道桥公路小桥涵课程设计

《公路小桥涵勘测设计》课程设计说明书专业名称：土木工程年级班级：学生姓名：指导教师：贵州山岭重丘区四级公路JD弯道QZ30下：沟心处地面高638.46m，沟床为密实的砾石土，路线设计资料为：平曲线半径R=40m，纵坡i=+3%，路基宽度为7.5m，路面宽度6.0m，路拱纵坡，路z肩横坡，挖方边坡1:0.75,填方边坡1:1.5。设计荷载：公路级设计洪水频率：1/25最大冰冻深度：1.0m地震烈度:8度完成一道22m，石板涵设计，包括涵洞的纵剖面图和洞身横断面图，比例1:100涵洞类型选用22m，石板涵设计。进出水口形式洞口类型很多，平头式、端墙式、锥坡式等，各种洞口用在不同位置，其中进出口形式选用八字式洞口。涵洞的水文、水力计算2.0.本次设计采用暴雨推理法计算涵洞的设计流量。0.55k，主河沟长度为1.3km，主2m河沟平均坡度I25000zQ。p用推理公式计算:0.278(SAn)Qpp查暴雨等值线图可得，S=30mm/hp汇流时间的计算：1LI北方公式：=K3z查附表1-4得,丘陵区0.620.71K31所以：=0.245h先查暴雨递减指数n值分区图4-51-10.245h，应取n=0.62。损失参数计算:KS北方公式：，p=2%p11查附表1-3Ⅲ类土得：K故：mm/h11以上数据代入流量计算公式：SQA()ppn0.2450.55==m3s2.1.h2.0md初定涵洞净空高度；0.87进水口和壅水降落细数；0.5m进口涵洞净空高度涵前水深：；h2.00.5H1.7md0.87；盖板涵的涵洞净宽：5.6QB1.6ms1.575H1.5751.732定型涵洞有关数据：所以取涵洞净宽即跨径1.6Bm2.0.I（1）涵底纵坡（2）铺地厚度（3）涵底高程：根据河沟纵断面地面线的天然纵坡拟定为2.5%。：拟定为30cm厚的浆砌片石。涵hH：按涵底中心地面高程下挖（清底）20~30cm推算。涵（41.0m。（5）进、出水洞口形式采用八字墙，洞口尺寸：①八字墙垂直顶宽a=40cm；②墙身与其基础垂直襟边e取20cm；③墙身背面垂直背坡取4:1；h④墙身端部断面的高度：以端部露出底面高20~40cm推算；端h⑤墙身根部断面高度：按帽石底面算起至基础之高差；根⑥本涵桥面板厚20cm，铺装层厚9cm，台帽厚取20cm。2.1.1.八字墙端部高度露出地面高度拟定为20cm，根部高度以其基础顶面自安全带出檐的下缘降低10cm40cm4:1。2.基础埋深根据当地冻深确定为120cm，表于出口端部相应位置。3.基础厚度拟定为60cm，填土厚度为1.5m。4.涵底铺砌拟定为30cm，浆砌片石，表于铺底处。5.涵身与基础按同一坡度设计，坡度取为3%，表于相应铺底顶面。6.截水墙宽度取为40cm，埋深与基础同深，并将其宽度表于截水墙处。2.2.1.洞身部分的高程和尺寸（1）由涵洞的经济跨高比为1:11:1.5，由上已求出B=1.6m,所以涵洞的高度取H=1.6m涵高（2）涵底高程计算30cm）h清H沟得出，HHh638.460.3638.16m即涵沟清涵洞进出口处的设计高程H2.5%=628.57m进H2.5%=628.96m出将此高程值标于设计草图相应中心桩号铺底顶面处。由填土厚度1.5m，涵位中心桩号638.46m，涵洞进出口的建筑高度1.90m，路基的中心处的设计高程为H=H+h+h+h路基沟清底进填=638.46+0.3+1.90+1.5=642.16m（3）路堤最低高程路堤最低高程=河床最低高程+H+∆=638.46+1.7+0.5=640.66m（4）确定进出口处的建筑高度及涵洞中心涵台高度进水洞口高度，出水口洞口高度以及涵洞中心净高为等高的，都为1.6m。（5）进出水口建筑高度hhhh1602010190cm进板铺hhhh1602010190cm出出净板铺（6）涵洞中心涵台高度Hhh16060220cm台中0其中h为涵台基础顶面至铺底顶面的距离，其值为基础埋深减去基础厚度，0本设计基础埋深取120cm，基础厚度取60cm，故设计取。h02.2.2.涵长计算L=L+L12BmHH1路基沟进L=1BmHH1路基沟进L=2BmHH1路基沟进所以：L=15.151+0.03==7.4m3.75L=2=6.5m所以涵洞全长：L=L+L=7.4+6.5=13.9m213.0本设计基础埋深取120cm，基础厚度取60cm，本设计进出水口处八字翼hh。