公路小橋涵設(shè)計(jì) 第6版 課件全套 第1-9章緒論、小橋涵類型及選擇-橋涵養(yǎng)護(hù)與維修_第1頁(yè)
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重慶交通大學(xué)公路小橋涵設(shè)計(jì)DesignofHighwayShortSpanBridgeandCulvert基本要求了解小橋涵位置的選擇及確定水文調(diào)查的方法,孔徑計(jì)算的要求和方法、橋涵位測(cè)量的要求和方法,涵洞的分類及主要幾種形式的結(jié)構(gòu)構(gòu)造及要求,小橋和涵洞的布圖要求,小橋和涵洞設(shè)計(jì)圖的尺寸計(jì)算和工程數(shù)量計(jì)算方法重點(diǎn)是掌握小橋和涵洞的勘測(cè)設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)和每個(gè)環(huán)節(jié)與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的結(jié)合,最后設(shè)計(jì)出既符合實(shí)際又經(jīng)濟(jì)、堅(jiān)固、美觀、實(shí)用的小橋涵設(shè)計(jì)圖學(xué)習(xí)特點(diǎn)本課程為工程實(shí)際應(yīng)用學(xué)科,實(shí)踐性強(qiáng)要聯(lián)系實(shí)際,帶著問題去學(xué),收效更大相關(guān)課程《道路勘測(cè)設(shè)計(jì)》《路基路面工程》《橋涵水文》《工程地質(zhì)學(xué)》《基礎(chǔ)工程》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01-2014)《公路涵洞設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/T3365-02-2020)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD20—2017)《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTGD30—2015)《公路排水設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG/TD33-2012)《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTGD60-2015)《公路圬工橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG3361-2025)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG3362-2018)《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(JTG3363—2019)…………授課的主要內(nèi)容第四章第三章第五章第二章小橋涵類型及選擇小橋涵水文計(jì)算小橋涵水力計(jì)算小橋涵勘測(cè)第八章第七章第九章第六章小橋涵構(gòu)造小橋涵設(shè)計(jì)橋涵養(yǎng)護(hù)與維修小橋涵尺寸與工程量計(jì)算第一章緒論第一章小橋涵概述1.1小橋涵1.2小型排水構(gòu)造物1.1小橋涵涵洞(Culvert)主要是為宣泄地面水流(包括小河流)而設(shè)置的橫穿路基的小型排水構(gòu)造物小橋(Shortspanbridge)主要是為公路跨越小河流、山谷等天然或人工障礙物(如人行小道、機(jī)耕道等)而建造的構(gòu)造物1.1小橋涵涵洞的特點(diǎn)跨徑小孔徑小使用靈活對(duì)基礎(chǔ)要求不高小橋的特點(diǎn)跨徑較大對(duì)基礎(chǔ)要求較高一、小橋涵作用與劃分作用保證“路基”連續(xù)保證水流暢通保證行車無阻重要性體現(xiàn)數(shù)量多、比重大,影響公路工程的進(jìn)度、質(zhì)量和造價(jià)分布廣、類型多,直接影響公路營(yíng)運(yùn)的安全興水利、利農(nóng)業(yè),直接影響農(nóng)田水利灌溉設(shè)通道、利行人,直接影響沿線群眾生產(chǎn)生活跨線橋,架路上,直接影響道路的景觀一、小橋涵作用與劃分劃分根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01-2014)劃分標(biāo)準(zhǔn):多孔跨徑總長(zhǎng)L

和單孔跨徑Lk一、小橋涵作用與劃分概念單孔跨徑,系標(biāo)準(zhǔn)跨徑

Lk梁式橋、板式橋以兩橋墩中線間距離或橋墩中線與臺(tái)背前緣間距為準(zhǔn)拱式橋和涵洞以凈跨徑為準(zhǔn)拱式橋涵梁(板)式橋涵LjllLkLkLj一、小橋涵作用與劃分一、小橋涵作用與劃分橋涵標(biāo)準(zhǔn)跨徑規(guī)定如下:0.75m、1.0m、1.25m、1.5m、2.0m、2.5m、3.0m、4.0m涵洞5.0m、6.0m、8.0m、10m、13m、16m小橋20m、25m、30m、35m中橋40m、45m、50m大橋《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTGB01-2014)一、小橋涵作用與劃分概念多孔跨徑總長(zhǎng)梁式橋、板式橋涵為多孔標(biāo)準(zhǔn)跨徑的總長(zhǎng);拱式橋?yàn)閮砂稑蚺_(tái)內(nèi)起拱線間的距離;其他形式橋梁為橋面系車道長(zhǎng)度。板或梁:拱:LLkLkLkLkL一、小橋涵作用與劃分概念凈跨徑對(duì)于梁式橋是指設(shè)計(jì)洪水位上相鄰兩個(gè)橋墩(或橋臺(tái))之間的凈距;對(duì)于拱式橋是每孔拱跨兩拱腳截面最低點(diǎn)之間的水平距離。計(jì)算跨徑對(duì)于具有支座的橋梁,是指橋跨結(jié)構(gòu)相鄰兩個(gè)支座中心之間的距離;對(duì)于拱式橋,是指兩相鄰拱腳截面形心點(diǎn)之間的水平距離,即拱軸線兩端點(diǎn)之間的水平距離。橋梁全長(zhǎng)有橋臺(tái)的橋梁應(yīng)為兩岸橋臺(tái)側(cè)墻或八字墻尾端間的距離;無橋臺(tái)的橋梁應(yīng)為橋面系長(zhǎng)度。一、小橋涵作用與劃分二、小橋涵設(shè)計(jì)原則及基本要求設(shè)計(jì)原則安全:以人為本,安全第一耐久:百年橋梁,二十年路適用:綜合考慮各項(xiàng)使用要求環(huán)保:保護(hù)優(yōu)先、預(yù)防為主、防治結(jié)合、注重實(shí)效經(jīng)濟(jì):用料省、工期短、造價(jià)低、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少美觀:造型優(yōu)美、環(huán)境協(xié)調(diào)二、小橋涵設(shè)計(jì)原則及基本要求二、小橋涵設(shè)計(jì)原則及基本要求設(shè)計(jì)要求滿足行車要求滿足排水的要求滿足通航凈空的要求滿足跨線的要求滿足設(shè)計(jì)荷載的要求滿足使用年限的要求滿足橋上線形及橋頭引道的要求三、小橋涵測(cè)設(shè)任務(wù)、內(nèi)容、步驟及成果測(cè)設(shè)任務(wù)外業(yè)勘測(cè)內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)外業(yè)勘測(cè)內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)資料準(zhǔn)備地質(zhì)、地形水文、氣象三、小橋涵測(cè)設(shè)任務(wù)、內(nèi)容、步驟及成果內(nèi)容及步驟1、資料收集及勘測(cè)準(zhǔn)備2、小橋涵結(jié)構(gòu)類型選擇3、小橋涵位置選擇4、擬建小橋涵址處測(cè)量5、小橋涵址調(diào)查6、流量計(jì)算及孔徑計(jì)算7、小橋涵主要尺寸擬定8、小橋涵立面布置9、工程數(shù)量計(jì)算及概預(yù)算編制外業(yè)勘測(cè)內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)三、小橋涵測(cè)設(shè)任務(wù)、內(nèi)容、步驟及成果主要成果小橋設(shè)計(jì)圖小橋工程數(shù)量表涵洞設(shè)計(jì)圖涵洞工程數(shù)量表1.2小型排水構(gòu)造物小型橫向排水構(gòu)造物小橋、涵洞漫水橋、過水路面、透水路堤倒虹吸涵洞、渡槽1.2小型排水構(gòu)造物邊溝急流槽急流槽跌水截水溝截水溝截水溝涵洞

