（DBJT45T 014-2020）《公路鋼波紋管涵洞設(shè)計(jì)施工技術(shù)指南》

ICS93.080.10

P28

DBJT45

廣西壯族自治區(qū)交通運(yùn)輸行業(yè)指南

DBJT45/T014—2020

公路鋼波紋管涵洞設(shè)計(jì)施工技術(shù)指南

Technicalguidefordesignandconstructionofhighwaysteel

corrugatedpipeculverts

2020-07-27發(fā)布2020-08-20實(shí)施

廣西壯族自治區(qū)交通運(yùn)輸廳發(fā)布

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公路鋼波紋管涵洞設(shè)計(jì)施工技術(shù)指南

1范圍

本指南規(guī)定了公路鋼波紋管涵洞設(shè)計(jì)施工技術(shù)的術(shù)語和定義、總則、基本規(guī)定、材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、

構(gòu)造規(guī)定、地基、耐久性設(shè)計(jì)、施工、質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)營檢查、維護(hù)與修復(fù)。

本指南適用于廣西境內(nèi)新建與改擴(kuò)建公路工程中鋼波紋管涵洞的設(shè)計(jì)與施工。采用鋼波紋管管型結(jié)

構(gòu)的通道以及市政、水利、林業(yè)、建筑等其他行業(yè)中應(yīng)用鋼波紋管涵洞的可參照執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T470鋅錠

