公路涵洞設(shè)計(jì)細(xì)則組成部分構(gòu)造要求結(jié)構(gòu)計(jì)算等_第1頁
公路涵洞設(shè)計(jì)細(xì)則組成部分構(gòu)造要求結(jié)構(gòu)計(jì)算等_第2頁
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文檔簡(jiǎn)介

《公路涵洞設(shè)計(jì)細(xì)則》

解釋

馮忠居

教授

長安大學(xué)二零零七年九月《細(xì)則》包括的內(nèi)容1.各類涵洞的使用條件,涵洞布設(shè)的基本要求,以及涵洞與路基在設(shè)計(jì)與施工中的相關(guān)要求;2.涵洞各個(gè)勘查階段的工作內(nèi)容、精度以及平縱布設(shè)要求;3.涵洞水利水文的計(jì)算方法及適用條件;4.各類涵洞的組成部分和構(gòu)造要求;5.涵洞上、下部結(jié)構(gòu)計(jì)算的方法;6.討論。內(nèi)容1.為適應(yīng)公路建設(shè)需要,規(guī)范、指導(dǎo)公路涵洞的勘測(cè)設(shè)計(jì),依據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01)和《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的規(guī)定,制定本細(xì)則。2.本細(xì)則適用于新建和改建各級(jí)公路涵洞的勘測(cè)設(shè)計(jì)。3.涵洞布設(shè)除必須滿足排水、輸砂要求外,還應(yīng)與公路排水系統(tǒng)、水利規(guī)劃及農(nóng)田排灌相合。一.總則一總則4.公路涵洞設(shè)計(jì)應(yīng)符合安全、適用、經(jīng)濟(jì)、美觀和有利環(huán)保的要求,并考慮因地制宜、就地取材、便于施工和養(yǎng)護(hù)等因素。5.公路涵洞的勘測(cè)設(shè)計(jì)除應(yīng)符合本細(xì)則規(guī)定外,尚應(yīng)符合現(xiàn)行國家頒發(fā)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的規(guī)定。一總則1.涵洞culvert為保證地面水流能夠橫穿公路而設(shè)置的小型構(gòu)造物,一般由基礎(chǔ)、洞身、洞口組成。2.管涵pipeculvert洞身為管形的涵洞。3.拱涵archculvert洞身截面頂部呈拱形的涵洞。4.箱涵boxculvert洞身為鋼筋混凝土箱形截面的涵洞。二.術(shù)語(29個(gè),其中涵洞關(guān)于結(jié)構(gòu)9個(gè),水利水文10個(gè),材料、作用及分項(xiàng)系數(shù)9個(gè))二術(shù)語5.蓋板涵slabculvert洞身以鋼筋混凝土板、石板等作為頂蓋的涵洞。6.壓力式涵洞outletsubmergedculvert進(jìn)、出洞口都被水流淹沒,洞身涵長范圍內(nèi)全斷面過水且洞內(nèi)頂部承受水頭壓力的涵洞。7.半壓力式涵洞inletsubmergedculvert進(jìn)口被水流淹沒,洞身內(nèi)只有部分段落承受水頭壓力的涵洞。二術(shù)語8.無壓力式涵洞inletunsubmergedculvert洞身全長的水流處于無壓流動(dòng)狀態(tài)下的涵洞。9.倒虹吸涵invertedsiphon路基兩側(cè)水流都高于涵洞進(jìn)、出水口,且靠水流壓力通過形似倒虹吸的涵洞。10.匯水面積(集水面積)catchmentarea流域分水線與涵位斷面之間所包圍的平面面積。11.徑流runoff陸地上的降水匯流到河流、湖庫、沼澤、海洋、含水層或沙漠的水流。二術(shù)語12.壅水backwater水流受到壓縮或潮水水位、干流水位頂托而導(dǎo)致上游水位抬高的現(xiàn)象。13.臨界流速criticalvelocity明渠水流中發(fā)生臨界水深的斷面平均流速。14.允許(不沖刷)流速thepermitvelocityfornoscour涵洞和排水計(jì)算時(shí),保證不出現(xiàn)沖刷所采用的流速。二術(shù)語15.過水?dāng)嗝鎤ettedcross-section河流、渠道或管道內(nèi)能排泄水流的橫斷面。16.濕周wettedperimeter過水?dāng)嗝娴乃髋c河床(管道)接觸部分的潤濕邊界長度。17.水力半徑bydraulicradius過水?dāng)嗝婷娣e與其濕周的比值。18.淤積sediment水流挾帶的泥沙由于流速減緩而沉積的現(xiàn)象。二術(shù)語19.糙率coefficientofroughness綜合反映河床粗糙程度對(duì)水流起摩阻影響的系數(shù)。20.材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值characteristicvalueofmaterialstrength設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件時(shí)采用的材料強(qiáng)度的基本代表值。該值可根據(jù)符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的材料,取其強(qiáng)度概率分布的0.05分位值確定。21.材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值designvalueofmaterialstrength材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以材料強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)后的值。二術(shù)語22.作用actions施加在結(jié)結(jié)構(gòu)上的的集中力力或分布布力如汽汽車、結(jié)結(jié)構(gòu)的自重重及土壓壓力等,,稱為直直接作用用,也稱稱為荷載;;引起結(jié)結(jié)構(gòu)外加加變形或或約束變變形的原原因如地震震、基礎(chǔ)礎(chǔ)不均勻勻沉降、、溫度變變化等,,稱為間接接作用。。兩者統(tǒng)統(tǒng)稱為作作用。23.作用標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值characteristicvalueofanaction作用的主主要代表表值。其其值可根根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)基準(zhǔn)期期內(nèi)最大大概率率分布布的某某一分分位值值確定定。二術(shù)語24.作用設(shè)設(shè)計(jì)值值designvalueofanaction作用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值值乘以以作用用分項(xiàng)項(xiàng)系數(shù)數(shù)后的的值。。25.作用效效應(yīng)effectsofanaction結(jié)構(gòu)對(duì)對(duì)所受受作用用的反反映,,稱為為作用用效應(yīng)應(yīng)。如如由作用產(chǎn)產(chǎn)生的的結(jié)構(gòu)構(gòu)或構(gòu)構(gòu)件的的軸向向力、、彎矩矩、剪剪力、、應(yīng)力、、裂縫縫、變變形等等。26.作用效效應(yīng)組組合combinationforactioneffects結(jié)構(gòu)上上幾種種作用用分別別產(chǎn)生生的效效應(yīng)的的隨機(jī)機(jī)疊加加。二術(shù)語27.安全等等級(jí)safetyclass根據(jù)結(jié)結(jié)構(gòu)破破壞所所產(chǎn)生生后果果的嚴(yán)嚴(yán)重程程度而而劃分分的設(shè)計(jì)計(jì)安全全等級(jí)級(jí)。28.結(jié)構(gòu)重要性性系數(shù)coefficientforimportanceofastructure對(duì)不同安全全等級(jí)的結(jié)結(jié)構(gòu),為使使其具有規(guī)規(guī)定的可靠度而對(duì)作作用效應(yīng)附附加的系數(shù)數(shù)。二術(shù)語29.分項(xiàng)系數(shù)partialsafetyfactor為保證所設(shè)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)構(gòu)或構(gòu)件具具有規(guī)定的的可靠度,在結(jié)構(gòu)構(gòu)極限狀態(tài)態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)達(dá)式中采用用的系數(shù)。分為作作用分項(xiàng)系系數(shù)和材料料分項(xiàng)系數(shù)數(shù)等。二術(shù)語1.