沖及抗浮浮要求。（4）海漫長度度計(jì)算按照《水閘設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》的規(guī)定，當(dāng)當(dāng)，，且消能擴(kuò)散良良好時，海海漫長度可可按下式計(jì)計(jì)算：（5）海漫末端端溝槽沖刷刷深度及防防沖槽深度度計(jì)算按《水閘設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》海漫末端溝溝槽沖刷深深度按下式式計(jì)算：當(dāng)溝槽沖刷刷深度計(jì)算算值較大時時，一般防防沖槽深度度為1.0-2.0m,底寬為1-2倍槽身，防防沖槽的上上下游鞭炮炮1：2-1:4,兩側(cè)邊坡坡度可可與兩岸坡坡相同。例題已知知某涵洞設(shè)設(shè)計(jì)流量Q=40m3/s，洞身高D=3.2m，寬B=2.6m，長L=30m，洞底縱坡坡i=0.002，出口洞底底至下游渠渠底的跌差P=1.0m，從進(jìn)口洞洞底起算的的進(jìn)口水深深H=4.9m，上游行近近流速v1=0.7m/s，下游渠道道底寬3.0m，渠道水深深hs=2.5m。計(jì)算海漫及防防沖槽，海海漫寬度由由2.6m擴(kuò)散為6.0m，末端水深深為hm=3.5m，渠槽土質(zhì)質(zhì)為黏土。。解：（1）海漫長度度計(jì)算消力池末端端單寬流量量為：上游總能頭頭為：T0=6.234（m）查表海漫長長度計(jì)算系系數(shù)為：Ks=7計(jì)算海漫長長度為：（2）海漫末端端渠槽沖刷刷深度及防防沖槽深度度計(jì)算。海漫末端單單寬流量為為：查表采用渠渠槽允許不不沖流速1.0海漫末端沖沖槽深度為為：根據(jù)計(jì)算結(jié)結(jié)果，采用用防沖深度度為2.0m，因計(jì)算沖沖刷深度較深，適當(dāng)當(dāng)加大防沖沖槽斷面，，采用底寬寬2.0m，上游邊坡坡1：4，下游邊坡坡1:2.一、洞頂垂直直土壓力計(jì)算算二、側(cè)向水平平土壓力計(jì)算算三、水壓力計(jì)計(jì)算四、汽車車輛輛荷載計(jì)算五、自重力計(jì)計(jì)算六、荷載的作作用分項(xiàng)系數(shù)數(shù)第二節(jié)荷荷載計(jì)算一、洞頂垂直直土壓力計(jì)算算1.上埋式涵洞垂垂直土壓力計(jì)計(jì)算上埋式涵洞土土壓力系數(shù)Ks值表地基種類Hd/B10123456巖基1.01.371.411.421.411.391.35密實(shí)砂類土、堅(jiān)硬或硬塑粘土1.01.201.251.261.251.241.22中密砂類土、可塑粘性土1.01.071.081.091.081.071.06松散砂類土、流塑或軟塑粘性土1.01.01.01.01.01.01.02.溝埋式涵洞垂垂直土壓力計(jì)計(jì)算（暗渠））當(dāng)填土夯實(shí)較較差，B-B1<2m時地基種類Hd/B10123456巖基1.00.820.70.600.530.450.40密實(shí)砂類土、堅(jiān)硬或硬塑粘土1.00.850.730.640.550.480.44中密砂類土、可塑粘性土1.00.870.760.670.580.520.47松散砂類土、流塑或軟塑粘性土1.00.890.780.700.620.550.50溝埋式涵洞土土壓力系數(shù)Kg值當(dāng)填土夯實(shí)良良好，B-B1>2m時其中，B為溝槽寬度，，Kg垂直土壓力系數(shù)。二、側(cè)向水平平土壓力計(jì)算算溝埋式B0-B1>2m時水平土壓力力強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值值同上埋式B0-B1≤2m時，乘上系數(shù)數(shù)Kn三、水壓力計(jì)計(jì)算1.