九龙坡区西彭一横一纵道路 涵洞设计说明

九龙坡区西彭一横一纵道路涵洞设计说明S-HD-01PAGE1PAGE2涵洞设计说明技术标准及技术规范中华人民共和国行业标准《公路工程技术标准》（JTGB01-2014）中华人民共和国行业标准《城市桥梁设计规范》（CJJ11-2011）中华人民共和国行业标准《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2015）中华人民共和国行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG3362-2018）中华人民共和国行业标准《公路圬工桥涵设计规范》（JTGD61-2005）中华人民共和国行业标准《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG3363-2019）中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-011）中华人民共和国行业标准《公路涵洞设计规范》（JTG/T3365-02-2020）设计指标涵洞类别及主要尺寸如下表涵洞类别标准跨径（米）涵顶填土高度（米）斜交角（度）备注钢筋混凝土盖板涵4.02.850°标准板宽：0.99米注：a.涵顶填土高度系指涵洞盖板顶面到路面顶面的最小高度，包括路面厚度在内。b.涵洞斜交角系指涵洞中轴线与公路中线的法线间的夹角。设计荷载：城-B级填料设计参数：土的容重γ=19KN/m3，计算内摩擦角Ф=30°，基底摩擦系数f=0.4地震烈度：不计地震力三、上阶段专家审查意见及回复在A2道路AK0+570附近设计有排水涵洞，应考虑临时措施确保水系在施工过程中的排水畅通。【执行情况】根据意见修改，在C-HD-05《涵洞设计图》附注中增加“在施工时，应采取临时排水措施，在涵洞施工范围外将水沟改沟或设置临时排水管道，以确保排水畅通。”的说明。四、涵洞设计流量及水力计算1.设计流量计算（径流形成法）本次涵洞流量根据《公路涵洞设计规范》（JTG/T3365-02-2020）“6.3径流形成法”公式计算所得。径流形成法是以暴雨资料为主推算小流域洪水流量的一种方法。影响流量的主要因素取决于：汇水区的几何参数、地面起伏及坑洼情况；降雨情况，包括降雨强度及降雨延续时间；土壤种类及其吸水能力；地面植物的覆盖情况；径流及径流厚度；主河沟的特征及粗糙系数；湖泊、水库的库容蓄水调节作用等。本方法的具体形式见式3-1。(式3-1)式中：—设计流量(m3/s)；ψ—地貌系数，根据地形、汇水面积F、主河沟平均坡度决定；F—汇水面积(km²)；h—径流厚度(mm)，由暴雨分区表、规定频率p、土壤的吸水类别表以及汇流时间表决定；z—被植物或坑洼滞留的径流厚度；β—洪峰传播的流量折减系数；γ—汇水区降雨量不均匀的折减系数，汇水区长度或宽度小于5km时可忽略不计，否者按表取值；δ—湖泊或小水库调节作用影响洪峰流量的折减系数。以上各参数由《公路涵洞设计规范》（JTG/T3365-02-2020）附录B表B-5～表B-13查得，ψ=0.1，F=0.71，h=79，z=10，β=1，γ=1，δ=1，从而计算得出=43.5m3/s。2.涵洞尺寸的确定根据《公路小桥涵设计示例》（刘培文编著，北京：人民交通出版社，2004.04）第三章“孔径计算”第四节“涵洞孔径计算”涵洞孔径计算的简化公式：=1.575BH3/2B=/1.575H3/2H—涵前水深(m)；B—涵洞净宽，即净跨径(m)。代入H=3.8m，可得B=3.73m，故可取涵洞净高为4m、净宽为4m，即一孔4.0mx4.0m盖板涵。3.涵洞水力计算根据《公路涵洞设计规范》（JTG/T3365-02-2020）“7.2涵洞孔径验算”公式计算。先按临界流状态公式7.2.1-1~7.2.1-6[Vk=(g/εBk）1/3、Ak=/εVk等公式]计算，hQ=2.54,hQS=2.07,H2=256.485,Hd=252.485,hk=2.3,I=0.005,L=25.05,LC=1.5*(hQ-hQS)=0.705。