公路橋涵PPT課件

1、1一、課程性質(zhì)公路小橋涵勘測設(shè)計是交通工程專業(yè)的一門重要專業(yè)課程。二、課程任務(wù)與目的主要學(xué)習(xí)公路小橋涵勘測設(shè)計的基本概念、設(shè)計流量與孔徑計算的基本原理、外業(yè)勘測與內(nèi)業(yè)設(shè)計的基本方法以及涵洞結(jié)構(gòu)計算、尺寸及工程數(shù)量計算 等。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握公路橋涵的勘測與設(shè)計思路、步驟及方法，為今后從事道路設(shè)計、施工、監(jiān)理等工作打下基礎(chǔ)。 公路小橋涵勘測設(shè)計公路小橋涵勘測設(shè)計第1頁/共42頁2三、課程學(xué)習(xí)要求 了解與熟悉公路小橋涵設(shè)計的基本概念，小橋涵的作用與劃分、設(shè)計原則與基本要求，小橋涵勘測的內(nèi)容與方法，位置選擇原則與要求。 熟練掌握小橋涵流量與孔徑計算的基本原理與具體方法。 掌握涵洞的組成、洞

2、身構(gòu)造及立面布置，洞口構(gòu)造、類型及溝床加固與防護技術(shù)。 掌握小橋涵結(jié)構(gòu)計算及工程數(shù)量的計算方法。 掌握小橋涵內(nèi)業(yè)設(shè)計的一般要求、設(shè)計步驟與設(shè)計成果。公路小橋涵勘測設(shè)計公路小橋涵勘測設(shè)計第2頁/共42頁3四、課程學(xué)習(xí)重難點 小橋涵的水文計算方法，包括暴雨推理法、徑流形成法、形態(tài)調(diào)查法、直接類比法等。 小橋涵水力計算，包括小橋的水力計算和涵洞的水力計算思路、步驟。 常見涵洞的結(jié)構(gòu)計算方法。 小橋涵尺寸及工程數(shù)量的計算，包括涵洞長度計算、橋涵主體工程數(shù)量計算以及涵洞洞口尺寸及工程數(shù)量計算等。 公路小橋涵勘測設(shè)計公路小橋涵勘測設(shè)計第3頁/共42頁4五、課程考核方式 采取結(jié)構(gòu)評分，平時成績占30%，考試

3、成績占70%。 平時成績由作業(yè)、上課提問及考勤情況來評定，其中作業(yè)和上課提問占20%，考勤占10%。 考試試題從題庫中隨機選取。公路小橋涵勘測設(shè)計公路小橋涵勘測設(shè)計第4頁/共42頁5本 課 程 主 要 內(nèi) 容第一章 概述第二章 小橋涵類型及選擇 第三章 小橋涵勘測 第四章 小橋涵水文計算第五章 小橋涵水力計算第六章 小橋涵結(jié)構(gòu)計算第七章 涵洞構(gòu)造第八章 小橋涵設(shè)計第九章 小橋涵尺寸及工程數(shù)量計算第十章 小橋涵CAD簡介第5頁/共42頁6第一章第一章 概概 述述公路小橋涵勘測設(shè)計公路小橋涵勘測設(shè)計第6頁/共42頁71 1、概念、概念 公（鐵）路上用來跨越河流、山谷、線路等的建公（鐵）路上用來跨越

4、河流、山谷、線路等的建筑物，是重要的排水構(gòu)造物筑物，是重要的排水構(gòu)造物2 2、作用、作用路基不受水流沖刷或浸襲跨越障礙物，使路基連續(xù)跨越相交河流、道路，保證通航、通車、行人保證農(nóng)田水利、灌溉一、小橋涵的作用與劃分第一節(jié)第一節(jié) 小橋涵概要小橋涵概要小橋涵工程投資占總投資的20以上第7頁/共42頁83 3、劃分（按孔徑）、劃分（按孔徑）一、小橋涵的作用與劃分第一節(jié)第一節(jié) 小橋涵概要小橋涵概要多孔跨徑總長L1(m)單孔跨徑總長Lb (m)小橋8L1305 Lb 20涵洞Lb 5第8頁/共42頁9 公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTG B01-2003規(guī)定： 橋涵分類有兩個指標(biāo)一個是單孔跨徑，用以反映技術(shù)復(fù)雜程度；

