涵洞的设计与计算讲义27

ModularUnit-1002

涵洞的设计与计算1主要内容1、涵洞类型的选择及孔径确定2、涵洞布置3、洞口形式选择4、涵洞长度计算2概要☆涵洞设计的一般原则◎适用、经济、安全、美观

☆标准图的使用◎根据设计类型，选用相应类型的涵洞标准图；◎根据设计荷载，查对相应设计荷载的涵洞设计图。

31、类型选择及孔径确定1-1、石拱涵1-2、石盖板涵1-3、钢筋混凝土盖板涵1-4、钢筋混凝土圆管涵1-5、钢筋混凝土箱涵1-6、孔径确定41-1、石拱涵☆结构坚固，超载潜力大，寿命长☆通常适用于盛产石料的地区；☆设计流量一般大于10m3/s；☆路堤填土高度在2m～2.5m以上；☆跨径等于或大于2m；☆地基条件较好。

51-2、石盖板涵☆与石拱涵一样能就地取材、结构坚固；☆建筑高度较小；☆对地基条件要求不高；☆施工简便、易于修复；☆力学性能较差◎一般仅适用于跨径小于2m；◎设计流量通常在10m3/s；

61-3、钢筋混凝土盖板涵☆建筑高度较小，不受填土高度限制；☆能预制装配，施工简便迅速；☆简支结构，对地基条件要求不高；☆破坏后易修复。

☆通常适用于◎石料短缺；◎填土高度受限制；◎公路等级较高；

71-4、钢筋混凝土圆管涵☆力学性能好，对地基适应性较强；☆构造简单，不需墩台；☆污工数量少；☆施工方便，可预制装配，工期短；☆孔径较小－－0.5m～2.0m，宣泄设计流量10m3/s以下。☆单孔比较经济，多孔不宜超过3孔。81-5、钢筋混凝土箱涵☆闭合式的薄壁结构。☆整体性能好、对地基适应性较强；☆用钢量多、造价高；☆常适于软地基；☆因整体性好，结构坚固，跨度适中，常用于高速公路人行通道。

91-6、孔径确定☆孔数主要根据设计流量大小、建筑高度、地基情况等条件综合考虑确定。☆一般情况下，宜采用单孔。

☆宣泄条件相同时，单孔比多孔经济：－－单孔：挖基及水下挖基工作量较小。－－多孔：建筑高度受限，单孔断面太小；或：单孔跨径过大而不经济时采用。102、、涵涵洞洞布布置置2-1、、平平面面布布置置（1））沿沿路路线线的的合合理理布布置置尽量量保保持持河河沟沟水水流流的的天天然然状状态态，，一一般般应应一一沟沟一一涵涵（2））涵涵洞洞与与路路线线的的正正交交和和斜斜交交布布置置正交交可可使使涵涵宽宽和和涵涵身身长长度度最最小小。。若正正交交能能导导致致水水流流不不畅畅，，冲冲毁毁农农田田、、堤堤坝坝或或危危及及涵涵洞洞、、路路堤堤本本身身时时，，不不宜宜勉勉强强正正交交，，可可斜斜交交。。112-2、、立立面面布布置置3-2-1、、平平坦坦地地段段的的一一般般形形式式◎天天然然沟沟床床纵纵坡坡较较小小且且涵涵长长较较短短时时采采用用。。◎洞洞底底标标高高及及坡坡度度：：－－－原原则则上上应应与与天天然然沟沟床床的的标标高高及及坡坡度度一一致致。。－－－当当天天然然沟沟床床坡坡度度较较大大时时，，可可按按下下游游洞洞口口沟沟床床标标高高控控制制，，按按水水流流临临界界坡坡度度（（一一般般为为1％％～～5％％））设设置置，，并并在在进进口口做做适适当当的的开开挖挖。。122-2-2、、斜坡坡布布置置形形式式◎天天然然沟沟床床纵纵坡坡大大于于5％％～～10％％时时；◎为为使使涵涵洞洞洞洞身身与与沟沟底底天天然然坡坡度度一一致致，，并并减减少少挖挖基基土土石石方方数数量量和和缩缩短短涵涵洞洞长长度度，，常常采采用用斜斜坡坡布布置置形形式式。。◎布布置置形形式式根据据实实际际情情况况选选择择。。132-2-2、、斜坡坡布布置置形形式式（1））◎洞洞身身不不变变仍仍作作一一般般布布置置形形式式;◎在在进进水水口口作作跌跌水水井井或或急急流流槽槽，，使使涵涵底底与与沟沟底底顺顺接接;a）进口跌水井；b）进口急流槽142-2-2、、斜坡坡布布置置形形式式（2））◎设设置置填填方方涵涵洞洞。。当附附近近有有大大量量石石方方可可供供利利用用时时，，为为减减少少涵涵洞洞工工程程数数量量，，可可将将涵涵基基置置于于砌砌石石(或或填填石石)基基地地上上。。152-2-2、、斜坡坡布布置置形形式式（3））◎当非非岩岩石石河河沟沟纵纵坡坡在在10％％以以下下、、岩岩石石河河沟沟纵纵坡坡在在30％％以以下下时时，，可可采采用用斜斜置置式式斜斜坡坡涵涵；；◎并并可可结结合合地地形形、、地地质质情情况况采采用用齿齿状状基基础础、、扶扶壁壁式式基基础础及及台台阶阶形形基基础础等等形形式式。。a）齿状基础；b）扶壁式基础；c）台阶式基础162-2-2、、斜坡坡布布置置形形式式（4））◎当当非非岩岩石石河河沟沟纵纵坡坡大大于于10％％，，岩岩石石河河沟沟纵纵坡坡大大于于30％％时时，，可可采采用用平平置置式式斜斜坡坡涵涵（（阶阶梯梯式式））。。平置式斜坡涵