此时H2>Hd+1.3hk+I(L-LC),应改按淹没流状态验算。按照淹没流状态公式7.2.1-7~7.2.1-13[Vs=ø0(2g(H0-H2)）1/2、A=/εVs等公式]计算，Vs=1.2，H0=256.583,H1=255.153，满足Vy≥Vs以及H1低于涵前允许淹没水位不多的要求。故涵洞尺寸取为净高4m、净宽4m能满足规范要求，较为合理。五、主要材料部位材料钢筋混凝土盖板帽石台身基础翼墙及基础混凝土混凝土混凝土浆砌块石砌石、砼C35C30C30C25Mu30块石砂浆M7.5注：列表石料、砂浆标号为最低标号：原材料应有供应商提供的出厂检验合格证明书，并应按《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）规定的检验项目、批次规定，严格实施进场检验。普通钢筋：普通钢筋采用HPB300钢筋和HRB400钢筋，HPB300钢筋应符合《钢筋混凝土用钢第一部分：热轧光圆钢筋》（GB1499.1-2017）的规定，HRB400钢筋应符合《钢筋混凝土用钢第二部分：热轧带肋钢筋》(GB1499.2-2018)的规定。混凝土:水泥：应采用品质稳定的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，碱含量不宜大于0.60%，熟料中C3A含量不应大于8.0%。其余技术要求尚应符合《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)的规定，不应使用其它品种水泥。细骨料：应采用硬质洁净的天然中粗河砂，也可使用经专门机组生产、并经试验确认的机制砂，其细度模数宜为2.6～3.2，含泥量不应大于2.0%，泥块含量不应大于0.5%(高性能混凝土)，其余技术要求应符合《公路工程集料试验规程》(JTGE42-2005)的规定。粗骨料：应采用坚硬耐久的碎石或卵石，空隙率宜小于40%，压碎指标宜小于20%，粗骨料母岩的抗压强度与混凝土设计强度之比应不小于1.5，含泥量不应大于1.0%，泥块含量不应大于0.5%，针片状含量宜小于10%；粒径宜为5mm～20mm，连续级配，最大粒径不应超过25mm，且不应大于钢筋最小净距的3/4；其余技术要求应符合《公路工程集料试验规程》(JTGE42-2005)的规定。选用的骨料应在施工前进行碱活性试验，应优先采用非活性骨料；不应使用碱-碳酸盐反应活性骨料和膨胀率大于0.20%的碱-硅酸反应活性骨料；当所采用骨料的碱-硅酸反应膨胀率在0.10%～0.20%时，混凝土中的总碱含量不宜大于3.0kg/m3，且应经碱-骨料反应抑制措施有效性试验验证合格。混凝土拌和及养护用水应符合《混凝土用水标准》(JGJ63-2006)的规定要求。混凝土拌和物中各种原材料引入的氯离子总量不得超过胶凝材料总量的0.06%。混凝土矿物掺和料应采用性能稳定的粉煤灰，粉煤灰氯离子含量不宜大于0.02%，其余性能应符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》(GB/T1596-2005)中I级粉煤灰的规定。外加剂应采用品质稳定、且与胶凝材料具有良好相容性的产品；减水剂宜采用高效聚羧酸高性能减水剂，性能指标应符合《混凝土外加剂》(GB8076-2008)的规定，减水剂掺量以及与水泥的适用性应由试验确定；引气剂和膨胀剂应分别符合《混凝土外加剂》(GB8076-2008)和《混凝土膨胀剂》(GB23439-2009)的要求。六、施工注意事项涵洞盖板在一般情况下采用宽度为99厘米的装配式钢筋混凝土正交标准板进行设计、预制和安装，对于正交涵洞应由涵洞的一端按1米的标准宽度进行安装至涵洞的另一端，最后形成一块宽度小于99cm的非标准盖板，当非标准盖板宽度不大于50cm时，在保证其盖板含筋率相同的情况下与最后一块标准盖板一起现浇；若非标准盖板宽度大于50cm时，应分为不大于50cm的两块，在保证其盖板含筋率相同的情况下分别与最后两块标准盖板一起现浇，施工时应确保浇注出的每块非标准盖板的宽度大于99cm且不大于150cm。