消力設(shè)施道路排水系統(tǒng)匯水區(qū)小橋及涵洞小橋小橋位置路基斷開,橋?qū)捙c路基填土無關(guān)涵洞涵洞位置路基連續(xù),涵長(zhǎng)與路基填土有關(guān)名稱與路基關(guān)系寬度決定因素構(gòu)造小橋與路基斷開,有專門過渡構(gòu)造物由路基寬度確定設(shè)有專門的橋面系涵洞路基一般連續(xù),涵洞設(shè)于路堤下涵長(zhǎng)與路基寬度、路基填土高度、路堤邊坡坡度尺寸形狀有關(guān)無橋面系構(gòu)造(明涵除外)小橋與涵洞的區(qū)別漫水橋定義指洪水期容許橋面漫水、短期淹沒的橋梁應(yīng)用條件雨量集中,洪水歷時(shí)短暫,河床寬淺,河灘寬闊,兩岸地形平坦,公路容許有限度中斷交通的三、四級(jí)公路要求橋位中心線應(yīng)與洪水流向互相垂直,避免斜交橋孔沿河床橫斷面宜設(shè)在河溝較深的地段上盡量減小橋面和橋墩臺(tái)阻水面積,上部結(jié)構(gòu)與墩臺(tái)之間必須連結(jié)可靠,避免水流的沖刷毀壞漫水橋過水路面定義指用加固路面、路肩及路基邊坡的方式,允許洪水期水流從路面上流過的排水構(gòu)造物應(yīng)用條件適用于流速較小、無底砂運(yùn)動(dòng)或底砂運(yùn)動(dòng)輕微,并且公路容許有限度中斷交通的三、四級(jí)公路,常用于寬闊漫流地區(qū)的河流要求沿路線方向的兩端應(yīng)伸出設(shè)計(jì)水位相應(yīng)的淹沒處之外應(yīng)順?biāo)飨蛟O(shè)單斜10%~20%的路面橫向坡度過水路面透水路堤定義是一種用塊、片石干砌成路堤,利用石塊孔隙排水的構(gòu)造物應(yīng)用條件一般用于流量小、水流含沙量少的低等級(jí)公路在寒冷地區(qū)受冰凍影響,不宜使用優(yōu)點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單,改造公路縱斷面時(shí)沒有特殊困難,且能通過任何荷載,有良好的抗震能力在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,經(jīng)常有地下泉水潛流或地基土質(zhì)不佳的地區(qū),做橋涵墩臺(tái)基礎(chǔ)有較大困難時(shí),做透水路堤尤為有利透水路堤石砌透水路堤帶管涵透水路堤倒虹吸涵洞定義當(dāng)橫跨公路的溝渠水面與路面高差較小,而不能滿足設(shè)置涵洞的最小建筑高度要求時(shí),為避免渠路干擾,利用倒虹吸原理修建的排水構(gòu)造物應(yīng)用條件一般是配合農(nóng)田水利所需而采用缺點(diǎn)造價(jià)高接頭處易漏水容易淤塞,養(yǎng)護(hù)困難倒虹吸涵洞渡槽定義當(dāng)橫跨公路的溝渠被公路截?cái)啵植荒芨囊疲覝锨伦阋员WC行車凈空高度時(shí),在公路上空架設(shè)的橫向排水構(gòu)造物應(yīng)用條件一般用于農(nóng)田灌溉排水,很少用于排洪注意事項(xiàng)應(yīng)滿足道路對(duì)凈空與美化的要求渡槽公路與公路等級(jí)有關(guān)漫水橋過水路面透水路堤與公路等級(jí)無關(guān),與標(biāo)高有關(guān)倒虹吸涵洞渡槽路基其他小型排水構(gòu)造物路基地表排水設(shè)施包括邊溝、截水溝、排水溝、跌水和急流槽、蒸發(fā)池、油水分離池等路基地下排水設(shè)施當(dāng)?shù)叵滤癫販\或無固定含水層時(shí),可采用隔離層、排水墊層、暗溝、滲溝當(dāng)?shù)叵滤癫厣罨虼嬖诠潭ê畬訒r(shí),可采用仰斜式排水孔、滲井、排水隧洞等1.2小型排水構(gòu)造物1.2小型排水構(gòu)造物1.2小型排水構(gòu)造物公路排水系統(tǒng)(DrainageSystem)路界地表排水:路面表面排水、中央分隔帶排水、超高段排水、坡面排水路面內(nèi)部排水:路面邊緣排水系統(tǒng)、排水基層、排水墊層路界地下排水:當(dāng)?shù)叵滤癫販\或無固定含水層時(shí),可采用隔離層、排水墊層、暗溝、滲溝;當(dāng)?shù)叵滤癫厣罨虼嬖诠潭ê畬訒r(shí),可采用仰斜式排水孔、滲井、排水隧洞等公路構(gòu)造物、下穿道路及沿線設(shè)施排水:橋面排水、橋(涵)臺(tái)和支擋結(jié)構(gòu)物排水、隧道排水、下穿道路排水、沿線設(shè)施排水特殊地區(qū)及特殊路段排水:多年凍土地區(qū)、膨脹土地區(qū)、黃土地區(qū)、鹽漬土地區(qū)、滑坡路段、水環(huán)境敏感路段等1.2小型排水構(gòu)造物路基地表水排水設(shè)置與施工要求項(xiàng)目?jī)?nèi)容邊溝設(shè)置要求(1)挖方地段和填土高度小于邊溝深度的填方地段均應(yīng)設(shè)置邊溝(2)路堤靠山一側(cè)的坡腳應(yīng)設(shè)置不滲水的邊溝施工要求(1)平曲線處邊溝施工時(shí),溝底縱坡應(yīng)與曲線前后溝底縱坡平順銜接,不允許曲線內(nèi)側(cè)有積水或外溢現(xiàn)象發(fā)生。曲線外側(cè)邊溝應(yīng)適當(dāng)加深,其增加值等于超高值(2)邊溝的加固:土質(zhì)地段當(dāng)溝底縱坡大于3%時(shí)應(yīng)采取加固措施;采用干砌片石對(duì)邊溝進(jìn)行鋪砌時(shí),應(yīng)選用有平整面的片石,各砌縫要用小石子嵌緊;采用漿砌片石鋪砌時(shí),砌縫砂漿應(yīng)飽滿,溝身不漏水;若溝底采用抹面時(shí),抹面應(yīng)平整壓光截水溝設(shè)置要求(1)在無棄土堆的情況下,截水溝的邊緣離開挖方路基坡頂?shù)木嚯x視土質(zhì)而定,如系一般土質(zhì)至少應(yīng)離開5m,對(duì)黃土地區(qū)不應(yīng)小于10m并應(yīng)進(jìn)行防滲加固(2)路基上方有棄土堆時(shí),截水溝應(yīng)離開棄土堆腳1~5m,棄土堆坡腳離開路基挖方坡頂不應(yīng)小于10m,棄土堆頂部應(yīng)設(shè)2%傾向截水溝的橫坡(3)山坡上路堤的截水溝離開路堤坡腳至少2.0m,并用挖截水溝的土填在路堤與截水溝之間,修筑向溝傾斜坡度為2%的護(hù)坡道或土臺(tái),使路堤內(nèi)側(cè)地面水流入截水溝排出施工要求(1)截水溝長(zhǎng)度超過500m時(shí)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)設(shè)出水口,將水引至山坡側(cè)的自然溝中或橋涵進(jìn)水口,截水溝必須有牢靠的出水口,必要時(shí)須設(shè)置排水溝、跌水或急流槽。截水溝的出水口必須與其他排水設(shè)施平順銜接(2)為防止水流下滲和沖刷,截水溝應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)密的防滲和加固,地質(zhì)不良地段和土質(zhì)松軟、透水性較大或裂隙較多的巖石路段,對(duì)溝底縱坡較大的土質(zhì)截水溝及截水溝的出水口,均應(yīng)采用加固措施防止?jié)B漏和沖刷溝壁項(xiàng)目?jī)?nèi)容排水溝設(shè)置要求排水溝是將邊溝、截水溝、取(棄)土坑和路基附近低洼處匯集的水引向路基以外,排入附近的天然溝谷、自然水道或橋涵,以形成完整的路基排水系統(tǒng)施工要求(1)排水溝的線形要求平順,盡可能采用直線形,轉(zhuǎn)彎處宜做成弧線,其半徑不宜小于10m,排水溝長(zhǎng)度根據(jù)實(shí)際需要而定,通常不宜超過500m(2)排水溝沿路線布設(shè)時(shí),應(yīng)離路基盡可能遠(yuǎn)一些,距路基坡腳不宜小于3~4m。大于溝底、溝壁土的容許沖刷流速時(shí),應(yīng)采取邊溝表面加固措施跌水與

急流槽設(shè)置水流通過坡度大于10%,水頭高差大于1.0m的陡坡地段或特殊陡坎地段時(shí),宜設(shè)置跌水或急流槽施工要求(1)跌水與急流槽必須用漿砌圬工結(jié)構(gòu),跌水的臺(tái)階高度可根據(jù)地形、地質(zhì)等條件決定,多級(jí)臺(tái)階的各級(jí)高度可以不同,其高度與長(zhǎng)度之比應(yīng)與原地面坡度相適應(yīng)(2)急流槽的縱坡不宜超過1:1.5,同時(shí)應(yīng)與天然地面坡度相配合。當(dāng)急流槽較長(zhǎng)時(shí),槽底可用幾個(gè)縱坡,一般是上段較陡,向下逐漸放緩(3)當(dāng)急流槽很長(zhǎng)時(shí),應(yīng)分段砌筑,每段不宜超過10m,接頭用防水材料填塞,密實(shí)無空隙(4)急流槽的砌筑應(yīng)使自然水流與涵洞進(jìn)、出口之間形成一個(gè)過渡段,基礎(chǔ)應(yīng)嵌入地面以下,基底要求砌筑抗滑平臺(tái)并設(shè)置端護(hù)墻(5)路堤邊坡急流槽的修筑,應(yīng)能為水流入排水溝提供一個(gè)順暢通道,路緣石開口及流水進(jìn)入路堤邊坡急流槽的過渡段應(yīng)連接圓順蒸發(fā)池設(shè)置氣候干旱且路域范圍排水困難地段,可利用沿線的取土坑或?qū)iT設(shè)置蒸發(fā)池匯集地表水施工要求(1)用取土坑作蒸發(fā)池時(shí)與路基坡腳間的距離不應(yīng)小于5~10m。面積較大的蒸發(fā)池至路堤坡腳的距離不得小于20m,坑內(nèi)水面應(yīng)低于路基邊緣至少0.6m(2)坑底部應(yīng)做成兩側(cè)邊緣向中部?jī)A斜0.5%的橫坡。取±坑出入口應(yīng)與所連接的排水溝或排水通道平順連接(3)蒸發(fā)池的容量不宜超過200~300m3,蓄水深度不應(yīng)大于1.5~2.0m。池周圍可用土埂圍護(hù),防止其他水流入池中(4)蒸發(fā)池的設(shè)置不應(yīng)使附近地區(qū)泥沼化及影響當(dāng)?shù)丨h(huán)境衛(wèi)生路基地下水排水設(shè)置與施工要求項(xiàng)目?jī)?nèi)容排水溝暗溝設(shè)置要求(1)當(dāng)?shù)叵滤惠^高,潛水層埋藏不深時(shí),可采用排水溝或暗溝截流地下水及降低地下水位,溝底宜埋入不透水層內(nèi)(2)溝壁最下一排滲水孔(或裂縫)的底部宜高出溝底不小于0.2m(3)排水溝或暗溝設(shè)在路基旁側(cè)時(shí),宜沿路線方向布置,設(shè)在低洼地帶或天然溝谷處時(shí),宜順山坡的溝谷走向布置施工要求(1)排水溝或暗溝采用混凝土澆筑或漿砌片石砌筑時(shí),應(yīng)在溝壁與含水量地層接觸面的高度處,設(shè)置一排或多排向溝中傾斜的滲水孔(2)溝壁外側(cè)應(yīng)填以粗粒透水材料或土工合成材料作反濾層(3)沿溝槽每隔10~15m或當(dāng)溝槽通過軟硬巖層分界處時(shí)應(yīng)設(shè)置伸縮縫或沉降縫滲溝設(shè)置要求(1)為降低地下水位或攔截地下水,可在地面以下設(shè)置滲溝(2)滲溝有填石滲溝、管式滲溝和洞式滲溝三種,三種滲溝均應(yīng)設(shè)置排水層(或管、洞)、反濾層和封閉層施工要求(1)填石滲溝在滲溝的底部和中間用較大碎石或卵石(粒徑3~5cm)填筑,在碎石或卵石的兩側(cè)和上部,按一定比例分層(層厚約15cm),填較細(xì)顆粒的粒料(中砂、粗砂、礫石),作成反濾層(2)管式滲溝適用于地下水引水較長(zhǎng)、流量較大的地區(qū)。當(dāng)管式滲溝長(zhǎng)度100~300m時(shí),其末端宜設(shè)橫向泄水管分段排除地下水(3)洞式滲溝適用于地下水流量較大的地段,洞壁宜采用漿砌片石砌筑,洞頂應(yīng)用蓋板覆蓋,蓋板之間應(yīng)留有空隙,使地下水流入洞內(nèi),洞式滲溝的高度要求同管式滲溝1.2小型排水構(gòu)造物項(xiàng)目?jī)?nèi)容滲井設(shè)置要求當(dāng)路基附近的地面水或淺層地下水無法排除,影響路基穩(wěn)定時(shí),可設(shè)置滲井,將地面水或地下水經(jīng)滲井通過下透水層中的鉆孔流入下層透水層中排除施工要求(1)滲井直徑50~60cm,井內(nèi)填置材料按層次在下層透水范圍內(nèi)填碎石或卵石,上層不透水層范圍內(nèi)填砂或礫石,填充料應(yīng)采用篩洗過的不同粒徑的材料,應(yīng)層次分明,不得粗細(xì)材料混雜填塞,井壁和填充料之間應(yīng)設(shè)反濾層(2)滲井離路堤坡腳不應(yīng)小于10m,滲水井頂部四周(進(jìn)口部除外)用粘土筑堤圍護(hù),井頂應(yīng)加筑混凝土蓋,嚴(yán)防滲井淤塞檢查井設(shè)置要求為檢查維修滲溝,每隔30~50m或在平面轉(zhuǎn)折和坡度由陡變緩處宜設(shè)置檢查井施工要求(1)檢查井一般采用圓形,內(nèi)徑不小于1.0m,在井壁處的滲溝底應(yīng)高出井底0.3~0.4m,井底鋪一層厚0.1~2.0m的混凝土(2)深度大于20m的檢查井,除設(shè)置檢查梯外,還應(yīng)設(shè)置安全設(shè)備(3)井口頂部應(yīng)高出附近地面約0.3~0.5m,并設(shè)井蓋1.2小型排水構(gòu)造物1.2小型排水構(gòu)造物截水溝潰開急流槽+邊溝跌水+涵洞消力坎+消力池第二章小橋涵類型及選擇2.1小橋涵的分類2.2小橋涵類型選擇第二章小橋涵類型及選擇按橋涵的建筑材料分按橋涵的孔數(shù)分按橋涵的使用功能分按橋涵的平縱面布置分按橋涵的施工方法分小橋類型涵洞類型按橋涵的建筑材料分木橋涵石橋涵混凝土橋涵鋼筋混凝土橋涵其他材料組成的涵洞磚涵陶瓷管涵鑄鐵管涵波紋鋼管涵石灰三合土涵按橋涵的建筑材料分木橋涵按橋涵的孔數(shù)分單孔雙孔多孔按橋涵的孔數(shù)分單孔雙孔多孔按橋涵的使用功能分排洪涵(橋)灌溉涵(橋)渠涵(橋)交通涵(橋)人行地道人行天橋立交橋按橋涵的平縱面布置分平面布置形式正交涵(橋):α=90°

