设计标准化宣贯材料(涵洞、隧道、隧道预留预埋、收费广场)

广东省高速公路设计标准化宣贯材料）广东省高速公路设计标准化宣贯材料广东省高速公路设计标准化宣贯材料目 录（一）涵洞设计标准化 1（二隧道设计标准化 58（三隧道预留预埋设计标准化 134（四收费广场收费岛及相关设施 157广东省高速公路设计标准化宣贯材料◆涵洞广东省高速公路设计标准化宣贯材料◆涵洞涵洞设计标准化广东省高速公路设计标准化宣贯材料◆涵洞广东省高速公路设计标准化宣贯材料◆涵洞PAGE\*ROMANPAGE\*ROMAN目 录调工作结 1调研概述 1调研结果 1目前的设计现状 1调研中发现的问题 1病害分析 2涵参考的对分析 6对比分析的主要内容 6圆管涵对比分析 6盖板暗涵对比分析 8拱涵对比分析 14箱涵对比分析 15设考虑素与题研究 16设计考虑的主要因素 16结构耐久性因素 16结构安全度因素 18荷载参数取值 19计算模式 20地震因素 23专题研究 23高填方涵洞地基承载力与稳定性 23高填土整体式盖板暗涵力学分析及造价对比 27高填土涵洞的减载方案探讨 32高填方涵洞的垂直土压力集中系数取值研究 34拱涵的计算模式及参数敏感性分析 35八字墙的地基反力计算分析 36箱涵的端涵节设计与计算分析 36主研究果 39主要研究成果 39圆管涵 39盖板涵 404.1.3箱涵 424.1.4拱涵 44主要技术改进 44与部颁通用图对比 44主要技术改进 45参图的要技指标 46圆管涵每延米主要技术指标 47盖板涵每延米主要技术指标 48箱涵每延米主要技术指标 51拱涵每延米主要技术指标 52参图使注意项 53圆管涵参考图使用注意事项 53盖板涵参考图使用注意事项 53箱涵参考图使用注意事项 54拱涵参考图使用注意事项 54施工工艺及注意事项 55广东省高速公路设计标准化宣贯材料◆涵洞广东省高速公路设计标准化宣贯材料◆涵洞PAGEPAGE调研工作总结调研概述内高速公路项目建设、管理单位开展调研工作；现场调研——20127～8湛、渝湛、京珠南及粤赣高速公路进行现场调研，与养护管理人员座谈，了解运营期涵洞病害情况，以及对设计改善的意见、建议；（20092012、茂湛（2010、渝湛（2010、广肇（2010、广清（2009年、粤赣（2011。15（用图，进行对比分析。调查的主要内容是涵洞的类型、规格、使用频率分布、填土高度。调研结果圆管涵：215（含需求D150cm20997.3，D125cm62.70.5~13.95m。盖板涵：4m3m3.5m4m0.5~10.95m，19.94m。6m拱涵：68（含需求，远低于盖板2243m、4m、5m，3~22.7m，整体上大于盖板涵的填土高度。箱涵统计结果显示，相比圆管涵、盖板涵的普遍使用而言，箱涵这一涵洞类型在4m6m一点。涵洞常见的病害归纳如下：铺砌沉降、开裂、破损；④沉降缝拉开、错位，沥青麻絮脱落；⑤涵洞基础开裂、沉降；⑥洞身铺砌堆积淤泥等杂物。沉，铺砌层下渗流；③八字墙或一字墙出现裂缝，涵洞洞口顶挡墙出现裂缝；④重；⑦洞口与河道衔接不顺；⑧通道口的凹形竖曲线底部积水；⑨通道口横向排水沟及盖板压坏。其中洞身病害中：第①～⑤点属于技术性病害；第⑥点属于功能性病害。洞口病害中：第①～④点属于技术性病害；第⑤～⑨点属于功能性病害。病害分析圆管涵对于圆管涵在运营中存在的功能性病害和技术性病害，下表从设计、施工、养护三个不同阶段给出了预防、养护建议。圆管涵病害汇总及预防建议表病害分类预防建议功能性病害洞口大量杂物堆积致严重堵塞标高不合理、淤积严重涵洞废弃设计方合理布设涵洞及确定涵底高程施工方养护方及时清理及时清淤恢复排水功能圆管涵病害汇总及预防建议表(续)病害分类预防建议技术性病害洞口八字墙、锥坡的破损管节存在纵向开裂砼剥落、露筋管节间存在填缝料脱落、缺失现象设计方高填土设计时充分考虑填土不均匀沉降导致的竖向土压力增大现象按《04厚度施工方保证基底承载力满足设计要求填土高度小的情况下，采用小型机械压实；保证砼浇筑质量保证砼保护层厚度保证沉降缝施工质量养护方及时进行养护、维修、加固，以避免病害发展广东省高速公路设计标准化宣贯材料◆涵洞广东省高速公路设计标准化宣贯材料◆涵洞33盖板涵对于盖板涵在运营中存在的功能性病害和技术性病害，下表从设计、施工、养护三个不同阶段给出了预防、养护建议。