涵洞放样时，应认真核对进出口标高及角度，若发现与实际沟渠底标高、角度差异过大或涵底地面与设计图纸出入较大时，应及时予以调整。盖板混凝土浇筑应连续，一次成形，每片预制板浇筑总时间不宜超过2h。盖板预制时必须在混凝土达到设计强度85%后方可容许脱底模、堆放和运输。预制时必须标明盖板的适用范围，堆放和运输时，必须在盖板端部设立两点搁支，不得上、下倒置。预制盖板安装后，必须清扫冲洗，充分湿润后再在板与台背间、板与板之间的缝内用C20小石子混凝土填满空隙。为使盖板与涵台的连接起到支撑作用，涵台顶面应作成椅背与盖板顶面齐平并填缝抵紧。涵台和基础混凝土均须分层浇筑，浇筑厚度须满足《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）的相关要求，新浇注混凝土与下层已浇筑混凝土的温差宜小于20°C；浇筑基础最上层混凝土时，须与涵身梗肋或者底板以上30cm涵台一起浇筑。混凝土的分层浇筑宜连续进行，因故中断间歇时，其间歇时间应小于前层混凝土的初凝时间或能重塑时间；当采用插入式振动器时，振动器应伸入下层深度（50mm～100mm）；混凝土的运输、浇筑及间歇时间须满足《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）表6.11.5的规定，超出规定时间时，应按浇筑中断处理，并应留置施工缝；浇筑上层混凝土之前，须对施工缝进行如下处理：处理层混凝土表面的松弱层应予以凿除,经凿毛处理后的混凝土面，应采用洁净水冲洗干净。涵洞全长范围内，每4～6m应设置一道沉降缝；沉降缝必须贯穿整个断面（包括基础），缝宽2cm，沉降缝的设置应与板方向平行。涵洞各部位在浇筑混凝土过程中，应随机取样制作标准养护和施工用混凝土强度、弹性模量试件，应从构件不同部位分别进行取样；施工试件应在同样条件下振动成型、养护，28d标准试件按标准养护办理。钢筋混凝土盖板涵涵台尺寸的选用，大多数情况下是受地基容许承载力控制。对软弱地基和地基承载力不能满足要求的，可选用换填砂砾（碎）石垫层，挤密桩（碎石桩）等进行处理,使其达到承载力要求。涵身的沉降缝应根据现场实际地形、地质情况设置。除地形、地质变化较大处、基础埋置深度不一或基础对地基的压力变化较大处，以及基础填挖交界处应设置沉降缝外，一般每隔4～6米设置一道，沉降缝应贯穿整个断面（包括基础）；沉降缝处两端应对齐、平整，上下不得交错。洞口部分与洞身部分应分离砌筑。沉降缝宽2～3厘米，缝内填沥青麻絮。置于岩石地基上的涵洞沉降缝间距可用6-10米。沉降缝施工时应采取有效措施防止台后填料随流水漏入涵内。钢筋混凝土盖板涵可采用填石抬高基础，也可置于路基中，但宜采用整体式基础，并做好防渗水处理。但涵洞下的路基必须按填石路堤进行修筑，有关的施工技术要求及验收标准详见《公路路基施工技术规范》，其沉降缝间距一般为3米设置一道。涵洞施工完成后，各部位混凝土强度达到设计强度的85%时，方可进行涵洞涵身两侧的回填；涵身两侧的墙背填土要求严格夯实，以防止涵洞与路基之间的路面因填土沉陷而影响行车。洞身两侧填土应严格对称均衡，水平分层夯实（分层厚度不宜大于30厘米），其每侧长度不应小于洞身两侧填土高度的一倍，压实度不小于96％。涵洞两侧紧靠涵台部分的回填土不宜采用大型机械进行压实施工，宜采用人工配合小型机械的方法夯填密实；台背填土应选择透水性良好的砂砾石或砂性土，也可采用台背填石或填碎石土（台背回填范围参见附图），且应该保证填料内摩擦角不小于35°。在涵洞与填土接触面均涂热沥青三道；进行涵洞外层防水层施工后才可进行下一步施工工序，即沥青涂抹需在回填之前进行。施工中当涵洞上填土高度不足0.5m时，严禁采用振动或碾压设备对涵顶和洞身范围内的填土进行碾压；填土高度不足1.0m时，采用人工或小型机具夯填