材料強(qiáng)度1)涵洞所用石石材、混凝凝土和砂漿漿的強(qiáng)度級(jí)級(jí),應(yīng)按下列規(guī)定采采用:①石材強(qiáng)度等等級(jí):MU120、MU100、MU80、MU60、MU50、MU40、MU30;②混凝土土強(qiáng)度等級(jí)級(jí):C40、C35、C30、C25、C20、C15;③砂漿強(qiáng)強(qiáng)度等級(jí)::M20、M15、M10、M7.5、M5。三.材料三材料注:⑴石材材強(qiáng)度等級(jí)級(jí)采用邊長長70mm的含水飽和和立方體體試件的抗壓強(qiáng)強(qiáng)度(MPa)表示。抗抗壓強(qiáng)度取取三塊試件件平均值;⑵混凝土強(qiáng)強(qiáng)度等級(jí)的的定義見《公路鋼筋混混凝土及預(yù)預(yù)應(yīng)力混凝土橋橋涵設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》(JTGD62);⑶砂漿的強(qiáng)強(qiáng)度等級(jí)采采用邊長70.7mm的標(biāo)準(zhǔn)立方方體試件28d抗壓強(qiáng)度((MPa)表示??箍箟簭?qiáng)度取取三塊試件件平均值;⑷不同尺寸寸的石材試試件強(qiáng)度換換算系數(shù)及及石砌體的的分類可按附錄A的規(guī)定采用用。三材料2)石材強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值應(yīng)按按表3.1.2的規(guī)定采用用。表3.1.2石材強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值(MPa)三材料3)混凝土強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值應(yīng)應(yīng)按表3.1.3規(guī)定采用。。表3.1.3混凝土強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值((MPa)三材料4)砂漿砌體抗抗壓強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值規(guī)定定如下:①混凝土土預(yù)制塊塊砂漿砌砌體抗壓壓強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值fcd應(yīng)按表3.1.4-1的規(guī)定采采用。三材料表3.1.4-1混凝土預(yù)預(yù)制塊砂砂漿砌體體抗壓強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值fcd(MPa)三材料②塊石砂砂漿砌體體抗壓強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值fcd應(yīng)按表3.1.4-2的規(guī)定采用用。表3.1.4-2塊石砂漿漿砌體的的抗壓強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值fcd(MPa)注:對(duì)各各類石砌砌體,應(yīng)應(yīng)按表中中數(shù)值分分別乘以以下列系系數(shù):細(xì)細(xì)料石砌體1.5;半細(xì)料料石砌體體1.3;粗料石石砌體1.2;干砌塊塊石砌體可可采用砂砂漿強(qiáng)度度為零時(shí)時(shí)的抗壓壓強(qiáng)度設(shè)設(shè)計(jì)值。。三材料③片石砂砂漿砌體體抗壓強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值fcd應(yīng)按表3.1.4-3的規(guī)定采用用。表3.1.4-3片石砂漿漿砌體的的抗壓強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值fcd(MPa)注:干砌砌片石砌砌體可采采用砂漿漿強(qiáng)度為為零時(shí)的的抗壓強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值。三材料④各類砂漿漿砌體的的軸心抗抗拉強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值ftd、彎曲抗拉強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值ftmd和直接抗抗剪強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值值fvd應(yīng)按表3.1.4-4的規(guī)定采采用。表3.1.4-4砂漿砌體軸心抗抗拉、彎曲抗拉拉和直接抗剪強(qiáng)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(MPa)三材料注:(1)砌體齡期為28d;(2)規(guī)則砌塊砌體包包括:塊石砌體體、粗料料石砌體、半細(xì)料石砌砌體、細(xì)料石砌砌體、混凝土預(yù)預(yù)制塊砌體;(3)規(guī)則砌塊砌體在在齒縫方向受剪剪時(shí),系通過砌砌塊和灰縫剪破。。三材料5)小石子混凝土砌砌塊石、片石砌砌體強(qiáng)度設(shè)計(jì)值值,應(yīng)分別按表3.1.5-1和表3.1.5-2及表3.1.5-3的規(guī)定采用。表3.1.5-1小石子混凝土砌砌塊石砌體軸心心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值fcd(MPa)注:砌塊為粗料料石時(shí),軸心抗抗壓強(qiáng)度為表值值乘1.2;砌塊為細(xì)料石、半細(xì)料料石時(shí),軸心抗抗壓強(qiáng)度為表值值乘1.4。三材料表3.1.5-2小石子混凝土砌砌片石砌體軸心心抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值fcd(MPa)三材料表3.1.5-3小石子混凝土砌砌塊石、片石砌砌體的軸心抗拉拉、彎曲抗拉和直接接抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值(MPa)注:其它規(guī)則砌塊砌砌體強(qiáng)度值為表表內(nèi)塊石砌體值值乘以下列系數(shù):粗料石砌砌體0.7;細(xì)料石、半細(xì)細(xì)料石砌體0.35。三材料6)混凝土及各類砌砌體的受壓彈性性模量應(yīng)分別按按表3.1.6-1、表3.1.6-2的規(guī)定采用?;旎炷梁推鲶w的剪變模量量Gc和Gm分別取其受壓彈彈性模量的0.4倍。表3.1.6-1混凝土的受壓彈彈性模量(MPa)三材料表3.1.6-2各類砌體受壓彈彈性模量(MPa)三材料7)普通鋼筋宜選用用熱軋R235、HRB335、HRB400及KL400鋼筋。普通鋼筋筋的抗拉強(qiáng)度標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值fsk、抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和和抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)值應(yīng)分別按表表3.1.7的規(guī)定采用。三材料表3.1.7普通鋼筋抗拉強(qiáng)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值及抗抗拉、抗壓強(qiáng)度度設(shè)計(jì)值(MPa)注:(1)表中d系指國家標(biāo)準(zhǔn)中中的鋼筋公稱直直徑,單位為mm。(2)鋼筋混凝土軸心心受拉和小偏心心受拉構(gòu)件的鋼鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值大于于330MPa時(shí),仍應(yīng)按330MPa取用;(3)構(gòu)件中配有不同同種類的鋼筋時(shí)時(shí),每種鋼筋應(yīng)應(yīng)采用各自的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值值。三材料8)普通鋼筋的彈性性模量應(yīng)按表3.1.8的規(guī)定采用。表3.1.8鋼筋的彈性模量量Es(MPa)三材料2.材料基本要求1)公路涵洞所使用用的材料的最低低強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)符符合表3.2.1的規(guī)定定。鋼鋼筋混混凝土土涵洞洞的混混凝土土強(qiáng)度度等級(jí)不不應(yīng)低低于C20。表3.2.1涵洞材材料的的最低低強(qiáng)度度等級(jí)級(jí)三材料2)片石混混凝土土為混混凝土土中摻摻入不不多于于其體體積20%的片石石,片片石強(qiáng)強(qiáng)度等等級(jí)不不應(yīng)低低于混混凝土土強(qiáng)度度等級(jí)級(jí)和本細(xì)細(xì)則第第3.2.1條規(guī)定定的石石材最最低強(qiáng)強(qiáng)度等等級(jí)。。片石混凝凝土各各項(xiàng)強(qiáng)強(qiáng)度、、彈性性模量量和剪剪變模模量可可按同同強(qiáng)度等等級(jí)的的混凝凝土采采用。。