关于涵洞设计要点的探索

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时间:2018-12-08

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1、关于涵洞设计要点的探索摘要:涵洞主要是为宣泄地面水流(包括小河沟)而设置的横穿路基的小型排水构造物,其数量众多,尤其是山区高速公路,对线形指标要求较高,高填深挖和跨越沟河路段较多,为此,涵洞工程量占公路工程比重较大,涵洞设计的妥当与否,不仅对工程造价有重大影响,而且直接关系到公路的整体质量和使用效果,本文特对涵洞设计中遇到的问题做一简要总结。关键词:涵洞设计要点中图分类号:U448文献标识码:A一、涵洞的概述涵洞是指为渲泄地面水流而设置的横穿路基的小型排水构造物。用于跨越天然沟谷洼地排泄洪水,或用于横跨大小道路作为人、畜和车辆的立交通道,或用于农田灌溉作为水渠。

2、按《公路工程技术标准》〔JTJ01—88)〔以下简称《标准》)规定:单孔标准跨径L0<5m或多孔跨径总长L<8m〔圆管涵及箱涵不论管径或跨径大小、孔数多少)均称为涵洞。涵洞主要由洞身、基础、端和冀墙组成。涵洞按建筑材料可分为砖涵、石涵、混凝土涵、钢筋混凝土涵;按构造可分为圆管涵、盖板涵、箱涵、拱涵等。按洞顶填土高度情况可把涵洞分为明涵和暗涵两类。明涵是指洞顶填土高度小于0.5m的涵洞,暗涵是指洞顶填土高度大于0.5m的涵洞。涵洞按孔数可分为单孔、双孔、多孔等,孔径为0.75〜6m按水利性质,涵洞水力计算图式可分为无压力式、半压力式和压力式三种。另外,当路基顶面标

3、高低于横穿沟渠的水面标高时,也可设置倒虹吸管涵洞。二、涵洞的适用性和优缺点石涵适用于产石地区,可做成石盖板涵或石拱涵。其不仅节省钢筋、水泥,而且经久耐用,造价、养护费用低。混凝土涵可现场浇注或预制成拱涵、圆管涵和小跨径盖板涵,这样就节省钢筋,便于预制,但损坏后修理和养护较困难。钢筋混凝土涵可用于管涵、盖板涵、拱涵;软土地基上可用箱涵。用钢筋混凝土做成涵洞涵身坚固,经久耐用,养护费用少,管涵、盖板涵安装运输便利,但耗钢量较多,预制工序多,造价较高。砖涵适用于平原或缺少石料地区。可做成砖拱涵,有时可做成砖管,这样就便于就地取材。但强度较低;当水流含碱量大或冰漆地区易

4、损坏。管涵适用于有足够填土高度的小跨径暗涵。其对基础的适应性及受力性能较好,不需墩台,圬工数量少,造价低。盖板涵适用于要求过水面积较大的路段,低路堤上的明涵或一般路堤的暗涵。其构造简单,维修容易,跨径较小时可用石盖板,而跨径较大时可用钢筋混凝土盖板。拱涵在跨越深沟或高路堤时设置。山区石料资源丰富可用石拱涵。其跨径较大,承载潜力较大,但自重引起的恒载也较大,施工工序较繁多。箱涵常用在软土地基上。其整体性强,但用钢量多,造价高,施工较困难。三、涵洞型式的选择1、设计选用的原则涵洞设计应根据所在公路的使用任务、性质和将来的发展需要,并结合实际综合考虑各方面的要求,按照

5、适用、经济、安全和美观的原则进行设计。2、决定涵洞型式的主要因素2.1地形地质水文和水力条件根据流量的大小来选择涵洞还是小桥,可依据设计流量大小来选择是用无压力式、半压力式或压力式涵洞,同时,可根据设计流量,填土高度和地基承载力来考虑用圆管涵、盖板涵、拱涵、还是箱涵。2.2经济造价可根据不同的地区,不同的设计流量,以及路堤高低不同来选择涵洞的用料、孔径等。2.3材料选择和施工条件涵洞选材应因地制宜,尽可能的就地取材,且要方便施工,即一段路线上不宜采用过多的涵洞类型。2.4养护维修为了便于养护,选择涵洞类型时,孔径不宜过小,洞身不宜过长。四、涵洞的设置原则1、满足

6、公路排水的需要涵洞是路基排水的主要设施之,边沟排水最终要通过涵洞引离路基范围涵洞间距、进出口标高应与边沟结合,同时们意与周围河沟的衔接与协调在附近没有自然沟渠的情况下,必要时应设置供公路自身排水的的涵洞,配合配套的线外工程,将水排出路基,但要注意不要对周边环境及居民造成危害2、衔接排水及灌溉沟渠公路的修建小可避免地会对沿线周边排水及灌溉系统产生影响为了保证沿线沟渠的安全与畅通,必须对沿线的地形地貌、水文、水利设施及农田分布进行详细的调查。3、考虑非排水因素对线路跨越的重要管道、光缆、电缆等进行保护,般也设置简易涵洞2涵洞布设应注意事项。2.1涵洞内经或净高不小于

7、0.75m;涵洞长度大于15m但小于30m时,其内径或净高不宜小于1.0m;涵洞长度大于30m且小于60m,其内径或净高不宜小于1.25m;涵洞长度大于60m时,其内径或净高不宜小于1.5m当旧路改建、拓宽时,如原涵洞状态良好,其孔径和长度可视具体情况而定。3.2涵洞出入口处应设端培或翼培其样式和尺寸应使涵洞具有相应的过水能力和保证涵洞处路堤的稳定端墙或翼墙与洞身应设缝隔开,缝内填以不透水材料。3.3高速公路、级公路、一级公路路堤与涵洞连接处应设置过渡段,过渡段长度宜按2-3倍路基填土高度确定。3.4当河沟纵坡彡3%,且涵长彡15m时,涵洞基底可水平设置,涵底铺

8、砌纵坡可采用1%_3%当

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