涵洞設(shè)計(jì)細(xì)則(5)

1、 解解 釋釋 馮忠居馮忠居 教授教授 長安大學(xué)長安大學(xué) 二零零七年九月二零零七年九月1.1.初測(cè)階段涵洞勘測(cè)的工作內(nèi)容和要求初測(cè)階段涵洞勘測(cè)的工作內(nèi)容和要求1) 初測(cè)階段勘測(cè)的目的目的是通過外業(yè)勘測(cè)和調(diào)查，收集和初步整理出涵洞設(shè)計(jì)所需的外業(yè)資料，包括涵洞所在區(qū)域的排水體系、地形、地質(zhì)、水文、農(nóng)田排灌等自然條件，結(jié)合路基排水系統(tǒng)合理擬定涵洞的位置、結(jié)構(gòu)類型、孔徑、高度、洞口布置及附屬工程等。五涵洞勘測(cè)2) 基本資料的收集 沿線地形圖，以能獲得匯水區(qū)流域面積、主河溝縱橫坡度等資料為原則。 地質(zhì)特征資料和區(qū)域地質(zhì)圖及資料。 多年平均降雨量，與設(shè)計(jì)洪水頻率相對(duì)應(yīng)的24h降雨量及雨力等。 涵位附近上、下

2、游壩、閘、渠等水利設(shè)施的修建情況和水文資料。 地區(qū)性洪水計(jì)算方法、歷史洪水資料、各河溝已有洪水計(jì)算成果。五涵洞勘測(cè) 現(xiàn)有排灌系統(tǒng)及規(guī)劃方案圖、各排灌渠的設(shè)計(jì)斷面、流量、水位等。 對(duì)于改建工程，還需收集有關(guān)原涵洞測(cè)設(shè)、施工及竣工資料。了解涵洞的使用、養(yǎng)護(hù)、水毀等情況。3) 初測(cè)的主要工作內(nèi)容 一般的涵洞經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)粗略勘測(cè)調(diào)查確定位置，但復(fù)雜的涵洞、改溝工程、人工排灌渠道等應(yīng)進(jìn)行高程與斷面測(cè)量。 當(dāng)涵洞處于村莊附近，應(yīng)調(diào)查歷史洪水位、常水位、溝床沖淤及漂浮物等情況。五涵洞勘測(cè) 調(diào)查涎流冰、泥石流及既有涵洞現(xiàn)狀、結(jié)構(gòu)類型、基礎(chǔ)埋深、沖淤變化、運(yùn)用情況等。 征求當(dāng)?shù)厝罕姾陀嘘P(guān)部門對(duì)擬建涵洞的意見?，F(xiàn)場(chǎng)初步

3、選定涵洞類型、洞口型式及防護(hù)工程類型。 勾繪涵址匯水面積，進(jìn)行必要的水文、水力計(jì)算。 采用調(diào)查、挖探、鉆探相結(jié)合的方法了解地基承載力、地質(zhì)構(gòu)造和地下水情況及其對(duì)構(gòu)造物的穩(wěn)定性影響等。在涵洞軸線上勘探點(diǎn)不少于五涵洞勘測(cè) 1個(gè)，其深度應(yīng)達(dá)到持力層，遇軟弱地基應(yīng)穿 過軟弱夾層。提供涵洞軸線地質(zhì)斷面圖與勘探 點(diǎn)柱狀圖。對(duì)地質(zhì)條件復(fù)雜的場(chǎng)地，應(yīng)增勘涵 洞中線及左、右邊線的地質(zhì)斷面圖。 對(duì)于改建工程，還應(yīng)查明原涵洞的位置、結(jié) 構(gòu)形式、荷載標(biāo)準(zhǔn)、跨徑、高度、長度、基礎(chǔ) 形式及埋置深度、修建年代、損毀修復(fù)等情況 及利用的程度。五涵洞勘測(cè)2.2.定測(cè)階段涵洞勘測(cè)的工作內(nèi)容和要求定測(cè)階段涵洞勘測(cè)的工作內(nèi)容和要求1