3)累年最最冷月月平均均溫度度等于于或低低于-10℃的地區(qū)區(qū),當(dāng)無實(shí)實(shí)踐經(jīng)經(jīng)驗(yàn)證證明材材料確確有足足夠抗抗凍性性能的的,應(yīng)應(yīng)作抗凍凍試驗(yàn)驗(yàn)。所所用的的石材材抗凍凍性指指標(biāo),,應(yīng)符符合下下列規(guī)定定:①石石材在在含水水飽和和狀態(tài)態(tài)下經(jīng)經(jīng)過-15℃的凍結(jié)結(jié)與20℃℃融化的的循環(huán)環(huán)25次。②試試驗(yàn)后后的材材料應(yīng)應(yīng)無明明顯損損傷((裂縫縫、脫脫層)),其強(qiáng)度度不應(yīng)應(yīng)低于于試驗(yàn)驗(yàn)前的的0.75倍。三材料4)石材材應(yīng)具具有耐耐風(fēng)化化和抗抗侵蝕蝕性。。用于于浸水水或氣候潮潮濕地地區(qū)的的受力力結(jié)構(gòu)構(gòu)的石石材,,其在在含水水飽和和狀態(tài)下下與干干燥狀狀態(tài)下下試塊塊極限限抗壓壓強(qiáng)度度的比比值不不應(yīng)低于于0.8。5)結(jié)構(gòu)構(gòu)混凝凝土耐耐久性性的基基本要要求應(yīng)應(yīng)符合合表3.2.5的規(guī)定定。三材料表3.2.5結(jié)構(gòu)混混凝土土耐久久性的的基本本要求求注:((1)表表中氯氯離子子含量量系指指其與與水泥泥用量量的百百分率率;(2)當(dāng)當(dāng)有實(shí)實(shí)際工工程經(jīng)經(jīng)驗(yàn)時(shí)時(shí),處處于Ⅰ類環(huán)境境中結(jié)結(jié)構(gòu)混混凝土的的最低低強(qiáng)度度等級(jí)級(jí)可比比表中中降低低一個(gè)個(gè)等級(jí)級(jí)。三材料6)普通鋼鋼筋的的最小小混凝凝土保保護(hù)層層厚度度應(yīng)符符合表表3.2.6的規(guī)定定。表3.2.6普通鋼鋼筋最最小混混凝土土保護(hù)護(hù)層厚厚(mm)注:((1)預(yù)制制鋼筋筋混凝凝土圓圓管涵涵最小小混凝凝土保保護(hù)層層厚度度可按環(huán)境類別分別別采用20、30、40、40mm。(2)對(duì)于環(huán)氧樹脂涂涂層鋼筋,可按環(huán)環(huán)境類別Ⅰ取用。三材料四.一般規(guī)定1.涵洞分類1)按建筑材料涵洞分為石涵、混混凝土涵、鋼筋混凝土涵、鋼波波紋管涵等。2)按構(gòu)造型式涵洞分為管涵、蓋蓋板涵、拱涵、箱涵等。常見的涵涵洞適用跨徑應(yīng)符符合表4.1.2的規(guī)定。四一般規(guī)定表4.1.2各類涵洞適用跨徑徑(m)四一般規(guī)定3)按填土高度涵洞分為明涵、暗暗涵,當(dāng)涵洞洞頂填土高度小于0.5m時(shí)稱明涵,當(dāng)涵洞洞洞頂填土高度大于或等于0.5m時(shí)稱暗涵。4)按水力性質(zhì)涵洞分為無壓力式式、半壓力式、壓力式三種。2.各類涵洞的適用條條件1)鋼筋混凝土管涵適用于缺少石料地地區(qū)有足夠填土高度的小跨徑暗暗涵。一般采用單單孔;多孔時(shí)不宜超過3孔。四一般規(guī)定2)鋼筋混凝土蓋板涵涵適用于無石料地區(qū)區(qū)且過水面積較大的明涵或暗暗涵。3)拱涵適用于跨越深溝或或高路堤。4)鋼筋混凝土箱涵適用于軟土地基。。5)石蓋板涵適用于石料豐富、、且過水流量較小小的小型涵洞。6)倒虹吸管涵適用于路塹挖方高高度不能滿足設(shè)置置渡槽的凈空要求時(shí)時(shí)的灌溉渠道,不不適用于排洪河溝。7)鋼波紋管涵適用于地基承載力力較低,或有較大大沉降與變形的路基基。四一般規(guī)定3.涵洞布設(shè)基本要求求1)各級(jí)公路涵洞設(shè)計(jì)計(jì)洪水頻率、汽車車荷載及安全等級(jí)應(yīng)符合表4.3.1的規(guī)定。表4.3.1涵洞設(shè)計(jì)洪水頻率率、汽車荷載及安安全等級(jí)注:(1)二級(jí)公路作為干干線公路且重型車車輛多時(shí),其涵洞設(shè)計(jì)可采用公路路-Ⅰ級(jí)汽車荷載。(2)四級(jí)公路重型車車輛少時(shí),其涵洞洞設(shè)計(jì)可采用公路-Ⅱ級(jí)車輛荷載效應(yīng)的的0.7倍。四一般規(guī)定2)新建涵洞應(yīng)采用無無壓力式涵洞;當(dāng)當(dāng)涵前允許積水時(shí),可采用壓力力式或半壓力式涵涵洞;當(dāng)路基頂面標(biāo)高低于橫穿溝溝渠的水面標(biāo)高時(shí)時(shí),也可設(shè)置倒虹吸管涵。3)涵洞的孔徑,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)洪水水流量、河溝斷面面形態(tài)、地質(zhì)和進(jìn)出出水口溝床加固形形式等條件,經(jīng)水力驗(yàn)算確定。4)新建涵洞應(yīng)采用標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)跨徑0.75m、1.0m、1.25m、1.5m、2.0m、2.5m、3.0m、4.0m、5.0m,其中0.75m的孔徑只適用于于無淤積積地區(qū)的灌溉渠渠。排洪洪涵洞跨徑徑不宜小小于1.0m。四一般規(guī)定5)涵洞內(nèi)徑徑或凈高高不宜小小于0.75m;涵洞長長度大于于15m但小于30m時(shí),其內(nèi)內(nèi)徑或凈凈高不宜宜小于1.0m;涵洞長度度大于30m且小于60m時(shí),其內(nèi)內(nèi)徑或凈凈高不宜小于1.25m;涵洞長長度大于于60m時(shí),其內(nèi)內(nèi)徑或凈凈高不宜小小于1.5m。當(dāng)舊路改改建、拓拓寬時(shí),如原涵涵洞狀態(tài)態(tài)良好,,其孔徑和長度度可視具具體情況況而定。。寒冷地區(qū)的涵洞內(nèi)徑及及凈高應(yīng)考慮慮涎流冰的影影響。四一般規(guī)定6)冰凍地區(qū)不宜采用小孔孔徑管涵和倒倒吸虹管涵洞洞。當(dāng)有農(nóng)田排排灌需要,必必須采用時(shí),,須在凍期期前將管內(nèi)積水排除除,并將兩端端進(jìn)出口封閉閉。7)無壓力式涵洞洞內(nèi)頂點(diǎn)至最最高流水面的的凈空,應(yīng)符符合表4.3.7的規(guī)定。涵前水深應(yīng)小小于或等于涵涵洞凈高的1.15倍。可不計(jì)涵前前積水對(duì)設(shè)計(jì)計(jì)流量的影響響。表4.3.7無壓力式涵洞洞凈空高度hd(m)四一般規(guī)定8)涵洞位置應(yīng)符合沿線線線形布設(shè)要求求,當(dāng)不受線線形布設(shè)限制時(shí)時(shí),宜將涵洞洞位置選擇在在地形有利,,地質(zhì)條件良好好,地基承載載力較高、溝溝床穩(wěn)定的河河(溝)段上。。9)涵洞出入口處處應(yīng)設(shè)端墻或或翼墻,其式式樣和尺寸應(yīng)使涵洞具有有相應(yīng)的過水水能力和保證證涵洞處路堤堤的穩(wěn)定。端墻墻或翼墻與洞洞身應(yīng)設(shè)縫隔隔開,縫內(nèi)填填以不透水材料料。四一般規(guī)定10)涵洞的洞身和和出入口一定定范圍內(nèi)的溝溝床、路基坡面、錐體體填方均應(yīng)鋪鋪砌加固。出出入口鋪砌的的平面形式應(yīng)應(yīng)根據(jù)溝形確確定,對(duì)于無無明顯溝槽者者,出口平面宜采采用等腰梯形形,其鋪砌角角可取為20°;鋪砌材料應(yīng)按按鋪砌層上最最大流速確定定,鋪砌末端端必須設(shè)截水水墻。當(dāng)溝床為巖巖石或不被被洪水沖移移的大塊石石、漂石所所覆蓋時(shí),溝溝床可不作作鋪砌。在在縱坡陡、、流速大的的河溝,必要要時(shí)還需設(shè)設(shè)置急流槽槽、跌水及及相應(yīng)的消消能措施,并應(yīng)在端墻墻外端底部部設(shè)置截水水墻。在溝溝床鋪砌的端部部,亦應(yīng)設(shè)設(shè)置截水墻墻。四一般規(guī)定11)斜坡上的涵涵洞涵底縱坡不宜大于5%,圓管涵的縱坡不不宜大于3%。當(dāng)涵底底縱坡大于于5%時(shí),涵底宜采用用齒狀基礎(chǔ)礎(chǔ),或者出出口設(shè)置為為扶壁式。。當(dāng)涵底縱坡坡大于10%時(shí),洞身身及基礎(chǔ)應(yīng)應(yīng)分段作成階梯形,,前后兩節(jié)節(jié)涵洞蓋板板或拱圈的的搭接高度不應(yīng)小于于其厚度的的1/4。四一般規(guī)定12)沉降縫設(shè)置置。置于非巖巖石地基上上的涵洞,根據(jù)涵洞的涵涵底縱坡及地基基土情況,每隔4-6m應(yīng)設(shè)置一道沉降降縫;高路堤路路基邊緣以下的的洞身及基礎(chǔ)每隔隔適當(dāng)距離應(yīng)設(shè)設(shè)置沉降縫;舊舊涵洞接長時(shí),亦亦應(yīng)在新舊接頭頭處設(shè)置沉降縫縫。沉降縫應(yīng)采用彈彈性不透水材料料填塞。巖石地地基上的涵洞可不不設(shè)沉降縫。四一般規(guī)定13)涵洞的基礎(chǔ),應(yīng)按涵洞的構(gòu)構(gòu)造、地質(zhì)條件件及地基處理的情況,設(shè)設(shè)計(jì)為整體式或或非整體式。