內(nèi)水壓力計(jì)算算作用于底板頂頂面的均布內(nèi)內(nèi)水壓力（水水重）強(qiáng)度標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值為：有壓涵洞:作用于底板頂頂面的均布內(nèi)內(nèi)水壓力（水水重及水頭壓壓力）強(qiáng)度標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值為：作用于頂板底底面的均布內(nèi)內(nèi)水壓力強(qiáng)度度標(biāo)準(zhǔn)值為：：2.外水壓力計(jì)算算當(dāng)?shù)叵滤黄狡巾敯宓酌妫海鹤饔糜诘装宓椎酌娴木纪馔馑畨毫Γǜ「⊥辛Γ?qiáng)度度標(biāo)準(zhǔn)值為：：當(dāng)?shù)叵滤怀^洞頂時：：作用于側(cè)墻的的外水壓力：：作用于底板底底面的均布外外水壓力（浮浮托力）強(qiáng)度度標(biāo)準(zhǔn)值：作用于頂板頂頂面的均布外外水壓力強(qiáng)度度標(biāo)準(zhǔn)值為：：四、汽車車輛輛荷載計(jì)算各級公路橋涵涵設(shè)計(jì)的汽車車荷載等級按按規(guī)范，按《公路工程技術(shù)規(guī)范》確定。按《公路橋涵設(shè)計(jì)計(jì)通用規(guī)范》計(jì)算涵洞頂上上車輛荷載引引起的豎向土壓壓力時，車輪輪按其著地面面積的邊緣向向下作30°角分布。洞頂承承受的汽車荷荷載為后軸重重力通過車輪輪按30°擴(kuò)散角傳至洞頂?shù)牡木己奢d為為：五、自重力計(jì)計(jì)算作用于頂板的的自重力為頂頂板的自重：：作用于底板底底面的自重力力為頂板自重重與側(cè)墻及中中隔墻自重部部分:六、荷載的作作用分項(xiàng)系數(shù)數(shù)（按《水工建筑物荷荷載設(shè)計(jì)規(guī)范范》確定）(1)埋管上垂直土土壓力、側(cè)向向土壓力的作作用分項(xiàng)系數(shù)數(shù)，當(dāng)其作用用效應(yīng)對管體體不利時應(yīng)采采用1.1，有利時采用用0.9。(2)靜水壓力（包包括外水壓力力）的作用分分項(xiàng)系數(shù)應(yīng)采采用1.1(3)混凝土結(jié)構(gòu)自自重的作用分分項(xiàng)系數(shù)，當(dāng)當(dāng)其作用效應(yīng)應(yīng)對結(jié)構(gòu)不利利時應(yīng)采用1.05，有利時采用用0.95。(4)汽車荷載的作作用分項(xiàng)系數(shù)數(shù)，按JTGD60-2004《公路橋涵設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定為1.4。一、彎矩分配配法計(jì)算單孔孔及雙孔箱涵涵彎矩二、單孔箱涵涵的結(jié)構(gòu)計(jì)算算三、雙孔箱涵涵的結(jié)構(gòu)計(jì)算算第三節(jié)箱箱涵的結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)箱涵的結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)主要為內(nèi)內(nèi)力計(jì)算及鋼鋼筋混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)計(jì)算。內(nèi)力計(jì)算：彎彎矩、軸力、、剪力（可用用Excel進(jìn)行內(nèi)力計(jì)算算）彎矩計(jì)算方法法：查表法：適用用于頂板與底底板等厚及側(cè)側(cè)墻與中隔墻墻等厚彎矩分配法：：對稱結(jié)構(gòu)箱箱涵（單孔、、雙孔箱涵））迭代法：三孔孔箱涵一、彎矩分配配法計(jì)算單孔孔及雙孔箱涵涵彎矩1.計(jì)算簡圖及符符號說明單孔箱涵計(jì)算算簡圖雙孔箱涵計(jì)算算簡圖2.計(jì)算方法及計(jì)計(jì)算公式1）單孔的固端端彎矩、分配配系數(shù)及傳遞遞系數(shù)桿端彎矩的傳傳遞系數(shù)：遠(yuǎn)遠(yuǎn)端（k端）為固定端端時的傳遞系