4、) 定測(cè)階段涵洞勘測(cè)的目的目的是根據(jù)批準(zhǔn)的初步設(shè)計(jì)文件所確定的原則和方案，在初測(cè)資料的基礎(chǔ)上，進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查、勘測(cè)、核實(shí)、補(bǔ)充或 修正，確定涵洞的位置、交角、結(jié)構(gòu)類型、孔徑、涵底標(biāo)高、地基土壤類別、基礎(chǔ)形式、洞口布置及附屬工程等，滿足施工圖設(shè)計(jì)需要。2) 定測(cè)的主要工作內(nèi)容 涵址平面示意圖和（工點(diǎn)）地形圖測(cè)量一般的涵洞可繪制涵址平面示意圖。應(yīng)示出路線、溝渠、建筑物的相對(duì)位置；涵址樁號(hào)；五涵洞勘測(cè) 歷史洪水位和泛濫范圍；原地面（含溝底）主 要特征點(diǎn)高程等。 復(fù)雜的涵洞，應(yīng)繪制涵址地形圖。其范圍為上 游2倍溝寬、下游1倍溝寬，并超過鋪砌加固長 度，順路線方向?yàn)樽罡邭v史洪水位以上0.5m。 除平面示

5、意圖要求外，還應(yīng)增繪地面等高線； 設(shè)計(jì)頻率洪水泛濫線；涵洞及調(diào)治構(gòu)造物位 置；改溝位置；改建工程原有墩臺(tái)、進(jìn)出口及 鋪砌的位置和高程等。五涵洞勘測(cè) 涵址橫斷面測(cè)量 應(yīng)沿路線方向測(cè)量涵址中線溝渠斷面；當(dāng)溝渠 與路線正交時(shí)，即為溝渠的橫斷面。比例尺可 根據(jù)溝渠寬度采用1：501：200，測(cè)繪范圍一 般在調(diào)查歷史洪水位以上0.5m，或洪水泛洪線 10m以外，溝渠有堤壩時(shí)應(yīng)測(cè)到堤外。應(yīng)示出 涵址樁號(hào)；路基設(shè)計(jì)標(biāo)高；歷史洪水位、設(shè)計(jì) 水位；地貌情況；地質(zhì)挖探等。若溝形復(fù)雜， 洞口不易布置時(shí)，可選擇上、下游洞口附近補(bǔ) 測(cè)斷面。當(dāng)路幅較寬、斜交角度較大時(shí)尚需增 測(cè)必要的垂直溝渠的橫斷面。 五涵洞勘測(cè) 溝渠縱

6、斷面測(cè)量 溝渠縱斷面一般應(yīng)沿溝底施測(cè)，施測(cè)長度為 上、下游洞口外不應(yīng)小于20米。 比例尺采用 1：1001：200。應(yīng)示出溝渠縱坡；沖淤情 況；涵址樁號(hào)；路基設(shè)計(jì)標(biāo)高；歷史洪水位 和設(shè)計(jì)水位的水面線。對(duì)于改建工程，尚須 增加原涵洞、進(jìn)出口鋪砌加固等構(gòu)造物的位 置和高程等。 溝渠洪水縱坡測(cè)量 當(dāng)洪水位比降不易測(cè)到時(shí)，可用常水位、低 水位比降或溝底平均坡度代替，其施測(cè)長度：五涵洞勘測(cè) 在平原區(qū)，宜沿溝渠上游測(cè)量200米，下游100 米；在山區(qū)，宜沿溝渠上游測(cè)量100米，下游 50米；如有陡坡跌水時(shí)，其施測(cè)長度還應(yīng)將陡 坡跌水包含在內(nèi)。 地質(zhì)調(diào)查及勘探 對(duì)存在不良地質(zhì)的涵洞或移位、新增涵洞，其 地基