冰凍地區(qū),端墻墻與端管節(jié)應(yīng)采采用整體的剛性性基礎(chǔ)。14)有水壓涵洞應(yīng)設(shè)設(shè)置基礎(chǔ),管節(jié)節(jié)(涵節(jié))接縫應(yīng)密不透水,避免水水壓滲透,保證證路堤及基底的的穩(wěn)定性。15)管涵及其他封閉閉式截面的涵洞洞,當(dāng)涵身底部部土質(zhì)均勻,下沉量不不大時(shí),涵洞可可不設(shè)基礎(chǔ),并并按表4.3.15進(jìn)行處置。但涵涵洞出入口應(yīng)設(shè)設(shè)基礎(chǔ)并考慮防防滲作用,以避免管管節(jié)(涵節(jié))間發(fā)生不均勻沉沉降和接縫漏水。四一般規(guī)定表4.3.15涵身底部的處置置形式四一般規(guī)定16)排洪涵洞和通道道涵洞應(yīng)分別設(shè)設(shè)置。如設(shè)置排洪涵兼通道時(shí),,應(yīng)詳細(xì)分析歷歷史洪水情況,,采取必要的防洪安全全措施,確保人人、畜和車輛的的通行安全。17)涵洞基礎(chǔ)應(yīng)計(jì)算算工后沉降,其工后沉降量量不應(yīng)大于200mm。當(dāng)涵洞的工后后沉降量不滿足足上述要求時(shí),應(yīng)進(jìn)行行地基處理。4.涵洞與路基在設(shè)設(shè)計(jì)與施工中的的相關(guān)要求(重要)四一般規(guī)定1)涵洞洞身兩側(cè)填填土應(yīng)對(duì)稱均衡衡分層夯實(shí),其其每側(cè)長度不應(yīng)小小于洞身兩側(cè)填填土高度的一倍倍,壓實(shí)度不應(yīng)小于96%。2)高速公路、一級(jí)級(jí)公路、二級(jí)公公路路堤與涵洞洞連接處應(yīng)設(shè)置過渡渡段,過渡段長長度宜按2~3倍路基填土高度確定。路路基壓實(shí)度不應(yīng)應(yīng)小于96%,填料強(qiáng)度、地基處理、涵臺(tái)臺(tái)背防排水等應(yīng)應(yīng)進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)計(jì)。3)當(dāng)采用機(jī)械填土土?xí)r,須待涵洞洞圬工達(dá)到容許許強(qiáng)度后,洞身兩側(cè)側(cè)應(yīng)用人工或小小型機(jī)具對(duì)稱夯夯填,待填方高出涵頂不不少于1.0m時(shí),再用機(jī)械填填筑。四一般規(guī)定4)預(yù)制混凝土拱圈圈和鋼筋混凝土土蓋板的寬度應(yīng)應(yīng)視起重及運(yùn)輸能能力而定,但應(yīng)應(yīng)保證構(gòu)件的強(qiáng)強(qiáng)度和剛度,其寬度不不應(yīng)小于1.0m。當(dāng)需加寬時(shí),,可按0.5m的倍數(shù)增加。預(yù)預(yù)制鋼筋混凝土土圓形管節(jié)的長長度不宜小于1.0m。5)施工時(shí)涵洞應(yīng)設(shè)設(shè)上拱度,除高填土和長長、大孔徑涵洞需要計(jì)計(jì)算外,一般涵涵洞的預(yù)設(shè)拱度度,可按表4.4.5的規(guī)定設(shè)置。但但入口流水槽面面的高程不宜低于涵身中中部流水槽面的的高程。四一般規(guī)定表4.4.5涵洞預(yù)設(shè)上拱度度6)在同一區(qū)段內(nèi)的的涵洞類型,應(yīng)應(yīng)力求簡(jiǎn)化,便便于施工及養(yǎng)護(hù)維修修。四一般規(guī)定五.涵洞勘測(cè)1.初測(cè)階段涵洞勘勘測(cè)的工作內(nèi)容容和要求1)初測(cè)階段勘測(cè)的的目的是通過外業(yè)勘測(cè)測(cè)和調(diào)查,收集和初步整理理出涵洞設(shè)計(jì)所所需的外業(yè)資料料,包括涵洞所在區(qū)域域的排水體系、、地形、地質(zhì)、、水文、農(nóng)田排灌等等自然條件,結(jié)結(jié)合路基排水系系統(tǒng)合理擬定涵洞的位位置、結(jié)構(gòu)類型型、孔徑、高度度、洞口布置及附屬工工程等。五涵洞勘測(cè)2)基本資料的收集集①沿線地形圖,以以能獲得匯水區(qū)區(qū)流域面積、主主河溝縱橫坡度等等資料為原則。。②地質(zhì)特征資料和和區(qū)域地質(zhì)圖及及土壤資料。③多年平均降降雨量,與設(shè)計(jì)計(jì)洪水頻率相對(duì)對(duì)應(yīng)的24h降雨量及雨力等等。④涵位附近上、下下游壩、閘、渠渠等水利設(shè)施的的修建情況和水文文資料。⑤地區(qū)性洪水水計(jì)算方法、歷歷史洪水資料、、各河溝已有洪水計(jì)算算成果。五涵洞勘測(cè)⑥現(xiàn)有排灌灌系統(tǒng)及規(guī)劃劃方案圖、各各排灌渠的設(shè)計(jì)斷面、流流量、水位等等。⑦對(duì)于改建建工程,還需需收集有關(guān)原原涵洞測(cè)設(shè)、、施工及竣工資資料。了解涵涵洞的使用、、養(yǎng)護(hù)、水毀等情況。3)初測(cè)的主要工工作內(nèi)容①一般的涵洞經(jīng)經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)粗略勘勘測(cè)調(diào)查確定定位置,但復(fù)雜的涵洞洞、改溝工程程、人工排灌灌渠道等應(yīng)進(jìn)行高程與斷斷面測(cè)量。②當(dāng)涵洞處于村莊附附近,應(yīng)調(diào)查歷史史洪水位、常水位、溝床沖淤淤及漂浮物等情況況。五涵洞勘測(cè)③調(diào)查涎流冰、泥石石流及既有涵洞現(xiàn)現(xiàn)狀、結(jié)構(gòu)類型、基礎(chǔ)埋深、沖沖淤變化、運(yùn)用情情況等。④征求當(dāng)?shù)厝罕姾陀杏嘘P(guān)部門對(duì)擬建涵涵洞的意見。現(xiàn)場(chǎng)初步選定涵洞洞類型、洞口型式式及防護(hù)工程類型。⑤勾繪涵址匯水水面積,進(jìn)行必要要的水文、水力計(jì)計(jì)算。⑥采用調(diào)查、挖挖探、鉆探相結(jié)合合的方法了解地基基承載力、地質(zhì)構(gòu)造造和地下水情況及及其對(duì)構(gòu)造物的穩(wěn)定性影響等。在在涵洞軸線上勘探探點(diǎn)不少于五涵洞勘測(cè)1個(gè),其深度應(yīng)達(dá)到到持力層,遇軟弱弱地基應(yīng)穿過軟弱夾層。提供供涵洞軸線地質(zhì)斷斷面圖與勘探點(diǎn)柱狀圖。對(duì)地質(zhì)質(zhì)條件復(fù)雜的場(chǎng)地地,應(yīng)增勘涵洞中線及左、右邊邊線的地質(zhì)斷面圖圖。⑦對(duì)于改建工程,還還應(yīng)查明原涵洞的的位置、結(jié)構(gòu)形式、荷載標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)、跨徑、高度、、長度、基礎(chǔ)形式及埋置深度、、修建年代、損毀毀修復(fù)等情況及利用的程度。五涵洞勘測(cè)2.定測(cè)階段涵洞勘測(cè)測(cè)的工作內(nèi)容和要要求1)定測(cè)階段涵洞勘測(cè)測(cè)的目的是根據(jù)批準(zhǔn)的初步步設(shè)計(jì)文件所確定的原原則和方案,在初初測(cè)資料的基礎(chǔ)上,進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)調(diào)查、勘測(cè)、核實(shí)實(shí)、補(bǔ)充或修正正,確定涵洞的位置、、交角、結(jié)構(gòu)類型型、孔徑、涵底標(biāo)高、地基土壤類類別、基礎(chǔ)形式、、洞口布置及附屬工程等,滿足施施工圖設(shè)計(jì)需要。。2)定測(cè)的主要工作內(nèi)內(nèi)容①涵址平面示意圖和和(工點(diǎn))地形圖圖測(cè)量一般的涵洞可繪制制涵址平面示意圖圖。應(yīng)示出路線、、溝渠、建筑物的相相對(duì)位置;涵址樁樁號(hào);五涵洞勘測(cè)歷史洪水位和泛濫濫范圍;原地面((含溝底)主要特征點(diǎn)高程等。。復(fù)雜的涵洞,應(yīng)繪繪制涵址地形圖。。其范圍為上游2倍溝寬、下游1倍溝寬,并超過鋪鋪砌加固長度,順路線方向?yàn)闉樽罡邭v史洪水位位以上0.5m。除平面示意圖要求求外,還應(yīng)增繪地地面等高線;設(shè)計(jì)頻率洪水泛濫濫線;涵洞及調(diào)治治構(gòu)造物位置;改溝位置;改改建工程原有墩臺(tái)臺(tái)、進(jìn)出口及鋪砌的位置和高程程等。五涵洞勘測(cè)②涵址橫斷面測(cè)測(cè)量應(yīng)沿路線方向測(cè)量量涵址中線溝渠斷斷面;當(dāng)溝渠與路線正交時(shí),即即為溝渠的橫斷面面。比例尺可根據(jù)溝渠寬度采用用1:50~1:200,測(cè)繪范圍一般在調(diào)查歷史洪水水位以上0.5m,或洪水泛洪線10m以外,溝渠有堤壩壩時(shí)應(yīng)測(cè)到堤外。。應(yīng)示出涵址樁號(hào);路基設(shè)設(shè)計(jì)標(biāo)高;歷史洪洪水位、設(shè)計(jì)水位;地貌情況;;地質(zhì)挖探等。若若溝形復(fù)雜,洞口不易布置時(shí),,可選擇上、下游游洞口附近補(bǔ)測(cè)斷面。