《涵洞的设计与计算》PPT课件.ppt

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/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； 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