盖板涵常见病害汇总及预防建议表预防建议参建单位功能性病害洞口大量杂物堆积致严重堵塞洞内有大量淤泥并积水涵洞废弃设计方合理布设涵洞及确定涵底高程施工方养护方及时清理及时清淤恢复排水功能盖板涵常见病害汇总及预防建议表（续）预防建议参建单位技术性病害洞口翼墙、端墙、八字墙、锥坡的破损涵台身开裂路基放坡段涵台身渗水渗泥施工缝间存在失现象盖板涵裂缝盖板砼剥落露筋涵底铺砌开裂设计方台身内侧设置一层防裂注重涵洞两侧路面及填土防排水设施的设计，可设置急流槽等。高填土设计时充分考虑填土不均匀沉降导致的涵顶竖向土压力增大现象按相关规范确定砼标号及保护层厚度施工方保证基底承载力满足设计要求，保证施工质量保证基底处理质量保证砼浇筑质量保证沉降缝、铰缝施工质量保证砼浇筑质量保证砼保护层厚度保证基底处理质量养护方及时进行养护、维修、加固，以避免病害发展广东省高速公路设计标准化宣贯材料◆涵洞广东省高速公路设计标准化宣贯材料◆涵洞PAGEPAGE箱涵对于箱涵在运营中存在的功能性病害和技术性病害，下表从设计、施工、养护三个不同阶段给出了预防、养护建议。箱涵常见病害汇总及预防建议表预防建议功能性病害参建单位洞口大量杂物堆积致严重堵塞洞内有大量淤泥并积水涵洞废弃设计方准确选择涵洞的形式及跨径，合理布设涵洞及确定涵底高程施工方施工期间应对河道进行彻底清理，不遗留任何施工垃圾养护方及时清理及时清淤恢复原有功能箱涵常见病害汇总及预防建议表（续）预防建议技术性病害参建单位洞口翼墙、端墙、八字墙、锥坡的破损涵台身开裂路基放坡段涵台身渗水渗泥施工缝间存在填缝料脱落、缺失现象箱涵裂缝砼剥落露筋涵底铺砌开裂设计方加大翼墙、端墙厚度；八字墙改为混凝土材料；填土高度较大时加大局部配筋。重视防裂钢筋网沉降缝。注重涵洞两侧路面及填土防排水设施的设计，可设置急流槽等。高填土设计时充分考虑填土不均匀沉降导致的涵顶竖向土压力增大现象按相关规范确定砼标号及保护层厚度建议通道涵涵底铺砌适当提高砼标号及增加厚度。施工方施工，保证施工质量保证基底处理质量保证砼浇筑质量保证沉降缝、铰缝施工质量保证砼浇筑质量保证砼保护层厚度保证基底处理质量养护方及时进行养护、维修、加固，以避免病害发展拱涵对于拱涵在运营中存在的功能性病害和技术性病害，下表从设计、施工、养护三个不同阶段给出了预防、养护建议。拱涵常见病害汇总及预防建议表预防建议功能性病害参建单位洞口杂物堆积致堵塞洞内有淤泥并积水存在涵洞废弃现象设计方准确选择涵洞的形式及跨径，合理布设涵洞及确定涵底高程施工方施工期间应对河道进行彻底清理，不遗留施工垃圾养护方及时清理及时清淤恢复原有功能拱涵常见病害汇总及预防建议表（续）预防建议技术性病害参建单位洞口翼墙、端墙、八字墙、锥坡的破损涵台身开裂路基放坡段涵台身渗水渗泥施工缝间存在填缝料脱落、缺失现象拱圈裂缝砼剥落露筋涵底铺砌开裂设计方料；填土高度较大时加大局部配筋。需要时设置防设置沉降缝。注重涵洞两侧路面、边坡及填土防排水设施的设计，可设置急流槽等。注意高填土土压力对配筋的影钢筋配置。按相关规范确定砼标号及保护层厚度建议通道涵涵底铺砌适当提高砼标号及增加厚度。施工方保证基底承载力满足设计要求，重视附属结构施工，保证施工质量保证基底处理质量保证砼浇筑质量保证沉降缝、铰缝施工质量保证砼浇筑质量保证砼保护层厚度保证基底处理质量养护方及时进行养护、维修、加固，以避免病害发展广东省高速公路设计标准化宣贯材料◆涵洞广东省高速公路设计标准化宣贯材料◆涵洞PAGEPAGE涵洞参考图的对比分析对比分析的主要内容对比分析的主要内容如下：采用主筋的直径、根数和配筋率；纵向钢筋的直径、根数。盖板涵（主要是暗涵）的对比分析内容主要有：根数，是否配置弯起钢筋；箍筋的直径、肢数等。