GB/T700碳素結(jié)構(gòu)鋼

GB/T706熱軋型鋼

GB/T709熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差

GB/T1230鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度墊圈

GB/T1231鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈技術(shù)條件

GB/T1591低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼

GB/T2518連續(xù)熱鍍鋅鋼板及鋼帶

GB/T12467.1金屬材料熔焊質(zhì)量要求

JB/T3223焊接材料質(zhì)量管理規(guī)程

JT/T722公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件

JT/T791公路涵洞通道用波紋鋼管（板）

JTGB01公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

JTGC30公路工程水文勘測設(shè)計(jì)規(guī)范

JTGD60公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范

JTGD64公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范

JTG/TD65-04公路涵洞設(shè)計(jì)細(xì)則

JTG/TF50公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范

JTGF80/1公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)第一冊土建工程

Q/CR9211鐵路鋼橋制造規(guī)范

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

1

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3.1

埋置式結(jié)構(gòu)buriedstructures

周邊及拱頂采用結(jié)構(gòu)性回填材料填筑，形成回填材料與結(jié)構(gòu)物相互作用共同承擔(dān)荷載的構(gòu)造物。

3.2

閉口結(jié)構(gòu)structureswithclosedconduit

橫截面是封閉式的結(jié)構(gòu)物，如圓形、橢圓形、梨形等。

3.3

圓管roundpipe

圓形或長短軸之比不大于1.1的橢圓形鋼管。

3.4

水平（豎直）橢圓形管horizontally/verticallyellipticalpipe

長軸為水平（豎直）方向且長短軸之比大于1.1的橢圓形鋼管。

3.5

管拱pipe-arch

由至少三種半徑的弧形組成且拱底半徑大于拱頂和拱側(cè)半徑的閉口結(jié)構(gòu)。

3.6

拱頂crown

鋼波紋管結(jié)構(gòu)橫斷面的最高點(diǎn)或附近的一段區(qū)域。

3.7

拱底invert

鋼波紋管結(jié)構(gòu)橫斷面的最低點(diǎn)或附近的一段區(qū)域。

3.8

拱腋haunch

鋼波紋管結(jié)構(gòu)橫斷面位于起拱線與管基頂部之間的部分。

3.9

拱肩shoulder

鋼波紋管結(jié)構(gòu)橫斷面位于拱頂與起拱線之間的部分。

3.10

起拱線springline

鋼波紋管結(jié)構(gòu)橫斷面水平方向最外側(cè)點(diǎn)的連線。

3.11

管基bedding

天然地基或換填后的地基上與管底外形相適應(yīng)的一定厚度的墊層。

3.12

地基foundation

支撐管基的土層或巖石。

2

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3.13

波紋鋼板corrugatedsteelplate

采用熱軋鋼板，按照規(guī)定的尺寸，經(jīng)過波形軋制及冷彎加工而制成的一種波形板材。

3.14

螺旋形鋼波紋管helicalcorrugatedsteelpipe

鋼板或鋼帶經(jīng)加工制成的表面具有螺旋形波紋的鋼管。

3.15

環(huán)形鋼波紋管annularcorrugatedsteelpipe

鋼板或鋼帶經(jīng)加工制成的表面具有環(huán)形波紋的鋼管。

3.16

鋼波紋結(jié)構(gòu)板corrugatedsteelstructuralplate

波紋鋼板經(jīng)型弧加工制成的具有一定曲率的板件。

3.17

鋼波紋結(jié)構(gòu)板長度lengthofcorrugatedsteelstructuralplate

曲面鋼波紋結(jié)構(gòu)板的環(huán)向弧長。

3.18

鋼波紋結(jié)構(gòu)板寬度widthofcorrugatedsteelstructuralplate

曲面鋼波紋結(jié)構(gòu)板的縱向?qū)挾取?/p>

3.19

波距corrugationpitch

波紋剖面相鄰兩個(gè)波峰之間的距離。

3.20

波高corrugationdepth

波紋剖面波峰與波谷之間的垂直高度。

3.21

壁厚platethickness

波紋剖面的鋼板厚度（不含鍍鋅層）。

3.22

圓管內(nèi)徑innerdiameter

從鋼波紋圓管內(nèi)量測的波谷之間的內(nèi)圓直徑。

3.23

孔徑span

鋼波紋管涵洞安裝成形后水平方向?qū)?yīng)截面中心線之間的最大距離。

3.24

矢高rise

鋼波紋管涵洞安裝成形后豎向?qū)?yīng)截面中心線之間的最大距離。

3

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3.25

預(yù)留變形量camber

為補(bǔ)償結(jié)構(gòu)管基工后沉降在結(jié)構(gòu)施工時(shí)預(yù)留的反向變形值。

3.26

結(jié)構(gòu)性回填土engineeredsoil

鋼波紋管結(jié)構(gòu)周圍按規(guī)定方法分層填筑和壓實(shí)的、材料特性和級配符合一定要求的回填土，以保證

結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和發(fā)揮土-結(jié)構(gòu)相互作用。

3.27

結(jié)構(gòu)性回填區(qū)structuralbackfill

鋼波紋管結(jié)構(gòu)周圍結(jié)構(gòu)性回填土的包絡(luò)范圍。

3.28

填土厚度depth/heightoffill

從結(jié)構(gòu)拱頂波紋剖面中性軸到路面或地面之間的豎向距離（參見圖4）。

3.29

受控低強(qiáng)度材料（CLSM）controlledlowstrengthmaterial

用集料、膠凝材料、水和添加劑按一定配比拌合的流動(dòng)性填料。

3.30

最小填土厚度minimumdepthofsoilcover

保證土與結(jié)構(gòu)共同作用所需要的拱頂最小填土厚度（參見圖4）。

3.31

環(huán)向壓力circumferentialcompressiveforce/ringcompression

回填材料和外荷載在結(jié)構(gòu)壁內(nèi)產(chǎn)生的單位長度上的周向壓力。

3.32

土拱作用arching

鋼波紋管結(jié)構(gòu)之上或周圍鄰近土體之間發(fā)生相對位移時(shí)產(chǎn)生的豎向壓力的傳遞效應(yīng)。

3.33

管溝法trenchinstallation

在原有地面開挖管溝，再安裝管涵結(jié)構(gòu)并回填的施工方法。

3.34

設(shè)計(jì)使用年限designworking/servicelife

在正常設(shè)計(jì)、正常施工、正常使用和正常養(yǎng)護(hù)條件下，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件不需進(jìn)行大修或更換，即可按其

預(yù)定目的使用的年限。

3.35

耐久性裕量durabilityallowance

結(jié)構(gòu)耐久性設(shè)計(jì)時(shí)考慮腐蝕、磨蝕等因素需要在結(jié)構(gòu)計(jì)算所需的基材厚度基礎(chǔ)上增加的額外厚度。

4

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3.36

防護(hù)涂層protectivecoating

設(shè)計(jì)用于使鋼波紋管結(jié)構(gòu)材料免遭環(huán)境侵蝕的防護(hù)層。防護(hù)層的類型包括鍍鋁、鍍鋅、高分子聚合

材料、瀝青和環(huán)氧樹脂材料等。

3.37

作用action

施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力（直接作用，也稱為荷載）和引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因

（間接作用）。

4總則

4.1本指南涉及的鋼管（板）、配件材料及加工應(yīng)符合國家和行業(yè)有關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求。