7、的地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造及巖土承載力應(yīng)補(bǔ) 充地質(zhì)勘探。提供資料與初測(cè)階段相同。五涵洞勘測(cè)3.3.涵洞勘測(cè)的精度要求涵洞勘測(cè)的精度要求1) 外業(yè)勘測(cè)資料應(yīng)準(zhǔn)確可靠、系統(tǒng)完整，要求深入現(xiàn)場(chǎng)，反復(fù)細(xì)致地邊調(diào)查、邊勘測(cè)、邊核實(shí)、邊整理，最后提交涵洞勘測(cè)調(diào)查整理表。2) 復(fù)雜的涵洞、改溝工程、人工排灌渠道等，應(yīng)放樁并實(shí)測(cè)高程與斷面，必要時(shí)應(yīng)測(cè)繪1：500 1：2000工點(diǎn)地形圖。當(dāng)?shù)匦渭八臈l件簡(jiǎn)單時(shí)，可在1：2000地形圖上查取或采用數(shù)字地面模型內(nèi)插獲取，并應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)。3) 涵洞調(diào)查和勘測(cè)中的高程應(yīng)與路線高程系統(tǒng)一致，并應(yīng)起閉于路線的水準(zhǔn)點(diǎn)，允許閉合差為五涵洞勘測(cè) (mm)；平面位置應(yīng)與路線控制樁建立聯(lián)

8、系，量距限差1/2000。歷史洪水位、水文斷面 及溝渠洪水縱坡的高程讀數(shù)取位至厘米，允許 閉合差 (mm)；水平量距誤差不大于 1/2000。 4. 4.涵洞的平面布設(shè)涵洞的平面布設(shè) 1) 涵洞布設(shè)原則 應(yīng)根據(jù)沿線地形、地質(zhì)、水文等條件，結(jié) 合路線排水系統(tǒng)，適應(yīng)農(nóng)田排灌，經(jīng)濟(jì)合理地 布設(shè)涵洞。30 L50 L五涵洞勘測(cè) 在跨越排水溝槽處、通過農(nóng)田排灌渠道處、平原區(qū)路線通過較長的低洼或泥沼地帶、傍山或沿溪路線暴雨時(shí)徑流易集中地帶以及邊溝排水需要時(shí)，均應(yīng)設(shè)置涵洞。當(dāng)?shù)匦螚l件許可，經(jīng)過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，可并溝設(shè)涵。 涵洞位置和方向的布設(shè)，宜與水流方向一致，避免因涵洞布設(shè)不當(dāng)，引起上游水位壅高，淹沒農(nóng)田

9、、村莊和路基，引起下游流速過大，加劇沖蝕溝岸及路基。 涵洞的設(shè)置應(yīng)綜合考慮施工和養(yǎng)護(hù)維修的要求，降低建設(shè)和養(yǎng)護(hù)費(fèi)用。五涵洞勘測(cè) 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，但考慮路基施工壓實(shí)方便，其涵洞間距不宜小于50米。2) 山區(qū)涵洞布設(shè) 山嶺地區(qū)一般應(yīng)一溝一涵。在降雨量大或者暴雨集中且山坡植被很稀疏的地區(qū)，河溝均不宜合并設(shè)涵。當(dāng)匯水區(qū)很小，兩河溝相距很近，又具備溝通的條件下，通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，可合并設(shè)涵，但應(yīng)注意修建必要的防護(hù)工程。五涵洞勘測(cè) 涵洞的設(shè)置應(yīng)盡量符合水流方向，不宜為減短涵長強(qiáng)行正交。當(dāng)流速或流量較大，或窄深河溝兩岸橫向坡度較大、河溝水流方向與路線不垂直時(shí)，

