磨子社区（磨子场至磨子湖）农村公路新建工程-涵洞设计说明

磨子社区（磨子场至磨子湖）农村公路新建工程SIV-1第页共4页涵洞设计说明1技术标准及设计规范1.1主要技术标准1）设计荷载：公路-Ⅱ级；2）安全等级：三级；3）设计洪水频率：1/25；4)环境类别：Ⅰ类-一般环境；5）孔径：钢筋砼盖板涵：1-1.5m×2.0m（水管保护涵）、1-3.0m×2.0m（天然气保护涵）、钢筋砼管涵：1-D=1.0m、1-D=1.5m（过水涵）1.2设计规范1）《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60—2015）2）《公路圬工桥涵设计规范》（JTGD61—2005）3）《公路工程技术标准》（JTGB01－2014）4）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）5）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG3363-2019）6）《公路涵洞设计细则》（JTG/T3365-02--2020）7）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650-2020）1.3涵洞布置概况主线绕镇路共设置4道排水涵，排水涵平均每公里3.5道。主线管道交叉部分设置1道天然气管保护涵,1道水管保护涵。2主要材料2.1混凝土1）主体结构盖板、涵管：C30砼涵台：C25砼/C25片石砼盖板涵基础：C25砼管涵底座、基础：C25砼涵底铺砌：C20砼注：片石混凝土中片石的体积不应大于其总体积的20%；2）附属构造洞口端墙墙身、基础：C20砼八字墙墙身、基础：C20砼截水墙：C20砼2.2普通钢筋普通钢筋采用HPB300和HRB400钢筋，钢筋应符合《钢筋混凝土用钢第1部分：热轧光圆钢筋》（GB/T1499.1-2017)和《钢筋混凝土用钢第2部分：热轧带肋钢筋》（GB/T1499.2～2018）的规定。HPB300钢筋其抗拉、压设计强度为250MPa，HRB400级钢筋其抗拉、压设计强度为330Mpa，除特殊说明外，直径≥12mm者采用HRB400热扎螺纹钢筋；直径＜12mm采用HPB300热扎光圆钢筋。3设计要点3.1盖板涵1）装配式钢筋混凝土预制板按两端简支板计算内力，不考虑涵台传来的水平力。2）盖板设计为等厚度板，根据内力计算分别确定盖板的厚度。3）计算涵洞顶上车辆荷载引起的竖向土压力时，按车轮着地面积的边缘向下按30°扩散，当几个车轮的扩散线相重叠时扩散面积以最外边扩散线为准。4）盖板上最小填土厚度为0.5m。5）预制盖板按99cm、74cm、49cm三种宽度绘制，若需要变更盖板宽度时，可参照本图的配筋根数，按实际板宽进行折算。6）当为斜交涵洞时，洞口两端盖板设计为梯形盖板（斜涵正做除外），采用预制安装。7）计算涵台内力时，将盖板涵结构型式简化成盖板与涵底铺砌为横向支撑，涵台为上下端简支的竖梁，承受台后的水平压力。8）台后荷载换算成土柱高度，计算台后土压力。9）涵洞所受恒载包括涵身自重、涵身侧面及顶面填土的重力，不计涵内流水、涵内人群等外荷载。10）将涵台及基础视为弹性地基上的短梁，验算涵台在横向竖直平面内的弯曲强度。3.2钢筋砼管涵1）涵顶填土对涵洞的竖向压力按土柱重力计算，填土容重γ=20kN/m3,内摩擦角φ=30°；车辆荷载以车轮着地面积的边缘向下按30°角分布。2）管节内力按刚性管节受弯构件计算，不考虑法向力和剪力的影响，且按不同填土高度的受力情况配筋。3）斜管节未另行作结构验算，适当配置构造钢筋。4）正管节分段长度分为：1.5m及2.0m两种,可根据需要组合成0.5m为基数的各种涵洞长度。5）新建圆管涵为暗涵，路基范围内涵顶埋深最小位置不小于0.5m。