4.2廣西地區(qū)公路鋼波紋管涵洞的設(shè)計(jì)及施工除應(yīng)符合本指南的規(guī)定外，尚應(yīng)符合國家和行業(yè)現(xiàn)行有

關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范的規(guī)定和要求。

5基本規(guī)定

5.1應(yīng)用原則

5.1.1鋼波紋管涵洞設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮公路等級、重要性程度、地形地貌、地質(zhì)、進(jìn)出口排水條件、路

基填高、材料運(yùn)輸、施工條件、養(yǎng)護(hù)因素等特征條件，合理布設(shè)鋼波紋管涵洞結(jié)構(gòu)，并遵循安全、適用、

經(jīng)濟(jì)、耐久的原則，做到因地制宜、因材制宜、滿足功能、方便施工及養(yǎng)護(hù)管理。

5.1.2鋼波紋管涵洞布設(shè)應(yīng)符合路線線形的要求，結(jié)構(gòu)應(yīng)能適應(yīng)施工和使用的整體剛度要求。

5.1.3鋼波紋管涵洞為柔性埋置式結(jié)構(gòu)，適用于多種地基條件，特別適用于地基承載力較低，或有較

大沉降與變形的地基。鋼波紋管涵洞的類型與功能選用參見附錄A。

5.1.4鋼波紋管涵洞的鋼板厚度選擇應(yīng)與波形相適應(yīng)，避免產(chǎn)生局部屈曲。波紋截面特征參數(shù)的確定

參見附錄B。

5.1.5鋼波紋管涵洞所用鋼板及配件整體應(yīng)具有足夠的耐腐蝕與耐磨蝕能力，設(shè)計(jì)和施工應(yīng)考慮適當(dāng)

的耐久性裕量。

5.2適用條件

5.2.1涵洞布設(shè)時(shí)，下列情況宜優(yōu)先考慮鋼波紋管涵洞：

a)山區(qū)公路：涵洞不適合選用圬工結(jié)構(gòu)，或澆筑混凝土使用的原材料缺乏、施工用水困難、建筑

材料運(yùn)輸不便時(shí)；

b)高填方路段：選用拱涵或蓋板涵地基承載力不滿足要求，地基處理難度大、費(fèi)用高或施工質(zhì)量

難以保證時(shí)；

c)不良地質(zhì)條件：軟弱地基、膨脹土、巖溶區(qū)、采空區(qū)等不良地質(zhì)條件，地基沉降量較大可能對

結(jié)構(gòu)造成破壞時(shí)；

d)特殊地區(qū)：人力資源缺乏或高危險(xiǎn)等工程，或砂石資源缺乏地區(qū)，水泥、鋼材等運(yùn)距較遠(yuǎn)的邊

遠(yuǎn)地區(qū)；

e)快修工程：施工工期緊迫的應(yīng)急搶險(xiǎn)、救災(zāi)等工程；

f)原有結(jié)構(gòu)物改擴(kuò)建：既有橋梁、涵洞的加固、接長。

5

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5.2.2涵洞布設(shè)時(shí)，下列情況不宜選用鋼波紋管涵洞，如需設(shè)置應(yīng)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)：

a)陡坡涵；

b)沿海中度、重度腐蝕環(huán)境下和雨量大且水流砂石含量大的地區(qū)。

5.3結(jié)構(gòu)類型

5.3.1鋼波紋管涵洞其結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。

a)單孔結(jié)構(gòu)b)多孔結(jié)構(gòu)

注：1—管基；2—鋼波紋結(jié)構(gòu)；3—回填材料。

圖1鋼波紋管涵洞典型橫斷面

5.3.2鋼波紋管涵洞根據(jù)截面形狀可分為圓管形、管拱形、豎直橢圓形、水平橢圓形等，如圖2所示。

b

b

h

h

tt

s

/2

rr

v

d

=R

s

v

Rr

dbrh

bdhbbdhb

a）圓管形b）管拱形

b

b

h

h

t

r

t

hs

srr

=Rh

=Rr

v

v

d

d

bdhbbdhb

b）豎直橢圓形d）水平橢圓形

注：dh—結(jié)構(gòu)的有效跨徑；dv—結(jié)構(gòu)的豎向計(jì)算直徑；Rs—結(jié)構(gòu)的有效矢高；hb—拱頂以上結(jié)構(gòu)性回填區(qū)高度；

b—結(jié)構(gòu)單側(cè)結(jié)構(gòu)性回填區(qū)寬度；rt—結(jié)構(gòu)拱頂曲率半徑；rh—結(jié)構(gòu)拱腋曲率半徑；rb—結(jié)構(gòu)拱底曲率半徑。