172-3、、洞洞口口形形式式选选择择a）八字式；b）端墙式；c）锥坡式；d）直墙式;e）扭坡式；f）平头式；g）走廊式；h）流线型式182-3-1、、八字字式式☆八八字字墙墙与与涵涵洞洞轴轴线线的的交交角角，，按按水水力力条条件件最最适适宜宜的的角角度度设设置置：：～进进口口处处13˚左右右，，出出口口处处不不宜宜大大于于10˚～一一般般都都按按30˚设置。。☆为缩缩短翼翼墙长长度，，可将将末端端建成成与路路线平平行的的端墙墙。☆工程程量小小，水水力条条件好好，施施工简简单，，是最最常用用的形形式。。192-3-2、端墙式式☆在在洞口口端部部砌一一道垂垂直于于洞身身的挡挡土矮矮墙；；☆构构造简简单，，水力力条件件不佳佳；☆适适用于于人工工渠道道或不不受冲冲刷影影响的的岩石石河沟沟；202-3-3、锥坡式式☆在端端墙式式的基基础上上将侧侧向伸伸出的的锥形形填土土表面面予以以铺砌砌；☆视水水流被被侧向向挤束束程度度和流流速的的大小小，可可用浆浆砌或或干砌砌。☆多用用于宽宽浅河河流及及涵洞洞对水水流压压缩较较大的的河沟沟。☆圬工工体积积较大大，不不如八八字式式经济济；☆对于于较大大较高高的涵涵洞，，该结结构的的稳定定性较较好，，是常常用形形式。。212-3-4、直墙式式☆类似似敞开开角为为零的的八字字式；；☆要求涵涵洞跨跨径与与沟宽宽基本本一致致，且且无需需集纳纳与扩扩散水水流；；☆适用于于边坡坡规则则的人人工渠渠道，，以及及窄而而深、、河床床纵断断面变变化不不大的的天然然河沟沟；☆翼墙短短、洞洞口铺铺砌少少，较较为经经济；；☆山区进进水口口前、、迎陡陡坡设设置的的急流流槽后后，配配合消消力池池也常常采用用直墙墙式翼翼墙与与之衔衔接。。224、涵涵洞洞的计计算4-1、正交涵涵洞的的长度度计算算acci*L1i*L2b(H－i*L1－a)(H+i*L2－b)L2B1B2L1