斜交涵(橋):α=45°、60°、75°曲線涵(橋):曲橋曲做、曲橋直做、曲橋折做立面布置形式平橋:i≤3%

坡橋:i>3%山區(qū)公路常用的橋(涵)形式彎橋(涵)坡橋(涵)斜橋(涵)按橋涵的平縱面布置分按橋涵的施工方法分橋涵施工現(xiàn)澆砌筑預(yù)制拼裝涵洞施工明挖修筑頂進(jìn)施工小橋類型板橋按受力特點(diǎn)有簡(jiǎn)支板、連續(xù)板及懸臂板之分按截面形式不同有現(xiàn)澆實(shí)心矩形板、肋板、預(yù)制實(shí)心、空心、半預(yù)制現(xiàn)澆,以及各種異形板小橋類型拱橋按建筑材料分有石拱橋、磚拱橋、混凝土拱橋按拱圈靜力圖式有三鉸拱、兩鉸拱及無鉸拱小橋類型剛架橋定義:是指橋跨結(jié)構(gòu)(主梁)和墩臺(tái)(支柱)整體固結(jié)的橋梁優(yōu)點(diǎn):受力條件好、外形尺寸小、橋下凈空大、混凝土數(shù)量少缺點(diǎn):鋼筋用量大,基礎(chǔ)造價(jià)高形式:直柱式、斜腿式涵洞類型涵洞按洞身斷面結(jié)構(gòu)形式分板涵拱涵管涵箱涵涵洞類型按填土高度分明涵填土高度小于50cm

低填方和挖方路段要計(jì)沖擊荷載暗涵填土高度大于等于50cm填方較高路段管涵、拱涵(拱效應(yīng))涵洞類型涵洞類型涵洞類型涵洞按水力性質(zhì)分無壓力式涵洞入口水流深度小于洞口高度,并在洞身全長(zhǎng)范圍內(nèi)水面都不觸及洞頂,洞內(nèi)具有自由水面的涵洞半壓力式涵洞入口水流深度大于洞口高度,但在洞身全長(zhǎng)范圍內(nèi)(進(jìn)水口除外)都具有自由水面的涵洞壓力式涵洞入口水流深度大于洞口高度,并在洞身全長(zhǎng)范圍內(nèi)都充滿水流且無自由水面的涵洞涵洞類型涵洞按洞身形式分緩坡涵進(jìn)口不抬高式涵洞:全部洞身等高、基礎(chǔ)平置的涵洞,常用的洞身形式進(jìn)口抬高式涵洞:適應(yīng)涵洞過水面的壅水曲線,將涵洞進(jìn)口端一定長(zhǎng)度范圍的涵臺(tái)抬高的洞身形式

涵洞類型涵洞按洞身形式分斜坡涵平置式涵洞:當(dāng)河溝縱坡較陡,為適應(yīng)地形,將洞身做成臺(tái)階形式,涵管分節(jié),基礎(chǔ)平置的涵洞,又稱階梯涵。山區(qū)公路常用斜置式涵洞:在斜坡上設(shè)置涵洞,有時(shí)也可將基礎(chǔ)斜置,并設(shè)置齒墻嵌入地基,以抵抗滑移2.2小橋涵類型選擇選型原則選型因素各類小橋涵特點(diǎn)及使用條件小橋與涵洞選擇的綜合分析單孔與多孔的選擇各類涵洞選擇的綜合資料選型原則應(yīng)根據(jù)所在公路的使用任務(wù)、性質(zhì)和將來發(fā)展需要,按照安全、耐久、適用、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)和美觀的基本原則進(jìn)行選型設(shè)計(jì)應(yīng)符合因地制宜、就地取材和便于施工養(yǎng)護(hù)原則應(yīng)適當(dāng)考慮農(nóng)田排灌的需要應(yīng)綜合考慮橋涵址的自然特征和環(huán)境條件,結(jié)合路堤高度和填料狀況,考慮排洪和交通的需要選型因素道路的等級(jí)、性質(zhì)和任務(wù)地形、地質(zhì)、水文和水力條件工程造價(jià)筑路材料施工條件養(yǎng)護(hù)維修條件其他因素地震因素交通因素各類小橋涵特點(diǎn)及使用條件石拱橋(涵)石蓋板涵鋼筋混凝土板橋(涵)鋼筋混凝土圓管涵鋼筋混凝土箱涵倒虹吸管涵鋼波紋管涵磚拱涵各類小橋涵特點(diǎn)及使用條件石拱橋(涵)——優(yōu)點(diǎn)能充分利用天然石料,不需鋼材,只需少量水泥,因而造價(jià)低,工程費(fèi)用少施工技術(shù)簡(jiǎn)單,專用設(shè)備少,適于地方修建結(jié)構(gòu)堅(jiān)固,自重及超載潛力大,使用壽命長(zhǎng)各類小橋涵特點(diǎn)及使用條件石拱橋(涵)——缺點(diǎn)拱式結(jié)構(gòu)需要較大的建筑高度不能進(jìn)行工廠預(yù)制裝配,遭受破壞后難于修復(fù)具有施工時(shí)占用勞力較多、工期較長(zhǎng)以及對(duì)地基要求較高各類小橋涵特點(diǎn)及使用條件石拱橋(涵)——使用條件適用于盛產(chǎn)石料的地區(qū)設(shè)計(jì)流量一般大于10m3/s填土高度在2~2.5m以上跨徑等于或大于2m地基條件較好等各類小橋涵特點(diǎn)及使用條件鋼筋混凝土板橋(涵)——優(yōu)點(diǎn)建筑高度較小,受填土高度限制較小易于采用工廠預(yù)制,現(xiàn)場(chǎng)裝配,施工簡(jiǎn)便迅速為簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu),對(duì)地基條件要求不高遭受破壞后易于修復(fù)各類小橋涵特點(diǎn)及使用條件鋼筋混凝土板橋(涵)——缺點(diǎn)需要水泥、鋼筋等材料,造價(jià)較高鋼筋混凝土板橋(涵)——使用條件適用于石料短缺、填土高度受限制以及公路等級(jí)較高的情況各類小橋涵特點(diǎn)及使用條件鋼筋混凝土圓管涵——特點(diǎn)力學(xué)性能好,對(duì)地基的適應(yīng)性較強(qiáng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單不需墩臺(tái),圬工數(shù)量少,施工方便適于工廠預(yù)制,便于裝配運(yùn)輸,工期較短鋼筋混凝土圓管涵——使用條件適用于孔徑0.5~2.0m,設(shè)計(jì)流量在10m3/s以下各類小橋涵特點(diǎn)及使用條件鋼筋混凝土箱涵——特點(diǎn)整體性能好、對(duì)地基適應(yīng)性較強(qiáng)用鋼量多、造價(jià)高、一般多用現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工施工難度較大鋼筋混凝土箱涵——使用條件適用于地基承載力較小的情況常用于高速公路人行通道各類小橋涵特點(diǎn)及使用條件鋼波紋管涵主要特點(diǎn)1)結(jié)構(gòu)受力合理,荷載分布均勻,并具有一定的適應(yīng)變形能力2)有利于標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠規(guī)模化生產(chǎn),易于結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量控制3)施工工期短、速度快、設(shè)備簡(jiǎn)單,不受季節(jié)和環(huán)境影響;用于臨時(shí)工程和搶險(xiǎn)工程,優(yōu)勢(shì)明顯4)后期養(yǎng)護(hù)工作量小,養(yǎng)護(hù)成本低5)有利于改善特殊地基處的不均勻沉降問題;有利于改善軟土地基結(jié)構(gòu)與路堤交界處的“錯(cuò)臺(tái)”現(xiàn)象;有利于能解決北方寒冷冰凍地區(qū)和沿海軟土地區(qū)等對(duì)涵洞混凝土結(jié)構(gòu)的破壞問題各類小橋涵特點(diǎn)及使用條件鋼波紋管涵適用條件1)相應(yīng)波形必須具有足夠的壁厚,確保波紋涵管結(jié)構(gòu)在受負(fù)荷時(shí)最大應(yīng)力低于鋼結(jié)構(gòu)的容許應(yīng)力(或屈服應(yīng)力)2)波紋涵管的防腐處理必須不低于一定的要求,以確保一定年限內(nèi)波紋涵管具有足夠的耐腐蝕能力;鋼板壁厚應(yīng)適當(dāng)考慮防腐富余量3)波紋涵管能夠承受標(biāo)準(zhǔn)荷載引起的變形,不至產(chǎn)生非線性破壞,且不影響其上結(jié)構(gòu)層的功能各類小橋涵特點(diǎn)及使用條件鋼波紋管涵適應(yīng)地區(qū)1)不良巖土地基的涵洞,包括多年凍土、膨脹土、軟土、濕陷性黃土等2)人力資源缺乏或高危險(xiǎn)、高原缺氧等的地區(qū)工程3)砂石資源缺乏地區(qū),水泥、鋼材等運(yùn)距較遠(yuǎn)的邊遠(yuǎn)地區(qū)4)為加快施工進(jìn)度、達(dá)到快速通車目的的應(yīng)急搶救、救災(zāi)等工程小橋與涵洞選擇的綜合分析小橋與涵洞技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較水文方面:設(shè)計(jì)水位、過水能力、流速等結(jié)構(gòu)方面:荷載作用、地形地質(zhì)、基地應(yīng)力施工方面:施工機(jī)具、施工工藝、施工配合養(yǎng)護(hù)方面:小橋養(yǎng)護(hù)工作量較涵洞大小橋與涵洞選擇的綜合分析小橋與涵洞選用條件涵洞選用條件小橋選用條件單孔與多孔的選擇一般情況下,宜采用單孔多孔小橋涵通常是在建筑高度受限制或因修建單孔跨徑過大而不經(jīng)濟(jì)且河床中有良好的修建橋(涵)墩的地基條件時(shí)采用各類涵洞選擇的綜合參考資料各類涵洞適用跨徑各類涵洞選擇的綜合參考資料考慮材料不同的選型各類涵洞選擇的綜合參考資料考慮結(jié)構(gòu)不同的選型各類涵洞選擇的綜合參考資料考慮水力性質(zhì)不同的選型第三章小橋涵勘測(cè)3.1小橋涵勘測(cè)概述3.2小橋涵位置選擇3.3小橋涵測(cè)量3.4小橋涵水文勘測(cè)