涵洞台身：涵台的混凝土标号；涵身的尺寸；是否配筋。和尺寸；整体式基础是否配筋及配筋方式等。拱涵的对比分析内容主要有：材料：拱圈；护拱；铺砌；台身；基础；帽石；侧墙；隔水墙等。x宽、基础厚、涵底铺砌、台背斜角、地基容许承载力等。配筋：配筋形式、配筋直径和间距等。箱涵的对比分析内容主要有：材料：涵身、洞口铺砌等。x底板厚、侧墙厚、倒角等。钢筋：配筋形式、配筋直径和间距等。圆管涵对比分析1.5mD1.5m预制管节材料的对比、分析耐久性设计分析的结论：建议本次圆管涵标准化设计采用：环境作用等级为C小，40mm。管基、端墙、洞口、帽石、隔水墙、铺砌等材料的对比、分析经过对收集到的图纸进行对比，管基、端墙、八字墙、帽石一般采用素混凝C20C25；C20M7.5MU30砌片石。C20C25C200.5～10m16cm10～12m16cm12～20m18cm为减小涵洞尺寸分级，方便圆管涵工厂预制，建议本次圆管涵标准化设计10.0m0.5～10.0m16cm10.0～20.0m18cm。D1.5主筋(螺旋筋)的布置分析及建议12m配筋率，合理确定主筋直径及根数；并根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)（以下简称《04）9.3.43cm5cm纵筋直径及根数取值分析、建议经过对收集到的图纸进行对比除江西省《涵洞设计参考图采用 6的HPB235钢（根数为48根各项目均采用直径为 8的HPB235钢筋根数除广东省院参考图采用56根福建省院采用58根外其余5个项目均采用48根参《04桥规第9.2.5条对行车道板分布钢筋的布置要求纵向N1筋直径应不小于8mm，间距不大于20cm。按圆管涵壁厚16cm、主筋直径12mm、钢筋净保护层3.5cm计算，设置48根时外圈处的纵筋间距为22.44cm，大于20cm；设置56根时外圈处的纵筋间距为19.24cm因此建议本次圆管涵标准化设计纵筋采用56根 8钢筋钢筋。广东省院参考图的完善在《04(199808用《045.45.4形式修改为平顶式，见下图。2.12.220110420cm。盖板暗涵对比分析各项目盖板、台帽、涵身、基础材料的对比、分析C3535mmC3055mm洞口、隔水墙、铺砌等材料的对比、分析撑梁，八字墙采用C20砼（可提高构件的耐久性，减少病害；涵底铺砌、隔水C20盖板盖板形式对比0.5～8.0博、广东省院以及福建省院《涵洞设计参考图》项目采用平坡盖板。填土高为8.0～18.010建议本次盖板涵标准化设采用平坡盖板。1）Lo＝2m：0.5～4.0m24～4.0～8.0m8.0～12.0m35～47cm12.0～16.0m40～60cm；填土16.0～18.0m50cm4.01~6m（10cmLo＝3m：0.5～4.0m32～4.0～8.0m8.0～12.0m45～60cm12.0～16.0m55～70cm；填土16.0～18.0m60～70cm。同样填土高度下，除了填土高度14.01~16m（15cm，其余填土高度下各项目盖板厚度差异较小。Lo＝4m：0.5～4.0m35～4.0～8.0m8.0～12.0m55～72cm12.0～16.0m65～80cm；填土16.0～18.0m80～100cm。低填土下（8m，同样的填土高度各盖板板厚差异较小，高填土下（8m）项目盖板厚度差异较大外（20cm。盖板钢筋布置形式及配筋率对比分析经过对收集到的图纸进行对比各项目盖板配筋归纳盖板受拉主筋采用径为 14～25的HRB335钢筋箍筋采用直径为10～12的HRB335钢筋或8的HPB2350.5～12m1312～18m12～18盖板主筋配筋率：1）Lo＝2m：经过对收集到的图纸进行对比，江西省院《涵洞设计参考图》及中交公规院6m不大。其余几个项目盖板主筋配筋率差异较小，主要分布在1~1.6之间。Lo＝3m：6m异较小,主要分布在1~1.6之间。Lo＝4m：6m在1.2~1.8之间。