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1、1,Modular Unit-1002 涵洞的设计与计算,2,主 要 内 容,1、涵洞类型的选择及孔径确定 2、涵 洞 布 置 3、洞 口 形 式 选 择 4、涵 洞 长 度 计 算,3,概要,涵洞设计的一般原则 适用、经济、安全、美观 标准图的使用根据设计类型，选用相应类型的涵洞标准图；根据设计荷载，查对相应设计荷载的涵洞设计图。,4,1、类型选择及孔径确定,1-1、石拱涵 1-2、石盖板涵 1-3、钢筋混凝土盖板涵 1-4、钢筋混凝土圆管涵 1-5、钢筋混凝土箱涵 1-6、孔径确定,5,1-1、石拱涵,结构坚固，超载潜力大，寿命长 通常适用于盛产石料的地区；设计流量一般大于10m3/s；路
2、堤填土高度在2m2.5m以上；跨径等于或大于2m；地基条件较好。,6,1-2、石盖板涵,与石拱涵一样能就地取材、结构坚固；建筑高度较小；对地基条件要求不高；施工简便、易于修复；力学性能较差一般仅适用于跨径小于2m；设计流量通常在10m3/s；,7,1-3、钢筋混凝土盖板涵,建筑高度较小，不受填土高度限制；能预制装配，施工简便迅速；简支结构，对地基条件要求不高；破坏后易修复。通常适用于 石料短缺；填土高度受限制；公路等级较高；,8,1-4、钢筋混凝土圆管涵,力学性能好，对地基适应性较强；构造简单，不需墩台；污工数量少；施工方便，可预制装配，工期短；孔径较小 0.5m2.0m，宣泄设计流量10m3
3、/s以下。单孔比较经济，多孔不宜超过3孔。,9,1-5、钢筋混凝土箱涵,闭合式的薄壁结构。整体性能好、对地基适应性较强；用钢量多、造价高；常适于软地基；因整体性好，结构坚固，跨度适中，常用于高速公路人行通道。,10,1-6、孔径确定,孔数主要根据设计流量大小、建筑高度、地基情况等条件综合考虑确定。一般情况下，宜采用单孔。宣泄条件相同时，单孔比多孔经济：单孔：挖基及水下挖基工作量较小。多孔：建筑高度受限，单孔断面太小；或：单孔跨径过大而不经济时采用。,11,2、涵洞布置,2-1、平面布置（1）沿路线的合理布置 尽量保持河沟水流的天然状态，一般应一沟一涵（2）涵洞与路线的正交和斜交布置 正交可使涵
4、宽和涵身长度最小。若正交能导致水流不畅，冲毁农田、堤坝或危及涵洞、路堤本身时，不宜勉强正交，可斜交。,12,2-2、立面布置,3-2-1、平坦地段的一般形式天然沟床纵坡较小且 涵长较短时采用。洞底标高及坡度：原则上应与天然沟床的标高及坡度一致。当天然沟床坡度较大时，可按下游洞口沟床标高控制，按水流临界坡度（一般为15）设置，并在进口做适当的开挖。,13,2-2-2、斜坡布置形式,天然沟床纵坡大于510时；为使涵洞洞身与沟底天然坡度一致，并减少挖基土石方数量和缩短涵洞长度，常采用斜坡布置形式。布置形式根据实际情况选择。,14,2-2-2、斜坡布置形式（1）,洞身不变仍作一般布置形式;在进水口作跌
5、水井或急流槽，使涵底与沟底顺接;,a）进口跌水井；b）进口急流槽,15,2-2-2、斜坡布置形式（2）,设置填方涵洞。当附近有大量石方可供利用时，为减少涵洞工程数量，可将涵基置于砌石(或填石)基地上。,16,2-2-2、斜坡布置形式（3）,当非岩石河沟纵坡在10以下、岩石河沟纵坡在30以下时，可采用斜置式斜坡涵；并可结合地形、地质情况采用齿状基础、扶壁式基础及台阶形基础等形式。,a）齿状基础；b）扶壁式基础；c）台阶式基础,17,2-2-2、斜坡布置形式（4）,当非岩石河沟纵坡大于10，岩石河沟纵坡大于30时，可采用平置式斜坡涵（阶梯式）。,平置式斜坡涵,18,2-3、洞口形式选择,a）八字式
6、；b）端墙式；c）锥坡式；d）直墙式;e）扭坡式；f）平头式；g）走廊式；h）流线型式,19,2-3-1、八字式,八字墙与涵洞轴线的交角，按水力条件最适宜的角度设置：进口处13左右，出口处不宜大于10 一般都按30设置。为缩短翼墙长度，可将末端建成与路线平行的端墙。工程量小，水力条件好，施工简单，是最常用的形式。,20,2-3-2、端墙式,在洞口端部砌一道垂直于洞身的挡土矮墙；构造简单，水力条件不佳；适用于人工渠道或不受冲刷影响的岩石河沟；,21,2-3-3、锥坡式,在端墙式的基础上将侧向伸出的锥形填土表面予以铺砌；视水流被侧向挤束程度和流速的大小，可用浆砌或干砌。多用于宽浅河流及涵洞对水流压
7、缩较大的河沟。圬工体积较大，不如八字式经济；对于较大较高的涵洞，该结构的稳定性较好，是常用形式。,22,2-3-4、直墙式,类似敞开角为零的八字式；要求涵洞跨径与沟宽基本一致，且无需集纳与扩散水流；适用于边坡规则的人工渠道，以及窄而深、河床纵断面变化不大的天然河沟；翼墙短、洞口铺砌少，较为经济；山区进水口前、迎陡坡设置的急流槽后，配合消力池也常采用直墙式翼墙与之衔接。,23,4、涵洞的计算,4-1、正交涵洞的长度计算,24,4-1、正交涵洞的长度计算（续）,25,4-2、斜交 斜洞口 的涵长计算,26,4-3、斜交 正洞口 的涵长计算,27,【属于4】,涵洞洞口建筑的工程量计算 1）八字墙体积计算；2）锥坡体积计算；仅为公式应用，可参见教材或工具书，从略。,