3.5小橋涵工程地質(zhì)調(diào)查3.6小橋涵綜合調(diào)查及記錄3.1小橋涵勘測(cè)概述目的、內(nèi)容及要求勘測(cè)準(zhǔn)備目的、內(nèi)容及要求目的收集和整理出小橋涵設(shè)計(jì)所需的水文、水力、地形、地質(zhì)、環(huán)境以及其他資料和數(shù)據(jù)內(nèi)容及要求確定涵洞的位置、交角、結(jié)構(gòu)類型、孔徑、涵底高程、地基土壤類別、基礎(chǔ)形式、洞口布置及附屬工程等勘測(cè)準(zhǔn)備儀具準(zhǔn)備資料收集地形圖水文資料氣象資料地質(zhì)資料其他資料用途儀器與工具地形測(cè)量GPS、全站儀、經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、花桿、皮尺、手水準(zhǔn)水文測(cè)量流速儀、浮標(biāo)、測(cè)繩、測(cè)桿等地質(zhì)調(diào)查羅盤儀、地質(zhì)錘、取樣盒、鍬、鎬、小型取樣鉆機(jī)儀器與工具3.2小橋涵位置選擇擇位原則小橋涵設(shè)置地點(diǎn)小橋涵具體定位擇位原則小橋涵位置應(yīng)服從路線走向小橋涵址應(yīng)布設(shè)在地質(zhì)良好、河床穩(wěn)定的河段小橋涵址應(yīng)選擇在水文、水力條件較好的河段位置選擇要綜合考慮各種因素并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較,使橋涵工程量(包括橋涵主體及附屬工程)最小,以減少工程造價(jià)和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用涵洞位置和方向的布設(shè)宜與水流方向一致涵洞的設(shè)置應(yīng)綜合考慮施工、養(yǎng)護(hù)、維修的要求,降低建設(shè)和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。沿線涵洞布設(shè)密度應(yīng)根據(jù)地形、地貌、水文及農(nóng)田排灌等自然條件確定小橋涵設(shè)置地點(diǎn)跨溝橋(涵)——天然河溝與路線相交處跨渠橋(涵)——農(nóng)田灌溉渠與路線相交處邊溝橋(涵)——路基邊溝排水渠出口處交叉橋(涵)——路線交叉處水流出口處特殊橋(涵)——其他設(shè)涵情況較長(zhǎng)的低洼地帶和泥沼地帶天然積水洼地靠近村鎮(zhèn)配合路基病害整治設(shè)涵小橋涵設(shè)置地點(diǎn)跨溝橋(涵)小橋涵設(shè)置地點(diǎn)跨渠橋(涵)小橋涵設(shè)置地點(diǎn)邊溝橋(涵)小橋涵設(shè)置地點(diǎn)交叉橋(涵)小橋涵設(shè)置地點(diǎn)其他橋(涵)小橋涵具體定位小橋位置的確定小橋定位主要是確定小橋的中心里程樁號(hào)及橋軸線方向,以及跨河時(shí)路中線位置橋軸線應(yīng)盡可能與洪水主流方向垂直。如不能正交,應(yīng)使墩臺(tái)軸線與流水方向平行,設(shè)斜橋小橋涵具體定位小橋位置的確定橋位最好選在河道順直、水流平緩段,當(dāng)路線遇河灣時(shí),最好把橋位選在河灣上游。小橋涵具體定位小橋位置的確定橋位最好選擇在河床地質(zhì)良好、地基承載力較大的河段,盡量避免在巖溶、滑坡、泥沼、鹽漬土及其他地質(zhì)不良地段通過橋位宜選擇在河流狹窄、河灘較窄較高、岔流少的河段跨河,以縮短橋長(zhǎng),減少工程數(shù)量小橋涵具體定位小橋位置的確定沿溪線跨越支溝時(shí),橋位應(yīng)盡量選在受大河壅水倒灌影響范圍以外小橋涵具體定位小橋位置的確定橋位選擇應(yīng)盡量使兩岸橋頭土石方較少,利于路線銜接,并避免兩岸不良地質(zhì)地段沿溪線路線與橋位布置要密切配合。在可能條件下應(yīng)利用河灣、“S”形河段以及適當(dāng)?shù)男苯坏霓k法跨河,以創(chuàng)造較好的線形條件小橋涵具體定位涵洞位置的確定涵洞定位通常是沿著已確定路線方向前后移動(dòng),以選擇一個(gè)合理而又經(jīng)濟(jì)的位置小橋涵具體定位涵洞位置的確定平原區(qū)涵位

1)溝心設(shè)涵:正交并使進(jìn)水口對(duì)準(zhǔn)上游溝心2)適當(dāng)改溝:裁彎取直、改移河溝3)注意設(shè)農(nóng)田灌溉涵洞4)注意在低洼地帶設(shè)涵小橋涵具體定位涵洞位置的確定山嶺及丘陵區(qū)涵位1)順溝設(shè)涵:盡量符合水流方向,不強(qiáng)求正交2)改溝設(shè)涵:河溝寬淺、河溝平緩、流速較小

小橋涵具體定位涵洞位置的確定山嶺及丘陵區(qū)涵位3)路基排水涵:凹豎曲線處、陡緩坡變坡處陡坡急彎處、截水溝出口處

小橋涵具體定位涵洞位置的確定山嶺及丘陵區(qū)涵位4)岸坡設(shè)涵:縮短涵長(zhǎng)5)改溝合并:相鄰較近、匯水面積小、縱坡小

流速小、含沙量少小橋涵具體定位涵洞位置的確定山嶺及丘陵區(qū)涵位6)山脊線以排水溝代替涵洞7)河灣處設(shè)涵:應(yīng)設(shè)在水流集中的一側(cè)8)應(yīng)盡量避免布置在可能錯(cuò)動(dòng)的斷層、

崩塌、滑坡及巖溶發(fā)育等不良地質(zhì)路段小橋涵具體定位涵洞位置的確定特殊條件下涵洞位置的確定1斜交涵洞定位2水庫(kù)地區(qū)涵洞定位3泥石流地區(qū)涵洞定位4灌溉建筑物的涵洞定位5通航和交通涵洞定位6一涵多用時(shí)的定位3.3小橋涵測(cè)量

內(nèi)容及目的橋涵位中樁敷設(shè)橋涵址斷面測(cè)量橋涵址地形測(cè)量3.3小橋涵測(cè)量

小橋定位定橋梁中心里程樁號(hào)(或橋軸兩岸控制樁里程)定斜交角度定跨河時(shí)路中線位置涵洞定位定中心里程樁號(hào)定斜交角度概念斜交角度斜度內(nèi)容及目的內(nèi)容橋涵位中樁敷設(shè)橋涵址斷面測(cè)量橋涵位地形測(cè)量目的通過測(cè)量實(shí)地確定橋涵位,核對(duì)橋涵位是否恰當(dāng),布設(shè)是否合理,并敷設(shè)橋涵位中心樁與路線測(cè)量密切配合,及時(shí)提供路線設(shè)計(jì)所必需的資料,如控制高程、線形要求等通過測(cè)量為橋涵內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)提供斷面、地面高程及設(shè)計(jì)所需的其他有關(guān)資料橋涵位中樁敷設(shè)實(shí)地確定橋涵位時(shí)中樁敷設(shè)直線上的橋涵位:花桿穿線、全站儀穿線橋涵位中樁敷設(shè)實(shí)地確定橋涵位時(shí)中樁敷設(shè)曲線上的橋涵位:切線支距法、偏角法橋涵址斷面測(cè)量測(cè)量要求小橋:沿路線方向測(cè)河床橫斷面(上、中、下游)涵洞:沿水流方向測(cè)河溝縱斷面測(cè)量方法小橋:高差法(相對(duì)、絕對(duì))涵洞:抬桿法(經(jīng)緯儀法)記錄方法小橋:樁號(hào)/高程或高差涵洞:高差/平距橋涵址斷面測(cè)量測(cè)量要求小橋:沿路線方向測(cè)河床橫斷面(上、中、下游)橋涵址斷面測(cè)量測(cè)量要求涵洞:沿水流方向測(cè)河溝縱斷面橋涵址斷面測(cè)量測(cè)量方法小橋:高差法(相對(duì)、絕對(duì))橋涵址斷面測(cè)量測(cè)量方法涵洞:抬桿法(經(jīng)緯儀法)橋涵址斷面測(cè)量記錄方法小橋:樁號(hào)/高程或高差編號(hào)里程高程里程編號(hào)高程1K3+100253.647+137.00239.492+106.92248.958+142.52240.273+110.13246.179+146.20242.964+114.52244.3010+147.40245.005+116.59239.6311+154.18250.106+120.90239.78橋涵址斷面測(cè)量記錄方法涵洞:高差/平距橋涵址地形測(cè)量

3.4小橋涵水文勘測(cè)任務(wù)及內(nèi)容小橋涵水文調(diào)查小匯水流域水文資料收集與參數(shù)的確定任務(wù)及內(nèi)容水文勘測(cè)任務(wù)水文勘測(cè)是指對(duì)橋涵位所在河溝的水文參數(shù)進(jìn)行測(cè)量、調(diào)查和資料收集工作任務(wù)是為推算橋涵設(shè)計(jì)流量和確定孔徑提供有關(guān)的水文、地形、土壤、植被、氣象以及農(nóng)田水利等方面的資料主要內(nèi)容匯水區(qū)大小、溝槽情況、水流情況、河床縱坡地表植被覆蓋及土壤情況、洪水情況小橋涵水文調(diào)查洪水調(diào)查調(diào)查河段選擇調(diào)查方法:訪問調(diào)查、洪痕調(diào)查、查閱歷史文獻(xiàn)、水文資料的調(diào)查水文資料的審查:可靠性、代表性、獨(dú)立性、一致性河道及既有涉河工程調(diào)查河道調(diào)查的主要內(nèi)容既有涉河工程調(diào)查的主要內(nèi)容小匯水流域水文資料收集與參數(shù)的確定徑流形成法資料收集匯水區(qū)面積A主河溝平均縱坡Iz匯水區(qū)平均寬度B及橫向平均坡度Ih土壤類屬調(diào)查形態(tài)調(diào)查法資料收集調(diào)查歷史洪水及相應(yīng)頻率形態(tài)斷面測(cè)量及設(shè)置洪水比降測(cè)量小匯水流域水文資料收集與參數(shù)的確定徑流形成法資料收集匯水區(qū)面積A1)利用地形圖求算2)實(shí)測(cè):交匯法、繞行法、輻射法3)實(shí)測(cè)與估算相結(jié)合的方法小匯水流域水文資料收集與參數(shù)的確定徑流形成法資料收集主河溝平均縱坡Iz1)有地形圖:作縱斷面圖,等面積切割2)無地形圖:河溝形成處與橋涵處高差除以平距3.5小橋涵工程地質(zhì)調(diào)查目的、內(nèi)容及要求勘探方法目的、內(nèi)容及要求目的了解橋涵地基的承載能力、地質(zhì)構(gòu)造和地下水情況及其對(duì)橋涵構(gòu)造物穩(wěn)定性的影響為橋涵位確定和基礎(chǔ)設(shè)計(jì)提供資料,以保證橋涵構(gòu)造物的穩(wěn)定主要內(nèi)容地基土壤名稱、顏色、所含成分、密實(shí)程度、含水量與可塑狀態(tài)地下水情況巖層走向、傾角、風(fēng)化程度以及橋涵位處的地質(zhì)構(gòu)造,對(duì)小橋涵有影響的地質(zhì)現(xiàn)象等目的、內(nèi)容及要求一般要求勘察重點(diǎn):底層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地基覆蓋層厚度及承載力、基巖埋深、風(fēng)化程度等調(diào)查與測(cè)繪:地質(zhì)縱斷面圖勘探:軸線上勘探點(diǎn)不少于1個(gè)測(cè)試:結(jié)合勘探進(jìn)行原位測(cè)試資料要求:地質(zhì)調(diào)查表、勘探點(diǎn)柱狀圖勘探方法小橋涵工程地質(zhì)勘探,以調(diào)查為主,挖(鉆)探為輔工程地質(zhì)調(diào)查一般采用目測(cè)和訪問相結(jié)合的方法適用于工程規(guī)模較小,地質(zhì)條件比較簡(jiǎn)單適用于一般公路挖(鉆)探適用于工程規(guī)模較大,地質(zhì)條件比較復(fù)雜適用于高等級(jí)公路地形和地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單的小橋涵,原則上只設(shè)置1個(gè)勘探點(diǎn)地形條件復(fù)雜、跨徑較大的小橋涵或較長(zhǎng)的涵洞,勘探點(diǎn)不小于2個(gè)(橋涵中心樁處和出口處)勘探方法挖(鉆)探小橋涵工程地質(zhì)縱斷面圖3.6改河工程勘察