建议本次盖板涵标准化设计受拉主筋在确定盖板分级厚度后计算确定采用的直径及根数；根据《049.3.45cm4m箍筋：12.5cm(10cm20cm)15cm25cm建议本次盖板涵标准化设计箍筋设置除抗剪计算要求外，还应考虑《020.5～12m12～20m整体式盖板涵涵身x＝2x2m（8m（0.5～8m8.0～18.0m50～80cm。x＝3x3m（8m0.5～8m8.0～18.0m50～100cm。其中，在同样的填土高度下，揭博及广东省院《涵洞设计参考图》的涵身厚度最小。x＝4x4m（8m0.5～8m8.0～18.0m70～130cm。其中，在同样的填土高度下，揭博及广东省院的涵身厚度最小。C3550～80cm10cm的10整体式基础盖板涵底板尺寸对比x＝2x2m4m6m4m0.5～4m65～100cm；4.0～8.0m8.0～12.0m60～130cm；12.0～16.0m70～150cm；16.0～18.0m100～150cmx＝3x3m6m6m在底板上下缘均设置钢筋。0.5～4m80～100cm；4.0～8.0m8.0～12.0m75～130cm；12.0～16.0m90～150cm；16.0～18.0m120～180cmx＝4x4m6m6m置了钢筋。0.5～4m60～200cm；4.0～8.0m8.0～12.0m85～200cm；12.0～16.0m100～180cm；16.0～18.0m120～180cm整体式基础盖板涵底板钢筋布置对比：上缘布置一层受力钢筋；广乐底板钢筋布置分两种情况：①填土高为3.51～11.5m2m、3m2.51～5.5m4m5.51～11.5m4m受力钢筋，上下缘涵长向各布置一层分布钢筋。整体式基础盖板涵涵身与基础底板线刚度比基础底板线刚度比（EI/L）越小，涵身底弯矩（外侧受拉、底板节点弯矩（缘受拉）线刚度的对比分析如果如下。x＝2x2m6m1.44~1.460.5。x＝3x3m6m10.85，二广、揭博、广东省院《涵洞设计参考0.2。x＝4x4m6m8m6m11，0.4。分析与建议1）因此建议本次涵洞标准化设计采用单级配筋底板。2)板节点弯矩在圬工条件下满足要求，底板跨中按配筋砼进行设计。70～200cm分离式基础盖板涵的适用范围采用整体式盖板涵更合理。8m，但地基容许承载力要求最大450kPa（已进行深度修正；广乐分离式盖板涵适用的填土高范围是0.5～4.5m，4m0.5～2.5m；250kPa0.5～3m4m0.5～940kPa0.5～4.5m，4m0.5～2.5m径小的适用填土高可大点，跨径大的适用填土高要小点；地基容许承载力要求300kPa分离式盖板涵涵身、基础尺寸的对比60cm100cm2m3m60cm4m60cm4.0～8.0100cm80cm。15～85cm桥涵设计规范》(JTGD61-005)(以下简称《056.1.640o。根据《涵洞设计参考图》编制计算经验，建议本次涵洞标准化设计分离式0.5～6m60cm，涵身厚度根据填50～110cm，襟边执行《0560cm50cm。拱涵对比分析2.0m~6.0m2m本次编制拱2.0m~6.0m要求，取参考图中的净跨径和净涵台高0.5m~30m8m20m8m～20m。（JTG/TB07-01-2006）4.2.1C100C40本次拱圈拟选用C35钢筋砼，拱涵涵台和基础采用C30混凝土。1/2~1/31/21/2100~200cm底板厚度取值应随拱涵跨径的增大而相应增大，在同样跨径条件下，基础条件较差时，建议采用较大值。40cm重点分析了4m和5m两种跨径的配筋情况。江西省院图纸主筋使用20@20cm，其他院图纸采用 16@10cm的主筋，配筋率基本相同，但考虑砼的抗裂因素，建议采用小直径短间距的配筋模式。1.0m~6.0m2m本次编制箱涵通用图采用的跨径范围取为2.0m~6.0m。考虑到过水、过人、过车的不同功能要求，取用参考图中所示净跨径和净高组合。0.1m~8m6m6m0.5～6m。