圖2鋼波紋管涵洞尺寸詳圖

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5.4附屬設(shè)施

5.4.1河溝縱坡較陡、泥石流地區(qū)，或人煙稀少、清淤不便的地區(qū)，宜根據(jù)地形條件和植被情況在進(jìn)

水口設(shè)置防堵柵欄。

5.4.2對沖刷嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)，應(yīng)在洞身底部內(nèi)壁一定高度范圍全長設(shè)置內(nèi)襯進(jìn)行防護(hù)處理。內(nèi)襯頂部應(yīng)

高于常水位0.2m～0.5m。

5.5布設(shè)基本要求

5.5.1鋼波紋管涵洞設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)孔徑、洪水頻率、設(shè)計(jì)使用年限應(yīng)符合JTGB01的規(guī)定。

5.5.2鋼波紋管涵洞斜交時(shí)宜采取斜交正做的方式。當(dāng)采用斜交洞口時(shí)，應(yīng)進(jìn)行端部特殊設(shè)計(jì)。

5.5.3當(dāng)涵底縱坡＞6％時(shí)，應(yīng)對結(jié)構(gòu)進(jìn)行分段加固，限制其位移。

5.5.4涵洞沿曲線布設(shè)或分岔布設(shè)時(shí)，可以通過彎頭、三通等構(gòu)造連接成整體結(jié)構(gòu)。

5.6水力水文計(jì)算

5.6.1涵洞勘測及水力水文計(jì)算方法及要求應(yīng)符合JTGC30、JTG/TD65-04的相關(guān)規(guī)定。

5.6.2鋼波紋管涵洞的糙率可根據(jù)結(jié)構(gòu)形式按表1、表2、表3內(nèi)插取值（按直徑）。鋼波紋管涵洞采

用混凝土內(nèi)襯時(shí)，糙率取0.013～0.014。

表1螺旋形鋼波紋管涵結(jié)構(gòu)的糙率nh

直徑

波距×波深

（mm）

（mm×mm）

7501000125015002000

68×130.0180.0190.020.0210.024

75×250.0210.0220.0230.0240.027

125×25——0.0220.0230.025

表2環(huán)形鋼波紋管涵結(jié)構(gòu)的糙率nh

直徑

波距×波深

（mm）

（mm×mm）

750100012501500200025003000≥4000

75×250.0280.0280.0280.0280.0280.0280.0270.027

125×250.0260.0260.0260.0260.0260.0250.0250.024

150×500.0250.0250.0250.0250.0240.0230.023—

表3拼裝鋼波紋管結(jié)構(gòu)的糙率nh

直徑或等代直徑

波距×波深

（mm）

（mm×mm）

2500300040005000≥6000

150×500.0340.0340.0340.0330.033

175×650.0340.0340.0340.0330.033

200×550.0340.0340.0330.0330.033

230×640.0340.0340.0330.0330.033

300×1100.030～0.040

380×1400.031～0.045

400×1500.032～0.048

7

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6材料

6.1主結(jié)構(gòu)材料

6.1.1螺旋鋼波紋管采用連續(xù)熱鍍鋅鋼板及鋼帶時(shí)，其性能、尺寸、外形、重量及允許偏差應(yīng)符合

GB/T2518的規(guī)定，且厚度的下偏差應(yīng)不小于零。

6.1.2環(huán)形鋼波紋管、拼裝鋼波紋管的材料采用碳素結(jié)構(gòu)鋼時(shí)，其性能應(yīng)符合GB/T700的要求，其尺

寸、外形、重量及允許偏差應(yīng)符合GB/T709的規(guī)定，且厚度的下偏差應(yīng)不小于零。

6.1.3環(huán)形鋼波紋管、拼裝鋼波紋管的材料采用低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼時(shí)，其性能應(yīng)符合GB/T1591的

要求，其尺寸、外形、重量及允許偏差應(yīng)符合GB/T709的規(guī)定，且厚度的下偏差應(yīng)不小于零。

6.2連接件材料

6.2.1管箍、法蘭盤的材料采用碳素結(jié)構(gòu)鋼時(shí)，其性能應(yīng)符合GB/T700的要求，其尺寸、外形、重量

及允許偏差應(yīng)符合GB/T709的規(guī)定。

6.2.2法蘭盤的材料采用角鋼時(shí)，其性能應(yīng)符合GB/T700的要求，尺寸、重量、允許偏差應(yīng)符合

GB/T706的規(guī)定。

6.2.3連接件采用高強(qiáng)度螺栓、螺母時(shí)，強(qiáng)度等級應(yīng)不低于8.8級，其力學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)符合GB/T1231

