[PPT]涵洞的類型與構造

1、 涵洞的類型與構造 【掌握】1 涵洞的分類 【重點掌握】 2 洞身和洞口構造 【重點掌握】 3 涵洞測設1 涵洞的分類1.1涵洞的分類 1.按建筑材料分類1.石涵 分類：石蓋板涵和石拱涵。 特點：造價、養(yǎng)護費用低、節(jié)省鋼材和水泥。 適用條件：產(chǎn)石資源豐富地區(qū) 。 2.混凝土涵 分類：現(xiàn)場澆筑 、預制成拱涵、圓管涵和小跨徑。 特點：節(jié)省鋼材、易于預制。 適用條件：產(chǎn)石非豐富地區(qū)、跨徑較小的涵洞。 3.鋼筋混凝土涵 分類：管涵、蓋板涵、拱涵和箱涵。 特點：涵身堅固、經(jīng)久耐用、養(yǎng)護費用少，便于運輸 適用條件：產(chǎn)石非豐富地區(qū)，跨徑較大的涵洞。 4. 磚涵 分類：磚拱涵 特點：取材容易、強度低。 適用條

2、件：非水流含堿量大或冰凍地區(qū)。 5. 其它材料涵洞 分類: 陶瓷管涵、鑄鐵管涵、波紋管涵、石灰三合 土拱涵。2. 按構造形式分類 1. 管涵 特點：造價低、不需墩臺、圬工數(shù)量少。 2. 蓋板涵 特點：構造簡單、易于維修。 適用條件：低路基上修建。 3. 拱涵 特點：承載能力大、砌筑容易。 適用條件：跨越深溝、高路堤。 4. 箱涵 特點：整體性強、用鋼量多、造價高、施工困難 3. 按洞頂填土情況分類 1. 明涵 特點：洞頂不填土。 適用條件：低路堤或溝渠。 2、暗涵 特點：洞頂填土大于50cm 適用條件：高路堤、深溝渠。4. 按水力性能分類 1. 無壓力式涵洞 特點：進口水流深度小于洞口高度，水

3、流流徑全涵 保持自由 水面。 2. 半壓力式涵洞 特點：進口水流深度大于洞口高度，水流僅在進口 處充滿洞口，在涵洞其面。 3. 有壓力式涵洞 特點；涵前壅水較高，全涵內充滿水，無自由水。 4. 倒虹吸管 特點：路線兩側水深都大于涵洞進出水口高度， 水口設置豎井，水流身。 要求：涵洞宜設計成無壓力式的 。2 洞身和洞口構造 2. 1 涵洞的組成和要求 1.涵洞的組成：由洞身和洞口建筑組成的排水構造 物。 2.要求：有滿足計流量的、堅固和穩(wěn)定，洞口建筑 物與洞身和路基邊坡銜接要良好。 2. 2 洞身構造1.組成: 承重結構（如拱圈、蓋板等）、涵臺、 基礎、防水層、伸縮縫等。2.作用：保證水流通過,

4、直接承受荷載壓力和填土壓 力，并將其傳遞給地基。 3. 分類 A、管涵 （1） 圓管涵洞身組成：各分段圓管節(jié)和支承的 基礎墊層。 （2） 剛性管涵：在橫斷面上是一個剛性圓環(huán) 四鉸管涵：可布置在天然地基或砂墊層上 （3）常用孔徑：d=75cm、100cm、125cm、 150cm、 200cm。 對應管壁高度=8cm、10cm、12cm、 14cm 、 15cm。 （4）基礎墊層厚度t的確定 t=0為基底土質為卵石、礫石、粗中砂及整體 巖石地基。 t=15為基底土質為亞砂土、粘土及破碎 巖層地基。 t=30為基底土質為干燥地區(qū)的粘土、亞粘土、 亞砂土及細砂地基。 B.蓋板涵 （1）組成:由涵臺（

5、墩）、基礎和蓋板組成。 （2）常用跨徑：鋼筋混凝土蓋板涵 Lk=150cm、200cm、250cm、300cm、400cm. 相對應的d=15cm-22cm。 （3）做法：圬工涵臺（墩）的臨水面一般采用垂直 面，背水面采用垂直或斜坡面。 （4）基礎的分類 分離式：適用地基較好 。 整體式：適用地基較差。 C.拱涵 （1）組成：拱圈和涵臺（墩）組成 （2）常用跨徑：Lk=150cm、200cm、250cm、 300cm、400cm、500cm. 相應d=2535cm （3）做法；涵臺（墩）臨水面為豎直面， 背面為斜坡。 4.洞身分段及接頭處理 a.洞身分段：沿縱向分成數(shù)段。一般36cm， 每段之

6、間設沉降縫，基礎也分開。 b.目的；防止荷載分布不均勻及基底土壤性質不 同引起的不均勻沉降而開裂。 c.接頭處理：在沉降縫處填塞浸涂瀝青的木板或 浸以瀝青的麻絮。 5.山坡涵洞洞身構造 a. 跌水式底槽：適用于底坡小于12.5%。 組成：由垂直縫分開的管節(jié)組成， 每節(jié)有獨立的水 。 b. 急流坡式底槽：適用坡度大于12.5%。 形式：齒形和臺階形。 c.小坡度底槽：適用于地質情況不好，不允許修建 坡度較大的涵洞時。2.3 洞口建筑 1. 組成： 由進口和出水口兩部分組成。 2. 作用：使涵洞與河道順接、流水順暢； 確保路基邊坡穩(wěn)定、免受沖刷。 4. 要求：洞口進水口河床必須鋪砌 。 5. 正交