（除上海市政院外式拟同时设计一字墙和八字墙两种洞口形式各设计院（10m（JTG/TD65-04-2006）8.1.4420m6m2003本次箱涵通用图沉降缝的设计原则为：4～6m早期图纸的混凝土强度标号一般取值较低(涵身C25)，近期图纸较高（C30~C40JTG/T64.2.1C100C40C40，大体积混凝土C35比分析。设计考虑因素与专题研究设计考虑的主要因素载参数取值、荷载组合因素及计算模式等。涵洞结构的设计基准期及使用年限时间关系所采用的基准时间参数。使用年限是指结构不需进行大修即可按预定目的使用的年限。(JTGD62-2004)（下简称《04）100(JTG/TB07-01-2006)(防腐规范》中有关设计基准期的规定：表3.1《06防腐规范》设计基准期《04桥规》（修订征求意见稿）中提出了建议的桥涵结构设计使用年限：表3.2公路桥涵结构的设计使用年限类别（年）示例130小桥、涵洞250中桥、重要小桥3100特大桥、大桥、重要中桥本次涵洞标准化设计建议按设计基准期为100年、设计使用年限为30年。环境类别与环境作用等级及化学腐蚀等其他特殊环境类别，进行特殊设计。063.0.4-2C3.0.4-2BCB（D设计。混凝土材料要求06B100涵结构：砼最低强度等级为C35，最大水胶比为0.5，最小胶凝材料用量为300kg/m3C100C40，0.45，320kg/m3。C40C35C30064.2.2240kg。钢筋混凝土构件的最小混凝土保护层的规定CC404.0cm，3.0cm；BC353.5cm，3.0cm；CC305.5cm，3.0cmCC355.0cm，3.0cm。耐久性设计的其他考虑涵洞与土体接触面的防水设计078涵洞的外层防水措施为：在涵洞与填土接触部分均涂热沥青两道，每道厚约1.5mm，涂后不再另抹砂浆。裂缝宽度限制064.3.10裂缝宽度允许值为0.25mm。按照《04桥规》第6.4.2条，对于Ⅰ类环境的钢筋混0.20mm制拟采用0.20mm。涵洞安全等级涵洞设计采用安全等级为三级，重要性系数γ0＝0.9。有一定的富余。涵顶竖向土压力的计算（20m）处理，而涵洞两侧一定范围内很少采用同样的地基处理方式，采用《07因素考虑，建议标准化设计时土压力按《070.9。材料参数取值：土容重=19kN/m3，混凝土容重=25kN/m3，钢筋混凝土容重=26kN/m3,片石混凝土容重=25kN/m3。35°。HRB400330MPa，HPB300250MPa。素砼抗拉、压强度设计值采用《公路圬工桥涵设计规范》(JTGD61-005)(以下简称《05钢筋混凝土拉、压强度设计值采用《04汽车荷载：荷载等级：公路－I级，采用车辆荷载。30°0.5m车辆荷载在涵台后填土的破坏棱体上引起的土侧压力，换算成等代均布土层厚度计算。涵顶填土竖向压力强度：qv=Kγh根据《079.2.23K3.1)。表3.1系数K涵顶填土水平压力强度：qH=λγh其中测压系数λ=tan2(45º-φ/2)，φ为土的内摩擦角。30荷载来计算内力。30°为8m时，汽车荷载占总荷载的比例仅为1.495,填土高度为20m时，这一值为虑汽车荷载的作用。混凝土圆管涵根据《07虑弯矩作用效应。车辆荷载和填土在截面上的弯矩作用效应M可按下式计算：M0.137qR2(1)式中：q-车辆荷载和填土产生的等效荷载的垂直压力R-圆管涵管壁内外径的平均半径(m)；λ-土侧压力系数，λ=tan2(45º-φ/2)；圆管涵自重在截面上的弯矩作用效应Mz可按下式计算：Mz0.369tR2式中：γ-材料重力密度t-管壁厚度(m)；混凝土圆管涵结构应按《04力（强度）和正常使用极限状态下的裂缝宽度的验算。混凝土圆管涵结构应按《04载能力(强度)和正常使用极限状态下的裂缝宽度的验算。盖板涵1）正交盖板涵盖板径加板厚作为计算跨径计算弯矩效应，并按净跨径为计算跨径计算剪力效应。②板的长度与宽度之比大于等于2时，按简支单向板计算。③正交盖板涵的设计仅考虑车辆荷载、盖板涵自重和填土产生的等效荷载的作用效应组合。④正交盖板涵结构应按《04力(正截面强度和斜截面强度)和正常使用极限状态下的裂缝宽度、刚度(挠度)的验算。