改河工程勘察是指山區(qū)公路工程設(shè)計(jì)中需要局部、小范圍、小規(guī)模調(diào)整現(xiàn)有河道、沖溝、渠系的專門工程地質(zhì)勘察。

一般是在不改變河道、沖溝、渠系過水功能,不改變當(dāng)?shù)厮h(huán)境和地質(zhì)環(huán)境的原則下布置兩階段勘察。

初步勘察階段以基本查明改修地段的地質(zhì)、水文地質(zhì)條件,施工的條件和風(fēng)險(xiǎn)為主;詳細(xì)勘察階段則在評(píng)價(jià)地質(zhì)環(huán)境適宜性的基礎(chǔ)上,分段評(píng)價(jià)地基地質(zhì)條件、防滲條件和河道、沖溝岸坡、渠道邊坡穩(wěn)定性等。改河工程初步勘察勘察范圍勘察精度及工作量技術(shù)要求及評(píng)價(jià)內(nèi)容主要成果3.6改河工程勘察改河工程詳細(xì)勘察勘察范圍勘察精度及工作量技術(shù)要求及評(píng)價(jià)內(nèi)容主要成果3.7涵址、地下通道、人行天橋勘察

涵是下穿路基等的過水工程,除評(píng)價(jià)過水條件,勘察地形、地質(zhì)、水文、水力條件外,應(yīng)注重收集、利用相鄰路段的勘察成果和資料。

地下通道與涵有類似的結(jié)構(gòu)特征,但須充分考慮人畜通行安全。

人行天橋跨主干道等,墩、臺(tái)地基地質(zhì)條件為評(píng)價(jià)重點(diǎn)。

涵址、地下通道、人行天橋的勘察成果內(nèi)容有限,可采用評(píng)價(jià)表,但各項(xiàng)工程應(yīng)繪制布設(shè)地段的工程地質(zhì)縱橫斷面,為設(shè)計(jì)提供依據(jù)和參數(shù)。涵址勘察勘察范圍勘察精度及工作量技術(shù)要求及評(píng)價(jià)內(nèi)容主要成果3.7涵址、地下通道、人行天橋勘察地下通道勘察勘察范圍勘察精度及工作量技術(shù)要求及評(píng)價(jià)內(nèi)容主要成果3.7涵址、地下通道、人行天橋勘察人行天橋勘察勘察范圍勘察精度及工作量技術(shù)要求及評(píng)價(jià)內(nèi)容主要成果3.8小橋涵綜合調(diào)查及記錄建筑材料調(diào)查原有橋涵調(diào)查其他調(diào)查小橋涵調(diào)查記錄建筑材料調(diào)查目的:為了經(jīng)濟(jì)合理地選擇橋涵的結(jié)構(gòu)類型原則:就地取材,因地制宜方法:采取調(diào)查與實(shí)地勘查相結(jié)合內(nèi)容:工程材料的產(chǎn)地、蘊(yùn)藏量、質(zhì)量、規(guī)格、運(yùn)距、運(yùn)輸條件成果:沿線筑路材料料場(chǎng)表、材料供應(yīng)布置圖原有橋涵調(diào)查原有橋涵的結(jié)構(gòu)型式、洞口式樣、加固類型及各部分主要尺寸修建年月及使用情況,包括損毀及修復(fù)情況橋涵孔徑及長(zhǎng)度,與路線的相對(duì)位置,并判斷可利用的部分及承載能力調(diào)查洪水時(shí)橋涵前的水頭高度和下游河溝的天然水深,并判斷相應(yīng)的洪水頻率當(dāng)原有構(gòu)造物與新建橋涵距離較遠(yuǎn)時(shí),則應(yīng)勘測(cè)二者之匯水面積、主河溝長(zhǎng)度以及地形地、地質(zhì)等的差別情況其他調(diào)查灌溉渠道調(diào)查當(dāng)橋涵下兼作行人、牲畜、大車、汽車或船的通道時(shí),則需調(diào)查有關(guān)跨徑、凈空及位置的要求橋涵瀕臨大河時(shí),應(yīng)對(duì)大河倒灌、大河每年及25年或50年一遇的洪水位高程進(jìn)行調(diào)查調(diào)查山洪暴發(fā)時(shí)有無泥沙、石塊、柴草、竹木等沿河溝沖下,并查明其數(shù)量、尺寸及產(chǎn)生原因小橋涵附近如有水文站、氣象站等,應(yīng)視需要收集有關(guān)氣溫、雨量、風(fēng)力、冰凍及地震資料小橋涵調(diào)查記錄勘測(cè)記錄須知記錄格式第四章小橋涵水文計(jì)算4.1小流域水文計(jì)算概要4.2暴雨推理法4.3逕流形成法4.4形態(tài)調(diào)查法4.5直接類比法4.6特殊情況水文計(jì)算及各方法比較、核對(duì)4.1小流域水文計(jì)算概要小流域水文特征有關(guān)水文的基本術(shù)語水文計(jì)算方法小流域水文特征洪水暴漲暴落,破壞性較大缺乏水文觀測(cè)資料流量小,洪水歷時(shí)短暫暴雨是形成洪峰流量的根本原因有關(guān)水文的基本術(shù)語徑流:指陸地上的降水匯流到河流等水流的通稱水位:指自由水面相對(duì)于某一基面的高程流速:指水的質(zhì)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)沿流程移動(dòng)距離流量:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)通過某一過水?dāng)嗝娴乃w體積暴雨:指降雨強(qiáng)度和降雨量均相當(dāng)大的雨洪水:流量大、水位高且具有一定災(zāi)害性的大水流域面積:分水線與河口斷面間包圍的平面面積降雨強(qiáng)度:指單位時(shí)間的降雨量雨量:一定時(shí)段從大氣降落到地面的液態(tài)降水量設(shè)計(jì)流量:指與設(shè)計(jì)洪水頻率相應(yīng)的流量水文計(jì)算方法根據(jù)流量觀測(cè)資料推算設(shè)計(jì)流量分析整理觀測(cè)的水文資料,繪制經(jīng)驗(yàn)頻率曲線計(jì)算水文參數(shù)用適線法選定水文參數(shù),作理論頻率曲線和經(jīng)驗(yàn)頻率曲線,相比較后,反復(fù)調(diào)整參數(shù)值,直至兩曲線吻合為止根據(jù)理論頻率曲線求算設(shè)計(jì)流量無觀測(cè)資料推算設(shè)計(jì)流量根據(jù)調(diào)查歷史洪水位推算設(shè)計(jì)流量根據(jù)暴雨成因的原理推算設(shè)計(jì)流量4.2暴雨推理法原理及步驟計(jì)算公式原理及步驟原理運(yùn)用成因分析與經(jīng)驗(yàn)推斷相結(jié)合的方法,從實(shí)測(cè)的暴雨資料入手,應(yīng)用地區(qū)綜合分析方法來分析暴雨資料和地區(qū)特征關(guān)系,從而間接地推求設(shè)計(jì)流量是一種半理論半經(jīng)驗(yàn)的計(jì)算方法原理及步驟步驟根據(jù)橋涵位置所處不同地區(qū)查雨力等值曲線,確定頻率為P的雨力SP確定匯水區(qū)幾何參數(shù):匯水面積F(km2),主河溝長(zhǎng)度L(km),主河溝平均坡度Iz(‰)計(jì)算損失參數(shù)μ和匯流時(shí)間τ按公式計(jì)算設(shè)計(jì)流量Qp計(jì)算公式交通部公路科研院推薦公式經(jīng)驗(yàn)公式算例4.3徑流形成法徑流的形成影響徑流流量的因素徑流形成法計(jì)算公式算例徑流的形成徑流形成法原理逕流形成法是從分析匯水形成和影響地面逕流的因素(如暴雨強(qiáng)度、匯水面積、土壤類型、地形等)著手,建立這些因素與設(shè)計(jì)流量的函數(shù)關(guān)系,求得設(shè)計(jì)流量降雨過程流域蓄滲坡面漫流河槽集流消退地面徑流凈雨在流域內(nèi)形成的地表水流降雨凈雨損失徑流的形成影響徑流流量的因素暴雨特征暴雨是產(chǎn)生最大流量的直接原因因素有:降雨強(qiáng)度、歷時(shí)、范圍以及均勻性降雨歷時(shí)大于匯流時(shí)間,降雨面積大于匯水面積匯水區(qū)特征匯水面積的大小及形狀匯水地表情況匯水區(qū)地形其他因素:水庫(kù)、湖泊等徑流形成法計(jì)算公式徑流成因簡(jiǎn)化公式公路科學(xué)研究院匯水面積F較小徑流流量經(jīng)驗(yàn)公式匯水面積F<10km2當(dāng)有降雨資料時(shí)匯水面積F<3km2