6）涵洞进出口高程可根据实际位置进行微调，以满足排水通畅，且不积水的原则。7）管节基础：C25砼基础厚度，应根据地基土壤类别、状态、地基容许承载力及受荷载后变形大小，涵位是否经常浸水以及洞顶填土高度、垫层材料种类等具体情况综合分析后选用。地基分类及相应的基础厚度值：Ⅰ类：紧密的碎、卵石类土(卵石、砾石),完整的岩层，采用无基础形式;Ⅱ类：一般密实的碎、卵石类土,硬塑～坚硬粘土，中等密实的中砂、粗砂、破碎岩层等，采用无基础形式;Ⅲ类：中等密实的饱和粉砂、细砂土，软塑～硬塑粘土、亚粘土、较密实的人工填土、风化岩层等，基础厚度取50cm;Ⅳ类：松散的饱和粉砂、细砂土，流塑～软塑粘土、亚粘土、一般密实的人工填土等，基础厚度取50cm。对于裂隙粘土地区，应根据涵位地基膨胀潜势大小，采用预湿换土、石灰(水泥)稳定等工程处治措施减弱和完全消除膨胀潜势后，基础厚度取100cm。对于软基、中等以上膨胀土地基等变形较大的地段，应作特殊设计。基础厚度可取100cm。4施工注意事项4.1涵洞地基承载力要求的说明（1）设计图说明中所提出的地基承载力要求为涵台扩大基础底部（若有换填即换填后的顶部）位置的地基承载力。（2）涵洞施工过程中，基坑先开挖至扩大基础底部测地基承载力，若满足设计说明中提出的地基承载力要求，则取消换填。（3）不能满足第2条要求时，则需按照设计图换填深度开挖。开挖过程中，在换填深度内挖到基岩面，即可停止开挖，开始换填；挖至换填深度还未到达基岩，则先测地基承载力。地基承载力能达到设计要求的90%以上，可直接进行片碎石换填；不能达到设计要求90%时，需施工单位现场做探坑实验：基岩埋置深度小于1m，可将覆土清理后，直接采用片碎石换填；基岩埋置深度超过1m则需将结果及时反馈给业主、监理及设计单位协商处理。（4）在换填片碎石的过程中，采用振动力不小于40T的压路机分层碾压，每层厚度不得超过50cm，每层碾压遍数不小于8-10遍，且最后一遍碾压前后沉降差不得大于1cm。（5）涵洞基础开挖过程中，做好临时排水措施，严禁基坑被水浸泡。4.2盖板涵1）必须在预制盖板的强度达到设计强度的85%后，方能脱模吊运。2）盖板块件堆放时须采用两点搁置，可用钢丝绳吊装,且不可正反倒置。3）盖板上的帽石采用就地浇筑安装的方式施工。4）盖板安装完毕后须用C20小石子砼充填台背与盖板间的空隙，混凝土强度达设计值的85%时，方可进行涵洞洞身两侧的回填。台背回填料采用透水性能良好的材料进行回填。涵洞两侧紧靠涵台部分的回填土不宜采用大型机械进行压实施工，宜采用人工配合小型机械的方法夯填密实。填土每侧长度均应符合设计规定。填筑应在两侧同时对称、均衡地分层进行，填筑的压实度不应小于96%。涵洞顶部的填土厚度必须大于0.5m后方可通行车辆和筑路机械。5）涵台台身及基础应根据土质情况，每隔4～6m设沉降缝一道，缝宽2cm，用沥青麻絮和其他具有弹性的不透水材料填塞；要求做到缝两边的构造物自由沉降，又能严密防止水分渗漏，故沉降缝必须贯穿整个断面（包括基础）；具体做法如下：a）基础填沥青木板或沥青砂板，并在流水面边缘用1:3水泥砂浆填塞，深度15cm;b)基础以上，接缝处外侧以沥青浸制麻絮填塞，深度5cm,内侧用1:3水泥砂浆填塞，深度15cm,中间间隙填粘土密实；c)基础以上，应顺沉降缝周围设置粘土保护层，宽厚约20cm。6）盖板涵洞铺砌采用C20砼，砌筑时应应振捣密实，以起到支撑梁及承受冲刷的作用。7)涵台基础底面埋置深度应符合《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG3363-2019）第5.1.1条规定。8)涵洞标准图的套用应根据拟选涵洞的标准跨径、涵顶填土高度、实际地基容许承载力进行，当涵洞的实际情况介于两者之间时，则应选用高一级的标准。