10、宜將涵洞斜交布設(shè)，其斜度不宜大于45。 在截水溝排水出口處應(yīng)布設(shè)涵洞，以免水順邊溝流經(jīng)距離過長而沖刷路面和路基。 路線的轉(zhuǎn)角大于90，曲線半徑較小，彎道前的縱坡大于4，且坡長在200米內(nèi)又無其他涵洞時(shí)，在彎道地點(diǎn)附近應(yīng)布設(shè)涵洞。 五涵洞勘測(cè) 路線由陡坡（5%）段過渡到緩坡（3%）段，在此200米內(nèi)又無其他涵洞時(shí)，在變坡點(diǎn)附近應(yīng)布設(shè)涵洞。 沿溪線涵洞的布設(shè)，應(yīng)考慮上游洞口水流方向，下游洞口應(yīng)不危及農(nóng)田和村鎮(zhèn)。五涵洞勘測(cè)3) 山前區(qū)（丘陵地帶）涵洞布設(shè) 流量較大、水流集中的丘陵河溝，可集中設(shè)置涵洞；當(dāng)流量較小、水流分散時(shí)，可采用分散與集中相結(jié)合的方法布設(shè)沿線涵洞。 丘陵區(qū)寬谷槽田地帶，可將涵洞布設(shè)

11、在地質(zhì)條件較好的山坡坡腳或溪溝邊岸附近。 在漫流無顯著溝槽地帶，可采取分片泄洪的原則，結(jié)合水流出路選擇低洼處布設(shè)涵洞，但不應(yīng)過分集中布設(shè)。五涵洞勘測(cè) 在山口沖積扇地區(qū)，應(yīng)分散布設(shè)涵洞，不應(yīng)強(qiáng)行改溝引至低洼處。兩沖積扇間洼地，亦應(yīng)布設(shè)涵洞。 路線跨越彎曲的河溝時(shí)，在地形條件許可的情況下，可進(jìn)行裁彎取直，改移河溝，使水流暢通，并盡量與路線正交。當(dāng)路線跨越彎曲的溝谷處為堅(jiān)硬的巖石，且涵身很長時(shí)，不易改溝設(shè)涵，可將涵身設(shè)為曲線形，確保水流暢通，節(jié)省工程量。五涵洞勘測(cè) 在農(nóng)灌區(qū)應(yīng)與農(nóng)田排灌系統(tǒng)相配合。當(dāng)須局部改變?cè)信殴嘞到y(tǒng)時(shí)，不應(yīng)降低原有排灌功能。4) 平原區(qū)涵洞布設(shè) 應(yīng)根據(jù)農(nóng)業(yè)灌溉所需的天然河溝和人

12、工渠道位置，按天然排灌系統(tǒng)布設(shè)涵洞，避免因改溝合并占用農(nóng)田和破壞既有的耕作和排灌系統(tǒng)。 對(duì)于人工排灌渠道，應(yīng)與當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門協(xié)商涵址及孔徑，避免調(diào)查不徹底，造成施工期間或工后增補(bǔ)涵洞。五涵洞勘測(cè) 在路線通過較長的低洼、泥沼地段時(shí)，應(yīng)向當(dāng)?shù)鼐用瘛⒂嘘P(guān)部門詳細(xì)了解水流趨向，在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置涵洞。 路線靠近村莊時(shí)，涵洞布設(shè)應(yīng)能排除村內(nèi)瀝水，且涵洞的出水口設(shè)置應(yīng)不危及農(nóng)田和房屋。 在有長期積水的低洼地段，應(yīng)設(shè)置涵洞，以降低路基兩側(cè)水位差。 當(dāng)河溝嚴(yán)重彎曲、分叉時(shí)，可改溝取直或合并設(shè)正交涵。移位后的涵洞，上游應(yīng)有1.5倍河槽寬的直溝段長度，下游以占地面積及工程量最小為原則；宜設(shè)置上下游防護(hù)工程，以防止引