⑤钢筋混凝土正交盖板涵应符合《042）斜交盖板涵盖板简支的板计算，可不考虑涵台传来的水平力。折减系数，可不考虑板与板之间的横向联系。③涵洞顶上的车辆荷载引起的竖直土压力计算与正交盖板相同。④斜交盖板涵的设计可仅考虑车辆荷载、盖板涵自重和填土产生的等效荷载的作用效应组合。⑤斜交盖板涵结构应按《04力(正截面强度和斜截面强度)和正常使用极限状态下的裂缝宽度、刚度(挠度)的验算。⑥钢筋混凝土斜交盖板涵应符合《043）盖板涵涵台(JTGD61)下的承载能力（强度和稳定性，并应符合相关规范的规定。力分配的影响，把涵身和基础底板作为框架结构（虑结构的一半3.1的内力。图3.1整体式盖板涵与基础底板框架计算模型05曲承载能力，并符合相关规范的规定。箱涵断面的重心轴线为准。进行超静定结构内力效应分析时，可按全截面考虑。箱涵的顶板、底板和侧墙可按偏心受压构件设计、配筋。箱涵体内外的温度变化值按±15oC10oC效应组合。04限状态的承载能力(正截面强度和斜截面强度)和正常使用极限状态下的裂缝宽度、刚度(挠度)的验算。钢筋混凝土箱涵结构应符合《04拱涵根据《07应。但考虑到弹性压缩的影响（0507规定相矛盾，因此采用《05。分段计算。05能力(正截面强度)、稳定性验算。推力的组合状况。拱涵涵台应按偏心受压构件验算台墙的承载能力(正截面强度和稳定1.3。涵底和台背设弹性支撑；考虑台背侧土压力。对于拱圈内力的计算，以往通常做法是取出拱圈，在拱脚处加约束，按[7]整体参与受力。JTJB02-2013A0.20g（0.30g）3°水平地震惯性力按《公路工程抗震规范》JTJB02-20.3专题研究没有考虑侧填土对地基容许承载力的提高作用，使得涵洞地基加固设计偏于保ABAQUS20mD1.56x5m6x5m150kPa280kPa6X5m①土体位移

图3.2典型盖板涵设计截面图9.221.08cm。土体的最大位移发生在路堤两侧坡脚处，最大水平位移为1.776cm，涵洞所处位置土体的水平位移很小，地基和路堤具有较好的稳定性。8.08.28.4沉降(cm)沉降(cm)8.89.09.29.4

-40 -20 0 20 40 60距中心点距离(m)图3.3沿路表面中线竖向位移（U3）变化曲线②涵洞顶土压力

图3.4土体水平位移（U2）分布云图364.4kPa，1.31。③涵洞结构变形4.7041.0223.682cm。涵洞的水平位移较小，最大值为3.025mm。

图3.5涵洞结构水平位移U2分布云图1.95，1.48。⑤承载力分析路堤和涵洞荷载作用分析5P-SP(kPa)0 100 200 300 400 500 600012s(cm)3s(cm)4567图3.6涵洞底部中心位置地基土体表面压力和沉降关系（P-S）曲线加载分析力的特征值（比例极限或极限承载力承载力特征值。6曲线可以看出，土体的压力位移曲线呈弱非线性特性，20cm，61601.7620cm1601.76kPa，978.25以，按照地基沉降控制设计，涵洞地基处于稳定状态。P(kPa)0 500 1000 1500 20000510SS(cm)2025图3.7加载作用下涵洞底部中心位置地基土体表面压力和沉降关系（P-S）曲线究分析得出本课题研究的主要结论如下：涵洞位置地基沉降要小于一般路堤，产生差异沉降，造成跳车现象；加，即马斯顿效应，沉降差越大，涵顶荷载增大系数越大；均小于规范容许承载力修正值；堤稳定的情况下，涵洞位置断面即稳定，地基处于弹性平衡状态；在涵洞和路堤荷载作用下，涵洞底曲线基本上处在直线阶段，地基曲线，在不同的地许的沉降变形来控制；20cm顶填土高度情况下，按沉降控制的地基承载力容许值均大于规范公式修正值；础设计过于保守和浪费。计算模式（JTG/T(JTGD61)的相关规定，整体式盖板涵计算模式如下所述：①盖板的两端铰接支撑在台身上端，台身下端与基础固接。盖板可按两端简支的板计算，可不考虑涵台传来的水平力。②板的长度与宽度之比大于等于2时，按简支单向板计算。1行受力分析，得出涵身及底板各控制截面的内力。图3.8整体式盖板涵与基础底板框架计算模型以基础底板与涵身节点的转角作为研究对象，利用位移法求出节点转角位移Z1Z13.9 图3.9 整体式盖板涵位移法基本体系r11Z1R1P0r113EI1/HEI2/Lq0q2q1R qH2/8qH/15M/2/3qL2/21P 1 0 2 1Z(qH2/8qH/15M/2/3qL2/2)/(3EI/H