形態(tài)調(diào)查法原理及步驟形態(tài)調(diào)查法計(jì)算公式算例原理及步驟原理通過建立形態(tài)斷面,進(jìn)行洪水調(diào)查,確定比較可靠的某一歷史洪水位及其相應(yīng)的頻率,同時(shí)確定歷史洪水在形態(tài)斷面上的過水面積ω,相對(duì)應(yīng)的洪水比降i等資料,據(jù)以確定流速v,推算形態(tài)斷面的歷史洪峰流量Qn,進(jìn)而求得規(guī)定頻率P時(shí)的設(shè)計(jì)流量Qp。步驟選擇形態(tài)斷面,并進(jìn)行形態(tài)和洪水調(diào)查推算歷史洪水在形態(tài)斷面處的流量Qn進(jìn)行頻率換算橋(涵)址換算形態(tài)調(diào)查法計(jì)算公式形態(tài)斷面處的洪峰流量Qx同一流速:不同流速:形態(tài)斷面處流速的確定用均勻流公式計(jì)算按沉積物粒徑或土的類屬特征估算按河灣兩側(cè)洪水高差估算形態(tài)調(diào)查法計(jì)算公式頻率計(jì)算按流量模比系數(shù)換算按多年平均流量推算按周期換算系數(shù)推算形態(tài)調(diào)查法計(jì)算公式橋(涵)址換算如橋(涵)址處為所選形態(tài)斷面,或兩者相距很近,估算流量相差在±10%左右,可不進(jìn)行換算如超過此范圍,換算式為當(dāng)橋涵處距形態(tài)斷面很近,且兩處地形無明顯差別,而匯水面積A≤30km2當(dāng)無匯水面積資料,只有主河溝長(zhǎng)度時(shí)4.5直接類比法原理、步驟及運(yùn)用條件直接類比法計(jì)算公式算例原理、步驟及運(yùn)用條件原理此法是當(dāng)公路路線所跨越同河溝上、下游附近存在原有小橋涵時(shí),可通過對(duì)原有橋涵的泄流等情況調(diào)查,然后經(jīng)過計(jì)算,推求出原有小橋涵在歷史洪水情況下的通過洪峰流量,并換算為原有橋涵處的天然流量,進(jìn)而推算出原有橋涵處擬建小橋涵規(guī)定頻率P的洪峰流量原理、步驟及運(yùn)用條件步驟對(duì)原有橋涵的孔徑尺寸及情況進(jìn)行調(diào)查推算歷史洪水在原有橋涵下的流量折算為原有橋涵處的天然流量Qt進(jìn)行頻率周期換算,方法同形態(tài)調(diào)查法橋(涵)址換算,方法同形態(tài)調(diào)查法原理、步驟及運(yùn)用條件運(yùn)用條件能調(diào)查到可靠的橋涵前洪水積水高度及相應(yīng)的洪水頻率橋涵對(duì)水流壓縮較大或較大洪水時(shí),在橋涵處產(chǎn)生臨界水流橋涵下無淤積物或沖刷坑無大河倒灌,無大、漂流物無泥石流現(xiàn)象洪水不漫出河槽原橋與新橋在同一水系直接類比法計(jì)算公式通過原有橋涵洪峰流量的計(jì)算小橋計(jì)算涵洞計(jì)算原有橋涵處天然河床流量的折算4.6特殊情況水文計(jì)算及各方法比較、核對(duì)特殊情況水文計(jì)算橋涵合并的流量計(jì)算泥石流流量計(jì)算巖溶地區(qū)流量計(jì)算水泡、沼澤地區(qū)流量計(jì)算各流量計(jì)算方法比較及核對(duì)方法比較核對(duì)及驗(yàn)證第五章

小橋涵水力計(jì)算5.1小橋涵水力計(jì)算概要5.2小橋水力計(jì)算5.3涵洞水力計(jì)算5.4確定小橋涵孔徑經(jīng)驗(yàn)方法5.1小橋涵水力計(jì)算概要任務(wù)及內(nèi)容小橋涵水力計(jì)算的特點(diǎn)小橋涵孔徑計(jì)算的一般要求小橋涵孔徑與水毀小橋涵水流狀態(tài)分析任務(wù)及內(nèi)容任務(wù)小橋涵水力計(jì)算主要是解決小橋涵孔徑尺寸問題孔徑的概念:指橋涵下過水凈空的大小孔徑的表示:1)橋梁孔徑用孔數(shù)和單孔跨徑表示1-13m2)涵洞孔徑用孔數(shù)、單孔跨徑和涵臺(tái)高度表示1-250×200cm2(孔數(shù)-標(biāo)準(zhǔn)跨徑×涵臺(tái)高度)3)圓管涵則用涵管的孔數(shù)和內(nèi)徑表示1-150cm任務(wù)及內(nèi)容任務(wù)孔徑計(jì)算的任務(wù)是:在足以宣泄設(shè)計(jì)洪水流量并保證橋涵前壅水不致過高、橋涵下流速不致沖刷河床或結(jié)構(gòu)物的條件下,通過水力計(jì)算確定合理經(jīng)濟(jì)的橋涵孔徑尺寸任務(wù)及內(nèi)容內(nèi)容確定小橋涵孔徑和孔數(shù)確定河床加固的類型和尺寸計(jì)算并確定可以接受的壅水高度確定小橋橋面最低或小橋涵頂上的最低路堤高程確定橋(涵)跨布孔方案小橋涵水力計(jì)算的特點(diǎn)小橋孔徑計(jì)算的特點(diǎn)跨徑與臺(tái)高之間無一定比例關(guān)系,孔徑計(jì)算主要是解決跨徑長(zhǎng)度問題橋身斷面的過水阻力小(橋臺(tái)寬度較小),沿程阻力忽略不計(jì)一般不加固河床要求橋下有一定的凈空高度涵洞孔徑計(jì)算的特點(diǎn)跨徑與臺(tái)高之間有一定比例關(guān)系,其經(jīng)濟(jì)比例通常為1:1~1:1.5,孔徑計(jì)算要解決跨徑及臺(tái)高兩個(gè)關(guān)系考慮洞身過水阻力的影響,因?yàn)檫^水孔道長(zhǎng)而小通常人工加固河床,提高允許流速洞身水流可充滿洞身并可觸及洞頂小橋涵水力計(jì)算的特點(diǎn)小橋和涵洞孔徑計(jì)算的比較共同點(diǎn)小橋和涵洞都應(yīng)控制橋下、涵內(nèi)的流速小橋和涵洞都需控制橋涵前的壅水高度不相同點(diǎn)孔徑計(jì)算任務(wù)不相同孔徑的控制條件不相同計(jì)算參數(shù)的選擇不相同計(jì)算理論和計(jì)算公式不相同小橋涵孔徑計(jì)算的一般要求小橋涵孔徑必需保證設(shè)計(jì)洪水、流水和漂流物等安全通過;必需滿足交通、農(nóng)田灌溉、排澇和排堿等的合理需要;同時(shí)要考慮橋涵前積水影響路堤的穩(wěn)定和農(nóng)田村舍的受淹影響,防止出口水流沖刷耕地,便利施工和養(yǎng)護(hù)等方面的因素,通過全面分析,從而選定孔徑小橋涵孔徑不應(yīng)單憑流量計(jì)算資料確定,其他如流域水文特征、溝槽形態(tài)、地質(zhì)特點(diǎn)、沖淤情況、人類活動(dòng)等對(duì)橋涵孔徑大小都會(huì)產(chǎn)生影響,在確定孔徑時(shí),應(yīng)充分給予考慮小橋涵孔徑應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑,并應(yīng)大于規(guī)定的最小孔徑要求小橋宜設(shè)計(jì)為非自由出流狀態(tài),涵洞應(yīng)設(shè)計(jì)為無壓力式。橋下凈空、涵內(nèi)凈空應(yīng)符合規(guī)定,涵前水深應(yīng)小于或等于涵洞凈高的1.15倍有壓涵洞水壓力較大,沉陷縫處容易漏水,危及基礎(chǔ)和路堤,僅在特殊情況下采用涵洞可設(shè)計(jì)成單孔或雙孔,不宜采用多孔小橋涵孔徑樣式,在同一區(qū)段內(nèi)應(yīng)力求簡(jiǎn)化,以便于施工及養(yǎng)護(hù)維修小橋涵孔徑與水毀公路橋涵水毀的成因分析基礎(chǔ)埋置深度不夠涵洞壓縮水流過大橋涵布置數(shù)量少,排水系統(tǒng)不完善進(jìn)口緊接較陡山坡,洪水急流頂沖資金投入不足,質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不高小橋涵水毀的防治注意小橋涵設(shè)計(jì)的合理性平原區(qū)注意進(jìn)出口水流的縱向順暢銜接山區(qū)注意選擇好出口河床加固措施注意改善水流條件,設(shè)置上游效能減速設(shè)施小橋涵孔徑與水毀泥石流堵塞涵洞修建高速公路時(shí)建設(shè)的涵洞,交通涵兼排水涵涵洞地勢(shì)低,連接下游的排水溝太小,再加上淤泥堵塞才導(dǎo)致涵洞常年積水小橋涵水流狀態(tài)分析小橋涵水流狀態(tài)臨界流緩流急流臨界流及其水力參數(shù)臨界水深臨界流速臨界坡度5.2小橋水力計(jì)算小橋水力計(jì)算圖式方法步驟表解法求算孔徑小橋水力計(jì)算圖式自由出流概念:當(dāng)下游水深小于或等于臨界水深的1.3倍,橋下為臨界水流狀態(tài),則為自由出流判別條件:ht≤1.3hLj非自由出流概念:當(dāng)下游水深大于臨界水深的1.3倍,由于下游水位的頂托作用,橋下水深即為天然水深,則為非自由出流判別條件:ht>1.3hLj方法步驟判定橋下水力圖式確定天然水深1)試算法:假定不同水位下的天然水深,求得流量,與已知的設(shè)計(jì)流量相差不超過10%,則為之2)公式法:將河床斷面規(guī)則化方法步驟判定橋下水力圖式確定橋下臨界水深

橋下平均臨界水深

對(duì)于矩形及寬的梯形橋孔斷面

對(duì)于狹長(zhǎng)和深的梯形橋孔斷面方法步驟判定橋下水力圖式判定水力圖式當(dāng)ht≤1.3hLj時(shí),為自由出流當(dāng)ht>1.3hLj時(shí),為非自由出流自由出流非自由出流方法步驟確定橋梁跨徑長(zhǎng)度自由出流單孔橋:多孔橋:對(duì)于矩形及寬的梯形橋孔斷面對(duì)于狹長(zhǎng)和深的梯形橋孔斷面方法步驟確定橋梁跨徑長(zhǎng)度非自由出流對(duì)于矩形及寬的梯形橋孔斷面對(duì)于狹長(zhǎng)和深的梯形橋孔斷面a)自由出流;b)淹沒出流

