《公路纖維增強復(fù)合材料波紋管涵技術(shù)規(guī)程（征求意見稿）》編制說明

中國交通運輸協(xié)會團體標(biāo)準(zhǔn)

公路纖維增強復(fù)合材料波紋管涵技術(shù)規(guī)程

（征求意見稿）

編制說明

標(biāo)準(zhǔn)起草組

二零二四年三月

一、任務(wù)來源、起草單位、主要起草人

1.任務(wù)來源

依照《中國交通運輸協(xié)會團體標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》的規(guī)定，2023年7月，由河北

恒瑞復(fù)合材料有限公司牽頭，向中國交通運輸協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會提交了立項

申報，建議對《裝配式纖維增強復(fù)合材料公路波紋管應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》進行立項。

2023年8月，經(jīng)中國交通運輸協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會組織專家評審，通過了本

校準(zhǔn)的立項申請【中交協(xié)秘字〔2023〕58號】。

本標(biāo)準(zhǔn)由中國交通運輸協(xié)會交通工程設(shè)施分會提出，由中國交通運輸協(xié)會標(biāo)

準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。

2.起草單位

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位：內(nèi)蒙古大學(xué)、內(nèi)蒙古交通設(shè)計研究院有限責(zé)任公司、武漢

理工大學(xué)、甘肅省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院股份有限公司、青海省交通規(guī)劃設(shè)計院有

限公司、寧夏公路勘察設(shè)計院有限責(zé)任公司、甘肅交設(shè)智遠實業(yè)有限公司、內(nèi)蒙

古中交設(shè)計院有限公司、內(nèi)蒙古交通集團蒙通養(yǎng)護有限責(zé)任公司、河北恒瑞復(fù)合

材料有限公司、內(nèi)蒙古九木建設(shè)工程有限公司、內(nèi)蒙古新開元建設(shè)有限公司、山

東坤宇交通科技有限公司、棗強福源玻璃鋼有限公司、棗強潤騰玻璃鋼有限公司、

棗強縣友拓科技研發(fā)有限公司。

3.主要起草人

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人：李國棟、常建輝、張寶龍、高延奎、陳建中、武維宏、

白龍、韓生虎、雒啟君、侯永剛、段曉偉、車俊、溫義全、劉龍生、鄭曉東、張

磊、賈舒陽、姜文杰、李志民、郝林、高瑞亭、郭麗芳、呂新剛、劉忠旭、霍鳳

葉、張建庭、羅慶君、邸鵬、烏蘭托亞、蔚江江、付榮、劉向陽、付建剛、黃志

明、高志巖、李春運。

二、制訂標(biāo)準(zhǔn)的必要性和意義

1.必要性

隨著國家在交通基礎(chǔ)設(shè)施、重要建筑原材料等方面投入力度加大，公路事業(yè)

得到健康飛速發(fā)展。公路工程在公路事業(yè)中起著極其重要的作用，而涵洞在公路

工程中占有較大比例，是公路工程的重要組成部分，這主要表現(xiàn)在工程數(shù)量和工

程造價兩個方面。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，涵洞工程數(shù)量約占橋涵總數(shù)的60%～70%，

平原地區(qū)平均每公里1～3座，山嶺重丘區(qū)平均每公里4～6座；涵洞工程造價

約占到橋涵總額的40%左右。涵洞的材質(zhì)選擇和施工工藝對于涵洞建設(shè)又起著決

定性的作用，加大對涵洞材質(zhì)和施工工藝的研究和改進必將促進公路建設(shè)事業(yè)的

發(fā)展。

近代以來公路涵洞工程的形式大多為鋼筋混凝土涵洞，其存在生產(chǎn)周期長、

運輸成本高、施工周期長、綜合造價很高等缺點。鋼筋混凝土制品剛性過高，對

地基承載力及工作環(huán)境要求較高，應(yīng)對地基不均勻沉降效果很差；預(yù)制管涵連接

部位極其容易漏水進而導(dǎo)致地基損壞和不均勻沉降，導(dǎo)致在使用過程中損壞頻繁，

還容易出現(xiàn)跳車等病害。隨著國家對生態(tài)環(huán)境保護的要求越來越嚴格，對綠色交

通越來越重視，此類高能耗、高排放粗放式生產(chǎn)和建筑施工會受到越來越多的限

制，迫切需要做出一定的改變來應(yīng)對環(huán)保和發(fā)展的矛盾。

隨著技術(shù)的發(fā)展，波紋鋼管涵在涵洞方面開始逐步應(yīng)用，其具有運輸方便、

施工便捷、工期短、對地基擾動小、對基礎(chǔ)要求較低、適應(yīng)變形性能好等諸多優(yōu)