當(dāng)路幅較較寬、斜交角度較較大時(shí)尚需增測(cè)必要的垂直溝渠渠的橫斷面。五涵洞勘測(cè)③溝渠縱斷面測(cè)量溝渠縱斷面一般應(yīng)應(yīng)沿溝底施測(cè),施施測(cè)長度為上、下游洞口外不不應(yīng)小于20米。比例尺采用用1:100~1:200。應(yīng)示出溝溝渠縱坡;;沖淤情況;涵址樁樁號(hào);路基基設(shè)計(jì)標(biāo)高高;歷史洪洪水位和設(shè)計(jì)水位位的水面線線。對(duì)于改改建工程,,尚須增加原涵洞洞、進(jìn)出口口鋪砌加固固等構(gòu)造物物的位置和高程等等。④溝渠洪水縱縱坡測(cè)量當(dāng)洪水位比比降不易測(cè)測(cè)到時(shí),可可用常水位位、低水位比降或或溝底平均均坡度代替替,其施測(cè)測(cè)長度:五涵洞勘測(cè)在平原區(qū),,宜沿溝渠渠上游測(cè)量量200米,下游100米;在山區(qū)區(qū),宜沿溝溝渠上游測(cè)測(cè)量100米,下游50米;如有陡陡坡跌水時(shí)時(shí),其施測(cè)測(cè)長度還應(yīng)應(yīng)將陡坡跌水包含含在內(nèi)。⑤地質(zhì)調(diào)調(diào)查及勘探探對(duì)存在不良良地質(zhì)的涵涵洞或移位位、新增涵涵洞,其地基的地層層巖性、地地質(zhì)構(gòu)造及及巖土承載載力應(yīng)補(bǔ)充地質(zhì)勘勘探。提提供資料料與初測(cè)測(cè)階段相相同。五涵洞勘測(cè)3.涵洞勘測(cè)測(cè)的精度度要求1)外業(yè)勘測(cè)測(cè)資料應(yīng)應(yīng)準(zhǔn)確可可靠、系系統(tǒng)完整整,要求求深入現(xiàn)場(chǎng),,反復(fù)細(xì)細(xì)致地邊邊調(diào)查、、邊勘測(cè)測(cè)、邊核核實(shí)、邊整理,,最后提提交涵洞洞勘測(cè)調(diào)調(diào)查整理理表。2)復(fù)雜的涵涵洞、改改溝工程程、人工工排灌渠渠道等,,應(yīng)放樁并實(shí)實(shí)測(cè)高程程與斷面面,必要要時(shí)應(yīng)測(cè)測(cè)繪1:500~1:2000工點(diǎn)地形圖。。當(dāng)?shù)匦渭八臈l件簡(jiǎn)單單時(shí),可在1:2000地形圖上查取取或采用數(shù)字字地面模型內(nèi)內(nèi)插獲取,并應(yīng)應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)。。3)涵洞調(diào)查和勘勘測(cè)中的高程程應(yīng)與路線高高程系統(tǒng)一致,并應(yīng)起閉閉于路線的水水準(zhǔn)點(diǎn),允許許閉合差為五涵洞勘測(cè)(mm);平面位置應(yīng)應(yīng)與路線控制制樁建立聯(lián)系,量距限差差1/2000。歷史洪水位位、水文斷面面及溝渠洪水縱縱坡的高程讀讀數(shù)取位至厘厘米,允許閉合差(mm);水平量距誤誤差不大于1/2000。4.涵洞的平面布布設(shè)1)涵洞布設(shè)原則則①應(yīng)根據(jù)沿沿線地形、地地質(zhì)、水文等等條件,結(jié)合路線排水系系統(tǒng),適應(yīng)農(nóng)農(nóng)田排灌,經(jīng)經(jīng)濟(jì)合理地布設(shè)涵洞。五涵洞勘測(cè)②在跨越排排水溝槽處、、通過農(nóng)田排排灌渠道處、、平原區(qū)路線通過過較長的低洼洼或泥沼地帶帶、傍山或沿沿溪路線暴雨時(shí)時(shí)徑流易集中中地帶以及邊邊溝排水需要要時(shí),均應(yīng)設(shè)置置涵洞。當(dāng)?shù)氐匦螚l件許可可,經(jīng)過技術(shù)術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較,可并溝溝設(shè)涵。③涵洞位置和方方向的布設(shè),宜與與水流方向一致,,避免因涵洞布設(shè)不不當(dāng),引起上游水水位壅高,淹沒農(nóng)田、村莊和路基基,引起下游流速速過大,加劇沖蝕溝岸及路基。④涵洞的設(shè)置應(yīng)應(yīng)綜合考慮施工和和養(yǎng)護(hù)維修的要求求,降低建設(shè)和養(yǎng)護(hù)費(fèi)費(fèi)用。五涵洞勘測(cè)⑤沿線涵洞布設(shè)設(shè)密度應(yīng)根據(jù)地形形、地貌、水文及及農(nóng)田排灌等自然然條件確定,但但考慮路基施工工壓實(shí)方便,其涵洞間間距不宜小于50米。2)山區(qū)涵洞布設(shè)①山嶺地區(qū)一一般應(yīng)一溝一涵涵。在降雨量大大或者暴雨集中且山坡植植被很稀疏的地地區(qū),河溝均不不宜合并設(shè)涵。當(dāng)匯水水區(qū)很小,兩河河溝相距很近,,又具備溝通的條件下下,通過技術(shù)經(jīng)經(jīng)濟(jì)比較,可合合并設(shè)涵,但應(yīng)注意修修建必要的防護(hù)護(hù)工程。五涵洞勘測(cè)②涵洞的設(shè)置置應(yīng)盡量符合水水流方向,不宜宜為減短涵長強(qiáng)行正交。。當(dāng)流速或流量較較大,或窄深河河溝兩岸橫向坡坡度較大、河溝水流方方向與路線不垂垂直時(shí),宜將涵涵洞斜交布設(shè),其斜度度不宜大于45°。③在截水溝排排水出口處應(yīng)布布設(shè)涵洞,以免免水順邊溝流經(jīng)距離過長長而沖刷路面和和路基。④路線的轉(zhuǎn)角角大于90°,曲線半徑較小小,彎道前的縱坡大于4%,且坡長在200米內(nèi)又無其他涵涵洞時(shí),在彎道地點(diǎn)點(diǎn)附近應(yīng)布設(shè)涵涵洞。五涵洞勘測(cè)⑤路線由陡坡坡(≥5%)段過渡到緩坡坡(≤3%)段,在此200米內(nèi)又無其他涵涵洞時(shí),在變坡坡點(diǎn)附近應(yīng)布設(shè)涵洞。⑥沿溪線涵洞洞的布設(shè),應(yīng)考考慮上游洞口水水流方向,下游洞口應(yīng)不危危及農(nóng)田和村鎮(zhèn)鎮(zhèn)。五涵洞勘測(cè)3)山前區(qū)(丘陵地地帶)涵洞布設(shè)設(shè)①流量較大、、水流集中的丘丘陵河溝,可集集中設(shè)置涵洞;當(dāng)流量較較小、水流分散散時(shí),可采用分分散與集中相結(jié)合的方方法布設(shè)沿線涵涵洞。②丘陵區(qū)寬谷谷槽田地帶,可可將涵洞布設(shè)在在地質(zhì)條件較好的山坡坡坡腳或溪溝邊岸岸附近。③在漫流無顯顯著溝槽地帶,,可采取分片泄泄洪的原則,結(jié)合水流出出路選擇低洼處處布設(shè)涵洞,但但不應(yīng)過分集中布設(shè)。。五涵洞勘測(cè)④在山口沖積積扇地區(qū),應(yīng)分分散布設(shè)涵洞,,不應(yīng)強(qiáng)行改溝引至低洼洼處。兩沖積扇扇間洼地,亦應(yīng)應(yīng)布設(shè)涵洞。⑤路線跨越彎彎曲的河溝時(shí),,在地形條件許許可的情況下,可進(jìn)行裁裁彎取直,改移移河溝,使水流流暢通,并盡量與路線正正交。當(dāng)路線跨跨越彎曲的溝谷谷處為堅(jiān)硬的巖石,且且涵身很長時(shí),,不易改溝設(shè)涵涵,可將涵身設(shè)為曲線線形,確保水流流暢通,節(jié)省工工程量。五涵洞勘測(cè)⑥在農(nóng)灌區(qū)應(yīng)應(yīng)與農(nóng)田排灌系系統(tǒng)相配合。當(dāng)當(dāng)須局部改變?cè)信殴嘞迪到y(tǒng)時(shí),不應(yīng)降降低原有排灌功功能。4)平原區(qū)涵洞布設(shè)設(shè)①應(yīng)根據(jù)農(nóng)業(yè)業(yè)灌溉所需的天天然河溝和人工工渠道位置,按天然排灌灌系統(tǒng)布設(shè)涵洞洞,避免因改溝溝合并占用農(nóng)田和破壞壞既有的耕作和和排灌系統(tǒng)。②對(duì)于人工排排灌渠道,應(yīng)與與當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門門協(xié)商涵址及孔徑,避免免調(diào)查不徹底,,造成施工期間間或工后增補(bǔ)涵洞。五涵洞勘測(cè)③在路線通過過較長的低洼、、泥沼地段時(shí),,應(yīng)向當(dāng)?shù)鼐用?、有關(guān)部部門詳細(xì)了解水水流趨向,在適適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置涵洞。。④路線靠近村村莊時(shí),涵洞布布設(shè)應(yīng)能排除村村內(nèi)瀝水,且涵洞的出水口口設(shè)置應(yīng)不危及及農(nóng)田和房屋。。⑤在有長期積積水的低洼地段段,應(yīng)設(shè)置涵洞洞,以降低路基兩側(cè)水位差差。⑥當(dāng)河溝嚴(yán)重彎彎曲、分叉時(shí),可可改溝取直或合并并設(shè)正交涵。移位后后的涵洞,上游應(yīng)應(yīng)有1.5倍河槽寬的直溝段長度,下下游以占地面積及及工程量最小為原則;宜設(shè)置上下下游防護(hù)工程,以以防止引五涵洞勘測(cè)起上游水位壅高,,造成淹沒農(nóng)田、、村莊,或流速增大加劇下游溝岸岸與耕地的沖蝕。。