方法步驟計(jì)算橋面水深H自由出流非自由出流方法步驟確定橋頭路堤及橋面最低高程路堤最低高程=河床最低高程+H+Δ

(m)橋面最低高程=河床最低高程+H+Δ1+K(m)5.3涵洞水力計(jì)算涵洞水力圖式孔徑計(jì)算倒虹吸涵洞孔徑計(jì)算涵洞水力圖式無壓力式對(duì)于普通型進(jìn)水口對(duì)于流線型進(jìn)水口半壓力式對(duì)于普通型進(jìn)水口對(duì)于流線型進(jìn)水口,一般不出現(xiàn)半壓力式壓力式對(duì)于普通型進(jìn)水口,一般不出現(xiàn)有壓力式對(duì)于流線型進(jìn)水口孔徑計(jì)算初擬洞內(nèi)凈高h(yuǎn)d計(jì)算壅水高度H,估算公式5-56由簡(jiǎn)化公式計(jì)算出跨徑B,取整到L0檢查L(zhǎng)0、hd是否滿足經(jīng)濟(jì)斷面要求若基本符合比例,則計(jì)算結(jié)束不符合要求,調(diào)整hd,再計(jì)算,直到合格為止孔徑計(jì)算壓力式涵洞洞身應(yīng)采用砼或鋼筋砼結(jié)構(gòu)一般只限于單孔涵洞上、下游進(jìn)出口應(yīng)加固洞身接頭不漏水、滲水路堤及涵洞基底應(yīng)驗(yàn)算穩(wěn)定性5.4確定小橋孔徑經(jīng)驗(yàn)方法估算法對(duì)于有明顯河槽、河岸穩(wěn)定、無沖刷現(xiàn)象并可調(diào)查到洪水位的河溝,可按以下三種情況估定孔徑1)洪水不溢槽,水深小于0.5m的,以水面寬度一半來估定2)洪水不溢槽,水深超過0.5m的,以水面寬度與溝底寬度之和的一半來估算確定3)洪水不溢槽,采用溝頂?shù)膶挾龋诳紤]溢槽水深和泛濫寬度,酌情加大孔徑5.4確定小橋孔徑經(jīng)驗(yàn)方法估算法對(duì)于沖刷痕跡顯著的河床,最好在上下游選擇比較穩(wěn)定的河段,參照以上方法估定對(duì)于河槽明顯、河岸穩(wěn)定,但調(diào)查不到洪水位時(shí),可用河溝頂寬和底寬之和的一半來估算確定無明顯河槽時(shí),應(yīng)估計(jì)過水面積,估算流量,擬定孔徑如能調(diào)查到歷史洪水位,則可根據(jù)擬定采用洪水位的水面寬度和水深確定5.4確定小橋孔徑經(jīng)驗(yàn)方法不考慮水文條件的情況地區(qū)地形復(fù)雜、工程艱巨地段,為了避免高填深挖而設(shè)計(jì)的旱橋(涵),以及山區(qū)狹窄的干谷和瀑布型的深溝,可直接根據(jù)地形結(jié)合路線要求、基礎(chǔ)條件以及經(jīng)濟(jì)原則確定孔徑人工排灌渠道上的橋涵,應(yīng)根據(jù)灌溉流量和當(dāng)?shù)厮Σ块T及有關(guān)單位意見確定去孔徑橋涵下兼作其他通道時(shí),應(yīng)按相應(yīng)的凈空要求定考慮養(yǎng)護(hù)方便按最小孔徑設(shè)涵第六章小橋涵構(gòu)造6.1常見小橋的組成6.2涵洞的組成6.3涵洞洞身構(gòu)造6.4涵洞洞口形式及構(gòu)造6.5涵洞進(jìn)出口加固及防護(hù)6.1常見小橋的組成鋼筋混凝土簡(jiǎn)支板橋拱橋剛架橋鋼筋混凝土簡(jiǎn)支板橋整體式板橋跨徑小于8m縱橫向均需配筋裝配式板橋矩形實(shí)心板橋空心板橋裝配式板橋的橫向聯(lián)結(jié)拱橋組成上部結(jié)構(gòu):主拱圈和拱上建筑下部結(jié)構(gòu):橋墩、橋臺(tái)和基礎(chǔ)剛架橋組成橋跨結(jié)構(gòu)(主梁)墩臺(tái)(支柱)特點(diǎn)梁主要受彎,而在柱腳處也具有水平反力受力狀態(tài)介于梁橋和拱橋之間同樣的跨徑在相同荷載作用下,剛架橋的正彎矩比梁式橋要小剛架橋的建筑高度就可以降低剛架橋施工比較困難6.2涵洞的組成組成洞身洞口洞身組成承重構(gòu)造物(蓋板或拱圈)、涵臺(tái)、基礎(chǔ)、鋪底、沉降縫、防水層等組成作用保證水流通過承受荷載壓力和填土壓力并將其傳遞給地基要求結(jié)構(gòu)堅(jiān)固穩(wěn)定:材料要選好通過設(shè)計(jì)流量:孔徑要適中洞口組成進(jìn)水口、出水口,溝床加固三部分組成作用使涵洞與河道順接,使水流進(jìn)出順暢確保路基邊坡穩(wěn)定,使之免受水流沖刷要求連接洞身、路基、河道:洞口類型選擇要合理保護(hù)路基,防治水沖刷:溝床加固措施要適當(dāng)6.3涵洞洞身構(gòu)造圓管涵(pipeculvert)蓋板涵(slapculvert)拱涵(archculvert)箱涵(boxculvert)圓管涵圓管涵組成主體:管身、基礎(chǔ)附屬:接縫、防水層圓管涵管身圓管涵管身通常由鋼筋混凝土構(gòu)成多采用預(yù)制安裝,預(yù)制長(zhǎng)度通常有0.5m和1.0m圓管涵管身直徑d0<50cm,可不加鋼筋而用素砼直徑d0=50cm,采用單層鋼筋直徑d0=75~200cm,采用雙層鋼筋圓管涵管身壁厚隨管徑大小和填土高度而變化剛性管節(jié):無鉸時(shí)柔性管節(jié):有鉸時(shí)孔徑d05075100125150200壁厚δ6810121415圓管涵基礎(chǔ)混凝土和漿砌片石基礎(chǔ)

一般用于土質(zhì)較軟弱的地基上,基礎(chǔ)厚度20cm圓管涵基礎(chǔ)墊層基礎(chǔ)

用于砂礫、卵石、碎石及密實(shí)均勻的黏土地基上,厚度一般為15cm;在干燥地區(qū)的黏土、亞黏土、輕亞粘土及細(xì)砂地基,厚度為30cm圓管涵基礎(chǔ)砼平整層

用于巖石地基上,不做基礎(chǔ),僅在圓管下鋪一層墊層混凝土,最小厚度5cm圓管涵接口構(gòu)造及防水層接口形式:平接、套接、企口接適用于管涵的一般均為平接套接有套管和套環(huán)兩種,套管適用于小口徑管,套環(huán)適用于較大口徑企口一般少采用圓管涵圓管涵接口構(gòu)造及防水層平接口接縫形式:剛性、柔性、半剛性剛性接適用于:①要求管基落在原狀土上,土基比較密實(shí),沿管身方向地基土質(zhì)比較均勻。②設(shè)有剛性管座的接口柔性接適用于:①處于填方上的管涵;②地基不均勻或地基經(jīng)過處理管身有不均勻沉陷時(shí);③非剛性基礎(chǔ),如用砂或石灰土做的弧形土基半剛性接適用于:①地基較弱的情況;②地基不均勻或地基經(jīng)過處理管身有不均勻沉陷圓管涵剛性接縫半剛性接縫柔性接縫圓管涵接口構(gòu)造及防水層企口接縫形式:剛性、柔性、半剛性圓管涵接口構(gòu)造及防水層防水層:一般采用塑性粘土,厚為15~20cm蓋板涵蓋板涵組成主體:蓋板、涵臺(tái)、基礎(chǔ)、洞身鋪底附屬:伸縮縫、防水層蓋板涵蓋板蓋板涵蓋板蓋板是涵洞的承重結(jié)構(gòu)部分有石蓋板和鋼筋砼蓋板石蓋板:①當(dāng)跨徑較小,洞頂具有一定填土高度時(shí),可采用;

②跨徑L0≤2m,板厚d=15~40cm,并隨洞頂填土高度及跨徑而變;

③石料必須是不易風(fēng)化的、無裂縫的優(yōu)質(zhì)石板,石料強(qiáng)度等級(jí)MU40號(hào)以上。鋼筋砼蓋板:①當(dāng)跨徑較大,L0>200cm,或在無石料地區(qū)采用;

②板厚d=25~30cm。蓋板涵涵臺(tái)、基礎(chǔ)及洞身鋪底一般用漿砌(或干砌)塊石、片石構(gòu)成砂漿強(qiáng)度等級(jí)為M50基礎(chǔ)厚度一般60cm,鋪底厚度一般30cm蓋板涵沉降縫及防水層沉降縫設(shè)置目的:防止地基不均勻沉降蓋板涵沉降縫及防水層沉降縫設(shè)置要求:1)涵洞與急流槽、端墻、翼墻等結(jié)構(gòu)分段處設(shè)置。蓋板涵沉降縫及防水層2)沉降縫沿洞身一般每隔3~6m設(shè)置一道,具體位置需結(jié)合地基土質(zhì)變化情況及路堤高度而定。3)凡地基土質(zhì)發(fā)生變化、基礎(chǔ)埋置深度不同或基礎(chǔ)對(duì)地基的壓力發(fā)生較大變化處以及基礎(chǔ)填挖交界處,均應(yīng)設(shè)置沉降縫。4)凡采用填石抬高基礎(chǔ)的涵洞,都應(yīng)設(shè)置沉降縫,其間距不宜大于3m。5)置于均勻巖石地基上的涵洞可不設(shè)置沉降縫。6)斜交斜做涵沉降縫應(yīng)與路中線平行,斜交正做涵沉降縫應(yīng)與涵洞中心線垂直。蓋板涵沉降縫及防水層沉降縫填充蓋板涵沉降縫及防水層沉降縫填充1)基礎(chǔ)襟邊以下,填嵌瀝青木板或?yàn)r青砂板,也可用黏土填入搗實(shí),并在流水面邊緣用水泥砂漿填塞,深約5cm。2)基礎(chǔ)襟邊以下,接縫處外側(cè)以熱瀝青浸制麻筋填塞,深約5cm,內(nèi)側(cè)以水泥砂漿填塞,深約15cm。3)基礎(chǔ)襟邊以上,應(yīng)順沉降縫周圍設(shè)置黏土保護(hù)層,厚度約20cm。蓋板涵沉降縫及防水層防水層1)各式鋼筋砼涵洞,在基礎(chǔ)面以上,凡被土掩埋部分的表面,均涂以兩層熱瀝青2)混凝土及石砌涵洞被土掩埋部分的表面,只需將圬工表面做平,無凹入存水部分,可以不設(shè)防水層3)鋼筋混凝土明涵采用防水砂漿或防水混凝土4)石蓋板涵板頂可用草筋膠泥糊頂防水層,并將表面做成拱形,以利排水拱涵拱涵組成主體:拱圈、護(hù)拱、拱上側(cè)墻、涵臺(tái)、基礎(chǔ)、鋪底附屬:沉降縫、防水層、排水設(shè)施拱涵拱圈拱圈是拱涵的承重結(jié)構(gòu)拱涵拱圈材料:石料、砼、磚等,常用等截圓弧拱矢跨比:常用1/2、1/3、1/4,一般不小于1/4坦圓拱:矢跨比小于1/6,建筑高度受限時(shí)用拱圈厚度:d=25~35cm拱涵涵臺(tái)(墩)支撐拱圈并傳遞荷載至地基的圬工構(gòu)造物涵臺(tái)基礎(chǔ)視地基土壤情況,分別采用整體式或分離式。整體式基礎(chǔ)用于卵形拱及小跨徑涵洞或松軟地基上的涵洞;分離式基礎(chǔ)用于較大跨徑涵洞。拱涵護(hù)拱作用:用于保護(hù)拱圈材料:白灰砂漿或水泥砂漿砌片石構(gòu)成高度:一般為矢高之半拱涵拱上側(cè)墻、鋪底多用水泥砂漿砌片石構(gòu)成拱涵排水設(shè)施及沉降縫排水設(shè)施設(shè)于拱背及臺(tái)背,作用主要是排除路基滲水,使拱圈免受水的侵蝕,確保路基穩(wěn)定沉降縫設(shè)置方法同蓋板涵拱涵排水設(shè)施及沉降縫沉降縫設(shè)置方法同蓋板涵箱涵箱涵箱涵特點(diǎn)整體閉合式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)具有良好的整體性和抗震性施工較復(fù)雜且造價(jià)高適用僅在較軟地基上采用一般在高等級(jí)公路上采用箱涵組成主體:涵身、翼墻、基礎(chǔ)附屬:變形縫箱涵涵身洞身根據(jù)需要做成長(zhǎng)方形斷面或正方形斷面箱涵壁厚一般為δ=22~35cm箱涵內(nèi)壁面四個(gè)角處往往做成450的斜面箱涵翼墻在涵身洞口側(cè)的兩端,與洞身聯(lián)成整體鋼筋混凝土薄壁結(jié)構(gòu)用于洞身與進(jìn)出口錐坡的連接,支擋路基填土當(dāng)采用八字墻洞口時(shí),可不用翼墻箱涵基礎(chǔ)一般為雙層結(jié)構(gòu)上層為混凝土結(jié)構(gòu),厚度10cm下層為砂礫石墊層,厚度40~70cm箱涵變形縫設(shè)于洞身中部連同基礎(chǔ)變形縫一道設(shè)計(jì)6.4涵洞洞口形式及構(gòu)造組成:進(jìn)水口和出水口作用:連接、保護(hù)常用類型八字式、端墻式、跌水井扭坡式、平頭式、走廊式、流線型常用涵洞洞口八字式洞口特點(diǎn):重力式結(jié)構(gòu),構(gòu)造簡(jiǎn)單,建筑結(jié)構(gòu)較美觀,施工簡(jiǎn)單,造價(jià)較低適用條件:常用于河溝平坦順直、無明顯河槽,且溝底與涵底高差變化不大的情況常用涵洞洞口潛入式八字墻為縮短翼墻長(zhǎng)度,減少墻身數(shù)量并使涵洞與溝槽順接,將翼墻末端做成矮墻的八字墻常用涵洞洞口直墻式洞口八字墻墻身與公路中線垂直的洞口形式適用于涵洞跨徑與河溝寬度基本一致,無需集納和擴(kuò)散水流僅為疏通兩側(cè)農(nóng)田灌溉時(shí)的情況常用涵洞洞口八字式洞口參數(shù)涵洞斜度f:涵軸線與路中線的法線方向的夾角水流擴(kuò)散角θ:沿涵軸線方向翼墻向外側(cè)的張角,由經(jīng)驗(yàn)知,多采用30°,且左右對(duì)稱翼墻斜度β:八字墻墻身與路中線法線方向的夾角常用涵洞洞口正八字墻洞口:f=0斜八字墻洞口:f≠0直墻式洞口:f=0,θ=β=0常用涵洞洞口正八字墻洞口路中線與涵軸線相互垂直涵洞長(zhǎng)度短,造價(jià)低,施工方便常用涵洞洞口斜八字墻洞口斜交斜做:洞口帽石方向與路中線方向平行。斜交正做:洞口帽石方向與涵軸線方向垂直。常用涵洞洞口斜交斜做八字墻洞口正翼墻是向涵軸線外側(cè)方向傾斜β1