的規(guī)定。

6.2.4高強(qiáng)度螺栓、螺母規(guī)格為M12、M16、M20、M24，螺栓長度宜為30mm～70mm。

6.2.5結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度墊圈應(yīng)符合GB/T1230的規(guī)定，其力學(xué)性能指標(biāo)應(yīng)符合GB/T1231的規(guī)定。

6.3焊接材料

采用的型號應(yīng)符合GB/T12467.1的要求；焊接材料的質(zhì)量應(yīng)符合JB/T3223的要求。

6.4密封材料

6.4.1密封材料應(yīng)具有彈性、防滲透性和耐腐蝕性，并應(yīng)填塞緊密。對于密封要求較高的項(xiàng)目，則應(yīng)

選擇與板片粘結(jié)力強(qiáng)、使用年限長、耐久性高的密封材料。

6.4.2密封材料可采用聚乙烯發(fā)泡材料、天然橡膠、氯丁橡膠、EVA泡沫板或耐候密封膠等。

6.5防腐材料

6.5.1常用的金屬涂層符合以下要求：

a)熱浸鍍鋅應(yīng)采用GB/T470規(guī)定的1號鋅或0號鋅，鋼表面處理的最低等級為Sa2.5，熱浸鍍

鋅層技術(shù)質(zhì)量應(yīng)符合表4的規(guī)定；

b)當(dāng)采用靜電噴涂等其他防腐方法代替熱浸鍍鋅時(shí)，應(yīng)有實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證資料，其防腐性能不低于表4

規(guī)定的熱浸鍍鋅方法的相應(yīng)要求。

6.5.2金屬涂層質(zhì)量要求見表4。

表4金屬涂層質(zhì)量要求

項(xiàng)目要求

熱浸鍍鋅螺旋波紋鋼管和管箍≥300g/m2，或鍍鋅層平均厚度≥42μm，最小厚度≥32μm；環(huán)形波紋

單面附著量鋼管、波紋鋼板件、法蘭盤≥600g/m2，或鍍鋅層平均厚度≥84μm，最小厚度≥62μm；螺栓、螺母

2

≥350g/m，或鍍鋅層平均厚度≥50μm，最小厚度≥36μm

鍍鋅層附著性鍍鋅層應(yīng)與金屬結(jié)合牢固，經(jīng)錘擊試驗(yàn)不剝離，不凸起

外觀質(zhì)量鋅層應(yīng)均勻完整、顏色一致，無漏鍍?nèi)毕?，表面光滑，不允許有流掛、滴瘤或結(jié)塊等現(xiàn)象

8

DBJT45/T014—2020

6.5.3金屬涂層的表面補(bǔ)充涂裝、噴涂瀝青時(shí)，符合以下要求：

a)當(dāng)采用涂裝時(shí)，涂裝材料的品種、規(guī)格、性能等應(yīng)符合JT/T722的規(guī)定。涂裝的總厚度應(yīng)

＞0.12mm，表面應(yīng)均勻光滑、連續(xù)，無肉眼可分辨的小孔、空間、孔隙、裂縫、脫皮及其他

缺陷；

b)當(dāng)采用噴涂瀝青時(shí)，瀝青材料的制備和施工應(yīng)符合國家相關(guān)環(huán)保政策和規(guī)定的要求。瀝青涂層

應(yīng)均勻光滑、連續(xù)，無肉眼可分辨的孔隙、裂縫、脫皮及其他缺陷，厚度應(yīng)≥1mm。

6.6附屬結(jié)構(gòu)材料

附屬結(jié)構(gòu)所用砂、石料、混凝土等材料應(yīng)符合JTG/TD65-04的規(guī)定。

6.7結(jié)構(gòu)性回填材料

6.7.1結(jié)構(gòu)性回填材料應(yīng)具有良好的透水性，并不得含有腐蝕性化學(xué)物質(zhì)。結(jié)構(gòu)性回填材料一般包括