墙基础埋深与涵身埋深（1）进水口处取值相同，翼墙基础厚度墙基=60cm涵基翼墙根部断面高度：hhh-10h-h）进根进净板基深墙基；160201012060230cm；翼墙端部断面高度：hhh6080；进端基深墙基上式中10cm20cm为翼墙端部断的露出地面的高度。（2）出水口处翼墙根部断面高度：hhh-10（h-h）；墙基出根出净板基深160201012060230cm翼墙端部断面高度：hhh60出端基深墙基其中10cm为根部高度自安全带出檐降低10cm120cm为冻深；60cm为基础厚度；20cm为翼墙端部露出地面的高度。根据流量计算结果选择，本设计采用跨径为1.6m石盖板在两边涵台上各搭接30cm。将此数据表于平面设计图纸相应位置。3.3.1．涵台地面的底宽根据《公路桥涵设计手册》推荐，本涵取50cm。2.基础襟边宽度取20cm将以上数据表于剖面和半剖面平面图的设计图纸上的相应位置。3.4.（1）安全带尺寸取160cm，扣除两侧的预留缝隙各2cm，因此取156cm，标于相应草图的位置。（2）涵台中心高度前已算过为160cm。（3）台帽厚度前以取定为20cm。（4）设计板厚前以取定为20cm。（5）铺装共10cm，草筋泥防水层。涵台基础尺寸:B2sb2205090cm基台将上述六项的尺寸标于洞身剖面图上。3.5根据现场地形进行的进出口布置结果，进出口各有一对八字墙水流扩散角相同，取30，故本设计进出水口八字墙左右对称。003.5.1．翼墙根部和断面背坡：根据公式:sinsin30cos4cos30正翼墙）nnm式中：——八字墙张角，即；0——涵洞斜交角；——水流扩散角；0其余符号含义同前。3.5.2．翼墙墙身根部断面与基础顶面的交线的垂线间夹角由公式得：1正/反mn0030因此有，即：正反1arttantan3021471.53.53.5.3．上下游洞口根部断面总高度上游洞口：h234cm进根下游洞口：hcm出根3.5.4度：cos40cos3046cmc墙方向投影宽度ddchn462343.75cm131进根0出水口两个八字翼墙根部断面墙底顺端墙方向投影宽度ddchn'1'3出根0进水口两个八字翼墙端部断面墙底顺端墙方向投影宽度ddchn468024进端0出水口两个八字翼墙端部断面墙底顺端墙方向投影宽度ddchn46803.7568cm''2403.5.5．翼墙洞口正投影长度：m(hh）1.580）G进根进端1mI11.5进涵m(hh）1.5（23080）11.50.025G15216.9cm出根出端1-mI出涵上式中预加的15cm为八字墙顶小平台的长度。3.5.6.翼墙基础襟边顺洞墙端部断面的平面投影长度翼墙基础垂直襟边宽度取20cm,则：eeecos20cos30cm1eecos20cos21.822cm23.5.7．八字翼墙的总张口大小BBLGtan)2100(237.7tan30)2375cm进0进BLGtan)2100(216.9tan30)2351cm出0出3.5.8．翼墙基础平面尺寸计算进水口左翼墙基础根部宽度：bede2310922154cm1112进水口左翼墙基础端部宽度：bede236822113cm2122进水口右翼墙基础根部宽度：bbcm31进水口右翼墙基础端部宽度：bb113cm42出水口左翼墙基础根部宽度：bede''''3334出水口左翼墙基础端部宽度：bede'4'3'4'4出水口右翼墙基础根部宽度：bb'1'3出水口右翼墙基础端部宽度：bbcm'2'44.04.17块，计算出该涵洞的工程数量如下。4.1.1．盖板7块石盖板，每块2m，共14m。4.1.2．涵洞计算1）两个翼墙的体积m=m0sinsin30cos4cos30正翼墙）nnmcos40cos300.46mc求一个墙身的体积：m06n1VcmHhHh223320031=22326=2.81（m）3两个墙身的体积：2V=22.81=5.62（m）32)两个翼墙基础体积：eecos20cos30cm1eecos20cos21.822cm21arttantan3021471.53.5e=e=正3cos21.47。求一个基础的体积：hmV=me+eHhdHhdeeced0222nn基01212001.50.51.50.4