點；同時，有利于緩解國家供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革后帶來的鋼鐵產(chǎn)能過剩的現(xiàn)狀，且

能夠回收再利用;減少水泥、砂石等材料的用量，對環(huán)境破壞小，有益于保護環(huán)

境。但是十多年的應(yīng)用也暴露了波紋鋼管涵的許多不足，主要有以下幾項：在運

輸和安裝過程中易變形，安裝施工困難，現(xiàn)場安裝施工很容易產(chǎn)生質(zhì)量問題;其

抗各類土壤腐蝕性能差，波紋鋼板壓制成型后必須再進行內(nèi)外表層防腐處理，后

續(xù)防腐過程中因人為因素和受限于設(shè)備與工藝水平，再加上產(chǎn)品組裝和運輸時難

免磕碰損壞防腐層，造成鋼波紋管涵在土壤中耐腐蝕效果顯著降低，使用壽命遠

遠達不到設(shè)計要求;目前在用的波紋鋼管涵密封性差，普遍存在漏水現(xiàn)象，且容

易導(dǎo)致地基不均勻沉降。波紋鋼涵管目前只能勉強用在無壓力涵洞，而半壓力和

全壓力過水涵洞不能采用;波紋鋼涵管軸向連接屬于剛性連接，沒有伸縮空間所

以無力應(yīng)對熱脹冷縮造成的破壞。

近年來，公路纖維增強復(fù)合材料波紋管涵作為一種解決方案應(yīng)運而生，其綜

合性能比波紋鋼管涵強很多，在力學(xué)性能方面完全滿足交通涵洞的使用要求，防

腐性、密封性良好，使用壽命更長、施工更便捷，能夠用作交通涵洞投入使用，

有其突出的優(yōu)勢和價值，是安全可行、經(jīng)濟實用的。河北恒瑞復(fù)合材料有限公司

于2022年牽頭編制了相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)《纖維增強塑料拼裝式波紋管（板）》（T∕CIA

001—2022）。但是，至今尚未形成針對纖維增強復(fù)合材料波紋涵管在公路工程上

的應(yīng)用技術(shù)規(guī)范,尚無針對實際情況的精確的設(shè)計和使用方法可依，相關(guān)人員缺

乏技術(shù)指導(dǎo)，容易造成工程質(zhì)量問題。因此，開展公路纖維增強復(fù)合材料波紋管

涵的研究，規(guī)范纖維增強復(fù)合材料波紋管涵的材料、設(shè)計、施工、質(zhì)量控制等，

給今后纖維增強復(fù)合材料波紋管涵提供技術(shù)保障，形成公路纖維增強復(fù)合材料波

紋管涵技術(shù)規(guī)程十分必要。

2.意義

2022年，交通運輸部發(fā)布了《綠色交通標(biāo)準(zhǔn)體系（2022年）》，提出到2025

年，基本建立覆蓋全面、結(jié)構(gòu)合理、銜接配套、先進適用的綠色交通標(biāo)準(zhǔn)體系。

綜合交通運輸和公路、水路領(lǐng)域節(jié)能降碳、污染防治、生態(tài)環(huán)境保護修復(fù)、資源

節(jié)約集約利用標(biāo)準(zhǔn)供給質(zhì)量持續(xù)提升。綠色交通標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)加快建設(shè)交通強國，推

動加快形成綠色低碳運輸方式，支撐引領(lǐng)碳達峰碳中和、深入打好污染防治攻堅

戰(zhàn)等交通運輸行業(yè)重點任務(wù)實施的作用更加突出。

目前，公路纖維增強復(fù)合材料波紋管涵在河北、內(nèi)蒙古、黑龍江等地多條道

路上進行了實踐應(yīng)用，在其材料、設(shè)計、施工、質(zhì)量控制等方面積累了寶貴經(jīng)驗，

為該標(biāo)準(zhǔn)的編制奠定了良好的工作基礎(chǔ)。通過制定此標(biāo)準(zhǔn)，有助于確保公路涵洞

工程的安全性、適用性和耐久性，起到快速化、便捷化施工效果，解決公路涵洞

工程長期存在的突出問題，也有助于充分發(fā)揮和利用復(fù)合材料的優(yōu)勢，集約資源

避免污染，支持可持續(xù)發(fā)展，保護生態(tài)環(huán)境。

制定《公路纖維增強復(fù)合材料波紋管涵技術(shù)規(guī)程》，不僅可以規(guī)范交通行業(yè)