/L)1 1 0 2 1 1 2M

qH2/8q

/15M/2Z13EI1/H1 0 qH2/8qH/15M/2qL2/3qL21 0 1 0 qH2/8q1 0

/15M/21 0 2 1 13M底板节点M

qL2/21qH2/8qH/15M/2qL2/3qL2/21M

Z1EI2

/L/61 0 2 1 /63/1式中：I2/(1(LH/(IL；L H 2 1为每延米涵身抗弯惯性矩；I2为每延米底板抗弯惯性矩；通过对以上公式的试算，得到如下结论:根据计算结果，

qH2/8qH/15M/2qL2/3qL2/2为负值，即1 0 2 1Z1为负值，即节点整体逆时针方向旋转。qH2/8qH/15M/2qL2/3qL2/2当越大1 0 2 1 值也就越小且为13正值，从而M涵身底越小，M底板节点也就越小,即涵身外侧受拉弯矩越小、底板节点下拉受弯矩越小。qH2/8qH/15M/2qL2/3qL2/2当越大,1 0 2 1 绝对值越大且为3/1负值，从而M底板跨中绝对值越大，即底板跨中上拉弯矩越大。MIDAS（绝对值值）随底板与涵台线刚度比的增大而增大。造价分析04经济指标的影响，从而选取最优配筋形式应用于此次参考图。本报告主要比较以下七种类型的配筋类型：表3.4 6.0x5.0m盖板涵（8.0m<Th≤10m）造价比较表涵洞类型填土高Th(m)配筋类型盖板涵身基础每延米总价造价对比)备注C35砼（元）钢筋(元)C30砼钢筋(元)C30砼钢筋(元)6.0x5.08.0m<Th≤10m类型1-a(参考图)4857668346243816615259925759涵台圬工、底板节点圬工、底板跨中钢砼(参考图)类型1-b485766836712381695630542864411.21-aU（中间薄，两边厚）类型1-c48576683532038164212542262041.71-a基础涵长向断面T类型1-d48576683671238159062799273396.11-a增大涵身厚度，减小基础厚度类型2485766834000373343232849264442.7涵台钢砼、底板节点圬工、底板跨中钢砼类型34857668339283423394663832922013.4涵台钢砼、底板类型44857668339283423337861692843810.43基础涵长向断面T表3.5 6.0x5.0m盖板涵（18.0m<Th≤20m）造价比较表涵洞类型填土高Th(m)配筋类型盖板涵身基础每延米总价造价(与参考图对比)备注C35砼（元）钢筋(元)C30砼钢筋C30砼钢筋6.0x5.018.0m<Th≤20m(参考图)63951045654973816773419733698涵台圬工、底板节点圬工、底板跨中钢砼(参考图)639510456696038173945362369479.61-aU型（中间薄，两边厚）639510456622838169734430348633.51-a基础涵长向断面采用T形截面639510456696038163004430349223.61-a增大涵身厚度，减小基础厚度类型26395104564106415353204332347623.2涵台钢砼、底板节点圬工、底板跨中钢砼类型3639510456403444064664109984095221.5涵台钢砼、底板节点、跨中均为钢砼类型463951045640344406476092713932121.83基础涵长向断面采用T形截面注：（1）类型1-a：圬工-圬工-钢筋砼，即涵身、底板节点、底板跨中分别按圬工、圬工及钢筋砼设计，此次参考图采用此类型设计；1-b1-aU1-c1-aT类型1-d：在类型1-a的基础上，增大涵身厚度，减小基础厚度；类型2：钢筋砼-圬工-钢筋砼，即涵身、底板节点、底板跨中分别按钢筋砼、圬工及钢筋砼设计;基础涵长向断面采用T形截面。