7、涵洞的洞口建筑 （1）端墻式 特點：構造簡單、泄水能力小。 構造要求：由一垂直于涵洞軸線的豎直端墻以及 蓋于其上的帽石和設在其下的基礎組成。 （2） 八字式 特點：工程量較小、水力性能、施工簡單、造低。 構造要求：在洞口兩側設張開成八字形的翼墻。 （3）走廊式 特點：降低了涵洞設計高度，泄水能力大， 施工困難。 （4）平頭式 特點：泄水能力中等。 構造要求：采用混凝土圓管涵。 6. 斜交涵洞的洞口建筑 （1）斜交斜做 特點：費工較多，外型美觀，適應流水。 構造要求：洞身端部與路線平行。 （2）斜交正做 特點：構造簡單。4 出水口河床加固處理方法 1、緩坡涵洞：涵洞設置坡度小于臨界坡度， 上下游

8、河溝縱向坡度也較小。 2、陡坡涵洞：涵洞設置坡度大于臨界坡度時 3、縱坡涵洞進水口溝床加固 （1）新開挖的溝底和溝槽側向邊坡均采用 人工加固 （2） 巖石地基必須才用工人加固。 （3）加固類型：當水流挾帶泥土較多，可在 進水口處設深度約0.5m的沉沙池。4、陡坡涵洞進水口溝加固 （1）涵前河溝縱坡小于50%時，可按陡坡設置， 涵底坡度與涵前溝底縱坡，可直接平順銜接， 采用人工鋪砌。 （2）涵前河溝縱坡50%時，可在進口處設置跌水 或消水池、消力檻。 分類：上游溝槽鋪砌加固成梯形截面 上游溝槽鋪砌加固成矩形截面，槽底每隔 1.52.0m設防滑墻一道。5.出水口溝床加固 （1） 加固的類型a.鋪砌

9、加固一般鋪砌、延長鋪砌加深截水墻。b.挑坎防護表層流速增加，底部流速大大減小。c.特殊消能設施急流槽、跌水、消力池 。適用于：縱坡大于15（陡坡涵 ）。3 涵洞測設 3. 1 涵洞的野外勘測 （一）涵洞位置的確定 小橋涵位置原則上應服從路線走向。橋涵中心樁號可根據(jù)已定的路線走向及水流向確定，用時方向架或有讀盤的水準儀，測量橋涵與路線的夾角。 要求： 1.一溝一涵：凡路線跨越明顯的干溝、小溪時， 原則上均應設涵。 2.農田灌溉涵：路線經(jīng)過農田，跨越灌溉用渠必須 設置灌溉涵。 3.路基溝排水涵：通常每隔200400cm應設置一道 涵洞，其具體位置可根據(jù)路線縱、橫 斷面及實 際地形情況設置。 4.路

10、線交叉涵：但路線與鐵路、公路、機耕道平面 交叉時 ,應設水涵。 5.其他情況：路線通過積水洼地、池塘、泥沼地帶時， 為溝通公路兩側水位應設置涵洞。 3. 2 水文資料調查 1.形態(tài)調查法：此法是通過調查河槽形態(tài)斷面、平均 流數(shù)及洪水或然率等資料來確定設計流量的法 。 2.直接類比法：此法是從河流上下游原有小橋涵的使 用情況來擬訂新建小橋涵的設計流 量和孔徑的方法 。 3.徑流形式法：此法通過調查匯水面積等資料 來確定設計流量的方法 。（三）河溝橫斷面測量 一般沿路線方向測量涵址中線橫斷面。 （四）河溝縱斷面及河溝比降測量（五）涵址平面示意圖勾繪 勾繪時一般是先按比例繪好路線和涵洞方向的關系圖，

11、再用目測的方法將地形、地貌、地物等勾繪在示意圖上。必要是可用平板儀實測地形圖。（六）小橋涵地質調查 a.調查原有構造物基礎情況 b.挖深法 c.鉆探法 3.3涵洞設計 （一）涵洞設計的一般原則 適用、經(jīng)濟、安全、美觀 （二）涵洞類型的選擇 1. 地形、地質、水文和水力條件 2. 經(jīng)濟造價 3.材料選擇和施工條件 4.養(yǎng)護維修（三）涵洞孔徑的確定 公路橋涵設計通用規(guī)則（JTC D602004）規(guī)定的涵洞標準化跨徑有75cm、100cm、125cm、150cm、200cm、250cm、300cm、400cm八種 （四）涵洞布置 a.平面布置 （1）沿路線的合理布置 盡量保持河溝水流的天然狀態(tài)，一般應一溝。（2）涵洞與路線的正交和斜交布置 正交可使涵寬和涵身長度最小。若正交能導致水流不