纖維增強復(fù)合材料波紋管涵的材料、設(shè)計、施工及質(zhì)量檢驗，而且是對《公路橋

涵設(shè)計通用規(guī)范》（JTGD60-2015）、《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T3650）、

《公路涵洞設(shè)計規(guī)范》(JTG/T3365-02-2020)等相關(guān)規(guī)范的必要補充，對于提升

公路涵洞工程質(zhì)量和促進交通行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展具有重要的意義。

三、主要工作過程

根據(jù)要求，中國交通運輸協(xié)會于2023年6月開始著手成立標(biāo)準(zhǔn)編制工作起

草組，組織標(biāo)準(zhǔn)編制的相關(guān)工作。作為主要起草單位，河北恒瑞復(fù)合材料有限公

司和內(nèi)蒙古大學(xué)收集有關(guān)本標(biāo)準(zhǔn)的各類信息，聯(lián)絡(luò)合作單位，最終明確了標(biāo)準(zhǔn)起

草工作組的成員單位，成立了標(biāo)準(zhǔn)起草工作組。隨后，標(biāo)準(zhǔn)起草工作組開始了標(biāo)

準(zhǔn)編制立項申請、工作大綱編寫，明確了任務(wù)分工及各階段進度時間。

立項階段：標(biāo)準(zhǔn)起草工作組經(jīng)過技術(shù)調(diào)研、咨詢，收集、消化有關(guān)資料，并

結(jié)合公路纖維增強復(fù)合材料波紋管涵設(shè)計、施工和質(zhì)量控制等方面的發(fā)展趨勢，

在充分總結(jié)國內(nèi)外技術(shù)研究與應(yīng)用基礎(chǔ)上，于2023年7月編寫完成了團體標(biāo)準(zhǔn)

《裝配式纖維增強復(fù)合材料公路波紋管應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》的立項申請材料。8月1

日，協(xié)會組織行業(yè)專家在北京召開立項審查會議，對標(biāo)準(zhǔn)立項報告進行審核，通

過了標(biāo)準(zhǔn)的編制申請。

大綱階段：立項申請獲批后，起草組開始編制標(biāo)準(zhǔn)大綱和草稿。通過起草單

位和人員的溝通協(xié)作，綜合多方意見，確定了標(biāo)準(zhǔn)編制的總體計劃內(nèi)容，形成了

正式的編制大綱和工作大綱。標(biāo)準(zhǔn)起草工作組按照立項審查會議內(nèi)容，結(jié)合大綱

進行認真分析、理解和總結(jié)，迅速開展標(biāo)準(zhǔn)草稿的編制以及調(diào)研項目的組織工作，

于2023年10月提交了《裝配式纖維增強復(fù)合材料公路波紋管應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》的

編制大綱、草稿和工作大綱，10月17日在北京召開標(biāo)準(zhǔn)大綱審查會，通過了大

綱審查。會后標(biāo)準(zhǔn)起草工作組按照大綱審查會議內(nèi)容，對專家提出的意見、建議

進行了認真分析和總結(jié)，并召開了起草組工作會議，開始編制標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿

草案，同時完善調(diào)研、試驗工作。

征求意見稿階段：2024年1月，形成征求意見稿草案，同時形成調(diào)研報告、

編制說明，召開標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿審查會，會后根據(jù)專家意見，標(biāo)準(zhǔn)名稱改為《公

路纖維增強復(fù)合材料波紋管涵技術(shù)規(guī)程》，起草組討論、修改、完善，于2024年

3月形成本標(biāo)準(zhǔn)的征求意見稿，廣泛征求意見。

送審稿階段（2024年3月～2024年4月）：根據(jù)所反饋的意見，起草組進行

修改完善，形成送審稿和征求意見匯總表，召開送審稿審查會，對送審稿進行審

查。

報批稿階段（2024年5月～2024年6月）：根據(jù)送審稿審查會專家意見，補

充、修改和完善形成報批稿。將報批稿及相關(guān)資料呈報協(xié)會批準(zhǔn)，召開報批稿審

查會，根據(jù)審查會專家意見，修改、完善報批稿。

四、制定標(biāo)準(zhǔn)的原則和依據(jù)，與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性國家標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