5)不良地質(zhì)地段及特特殊條件下的涵洞洞布設(shè)①涵洞應(yīng)盡量避避免布設(shè)在泥石流流地區(qū),無法繞避避時(shí),可設(shè)在流通區(qū)區(qū)的最窄處,且孔孔徑應(yīng)適當(dāng)增大,,凈高應(yīng)比流動(dòng)泥石石流的平衡高度高高出1.0米以上。②在軟土泥沼地地段,涵洞應(yīng)選擇擇在泥沼覆蓋層較較淺或厚度較薄的地地帶布設(shè),以便于于地基基礎(chǔ)的處理。五涵洞勘測(cè)③在水庫回水區(qū)區(qū)段涵洞應(yīng)布設(shè)在在水庫正常蓄水位位以上。地形地質(zhì)條條件允許時(shí),可將將涵洞移建于岸坡上。④在填挖交界地地段,涵洞應(yīng)布設(shè)設(shè)在原狀地基上,,或?qū)⑼诜铰坊M(jìn)行行開挖,然后填筑筑涵洞地基,以避免不均勻沉降。。⑥路基高填地段段,河溝邊坡穩(wěn)定定、土壤密實(shí)時(shí),,可將涵址從溝底移移至岸坡上。五涵洞勘測(cè)5.涵洞的立面布設(shè)1)涵洞布設(shè)原則①應(yīng)根據(jù)實(shí)際地地形、地質(zhì)及水文文等條件進(jìn)行涵洞洞立面布設(shè),確保涵涵洞基礎(chǔ)穩(wěn)定,涵涵底不沖不淤。②坡山嶺重丘地地區(qū)河溝縱坡較陡陡,水流流速較大大,涵洞立面布設(shè)應(yīng)結(jié)結(jié)合具體地形地質(zhì)質(zhì)情況,設(shè)置緩坡涵或陡涵。③平原微丘地區(qū)區(qū)河溝縱坡較平緩緩,水流流速較小小,設(shè)在天然河床上的的涵洞,其鋪砌頂頂面標(biāo)高及坡度應(yīng)與天然溝底標(biāo)高高及溝底縱坡基本本一致。五涵洞勘測(cè)2)平原微丘區(qū)涵洞布布設(shè)①當(dāng)河溝縱坡≤≤3%,且涵長≤15m時(shí),涵洞基底可水平設(shè)置,涵涵底鋪砌縱坡可采采用1%~3%。②當(dāng)河溝縱坡>3%,但≤6%時(shí),涵底鋪砌可采采用與天然河溝相同同的縱坡。涵洞基基礎(chǔ)底面當(dāng)河溝縱坡較小時(shí),可設(shè)設(shè)置為平置式;河河溝縱坡較大時(shí),,可設(shè)置為斜置式。。當(dāng)路線以路塹形式式通過灌溉溝渠且且不滿足建設(shè)渡槽的凈空要求時(shí),,可采用豎井式倒倒虹吸管涵洞,其立面布設(shè)應(yīng)使出出水口鋪砌頂面標(biāo)標(biāo)高低于五涵洞勘測(cè)進(jìn)水口標(biāo)高,涵身身底部順?biāo)飨蚩v縱坡可采用1%~3%。構(gòu)造中應(yīng)注意采采取防漏和防淤措措施。3)山嶺重丘區(qū)涵洞布布設(shè)①緩坡涵洞布設(shè)設(shè)Ⅰ當(dāng)河溝中縱坡較小小且涵長較短時(shí),,可按下游洞口溝床標(biāo)高,以3%左右的緩坡向上延延伸設(shè)置涵底鋪砌。上游的鋪砌砌,選擇合適的坡坡率與原溝底面連接。涵底基礎(chǔ)與與平原微丘地區(qū)設(shè)設(shè)置方法相同。Ⅱ當(dāng)河溝縱坡較大,,但<15%,如地質(zhì)條件良好好,五涵洞勘測(cè)基底有足夠的強(qiáng)度度且縱、橫向均勻勻一致時(shí)。若附近有大量石方可可利用,可將涵洞洞基礎(chǔ)以緩坡形式設(shè)置在緊密砌砌石基底上。上游游砌石與原溝底面平順銜接,下下游洞口坡度較陡陡、流速較大時(shí),應(yīng)采取適當(dāng)?shù)牡南艽胧?。②陡坡涵洞布設(shè)設(shè)Ⅰ對(duì)于縱坡<10%的土質(zhì)地基河溝,,或縱坡<30%的輕度風(fēng)化巖石地地基河溝,可采用用斜置式陡坡涵。涵底鋪砌縱坡坡和原河溝縱坡基基本一致,涵洞基底可設(shè)置為齒齒狀基礎(chǔ)或臺(tái)階形形基礎(chǔ),或者將出口設(shè)置為扶壁壁式。五涵洞勘測(cè)Ⅱ?qū)τ诳v坡≥10%的土質(zhì)地基河溝,,或縱坡≥30%的輕度風(fēng)化巖石地地基河溝,可采用用臺(tái)階平置式陡坡坡涵,又稱階梯涵。。階梯分節(jié)長度一一般宜≥2m,相鄰兩節(jié)的最大高差≤≤0.75d(d為上部構(gòu)造厚度));也可使相鄰兩節(jié)的高高差大于d,在兩節(jié)接頭處加加砌擋墻,但應(yīng)滿足兩節(jié)節(jié)高差H≤0.7m或H≤hd/3(hd為涵洞凈高)。當(dāng)河河溝天然縱坡變化化較大時(shí),可適應(yīng)應(yīng)地形做成不等長、、不等高的臺(tái)階形形式。五涵洞勘測(cè)3)當(dāng)河溝底天然縱坡坡變化較大時(shí),可可適應(yīng)地形條件布布設(shè)成緩坡及陡坡坡并用的平置式坡坡涵。其涵內(nèi)跌水水的躍水長度須大大于跌水的射程長長度,且不小于涵涵洞孔徑。五涵洞勘測(cè)六.涵洞水文計(jì)算涵洞水文計(jì)算方法法有暴雨推理法、、徑流形成法、形態(tài)調(diào)查法、、直接類比法。這這些方法各有其優(yōu)缺點(diǎn)。1.暴雨推理法1)暴雨推理法是一一種半理論半經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)的計(jì)算方法。通過損失參數(shù)和匯匯流時(shí)間,體現(xiàn)地地區(qū)的差異性。其推理公式適用于于匯水面積小于100Km2的河溝。。六涵洞水文計(jì)算2)暴雨推推理公式式Qp=0.278(--μ)F………(6.1.2-1)損失參數(shù)數(shù)μ按下式計(jì)計(jì)算:北方可采采用μ=……(6.1.2-2)南方可采采用μ=……(6.1.2-3)匯流時(shí)間間τ按下式計(jì)計(jì)算:北方可采采用……(6.1.2-4)南方可采采用……(6.1.2-5)六涵洞水文計(jì)算3)經(jīng)驗(yàn)公式式在公路路以及其其他相關(guān)關(guān)行業(yè)和和部門均均有不同的公公式型式式,可供供使用。。各?。ǎ▍^(qū))、、地市水利部門門的地區(qū)區(qū)性流量量經(jīng)驗(yàn)公公式,亦亦可參照照使用。。2.徑流形成成法1)徑流形成成法是目目前公路路部門普普遍使用用的一種種計(jì)算方法,,其徑流流成因簡(jiǎn)簡(jiǎn)化公式式適用于于匯水面面積F≤30km2的小流域域。2)徑流成因因簡(jiǎn)化公公式Qp=……(6.2.2)六涵洞水文計(jì)算3)徑流流量量經(jīng)驗(yàn)公公式在公公路以及及其他相相關(guān)行業(yè)業(yè)和部門均有有不同的的公式型型式,可可供使用用,其中中各水文參數(shù)的的取值應(yīng)應(yīng)盡量根根據(jù)當(dāng)?shù)氐鼐唧w資資料確定定。地區(qū)性流量量經(jīng)驗(yàn)公公式,亦亦可參照照使用。。3.形態(tài)調(diào)查查法1)結(jié)合形態(tài)斷面面進(jìn)行洪水調(diào)調(diào)查,確定流流量的形態(tài)調(diào)查法,是目目前公路部門門應(yīng)用較為普普遍的一種方方法。當(dāng)有可靠靠的歷史洪水水位調(diào)查資料料時(shí),其適用用范圍不受限制制。六涵洞水文計(jì)算2)形態(tài)斷面一般般選在有較可可靠的洪水調(diào)調(diào)查資料的河段內(nèi)。形形態(tài)斷面應(yīng)與與流向垂直,,宜選在河段段順直、岸坡穩(wěn)穩(wěn)定、床面沖沖淤變化不大大、泛濫寬度度較小、斷面比比較規(guī)則、河河槽在平面上上無過大擴(kuò)散散或收縮、河溝溝床縱坡無急急劇變化和無無死水區(qū)及不不受壅水影響的的地方。(河床斷面穩(wěn)定定、規(guī)則)當(dāng)涵址斷面符符合形態(tài)斷面面條件時(shí),涵涵址斷面亦可可做為形態(tài)斷斷面。六涵洞水文計(jì)算3)斷面流速和和歷史洪峰峰流量(或或多年平均均洪峰流量)的計(jì)計(jì)算。①當(dāng)采用流速速儀、深水水(雙)浮浮標(biāo)實(shí)測(cè)出各測(cè)速點(diǎn)的流速速后,計(jì)算出每根根測(cè)速垂線線上的平均流速,然后用解析析法或圖解解法計(jì)算通通過流量及及對(duì)應(yīng)的全斷斷面平均流流速。當(dāng)采用水面面浮標(biāo)實(shí)測(cè)測(cè)出每根行走線線上的水面面點(diǎn)流速,,此水面點(diǎn)點(diǎn)流速即相相當(dāng)于測(cè)速垂垂線平均流流速,但在在流量計(jì)算算時(shí)需予以以修正。