結(jié)構(gòu)性回填土和受控低強(qiáng)度材料。其中結(jié)構(gòu)性回填土宜優(yōu)先采用礫類土、砂類土，或采用礫石、碎石與

細(xì)粒土的混合料；當(dāng)細(xì)粒土的成分為黏性土或粉土?xí)r，所摻入的石料體積應(yīng)占總體積的2/3以上。受控

低強(qiáng)度材料則用集料、膠凝材料、水和添加劑按一定配比（見6.7.6）拌合而成。

6.7.2結(jié)構(gòu)物0.3m范圍內(nèi)，結(jié)構(gòu)回填材料粒徑不得超過鋼波紋管波高的1/2且不得含有尖角石塊。

6.7.3結(jié)構(gòu)性回填土按表5進(jìn)行分類。

表5結(jié)構(gòu)性回填土的分類

類型粒徑描述簡稱符號

級配良好的礫石或砂礫GW

級配較差的礫石或砂礫GP

I粗

級配良好的砂或礫質(zhì)砂SW

級配較差的砂或礫質(zhì)砂SP

含粘土的礫石或砂礫GC

II中等含粘土的砂或礫質(zhì)砂SC

粉砂或粉質(zhì)礫砂SM

6.7.4結(jié)構(gòu)性回填土的容重常用實(shí)驗(yàn)確定，無實(shí)驗(yàn)資料時(shí)按表6取用。

表6結(jié)構(gòu)性回填土的容重

容重

種類

（kN/m3）

礫石22.0

粗粒土（顆粒狀）22.0

碎石土22.0

細(xì)粒砂土20.0

6.7.5不同類型結(jié)構(gòu)性回填土的壓縮模量按表7線性內(nèi)插取值。

9

DBJT45/T014—2020

表7結(jié)構(gòu)性回填土的壓縮模量

標(biāo)準(zhǔn)普氏壓實(shí)度壓縮模量Es

類型

（％）（MPa）

856

9012

I

9524

10030

II853

906

II9512

10015

6.7.6受控低強(qiáng)度材料：

a)受控低強(qiáng)度材料是用集料、膠凝材料、水和添加劑按一定配比拌合的流動(dòng)性填料。集料為細(xì)骨

料或粗骨料或二者皆有；膠凝材料主要為水泥、粉煤灰；添加劑有引氣劑、早強(qiáng)劑等；

b)受控低強(qiáng)度材料是一種具有高流動(dòng)性，在自重作用下無需或僅需少許振搗，可自行填充而形成

的具有一定強(qiáng)度、自密實(shí)結(jié)構(gòu)的回填材料，其28d抗壓強(qiáng)度為0.6MPa～3.0MPa。在實(shí)際運(yùn)

用中，可按集料、粉煤灰、水泥和水以72％：8％：3％：17％（按質(zhì)量）的配比進(jìn)行配合比

試驗(yàn)，其28d抗壓強(qiáng)度控制在0.6MPa～1.1MPa。受控低強(qiáng)度材料一般僅用于管溝法施工時(shí)空

間受限的情況，且不得用作管基，可參照混凝土類似的方法澆筑。

7結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

7.1一般規(guī)定

7.1.1根據(jù)使用條件和環(huán)境要求，公路鋼波紋管涵洞可按附錄C的流程圖進(jìn)行設(shè)計(jì)。

7.1.2鋼波紋管涵洞應(yīng)按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行設(shè)計(jì)，對結(jié)構(gòu)承載力、塑性鉸、連接件進(jìn)行驗(yàn)算。

7.1.3承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)可按附錄C中圖C.2進(jìn)行設(shè)計(jì)。

7.1.4對于孔徑＞10m的鋼波紋管涵洞，建議同時(shí)采用有限元法等數(shù)值計(jì)算方法對結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行校核。

7.1.5波形選擇應(yīng)與孔徑相匹配，板厚根據(jù)計(jì)算確定。選用鋼板的厚度宜≤10mm，應(yīng)≤12mm。

7.2作用

7.2.1承載能力極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)作用符合以下規(guī)定：

a)永久作用應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)頂部所有恒載；

b)可變作用應(yīng)分別考慮施工階段的施工車輛荷載及運(yùn)營階段的車輛荷載；

c)地震作用應(yīng)符合JTGB01的規(guī)定。

7.2.2按承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行作用效應(yīng)組合，取最不利效應(yīng)組合Ed進(jìn)行設(shè)計(jì)，Ed應(yīng)根據(jù)不同階段計(jì)

算：

a)對于結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算、連接件驗(yàn)算或運(yùn)營階段的塑性鉸驗(yàn)算：