1.編寫原則和依據(jù)

本標(biāo)準(zhǔn)的編寫工作流程、程序，嚴格按照《中國交通運輸協(xié)會團體標(biāo)準(zhǔn)管理

辦法》《中國交通運輸協(xié)會團體標(biāo)準(zhǔn)制修訂管理導(dǎo)則》執(zhí)行。本標(biāo)準(zhǔn)的編寫內(nèi)容

與格式符合GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)

則》的要求。本標(biāo)準(zhǔn)的編制主要遵循了科學(xué)性、適用性、協(xié)調(diào)性原則，就公路纖

維增強復(fù)合材料波紋管涵的材料、設(shè)計、施工、質(zhì)量控制進行規(guī)定。

2.與有關(guān)現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性國家標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

經(jīng)調(diào)研，本標(biāo)準(zhǔn)制定的原則遵循國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)政策，與相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)

章及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)調(diào)一致，沒有沖突。

五、主要條款的說明，主要技術(shù)指標(biāo)、參數(shù)、實驗驗證的論述

1.標(biāo)準(zhǔn)主要章節(jié)設(shè)置

前言

1范圍

2規(guī)范性引用文件

3術(shù)語

4基本規(guī)定

5材料

5.1主體結(jié)構(gòu)

5.2連接件

5.3密封墊

5.4性能指標(biāo)

6設(shè)計

6.1一般規(guī)定

6.2地基與基礎(chǔ)設(shè)計

6.3洞身設(shè)計

6.4回填設(shè)計

6.5洞口設(shè)計

7施工

7.1一般規(guī)定

7.2施工準(zhǔn)備

7.3地基與基礎(chǔ)

7.4拼裝與固定

7.5回填

7.6洞口

8質(zhì)量控制

8.1一般規(guī)定

8.2進場材料檢查

8.3施工控制

8.4變形檢查

附錄A（資料性）纖維增強復(fù)合材料波紋管連接

附錄B（資料性）阻燃要求

附錄C（規(guī)范性）設(shè)計流程圖

2.主要條款的說明

適用范圍：本標(biāo)準(zhǔn)適用于公路無壓力式、半壓力式、全壓力式或虹吸式纖維

增強復(fù)合材料波紋管涵洞工程，市政工程、搶險保通工程可參照使用。

規(guī)范性引用文件：本標(biāo)準(zhǔn)中引用和參考最新版的先進標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范，以充

分保證本標(biāo)準(zhǔn)條款的可依性和可行性。

術(shù)語：對公路纖維增強復(fù)合材料波紋管涵專用術(shù)語進行定義和解釋。

基本規(guī)定：規(guī)定了纖維增強復(fù)合材料波紋管的結(jié)構(gòu)組成，對管涵設(shè)計、施工

方面做了總體要求。

材料：對公路纖維增強復(fù)合材料波紋管涵主體結(jié)構(gòu)、連接件和密封墊的材料

及性能做了規(guī)定。

設(shè)計：規(guī)定了公路纖維增強復(fù)合材料波紋管涵地基與基礎(chǔ)、洞身、洞口、回

填等方面的設(shè)計原則、方法和要求。

施工：規(guī)定了公路纖維增強復(fù)合材料波紋管涵的施工步驟、施工準(zhǔn)備工作、

施工方法和要求。

質(zhì)量控制：規(guī)定了公路纖維增強復(fù)合材料波紋管涵的進場材料檢查、施工控

制、變形檢查，給出了相應(yīng)檢驗標(biāo)準(zhǔn)。

附錄：規(guī)定本規(guī)程涉及到的示意圖、流程圖等資料。

3.主要技術(shù)指標(biāo)、參數(shù)、實驗驗證的論述

連接件（螺栓）：纖維增強復(fù)合材料波紋管片與片之間的連接是法蘭連接，

螺栓主要受到拉力，而波紋鋼管片與片的連接方式是搭接，螺栓主要受到剪切力。

在公路纖維增強復(fù)合材料波紋管涵的施工、運營過程中，螺栓受力相比波紋鋼管

的螺栓受力要小。并且纖維增強復(fù)合材料的剛度普遍比鋼材的剛度要小，在實際

應(yīng)用過程中與螺栓連接的部位復(fù)合材料容易破壞，為防止法蘭上螺栓周圍復(fù)合材

料局部破壞，要求使用特制加大平墊圈，并且把墊圈切平的一面緊貼波紋管，標(biāo)