5、另一個是多孔跨徑總長，用以反映建設(shè)規(guī)模。單孔跨徑（標(biāo)準(zhǔn)跨徑）：梁式橋、板式橋以兩橋墩中線間距或橋墩中線與臺背前緣間距為準(zhǔn)；拱式橋和涵洞以凈跨徑為準(zhǔn)。多孔跨徑總長：梁式橋、板式橋為多孔標(biāo)準(zhǔn)跨徑的總長；拱式橋為兩岸橋臺內(nèi)起拱線間的距離；其他形式橋梁為橋面系車道長度。第一節(jié)第一節(jié) 小橋涵概要小橋涵概要第9頁/共42頁10第一節(jié)第一節(jié) 小橋涵概要小橋涵概要圖1 梁式橋圖4 涵洞圖2 板式橋圖3 拱橋第10頁/共42頁第一節(jié)第一節(jié) 小橋涵概要小橋涵概要懸索橋與斜拉橋法國諾曼底大橋江蘇潤揚長江大橋南汊橋第11頁/共42頁12 需要指出的是，管涵和箱涵不論其管徑或跨徑大小、孔數(shù)多少均稱為涵洞需要指出的是，管

6、涵和箱涵不論其管徑或跨徑大小、孔數(shù)多少均稱為涵洞第一節(jié)第一節(jié) 小橋涵概要小橋涵概要第12頁/共42頁13 蓋板涵蓋板涵板橋板橋第一節(jié)第一節(jié) 小橋涵概要小橋涵概要第13頁/共42頁14 拱涵拱涵拱橋拱橋第一節(jié)第一節(jié) 小橋涵概要小橋涵概要第14頁/共42頁15橋涵分類 多孔跨徑總長L1（m） 單孔跨徑Lb（m） 特大橋 L11000 Lb150 大橋 100L11000 40Lb150 中橋 30 L1100 20Lb40 小橋 8L130 5Lb20 涵洞 - Lb5 第一節(jié)第一節(jié) 小橋涵概要小橋涵概要表2 橋涵分類第15頁/共42頁16橋梁主要尺寸概念區(qū)別1.橋梁全長(L) ：有橋臺的為兩端橋

7、臺的側(cè)墻或八字墻尾端點之間的距離，無橋臺的為橋面系長度，橋梁全長簡稱橋長。2.橋梁的多孔跨徑總長(L1) ：梁式橋、板式橋為多孔標(biāo)準(zhǔn)跨徑的總長；拱式橋為兩岸橋臺內(nèi)起拱線間的距離；其他形式橋梁為橋面系車道長度。 3.橋梁的單孔跨徑（標(biāo)準(zhǔn)跨徑）(Lb) ：指橋墩中線間距離或橋墩中線與橋臺背前緣的間距，對于拱式橋是指其凈跨徑。第一節(jié)第一節(jié) 小橋涵概要小橋涵概要第16頁/共42頁174.橋梁凈跨徑(l0)：對于梁式橋凈跨徑是指設(shè)計洪水位上相鄰兩個橋墩（或橋臺）之間的凈距，而拱式橋是指每孔拱跨拱腳截面內(nèi)邊緣之間的距離。5.總跨徑(l0) ：是多跨橋梁各孔凈跨徑的總和(l0)，也稱橋梁孔徑，它反映橋梁排泄