1)運(yùn)營階段的永久作用與可變作用組合，按式（1）計(jì)算：

....................................(1)

Ed=(,)γγGQGQ

2)運(yùn)營階段的永久作用與地震作用組合，按式（2）計(jì)算：

....................................(2)

Ed=(,γγGGEEu)

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b)對于施工階段塑性鉸驗(yàn)算，應(yīng)取施工階段的永久作用和可變作用組合，按式（3）計(jì)算：

....................................(3)

Ed=(,γγGGQQC)

式中：

Ed——設(shè)計(jì)作用組合效應(yīng)；

γG、γQ、γE——永久作用、可變作用、地震作用的組合系數(shù)，按JTGD60的規(guī)定取值；

G——永久作用；

Q——運(yùn)營階段的可變作用；

Qc——施工階段的可變作用；

Eu——豎向地震作用。

7.3結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算

7.3.1鋼波紋管涵洞中由永久作用產(chǎn)生的管壁壓力應(yīng)按式（4）、式（5）計(jì)算：

..........................(4)

(γG,G)==×?γγGGFG0.5kWf(10.1CS)

Ed

C=SV.......................................(5)

SEA

式中：

FG——永久作用產(chǎn)生的每延米管壁壓力標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m）；

kf——土壓力增大系數(shù)，可按表8取用；

W——拱上填土每延米的重量（kN/m）；

CS——考慮回填土性質(zhì)與結(jié)構(gòu)尺寸的軸向剛度參數(shù)；

ES——土體壓縮模量；（MPa)；

E——波紋鋼材料的彈性模量；（MPa)；

2

A——單位寬度波紋鋼截面面積(mm/mm)。

注：計(jì)算施工階段的永久作用產(chǎn)生的內(nèi)力時(shí)，應(yīng)按當(dāng)前施工階段回填高度計(jì)算。

7.3.2土壓力增大系數(shù)kf取值見表8。

表8kf系數(shù)取值表

dh/dv

H/dh

≤0.60.81.01.21.4≥1.6

0.03.231.951.331.261.211.16

0.053.001.841.311.251.191.14

0.12.701.741.301.231.181.12

0.22.251.601.261.201.141.10

0.41.821.411.221.151.101.05

0.61.501.351.201.151.071.03

0.81.551.311.191.111.051.02

1.01.531.311.181.101.041.02

1.21.551.331.201.121.071.02

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表8kf系數(shù)取值表（續(xù)）

dh/dv

H/dh

≤0.60.81.01.21.4≥1.6

1.41.591.381.221.151.081.02

1.61.601.391.241.171.081.02

1.81.611.401.251.181.081.02

≥2.01.621.401.251.181.081.02

注：H和dh/dv不能通過查表得到時(shí)，通過線性內(nèi)插取值。

7.3.3鋼波紋管涵洞中由可變作用產(chǎn)生的管壁內(nèi)力應(yīng)按式（6）、式（7）計(jì)算：

.....................(6)

(γγQ,Q)=QQF=min(γQ0.5dpmhQf,γQ0.5lpmtQf)

A

L........................................(7)

pQ=

ll1t

式中：

FQ——可變作用產(chǎn)生的每延米管壁壓力標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m）；

PQ——可變作用產(chǎn)生的管頂壓力(kPa)；

mf——多車道折減系數(shù)，按JTGD60取值；

AL——跨徑長度范圍內(nèi)布置的設(shè)計(jì)車輛荷載總軸重（kN）；

l1，lt——沿車道橫向和縱向擴(kuò)散至結(jié)構(gòu)頂部的尺寸（m），按JTGD60的規(guī)定計(jì)算。

7.3.4施工階段可變作用產(chǎn)生的管壁壓力（γQQC）計(jì)算方法與運(yùn)營階段相同，采用施工臨時(shí)機(jī)械或施

工車輛計(jì)算。

7.3.5鋼波紋管涵洞僅考慮豎向地震作用，地震作用產(chǎn)生的管壁壓力按式（8）計(jì)算：

...............................(8)