準(zhǔn)中給出了墊圈示意圖，規(guī)定了墊圈尺寸。

耐腐蝕性能：JTG/T3365-02-2020中對波紋鋼管有熱鍍鋅質(zhì)量要求，而復(fù)

合材料材質(zhì)本身具有良好的耐腐蝕性能，無需另做防腐處理，所以在本標(biāo)準(zhǔn)中未

做防腐要求。

回填：本標(biāo)準(zhǔn)中，對公路纖維增強復(fù)合材料波紋管涵的結(jié)構(gòu)性回填范圍、材

料等作了明確規(guī)定，纖維增強復(fù)合材料波紋管涵工程質(zhì)量的關(guān)鍵就在于回填。如

果能嚴格按照設(shè)計要求去施工，控制工程質(zhì)量，裝配式纖維增強復(fù)合材料波紋管

涵將是一種較好的結(jié)構(gòu)型式。

地基處理：因為涵管基底沉降和兩側(cè)路基沉降一致，所以在公路工程中不必

單獨對纖維增強復(fù)合材料波紋管涵基底進行特殊處理，在軟土區(qū)等地質(zhì)條件不太

好的路段，基本原則是路基怎樣處理，管涵基底也怎樣處理?！豆泛丛O(shè)計規(guī)

范》(JTG/T3365-02-2020)中規(guī)定，波紋鋼管涵適用于凍土、軟弱地基等不良地

質(zhì)的暗涵以及有特殊要求的暗涵，對地基要求較低，變形適應(yīng)性強，結(jié)構(gòu)受力合

理，而公路纖維增強復(fù)合材料波紋管涵是一種特殊的受力合理的結(jié)構(gòu)，既有剛性

又具有柔性，其適用條件與波紋鋼管涵基本一致。

結(jié)構(gòu)設(shè)計計算：公路纖維增強復(fù)合材料波紋管涵設(shè)計時，應(yīng)先根據(jù)孔徑等設(shè)

計要求，確定管涵的結(jié)構(gòu)尺寸、涵頂覆土厚度、土的重度、環(huán)剛度等級等相關(guān)參

數(shù)，其中，標(biāo)準(zhǔn)起草組根據(jù)試驗研究和有限元分析結(jié)合的方法，確定了最小環(huán)剛

度等級與涵頂覆土厚度之間的關(guān)系。參照CECS190:2005的設(shè)計規(guī)定來對管涵結(jié)

構(gòu)進行計算，主要分為強度驗算和變形驗算，標(biāo)準(zhǔn)附錄中給出了一般設(shè)計驗算流

程。本文中，以管徑2米、覆土厚度為4米的管涵為例，給出管涵豎向變形計算

方法與步驟，作為參照。計算案例如下：

公路纖維增強復(fù)合材料波紋管涵豎向變形計算

1、設(shè)計計算指標(biāo)

直徑

DN＝2000mm

環(huán)剛度

SN＝7500N/m2

壁厚

t=6.00mm

計算直徑

D0=DN+t＝2006.00mm

外徑

D1=DN+2t＝2012.00mm

2、豎向土壓力

豎向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值按下式計算：

-3

Fsv，k＝γsHsD1×10

已知覆土深度：

HS=4m

回填土容重：

3

γs＝18kN/m

則豎向土壓力作用標(biāo)準(zhǔn)值為：

2

qsv，k＝γsHs＝72.0kN/m

土的內(nèi)摩擦角

φ=20°

則管頂豎向土壓力標(biāo)準(zhǔn)值為：

2

Fsv，k＝（1-sinφ）γsHs＝47.37kN/m

3、土的綜合變形模量

基槽兩側(cè)原狀土的變形模量：

En=3.00MPa

回填土的變形模量：

Ee=3.00MPa

施工開挖邊坡坡度為(高：寬）

i＝1:11

溝槽邊工作寬度：

b＝700

外徑：

D1＝2012.00mm

中心槽寬：

Br=D1+2b＋D1/i=5424mm

則：

Br/D1=2.7

系數(shù)：

α1=0.615

α2=0.385

則綜合修正系數(shù)：

ξ=1/(α1+α2(Ee/En))＝1

因此，管側(cè)土的綜合變形模量為：

Ed=ξEe＝3.00MPa

4、變形驗