8、洪水的能力。6.計算跨徑(l)：對于梁式橋是指橋跨兩端相鄰支座中心之間的距離。對于拱式橋是指拱軸線兩端點之間的距離。第一節(jié)第一節(jié) 小橋涵概要小橋涵概要第17頁/共42頁18第一節(jié)第一節(jié) 小橋涵概要小橋涵概要lLbLb第18頁/共42頁19二、小橋涵設(shè)計原則及基本要求1.設(shè)計原則（“十字方針”）l 安全l 適用l 經(jīng)濟l 美觀l 環(huán)保第一節(jié)第一節(jié) 小橋涵概要小橋涵概要第19頁/共42頁202.設(shè)計要求1)行車要求結(jié)構(gòu)使用安全結(jié)構(gòu)使用安全 符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，在設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)（100年）具有足夠的強度、剛度、穩(wěn)定性和耐久性符合橋面凈空建筑限界規(guī)定符合橋面凈空建筑限界規(guī)定 確定橋梁的寬度與高度，如圖1-1所

9、示。第一節(jié)第一節(jié) 小橋涵概要小橋涵概要第20頁/共42頁21第一節(jié)第一節(jié) 小橋涵概要小橋涵概要第21頁/共42頁222)排水要求u保證設(shè)計頻率洪水安全宣泄，表1-6u保證橋涵下足夠的凈空高度：計算水位或最高水位加安全高度，表1-7、表1-83)通航凈空要求通航或流放木筏河流天然河流及渠化河流，表1-9、表1-10限制性航道，表1-11第一節(jié)第一節(jié) 小橋涵概要小橋涵概要第22頁/共42頁23第一節(jié)第一節(jié) 小橋涵概要小橋涵概要hHHMbDHNWLDLNWL圖1-2 橋下通航凈空圖BM第23頁/共42頁244)跨線要求u公路與其他路線相交 各類交通方式凈空（表1-12）u公路與各種管線交叉： 管道與

10、橋梁間的最小距離大中橋不應(yīng)小于100m，小橋不應(yīng)小于50m； 油管與小橋涵不小于10m，天然氣管道與小橋涵不小于20m 高壓線與橋涵最小距離不得小于塔高第一節(jié)第一節(jié) 小橋涵概要小橋涵概要第24頁/共42頁255)滿足設(shè)計荷載要求設(shè)計荷載：車輛荷載和車道荷載6)橋上線形及橋頭引道要求第一節(jié)第一節(jié) 小橋涵概要小橋涵概要公路等級高速公路一級公路二級公路三級公路四級公路汽車荷載等級公路級公路級公路級公路級公路級第25頁/共42頁26三、小橋涵測設(shè)任務(wù)、內(nèi)容及步驟第一節(jié)第一節(jié) 小橋涵概要小橋涵概要現(xiàn)場勘探、調(diào)查收集整理資料橋涵位置測量繪圖、編制表格外業(yè)：外業(yè)：內(nèi)業(yè)：內(nèi)業(yè)：1.測設(shè)任務(wù)小橋涵勘測設(shè)計包括外

11、業(yè)勘測和內(nèi)業(yè)設(shè)計。第26頁/共42頁272、內(nèi)容及步驟1)外業(yè)勘測資料收集及勘測準(zhǔn)備小橋涵結(jié)構(gòu)類型選擇小橋涵位置選擇擬建小橋涵址測量小橋涵址調(diào)查第一節(jié)第一節(jié) 小橋涵概要小橋涵概要第27頁/共42頁282）小橋內(nèi)業(yè)設(shè)計 流量計算：將在第4章介紹 孔徑計算：將在第5章介紹 布置設(shè)計：將在第3章介紹 結(jié)構(gòu)設(shè)計：將在第7章介紹 幾何設(shè)計：將在第6、8、9章介紹 材料設(shè)計： 工程量計算：將在第8章介紹第一節(jié)第一節(jié) 小橋涵概要小橋涵概要第28頁/共42頁29 小型排水構(gòu)造物，是指匯水面積小、排水流量小、工程數(shù)量較小的人工構(gòu)造物，主要包括小橋、涵洞、過水路面、透水路堤、倒虹吸涵洞、渡槽等。一、小橋及涵洞 第