(,γEEu)=γγEuF=EGvFA/g

式中：

Fu——豎向地震作用產(chǎn)生的管壁壓力標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m）；

FG——永久作用產(chǎn)生的管壁壓力標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m）；

Av——豎向設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度，見表9；

g——重力加速度。

7.3.6豎向設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度Av見表9。

表9豎向設(shè)計(jì)基本地震動(dòng)峰值加速度AV

抗震設(shè)防烈度789

AV00.10g～0.17g0.25g

7.4結(jié)構(gòu)驗(yàn)算

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DBJT45/T014—2020

7.4.1承載能力極限狀態(tài)下，結(jié)構(gòu)承載力驗(yàn)算應(yīng)符合式（9～14）要求：

F

φmin(Rf,)≥....................................(9)

cuyA

()fkr2

當(dāng)r≤時(shí)，y5...........................(10)

reRuy=kf3?2

12Eik6

3kkE

當(dāng)時(shí)，36...............................(11)

rr>eRu=2

[]kR5/i

0.5

6Eki

r=6...................................(12)

e

fky5

0.25

EI

...................................(13)

kk57=3

Ersm

HH+'

0.5.................................(14)

k6=()≤1.0

rt

式中：

?c——抗壓承載力的材料抗力系數(shù)，取0.8；

Ru——鋼波紋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)抗壓承載力(MPa)；

運(yùn)營階段波紋鋼截面壓力組合值，取組合值、的最大值；

F——(,)γγGQGQ(γγGG,EuEQ)

2

A——單位寬度波紋鋼截面面積（mm/mm）；

4

I——單位寬度波紋管截面慣性矩（mm/mm）；

r——波紋鋼結(jié)構(gòu)的曲率半徑（mm）；

re——等效半徑（mm）；

結(jié)構(gòu)屈曲應(yīng)力折減系數(shù)，對于單跨結(jié)構(gòu)，取1；對于多跨結(jié)構(gòu)，取，

k3——k3=0.85+0.3Sdmh/

＞1時(shí)取1；

fy——波紋鋼材料的屈服強(qiáng)度（MPa）；

k5——波紋鋼結(jié)構(gòu)管壁與相鄰?fù)馏w的相對剛度系數(shù)；

i——波紋截面的回轉(zhuǎn)半徑（mm）；

k6——從管頂?shù)焦軅?cè)土體剛度變化的系數(shù)；

Sm——多跨結(jié)構(gòu)之間的最小橫向凈間距；（mm）；

土體平均壓縮模量的修正值（MPa）,對于結(jié)構(gòu)的兩側(cè)和下半部分，分別取、

Esm——EEsm=s

2

r

EE=1?t；

smsrHH++'

t

H——填土高度（mm）；

H＇——起拱線至拱頂之間豎直距離的一半（mm）；

rt——結(jié)構(gòu)拱頂處曲率半徑（mm）；

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DBJT45/T014—2020

k7——計(jì)算管壁相對剛度的系數(shù)，對于除且的Rs＜dv/2且dv＜dh/0.4的圓拱結(jié)構(gòu)之外的所有結(jié)構(gòu)上

EI

半部分，0.25；其余情況下，取。

k7=1.221.0+1.6(3)k7=1.22

Ersmt

注：結(jié)構(gòu)管壁應(yīng)根據(jù)兩條對稱的半徑線分上、下兩部分驗(yàn)算結(jié)構(gòu)承載力，從豎直線到半徑線的夾角

EI

為分界點(diǎn)。

θ0=1.6+0.2log(3)

Ersmt

7.4.2承載能力極限狀態(tài)下，塑性鉸驗(yàn)算應(yīng)符合下列要求：

a)施工階段，見式（15）計(jì)算：

pM

()2+≤1.0................................(15)

φφhcNMshcp

b)運(yùn)營階段，見式（16～30）計(jì)算：

2

FMf

+≤1.0................................(16)

φφhsNMhp

.......................................(17)

Nsy=Af

.....................................(18)

Mp=Wfply

...........................(19)

Mf=++γγGMM1GBγQcM(1+μ)

..................................(20)

MM=++1MBCM

3...................................(21)

M1=kkMM14γdh

2..................................(22)

MB=?kkMM24γdh

...................................(23)

MC=kMM35kdFh1

0.0046?≤0.001log(NN),5000

FF........................(24)

kM1=

0.0032,NF>5000

0.018?≤0.004log(NN),5000

FF........................(25)

kM2=

0.0032,NF>5000

0.120?≤0.018log(NN),100000

FF.......................(26)

kM3=

0.030,NF>100000

14

DBJT45/T014—2020

dd

0.67+0.87(VV?0.20),0.20≤≤0.35

22ddhh

dd

VV....................(27)

kM4=0.80+1.33(?0.35),0.35<≤0.50

22ddhh

dd

VV,>0.50

ddhh2

[0.265?0.053log(N)]