9)当涵洞为斜交时（斜涵正做除外），中间盖板采用与正交涵洞相同的方法进行预制安装，涵洞两端则采用异型板。10）当台身宽度大于70cm时，应采取合理的施工工艺以降低水化热的影响。11）涵洞基础以上部位均设置防水层，即在已凝固并清洗干净的结构物表面涂沥青两道。4.3圆管涵1）预制管节建议采用悬辊法旋转成型工艺，工厂集中预制或向水泥制管厂订制。管节分段长度分别为：2.0m的正管节及1.5m的正管节及斜管节(按斜交角15°、30°、45°划分)两种,正管节可根据需要组合成0.5m为基数以适应各种涵洞长度，并应在端面标注型号，例如：正d150,斜d150,φ30°等字样。斜管节预制时应注意方向性，斜管节也可在现场浇筑。2）管节必须在混凝土达到设计强度85%以后，才能脱模、堆放和运输。脱模应在管壁上注明适用的填土高度。3）施工设计和施工放样时，必须注意管涵的全长与管节的配置以及洞口端墙的准确位置。斜交管涵由两端各一斜管节和若干个正管节组成。为避免放样误差，可将一端洞口端墙于管节安装接近完成时浇筑。4）涵洞施工完成后，混凝土强度达到设计强度的85%时，方可进行回填；洞身两侧填土应严格对称均衡水平分层夯实，其每侧长度不应小于洞身两侧填土高度的一倍，压实度不小于96％；洞身两侧紧靠涵身部分的回填土不宜采用大型机械进行压实施工，宜采用人工配合小型机械的方法夯填密实。5）施工过程中，当洞顶覆土厚度小于0.5米时，涵顶及涵两侧填土在两倍孔径范围内必须采用人工方法分层夯实;当洞顶覆土厚度在0.5～1.0米6)管节采用平口接头填缝，节间缝隙采用沥青浸过的麻絮填塞，外面圈裹两道满涂沥青的油毛毡。7）圆管每隔4-6m设置一道沉降缝，用沥青麻絮和其他具有弹性的不透水材料填塞；要求做到缝两边的构造物自由沉降，又能严密防止水分渗漏，故沉降缝必须贯穿整个断面（包括基础）；具体做法如下：a）基础填沥青木板或沥青砂板，并在距顶面5cm范围内用沥青浸过的麻絮填塞;b)管节采用沥青浸过的麻絮填塞，上半圈应从外往里填塞，下半圈应从里往外填塞，管节外面圈裹两道满涂沥青的油毛毡；c)基础以上，应顺沉降缝周围设置粘土保护层，宽厚约20cm。8）在地基土质变化较大、基础埋置深度不一或地基容许承载力发生较大变化，以及路基填挖交界处均应设沉降缝，洞口附属构造物与端墙间的沉降缝可在端墙面敷设数层沥青和油毛毡而形成(厚度1～2厘米)。9）管涵基础应按设计要求浇筑，管基砼可分两次浇筑，先浇节底的下部分，此时应注意预留节壁厚度及安放管节座浆砼2～3cm，待安装好管节后才浇筑管底以上部分砼，并应保证新旧砼的结合及与管壁的结合。10）涵洞外层防水措施：在涵洞与填土接触面均涂热沥青两道；进行涵洞外层防水层施工后才可进行下一步施工工序，即沥青涂抹需在回填之前进行。11）圆管涵试验按中华人民共和国国家标准《混凝土和钢筋混凝土排水管试验方法》GB/T16752-1997及中华人民共和国国家标准《混凝土和钢筋混凝土排水管试验方法》GB11836-89三点试验法。5其他1）涵洞施工前除进行设计图尺寸、标高复核外，还需要就现场实际情况与设计图核对，确定涵洞位置处水流方向是否与设计相符，涵洞基础标高是否与现场实际情况相符，在复核无误后方可组织施工。5.1管道保护涵施工注意事项1）施工方案应征得参建各方（包括管线管理单位及其主管部门）同意后，方可实施。2）为确保工程的顺利施工和地下管线的安全，请施工单位在施工组织设计中应予以高度重视，施工前应对工程规范内地下管线资料进行仔细分析。在施工前应先用专用设备确定管线具体位置，予以核实后再进行施工，避免损坏管线。对特别重要的地下构筑物、地下管线等必须采取必要的监测手段和防护措施。3）施工期间应做好施工准备、和施工组织管理等工作，避免发生重大安全事故，还应研究事故及灾害的应急预案，有针对性做好防备。4）K0+033.73为水管保护涵，K0+940.0位置为附近天然气管改迁预留涵洞，施工前