12、二節(jié)第二節(jié) 小型排水構(gòu)造物簡介小型排水構(gòu)造物簡介名稱與路基關(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）表1 小橋與涵洞的區(qū)別第29頁/共42頁30二、漫水橋（過水橋） 定義：指洪水期容許橋面漫水、短期淹沒的橋梁第二節(jié)第二節(jié) 小型排水構(gòu)造物簡介小型排水構(gòu)造物簡介圖1-5 漫水橋圖1-4 漫水橋結(jié)構(gòu)第30頁/共42頁31 適用情況：不發(fā)展的沖積扇漫流區(qū)河床寬而淺的河流主槽很窄但兩岸漫水較寬的河流及其他淹沒區(qū)公路容許有限度中斷交通的三、四級公路 漫水橋孔

13、徑及標(biāo)高按容許中斷交通時間計算決定第二節(jié)第二節(jié) 小型排水構(gòu)造物簡介小型排水構(gòu)造物簡介第31頁/共42頁32三、過水路面 定義：用加固路面、路肩及路基邊坡的方式，允許洪水期從路面上流過的排水構(gòu)造物 特點：建筑高度小，造價低，用料省第二節(jié)第二節(jié) 小型排水構(gòu)造物簡介小型排水構(gòu)造物簡介第32頁/共42頁33第二節(jié)第二節(jié) 小型排水構(gòu)造物簡介小型排水構(gòu)造物簡介圖1-7 過水路面圖1-8 過水路面標(biāo)志v適用情況： 流速較小、無底砂運動或底砂運動輕微，并且公路容許有限度中斷交通的三、四級公路，常用于寬闊漫流地區(qū)的河流第33頁/共42頁34四、透水路堤 定義：一種用塊石、片石干砌成路堤，利用石塊間孔隙排水的構(gòu)造

14、物 特點：排水量少，費用低 適用情況：在流量小、水流含沙量少的低等級公路上采用 分類：石砌透水路堤，帶涵管的透水路堤第二節(jié)第二節(jié) 小型排水構(gòu)造物簡介小型排水構(gòu)造物簡介圖圖1-9 1-9 石砌透水路堤石砌透水路堤圖圖1-10 1-10 帶管涵透水路堤帶管涵透水路堤第34頁/共42頁35五、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，為避免渠路干擾，利用倒虹吸原理修建的排水構(gòu)造物第二節(jié)第二節(jié) 小型排水構(gòu)造物簡介小型排水構(gòu)造物簡介第35頁/共42頁36 適用情況：路線穿過溝渠，路堤填土高度較低不足以修建明涵，或因灌溉需要，必須提高渠底建筑，架渡槽又不能滿足路面凈空要求 按構(gòu)造斷面分類：鋼筋混凝土蓋板方涵和圓管涵 按建筑材料分類：鑄鐵倒虹吸涵洞和鋼筋混凝土倒虹吸涵洞 缺點：造價高，接頭處易漏水，易淤塞，養(yǎng)護困難第二節(jié)第二節(jié) 小型排水構(gòu)造物簡介小型排水構(gòu)造物簡介第36頁/共42頁37六、渡槽 定義：當(dāng)橫跨公路的溝渠被公路截斷，又不能改移，且溝渠下足以保證形成凈空高度時，在公路上空架設(shè)的橫向排水構(gòu)造物 適用情況：用于農(nóng)田灌溉排水，很少用于排洪第二節(jié)第二節(jié) 小型排水構(gòu)造物簡介小型排水構(gòu)造物簡介圖圖1-13 某地渡槽某地渡槽圖圖1-12 渡槽結(jié)構(gòu)形式渡槽結(jié)構(gòu)形式第37頁/共42頁38