六涵洞水文計(jì)算②當(dāng)調(diào)查到的的歷史洪水水位處于水水面比降均均一、河道順直、河河床斷面較較規(guī)整的穩(wěn)穩(wěn)定均勻流流河段時(shí),,可按下式計(jì)計(jì)算:Q=AcVc+AtVt……(6.3.3-1)Vc=……(6.3.3-2)Vt=……(6.3.3-3)4)按涵洞規(guī)定定設(shè)計(jì)頻率率推算形態(tài)態(tài)斷面處的的洪峰流量量(3種方法)六涵洞水文計(jì)算①按流量模比比系數(shù)推算算……(6.3.4-1)②按多年平均均流量推算算……(6.3.4-2)③按周期換算算系數(shù)推算算……(6.3.4-3)六涵洞水文計(jì)算5)擬建涵洞處處設(shè)計(jì)流量量的推求(四種情況)①若形態(tài)斷面面處與擬建建涵位處估估計(jì)兩者匯匯水面積或流量相相差±10%以內(nèi)時(shí),,認(rèn)為形態(tài)態(tài)斷面處規(guī)規(guī)定頻率對(duì)應(yīng)的的洪峰流量量等于擬建建涵位處規(guī)規(guī)定頻率對(duì)對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)流量量。②若形態(tài)斷面面處與擬建建涵位處兩兩者匯水面面積或流量相差較大大時(shí)(需進(jìn)行涵址址換算),即可按下下式推求::………(6.3.5-1)六涵洞水文計(jì)算③若F≤30km2,形態(tài)斷面面處距涵位位處較近,,且兩者地形無無顯著區(qū)別別時(shí),可按按下式推求求:……(6.3.5-2)④若無匯水面面積資料,,可通過調(diào)調(diào)查實(shí)測(cè)形形態(tài)斷面處和擬建建涵位處的的主河溝長長度L1和L2,可按下式推求:……(6.3.5-3)六涵洞水文計(jì)算4.直接類比法1)直接類比法是當(dāng)當(dāng)公路所跨同一一河溝上、下游游附近存在已建涵洞洞,且能調(diào)查到到可靠的涵前洪洪水積水高度及相應(yīng)的的洪水頻率時(shí),,用已有涵洞作作為形態(tài)斷面,可采用用類似形態(tài)調(diào)查查法推求擬建涵涵洞的設(shè)計(jì)流量,其適適用范圍不受限限制。2)通過原有涵洞的的洪峰流量(按水流狀態(tài)考慮慮)六涵洞水文計(jì)算①無壓力式涵洞……(6.4.2-1)……(6.4.2-2)……(6.4.2-3)……(6.4.2-4)六涵洞水文計(jì)算②半壓力力式涵涵洞……(6.4.2-5)……(6.4.2-6)③壓力式式涵洞洞……(6.4.2-7)六涵洞水文計(jì)算3)換算原原有涵涵洞處處的天天然洪洪峰流流量Qt=S·Q……(6.4.3)4)按涵洞洞規(guī)定定設(shè)計(jì)計(jì)頻率率推算算原有有涵洞洞處的的洪峰峰流量,可可按本本細(xì)則則6.3.4條的規(guī)規(guī)定進(jìn)進(jìn)行推推算。。5)擬建涵涵洞處處設(shè)計(jì)計(jì)流量量的推推求,,可按按本細(xì)細(xì)則6.3.5條(擬建涵涵洞處處設(shè)計(jì)計(jì)流量量的推推求(四種情情況))的規(guī)定進(jìn)行行推求求。5.流量計(jì)計(jì)算方方法的的比較較和核核對(duì)1)各種流流量計(jì)計(jì)算方方法的的比較較六涵洞水文計(jì)算①暴雨推理公公式,參變變數(shù)是簡(jiǎn)化化了的概略略值,且暴雨指數(shù)數(shù)n值的分區(qū)和和土壤分類類均較粗略略。因此,在實(shí)際際應(yīng)用中,,參數(shù)和指指數(shù)可采用用各地區(qū)編制的水文文參數(shù)值。。②徑流成因簡(jiǎn)簡(jiǎn)化公式,,暴雨分區(qū)區(qū)及按匯水水面積劃分的匯流流時(shí)間比較較粗略。因因此,在實(shí)實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)據(jù)具體情況況,正確選選取較合理理的匯流時(shí)間及相應(yīng)應(yīng)的徑流厚厚度。六涵洞水文計(jì)算③形態(tài)調(diào)查法法,是目前前彌補(bǔ)按暴暴雨推理法法或徑流形成法計(jì)計(jì)算中資料料不足的最最好方法。。但不易調(diào)調(diào)查出歷史洪洪水位并確確定相應(yīng)的的頻率及準(zhǔn)準(zhǔn)確地確定定河溝床的糙糙率。同時(shí)時(shí)對(duì)河床沖沖淤變化程程度難以掌掌握,使流量量計(jì)算結(jié)果果偏大或偏偏小。為了了獲得較準(zhǔn)準(zhǔn)確的結(jié)果,,可將形態(tài)態(tài)調(diào)查法與與前二種計(jì)計(jì)算方法配配合論證使用用。④直接類比法法,因其資資料來自對(duì)對(duì)原有涵洞洞的調(diào)查,故這種種方法計(jì)算算結(jié)果比較較可靠,有有條件時(shí)應(yīng)應(yīng)首選。六涵洞水文計(jì)算2)流量計(jì)算中中的核對(duì)①應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐貙?shí)際情況況,宜采用用兩種以上上方法計(jì)算算互相核對(duì)對(duì)比較。②通過調(diào)查研研究,盡量量采用適合合本地區(qū)的的計(jì)算方法法和有關(guān)參參數(shù)。3)流量計(jì)算中中應(yīng)結(jié)合現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)具體情情況加以驗(yàn)驗(yàn)證。①根據(jù)一定數(shù)數(shù)量的洪水水調(diào)查資料料,對(duì)調(diào)查查算得的流流量與按公公式計(jì)算值值進(jìn)行比較較,修正公公式算得的的結(jié)果。②通過調(diào)查既既有涵洞通通過的歷史史最大流量量進(jìn)行比較較驗(yàn)證。六涵洞水文計(jì)算1.一般規(guī)定七.涵洞水力力計(jì)算圖a涵洞水流流狀態(tài)示示意圖lc=A(H-ho),A=1.5~2.5,隨入口類類型而變變;ho~0.9hk;l出=(2.0~2.5)(ho-hN),(當(dāng)ho>hN時(shí));hN-下游溝溝槽正常常水深;;ho-形成勻勻流時(shí)洞洞內(nèi)正常常水深;;Ic-出口處處形成水水深ho時(shí)的坡度度七涵洞水力計(jì)算圖b半有壓涵涵洞水流流狀態(tài)示示意圖七涵洞水力計(jì)算圖c有壓涵洞洞水流狀狀態(tài)示意意圖七涵洞水力計(jì)算1)涵洞水力力計(jì)算是是孔徑設(shè)設(shè)計(jì)的依依據(jù),必必須保證設(shè)計(jì)洪洪水、漂漂浮物等等的安全全通過,,確保路路基及基底底的穩(wěn)定定,滿足足排灌需需要,避避免對(duì)上上、下游農(nóng)田田、房舍舍的不利利影響,,并考慮慮工程造造價(jià)的經(jīng)濟(jì)濟(jì)合理。。2)根據(jù)公路路等級(jí),,求得涵涵洞規(guī)定定設(shè)計(jì)洪洪水頻率的設(shè)計(jì)計(jì)流量,,并初擬擬涵洞的的類型、、洞口式式樣和孔徑徑后,應(yīng)應(yīng)進(jìn)行水水力計(jì)算算;驗(yàn)算算涵內(nèi)流流速、水深深和涵前前壅水位位。七涵洞水力計(jì)算3)涵洞水力力計(jì)算圖圖示應(yīng)采采用無壓壓力式,,并應(yīng)符符合4.3.7條規(guī)定;僅僅在特殊殊情況下下,有充充分的技技術(shù)經(jīng)濟(jì)比比較依據(jù)據(jù)時(shí),方方可采用用半壓力力式或壓壓力式涵洞。。4)涵洞孔徑徑應(yīng)采用用標(biāo)準(zhǔn)跨跨徑,當(dāng)當(dāng)采用多多孔時(shí)應(yīng)應(yīng)注意流量量分配的的不均勻勻性。5)人工排灌灌渠道上上的涵洞洞,應(yīng)依依據(jù)排灌灌流量和和當(dāng)?shù)厮块T及及有關(guān)單單位意見見確定其其孔徑。。不宜壓縮排排灌渠道道過水面面積。七涵洞水力計(jì)算6)山區(qū)涵洞洞的布設(shè)設(shè),應(yīng)保保證路基基和涵洞洞的穩(wěn)定定、免遭遭水毀,,必須采采取相應(yīng)應(yīng)的工程程措施防防止沖刷刷和消耗耗能量。。其陡坡坡過水消消能建筑筑物一般般布置型型式見((圖7.1.6)。圖7.1.6陡坡過水建筑筑物組成圖七涵洞水力計(jì)算2.涵洞孔徑驗(yàn)算算1)無壓力式涵洞洞的孔徑驗(yàn)算算水流類型有緩緩流、急流和和臨界流三種種。在明渠中,當(dāng)流量為為定值時(shí),水水流類型隨溝溝底坡度而變,若溝底坡坡度較緩,則則流速較小,,而水深較大;若溝底坡坡度較陡,則則流速較大,,而水深較小(如圖a).當(dāng)流量一定時(shí)時(shí),若h>hk,則v<vk,能率E(即斷面單位位能量)隨水水深h增加而增大,,勢(shì)能大而動(dòng)能能小,水深流流緩,水流處處于緩流狀態(tài),稱為緩流流;若h<hk,則v>vk,能率E隨水深增大而減小,,勢(shì)能小而動(dòng)動(dòng)能大,水淺淺流急,七涵洞水力計(jì)算水流處于急流流狀態(tài),稱為為急流;h=hk,v=vk,能率E達(dá)到最小值,,即緩流與急急流的分界處處水流處于臨臨界狀態(tài),稱稱為臨界流。。水流類型圖七涵洞水力計(jì)算根據(jù)河溝斷面面形態(tài)初擬孔孔徑后,應(yīng)按按下列公式驗(yàn)算涵內(nèi)流速速、水深和涵涵前壅水位。。①臨界流狀態(tài)……(7.2.1-1)……(7.2.1-2)七涵洞水力計(jì)算……(7.2.1-3)……(7.2.1-4)……(7.2.1-5)……(7.2.1-6)七涵洞水力計(jì)算Ⅰ當(dāng)Hs>Hcd+1.3hk+I(xiàn)d(Lh-Lc)時(shí),應(yīng)改按淹沒流狀態(tài)驗(yàn)算算。