13、五涵洞勘測(cè)起上游水位壅高，造成淹沒農(nóng)田、村莊，或流速增大加劇下游溝岸與耕地的沖蝕。5) 不良地質(zhì)地段及特殊條件下的涵洞布設(shè) 涵洞應(yīng)盡量避免布設(shè)在泥石流地區(qū)，無法繞避時(shí)，可設(shè)在流通區(qū)的最窄處，且孔徑應(yīng)適當(dāng)增大，凈高應(yīng)比流動(dòng)泥石流的平衡高度高出1.0米以上。 在軟土泥沼地段，涵洞應(yīng)選擇在泥沼覆蓋層較淺或厚度較薄的地帶布設(shè)，以便于地基基礎(chǔ)的處理。五涵洞勘測(cè) 在水庫回水區(qū)段涵洞應(yīng)布設(shè)在水庫正常蓄水位以上。地形地質(zhì)條件允許時(shí)，可將涵洞移建于岸坡上。 在填挖交界地段，涵洞應(yīng)布設(shè)在原狀地基上，或?qū)⑼诜铰坊M(jìn)行開挖，然后填筑涵洞地基，以避免不均勻沉降。 路基高填地段，河溝邊坡穩(wěn)定、土壤密實(shí)時(shí)，可將涵址從溝底移

14、至岸坡上。 五涵洞勘測(cè)5.5.涵洞的立面布設(shè)涵洞的立面布設(shè)1) 涵洞布設(shè)原則 應(yīng)根據(jù)實(shí)際地形、地質(zhì)及水文等條件進(jìn)行涵洞立面布設(shè)，確保涵洞基礎(chǔ)穩(wěn)定，涵底不沖不淤。 坡山嶺重丘地區(qū)河溝縱坡較陡，水流流速較大，涵洞立面布設(shè)應(yīng)結(jié)合具體地形地質(zhì)情況，設(shè)置緩坡涵或陡涵。 平原微丘地區(qū)河溝縱坡較平緩，水流流速較小，設(shè)在天然河床上的涵洞，其鋪砌頂面標(biāo)高及坡度應(yīng)與天然溝底標(biāo)高及溝底縱坡基本一致。五涵洞勘測(cè)2) 平原微丘區(qū)涵洞布設(shè) 當(dāng)河溝縱坡3%，且涵長15m時(shí)，涵洞基底可水平設(shè)置，涵底鋪砌縱坡可采用1%3%。 當(dāng)河溝縱坡3%，但6%時(shí)，涵底鋪砌可采用與天然河溝相同的縱坡。涵洞基礎(chǔ)底面當(dāng)河溝縱坡較小時(shí)，可設(shè)置為平

15、置式；河溝縱坡較大時(shí)，可設(shè)置為斜置式。當(dāng)路線以路塹形式通過灌溉溝渠且不滿足建設(shè)渡槽的凈空要求時(shí)，可采用豎井式倒虹吸管涵洞，其立面布設(shè)應(yīng)使出水口鋪砌頂面標(biāo)高低于五涵洞勘測(cè)進(jìn)水口標(biāo)高，涵身底部順?biāo)飨蚩v坡可采用1%3%。構(gòu)造中應(yīng)注意采取防漏和防淤措施。3) 山嶺重丘區(qū)涵洞布設(shè) 緩坡涵洞布設(shè) 當(dāng)河溝中縱坡較小且涵長較短時(shí)，可按下游洞口溝床標(biāo)高，以3%左右的緩坡向上延伸設(shè)置涵底鋪砌。上游的鋪砌，選擇合適的坡率與原溝底面連接。涵底基礎(chǔ)與平原微丘地區(qū)設(shè)置方法相同。 當(dāng)河溝縱坡較大，但15%，如地質(zhì)條件良好，五涵洞勘測(cè) 基底有足夠的強(qiáng)度且縱、橫向均勻一致時(shí)。若 附近有大量石方可利用，可將涵洞基礎(chǔ)以緩坡 形式設(shè)置在緊密砌石基底上。上游砌石與原溝 底面平順銜接，下游洞口坡度較陡、流速較大 時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)南艽胧?陡坡涵洞布設(shè) 對(duì)于縱坡10%的土質(zhì)地基河溝，或縱坡30% 的輕度風(fēng)化巖石地基河溝，可采用斜置式陡坡 涵。涵底鋪砌縱坡和原河溝縱坡基本一致，涵 洞基底可設(shè)置為齒狀基礎(chǔ)或臺(tái)階形基礎(chǔ)，或者 將出口設(shè)置為扶壁式。五涵洞勘測(cè) 對(duì)于縱坡10%的土質(zhì)地基