角的翼墻反翼墻是向涵軸線內(nèi)側(cè)方向傾斜β2

角的翼墻正翼墻:β1

≤60°經(jīng)濟(jì)反翼墻:β2=0°經(jīng)濟(jì)常用涵洞洞口斜交正做八字墻洞口大翼墻是涵軸線與路中線相交為銳角側(cè)的翼墻小翼墻是涵軸線與路中線相交為鈍角側(cè)的翼墻大翼墻:β1

愈小愈經(jīng)濟(jì)小翼墻:β2

=0°時(shí)最為經(jīng)濟(jì)常用涵洞洞口斜交正做八字墻洞口端墻和帽石可做成臺(tái)階式或斜坡式兩種常用涵洞洞口端墻式洞口端墻:在涵臺(tái)兩端修一垂直于臺(tái)身并與臺(tái)身同高的矮墻(又稱一字墻式)類型:端墻+錐坡、端墻+排水溝、端墻+擋土墻a)、b)錐坡式c)邊溝式d)邊溝小錐坡式e)擋墻式常用涵洞洞口錐坡式洞口(端墻+錐坡)適用條件:與八字墻類似水力性能、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性、靈活性比八字式好多用于寬淺河溝或孔徑壓縮較大的情況更適用于涵臺(tái)較高的涵洞常用涵洞洞口斜錐坡式洞口一般多采用斜交正做形式外觀上不對(duì)稱、不美觀,盡量減小斜交角度常用涵洞洞口跌水井洞口形式①邊溝跌水井洞口——適用于內(nèi)側(cè)有挖方邊溝涵洞的洞口

②一字墻跌水井洞口——適用于一般陡坡溝槽跌水陡坡河溝水常用涵洞洞口跌水井洞口使用條件①天然河溝縱坡大于50%②路基縱斷面設(shè)計(jì)不能滿足涵洞建筑高度要求③涵洞進(jìn)口開挖大,以及天然溝槽與涵洞進(jìn)水口涵底的高差較大常用涵洞洞口扭坡式洞口為使洞口與人工灌溉渠道水流順暢,避免產(chǎn)生過大的水頭損失或減少?zèng)_刷或淤積,用一段變邊坡的過渡段設(shè)于洞口與渠道之間,即構(gòu)成扭坡式洞口常用涵洞洞口平頭式洞口平頭式洞口常用于鋼筋混凝土管涵,因需制作特殊的洞口管節(jié)模板,費(fèi)用較高,僅適用于大批預(yù)制。常用涵洞洞口走廊式洞口走廊式洞口建筑由兩個(gè)前后高度相等的平行墻構(gòu)成,平行墻的端部在平面上做成圓曲線形。常用涵洞洞口流線型洞口特殊的涵洞洞口倒虹吸洞口波紋管涵洞口斜交洞口護(hù)坡一字式洞口帶圓形聚水池洞口上擋墻接跌水井洞口帶沉淀池的八字式洞口特殊的涵洞洞口倒虹吸洞口波紋管涵洞口斜交洞口護(hù)坡一字式洞口帶圓形聚水池洞口上擋墻接跌水井洞口帶沉淀池的八字式洞口特殊的涵洞洞口倒虹吸洞口波紋管涵洞口斜交洞口護(hù)坡一字式洞口帶圓形聚水池洞口上擋墻接跌水井洞口帶沉淀池的八字式洞口特殊的涵洞洞口倒虹吸洞口波紋管涵洞口斜交洞口護(hù)坡一字式洞口帶圓形聚水池洞口上擋墻接跌水井洞口帶沉淀池的八字式洞口特殊的涵洞洞口倒虹吸洞口波紋管涵洞口斜交洞口護(hù)坡一字式洞口帶圓形聚水池洞口上擋墻接跌水井洞口帶沉淀池的八字式洞口特殊的涵洞洞口倒虹吸洞口波紋管涵洞口斜交洞口護(hù)坡一字式洞口帶圓形聚水池洞口上擋墻接跌水井洞口帶沉淀池的八字式洞口涵洞洞口綜合比較洞口形式適用性優(yōu)缺點(diǎn)八字式平坦順直、縱斷面高差不大的河溝。配合路堤邊坡設(shè)置,廣泛用于需收納、擴(kuò)散水流處水力性能較好,施工簡(jiǎn)單,工程量較小,應(yīng)用廣泛直墻式涵洞跨徑與溝寬基本一致,無需集納與擴(kuò)散水流的河溝、人工渠道水力性能良好,工程量少。在山區(qū)能配合集流槽、消力池使用,應(yīng)用不廣泛端墻式平原地區(qū)流速很小,流量不大的河溝、水渠構(gòu)造簡(jiǎn)單,造價(jià)低,但水力性能較差錐坡式寬淺河溝上,對(duì)水流壓縮較大的涵洞,常與較高、較大的涵洞配合水力性能較好,能增強(qiáng)高路堤洞口、洞身的穩(wěn)定性,但工程量較大,應(yīng)用廣泛跌水井式溝槽縱坡較大,涵洞進(jìn)口為挖方,以及天然溝槽與進(jìn)口高差較大的涵洞水力性能較好,具有消能、集水、降坡的功能。井內(nèi)沉淀泥沙應(yīng)經(jīng)濟(jì)清理扭坡式涵身迎水面坡度與人工水渠、河溝側(cè)向邊坡不一致時(shí)采用水力性能較好,水流對(duì)涵洞沖刷小。施工工藝較復(fù)雜。平頭式水流過涵洞側(cè)向擠束不大,流速較小,洞口管節(jié)需大批使用,可集中生產(chǎn)時(shí)采用節(jié)省材料,工藝較復(fù)雜,水力性能較差走廊式需收納、擴(kuò)散水流的無壓力式涵洞,涵洞孔徑偏小時(shí)采用水力性能較好,工程量比八字式多,施工較麻煩流線型需通過流速、流量較大的水流,路幅較寬,涵身較長(zhǎng),大量使用時(shí)充分發(fā)揮涵洞孔徑的宣泄能力,水力性能較好,但施工工藝復(fù)雜,材料用量較多各類洞口比較表6.5涵洞進(jìn)出口溝床加固及防護(hù)一般要求進(jìn)水口溝床加固與防護(hù)出水口溝床加固與防護(hù)進(jìn)水口溝床加固與防護(hù)加固措施根據(jù)河床地形、地質(zhì)、水文條件確定緩坡溝床加固:天然河溝縱坡小于10%較陡溝床加固:天然河溝縱坡10%~40%陡坡溝床加固:天然河溝縱坡大于50%溝床特殊加固:擋石、擋水、擋砂等進(jìn)水口溝床加固與防護(hù)加固措施緩坡溝床加固

河溝順直、縱坡平緩

僅對(duì)進(jìn)口采用干砌片石加固

鋪砌長(zhǎng)度通常為1.0m

整體鋪砌:孔徑較小時(shí)

局部鋪砌:孔徑較大時(shí)進(jìn)水口溝床加固與防護(hù)加固措施一般陡坡溝床加固

適當(dāng)開挖,再對(duì)邊坡和溝底進(jìn)行鋪砌(漿砌)

溝槽開挖的邊坡坡率采用1:4~1:10

緩坡涵設(shè)置緩坡段,長(zhǎng)度約為(1~2)孔徑

陡坡涵可不設(shè)置緩坡涵進(jìn)水口溝床加固與防護(hù)加固措施陡坡溝床加固采用消能減速設(shè)施——首先關(guān)水,然后再處理

處理方法一:下挖做多級(jí)跌水,層層減速

處理方法二:上埋樁、板、坎等加糙設(shè)施進(jìn)水口溝床加固與防護(hù)加固措施溝床特殊加固及防護(hù)措施

巖石挖方跌水井進(jìn)水口溝床加固與防護(hù)加固措施溝床特殊加固及防護(hù)措施小型擋石壩進(jìn)水口溝床加固與防護(hù)加固措施溝床特殊加固及防護(hù)措施進(jìn)口邊溝加固進(jìn)水口溝床加固與防護(hù)加固措施溝床特殊加固及防護(hù)措施進(jìn)口擋檻效能設(shè)施進(jìn)水口溝床加固與防護(hù)加固措施溝床特殊加固及防護(hù)措施設(shè)養(yǎng)護(hù)階梯的進(jìn)口進(jìn)水口溝床加固與防護(hù)加固措施溝床特殊加固及防護(hù)措施設(shè)擋水墻的進(jìn)口進(jìn)水口溝床加固與防護(hù)加固措施溝床特殊加固及防護(hù)措施設(shè)有擋砂墻的進(jìn)口進(jìn)水口溝床加固與防護(hù)注意問題在設(shè)置各類型進(jìn)口加固設(shè)施時(shí),應(yīng)特別注意使水流順暢進(jìn)水口新開引水河溝應(yīng)力求較短,禁止上游開挖出現(xiàn)積水坑陡坡涵進(jìn)口可視具體情況設(shè)置踏步,以便養(yǎng)護(hù)人員上下

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