浅谈水利工程涵洞设计若干问题探讨

《浅谈水利工程涵洞设计若干问题探讨》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、设计施工水利规划与设计2013年第11期水利工程涵洞设计若干问题探讨袁志明(广东省肇庆市水务局广：彖肇庆526040)【摘要】本文从目前水利工程涵洞设计中存在的规范、规程缺失、设计流量的计算、垂直土压力的计算和地基承载力的计算等4方面问题进行了探讨，提出了尽快完善相关计算理论和计算公式，出台关于水利工程涵洞的设计规范的建议。【关键词】水利工程涵洞设计问题【DoI编码】10．3969／j．iSSI1．1672—2469．2013．11．019【中图分类号】U449．1【文献标识码】B【文章编号】1672—2469(2013)11—005

2、9—03水利行业中对涵洞的研究不多或不够深入，对于无压流涵洞，流态还与洞身长度有关，涵洞的设计与计算理论不完善，导致设计计算结即长洞与短洞的流态不相同，虽然基本的流量计果和实际相差很大，致使涵洞病害时有发生。以算公式相同，但过水能力计算方法有所不同。有下就水利工程涵洞设计过程中存在的几个主要关文献关于平底(洞底坡降i=0)无压流长洞与问题进行探讨。短洞的判别标准如下：(1)《水工手册》、《水力计算手册》：￡≤1规范、规程缺失问题(64～163~)时为短洞(当0．32～O．36时，目前，水利工程涵洞没有专用设计规范或规即￡≤(5～12)

3、时为短洞)，反之为长洞。程，只是DL5077-1997《水工建筑物荷载设计(2)《水工设计手册》：￡≤(64～163m)H规范》中有一小节(11．2上埋式涵管的土压力)。时为短洞(当171=0．32～0．36时，即三≤(5～12)文献资料则有熊启均编著的《涵洞》和管枫年、时为短洞)，反之为长洞。洪仁济编著的《涵洞》(第二版)。而关于公路涵(：3)GB50288—99《灌溉与排水工程设计规洞设计的规范体系较为完整、全面，主要有JTG范》：￡≤(52~64m)时为短洞(当m=0．32～O．36D60—2004《公路桥涵设计通用规范》、时，

4、即三≤(5～12)H时为短洞)，反之为长洞。JTG／TD65-04-2007《公路涵洞设计细则》、JTG上述各式中：￡为洞身长度；为进口水深；D62~2004《公路钢筋混凝土与预应力钢筋混凝m为流量系数。土桥涵设计规范》、JTGD63-2007《公路桥涵地显然，以上两种类别标准的差别很大，按《水基与基础设计规范》、JTGD61-2005《公路圬工工设计手册》及《灌溉与排水工程设计规范》判桥涵设计规范》、JTJO41—2o00《公路桥涵施工定的短洞极限长度较按《水工手册》及《水力计技术规范》。水利工程设计人员采用的设计规范算手册》判定的

5、短洞极限长度约大10倍左右。具有较大的随意性，可能导致设计结果在安全《水工设计手册》及《灌溉与排水工程设计规范》度、适用性方面留下隐患。的判别标准似有误，按此标准，如果进口水深为4m，则洞长200m还是短洞，似不合理。无压2设计流量的计算问题流短洞的流态与宽顶堰类似，基本上是按宽顶堰关于涵洞设计流量计算的文献很多，有些差流态计算洞的过流能力的，一般认为宽顶堰的最别很大，对此，熊启均在文献6作了较详细的分大界限堰宽为(8～10)超过此值就需考虑沿析论述。2．1关于长洞与短洞的判别作者简介：袁志明(1969年一)，男，高级工程师。·59·

6、设计施工水利规划与设计2013年第11期程缺失。《水工手册》及《水力计算手册》的判有关参考文献关于半压力流涵洞的流量计别标准与此基本一致，是合理的。算公式基本相同。2．2流量计算公式3垂直土压力的计算问题2．2．1无压流涵洞有关参考文献关于无压流涵洞的流量计算水利行业探讨关于涵洞垂直土压力计算问题公式不完全相同，分述如下：的文献资料较少，公路行业有关这方面的文献资(1)《水工手册》、《水工设计手册》、《灌溉料较多。国内外很多专家提出了许多不同的计算与排水工程设计规范》：公式，计算结果偏差较大，而且计算过程较为复无压流短洞的流量计算公式

7、：mB,,／2g／to杂。以下只对有关规范的计算公式进行讨论。无压流长洞的流量计算公式：mB42g届。(1)《公路桥涵设计通用规范》不论上埋式(2)《水力计算手册》不分长、短洞，流量或沟埋式，q=zH。式中：为垂直土压力强度标准值，kN／m。；为土的重力密度，kN／m。；计算公式：仃mB42g岛日为计算截面至路面顶的高度，m。式中：为流量，m。／S；为淹没系数；为洞宽，m；g为重力加速度，其值为9．81m／S；(2)《公路涵洞设计细则》不论上埋式或沟肠为包括行近流速水头在内的进口水深，m。埋式，q=Kyh。式中：为垂直土压力强度以上两

8、种计算公式的差别是：《水工手册》、标准值，kN／m；为土的重力密度，kN／m。；h《水工设计手册》、《灌溉与排水工程设计规范》计算截面至路面顶的高度，m；K为系数，见表的短洞计算公式未考虑下游水深的淹没影响，长1。对经久