Ⅱ當(dāng)涵洞內(nèi)鋪砌面允允許流速Vy<Vqs(涵內(nèi)收縮斷面處流速)時(shí)時(shí),應(yīng)改變鋪砌類類型,使Vy≥Vqs。Ⅲ當(dāng)Hy(涵前壅水位))超過涵前允許許淹沒水位時(shí),應(yīng)增大孔孔徑。七涵洞水力計(jì)算②淹沒流狀態(tài)(緩緩流)……(7.2.1-7)……(7.2.1-8)……(7.2.1-9)……(7.2.1-10)……(7.2.1-11)七涵洞水力計(jì)算……(7.2.1-12)……(7.2.1-13)Ⅰ當(dāng)Vs>Vy時(shí),應(yīng)改變鋪砌砌類型,使Vy≥Vs,或增大孔徑使Vs≤Vy。Ⅱ當(dāng)Hy(涵前壅水位))超過涵前允許淹淹沒水位時(shí),應(yīng)增大孔徑徑;當(dāng)Hy低于涵前允許淹淹沒水位過多時(shí),可考慮慮縮減孔徑。七涵洞水力計(jì)算③急流(補(bǔ)充)當(dāng)鐵路跨越坡度度陡峻地區(qū)的河河溝時(shí),為了適適應(yīng)地形,順暢宣宣泄水流,節(jié)省省建設(shè)投資,往往往要修建陡坡涵涵洞。陡坡涵洞洞由于縱坡陡峻峻,水流通過涵洞時(shí)時(shí),呈現(xiàn)急流狀狀態(tài),采用下式式進(jìn)行洞內(nèi)水力計(jì)計(jì)算:Ⅰ按等截面均勻流流計(jì)算,即:七涵洞水力計(jì)算Ⅱ陡坡涵洞的水力力特征是洞內(nèi)水水深小于臨界水水深hk,洞內(nèi)坡度大于臨臨界坡度ik,洞內(nèi)流速大于vk,為確定其水力條條件和判別其水水流狀態(tài),一般先計(jì)算臨界界水深hk和臨界坡度ik,hk和ik的計(jì)算見有關(guān)參參考書。Ⅲ摻氣水流計(jì)算在流速很大的水水流中,流體摻摻進(jìn)了空氣,成成為摻氣水流,空空氣體積與水和和空氣總體積之之比,稱為摻氣系系數(shù)。七涵洞水力計(jì)算當(dāng)洞底坡度i>0.06,未考慮摻氣之之前的水流流速v=3.5m/s,R≤0.3m時(shí),應(yīng)考慮水流流摻氣。其計(jì)算式見有關(guān)關(guān)參考書。2)倒虹吸涵洞的孔孔徑計(jì)算。倒虹吸管是一個(gè)個(gè)中段低下的壓壓力管道,主要要由進(jìn)口段、水平平段和出口段三三部分組成,管管身斷面通常為圓圓形或矩形。倒倒虹吸管的過水水原理,是借助水水壓將水由進(jìn)口口端壓至出口端端渠道。七涵洞水力計(jì)算進(jìn)、出口應(yīng)做成成與渠道連接的的漸變段,作適適當(dāng)長度的鋪砌加加固,其末端設(shè)設(shè)置垂裙,以防防止或減少滲漏及及沖刷。倒虹吸管水力計(jì)計(jì)算的目的,在在于合理選擇斷斷面尺寸與流速、、計(jì)算各種水頭頭損失、核算通通過流量并確定倒倒虹吸管進(jìn)、出出口高程等。①倒虹吸過水面積積應(yīng)按下列公式式計(jì)算:……(7.2.2-1)……(7.2.2-2)七涵洞水力計(jì)算②阻力系數(shù)一般包包括:管徑變化化阻力系數(shù),進(jìn)進(jìn)口阻力系數(shù),轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)彎阻力系數(shù),,沿程阻力系數(shù)數(shù)和出口阻力系數(shù)等等,各阻力系數(shù)數(shù)應(yīng)按以下規(guī)定定確定。Ⅰ管徑變化阻力系系數(shù)ξ1,按表7.2.2-1確定。表7.2.2-1管徑變化阻力系系數(shù)ξ1注:A1為較小的斷面面面積,A2為較大的斷面面面積。七涵洞水力計(jì)算Ⅱ進(jìn)口阻力系數(shù)ξ2,按表7.2.2-2確定。表7.2.2-2進(jìn)口阻力系數(shù)ξ2七涵洞水力計(jì)算Ⅲ轉(zhuǎn)彎阻力系數(shù)ξ3轉(zhuǎn)彎分為急彎和和緩彎兩種,轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)彎角θ<15°時(shí)為緩彎,θ≥15°時(shí)為急彎。急彎彎的阻力系數(shù)ξ3′視θ角大小,按表7.2.2-3確定。緩彎的阻力力系數(shù)ξ3″,按下式計(jì)算。?!?.2.2-3)七涵洞水力計(jì)算表7.2.2-3急彎阻力系數(shù)ξ3′表7.2.2-4緩彎矩形斷面k值七涵洞水力計(jì)算表7.2.2-5緩彎圓形斷面的的k值Ⅳ沿程阻力系數(shù)ξ4,按下式計(jì)算……(7.2.2-4)七涵洞水力計(jì)算Ⅴ出口阻力系數(shù)ξ5,一般采用1.0。3.過水消能建筑物物的水力計(jì)算1)消力池池的水水力計(jì)計(jì)算::①初估消消力池池下挖挖深度度d,可按按下列列公式式計(jì)算算收縮斷面面的水水深和和流速速(圖圖7.3.1)。圖7.3.1消力池池計(jì)算算圖式式七涵洞水力計(jì)算……(7.3.1-1)……(7.3.1-2)②計(jì)算hc的水躍躍共軛軛水深深hc′……(7.3.1-3)③驗(yàn)算假假定的的池深深為了使使消力力池產(chǎn)產(chǎn)生淹淹沒式式水躍躍,可可按下下式驗(yàn)驗(yàn)算::……(7.3.1-4)七涵洞水力計(jì)算假定的的池深深d經(jīng)試算算至等等式成成立((相差差不大大于5%)為止,,d即為確確定池池深。。④水流的的射流流長度度L1,可按按下式式計(jì)算算……(7.3.1-5)⑤水躍長長度L2消力池池內(nèi)的的水躍躍是一一種強(qiáng)強(qiáng)迫形形成的的水躍躍,它的長長度比比自由水水躍長長度為為短,可按下下式計(jì)計(jì)算.L2=5(hc′-hc)………(7.3.1-6)七涵洞水力計(jì)算⑥消力池池的池池長L,可按按下式式計(jì)算算。L=L1+L2……(7.3.1-7)⑦水躍靜靜定緩緩和所所需的的鋪砌砌長度度L0由于水水流發(fā)發(fā)生水水躍后后仍存存在剩剩余動(dòng)動(dòng)能,,需有有一個(gè)個(gè)靜定緩緩和的的過程程,故故池后后加設(shè)設(shè)一段段鋪砌砌長度度L0,可按下下式計(jì)計(jì)算。。L0=(2.5~3.0)L2……(7.3.1-8)2)消力檻檻的水水力計(jì)計(jì)算消力檻檻類似似消力力池,,即決決定檻檻高及及消力力池的的長度度。其中消消力池池長度度可按按公式式(7.3.1-7)算。。七涵洞水力計(jì)算檻高P1可按下下式計(jì)計(jì)算((圖7.3.2)。圖7.3.2消力檻檻計(jì)算算圖式式……(7.3.2-1)七涵洞水力計(jì)算①檻上水深H1和檻上總水水頭H10的確定……(7.3.2-2)……(7.3.2-3)②消力檻淹沒沒系數(shù)σs的確定。……(7.3.2-4)計(jì)算中可按按表7.3.2選用σs的數(shù)值。。表中當(dāng)hs/H10≤0.45時(shí),σs=1,為自由由出流;;當(dāng)hs/H10>0.45時(shí),σs<1,為淹沒沒出流。。七涵洞水力計(jì)算表7.3.2消力檻的的淹沒系系數(shù)σs值③消力檻高P1的確定Ⅰ根據(jù)公式(7.3.2-1)(7.3.2-3)、表7.3.2,先假定σs=1求得消力檻淹沒沒系數(shù)σs,判斷出檻水流情況。當(dāng)為為自由出流時(shí),,則P1值即為所求得的值;當(dāng)為淹沒沒出流時(shí),可重重新假定P1值,七涵洞水力計(jì)算試算σs值。試算中以公公式(7.3.2-1)的變形式計(jì)算Ⅱ每次試算σs值后,可按下式式計(jì)算單寬流量量?!?.3.2-5)若計(jì)算的q與設(shè)計(jì)的單寬流流量())大致相等時(shí),則所設(shè)設(shè)的P0即為確定值。若若不相等,繼續(xù)假設(shè)P1試算,直至q與qs基本一致為止。。七涵洞水力計(jì)算3)跌水的水力計(jì)算算:①單級(jí)跌水的的計(jì)算只是收縮縮斷面水深計(jì)算算及消力池、消力檻計(jì)計(jì)算(圖7.3.1、圖7.3.2)。按本細(xì)則第7.3.1條和第7.3.2條規(guī)定計(jì)算。七涵洞水力計(jì)算②多級(jí)跌水就就是一系列相連連的消力(圖7.3.3)。這種跌水的水力力計(jì)算與單級(jí)跌跌水的計(jì)算相似似。其計(jì)算內(nèi)容為:確確定各級(jí)消力檻檻高和消力池長長及最后一級(jí)消力池池池深及池長。多多級(jí)跌水的級(jí)高高宜取相同數(shù)值。圖7.3.3多級(jí)跌水布置圖圖式七涵洞水力計(jì)算4)急流槽的水力計(jì)計(jì)算急流槽是由進(jìn)口口、陡坡槽身、、消能設(shè)施和出出口等四部分組成,如如圖7.3.4所示圖7.3.4急流槽七涵洞水力計(jì)算①急流槽的寬寬度一般與涵洞洞孔徑大致相同同,或根據(jù)需要通過的的設(shè)計(jì)流量計(jì)算算確定。②急流槽中水水流在整個(gè)槽身身長度內(nèi)處于急急流狀態(tài),起點(diǎn)斷面水水深為臨界水深深hk,隨后各斷面水水深小于臨界水深深hk,即出現(xiàn)降水曲曲線。③按均

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