（2）造价增加率=（1-a）/1-a对比分析结论：七种配筋类型中，类型1-a造价最低，类型1-c与类型2每1-b3结构设计主要影响因素分析：整体式基础盖板涵涵台和底板节点按圬工结构设计，底板跨中按钢筋混凝土结构设计。（JTGD61-2005，圬工验算分为二类：（1）当偏心距小于限值（0.6s，见表4.0.9）时，按4.0.8-3计算：（2）当偏心距大于限值时，按下式计算：3.670cm170cm6x5m表3.6相同偏心距下，第一类与第二类承载力计算结果验算类型偏心距情况偏心距(cm)偏心值cm（0.6s）（cm）(cm)(kN)第一类/第二类备注第一类偏小距≤0.6s21.2217017031023.64式4.0.8-3第二类偏小距>0.6s8534.0.10-1同样的偏心距下，第一类（式4.0.8-3）计算得到的承载力是第二类（式4.0.10-1）计算值的3.64倍。所以整体式基础盖板涵设计时应尽量调整底板与涵身的线刚度比，使得涵身受力满足第一类圬工偏压构件的要求。目前针对高填方涵洞的减载措施大都是通过调整涵顶平面上覆填土的沉降，来实现将作用在涵顶的填土荷载向台背外侧填土转移，以减小涵顶荷载的目的。涵洞—填土相互作用机理如下图所示：涵洞-填土共同作用机理示意图1i222123为涵洞台背填土1i222123为涵洞台背填土12分别为涵顶正上方土柱与其两侧土柱体之间的摩擦力或剪切力222123，引起上覆路堤填1（13121，还会有附加压力作用于涵顶，作用在涵顶的实际压力为1212 (1-1)度，在涵顶附加压力作用下，涵顶土压力往往大于其上覆土柱体的自重压力。涵洞减载原理如下图所示：涵洞减载原理示意通过一定的人工措施减小高填方涵洞路段涵洞所在土柱的整体刚度（K’1212，可以减小涵顶内外土柱体之间的沉降差，从而减小内外土柱体之间的剪1212EPS措施。对各种减载措施进行了分析论证后，结果表明：在涵洞顶部采用中松侧实法或采用柔性填料法来进行减载时应保证路不均匀沉降，降低涵顶的土压力集中程度，对涵洞结构的受力有利。对高填方涵洞采用先填后挖的施工措施能够在一定程度上降低涵顶土最好与涵洞宽度相当。对涵洞地基进行加固处理时，地基加固后的模量不宜过高，在满足地减小涵顶的土压力。Ks（值模拟方法进行补充、完善和验证，结论如下：DHBEdKsEtαKs负相关。HKs值呈逐渐增大，H/D=2.5~5Ks值出现在涵顶Ks值出现在涵顶角点附近，这说明设计高填方路基涵洞应特别注意涵洞的结构断面型式。2Ks值可比二者相等时平20KsEd力才是有利的。B边坡坡度αα≥45°际中尽可能保留沟槽。针对以往拱涵设计计算时未考虑地基-基础与拱圈相互作用的不足，提出了结构解算内力。全断面模型图如下：按上述模型计算得出如下结论：拱圈的弹性压缩对内力的影响不可忽略。1/2、1/2.5、1/31/2mmm=80000kN/m4进行计算。m80000kN/m4（底板影响不大，因此在满足底板结构受力的前提下，底板厚度可进行了适当减薄。考虑地震作用的偶然组合荷载效应比不考虑地震作用的基本组合荷载效应小，因此地震作用不控制结构受力。拱圈的正负弯矩绝对值相差不大，因此采取上下缘相同的主筋配置。因此采取上下缘相同的主筋配置。重、墙后主动土压力，并考虑地震作用，由此解算地基反力。计算模型如下：按上述模型计算得出如下结论：]可乘1，对基底地基承载力验算的影响不大。200KPa。6.3m交角、填土高度、涵身洞口延伸长等参数进行敏感性分析。具体如下：斜交涵洞的一字翼墙设计问题：《涵洞设计手册》的斜涵一字墙按下图设计，此类方法需加长涵身为分析不同斜交角的端涵节扭转可能性，建立如下计算模型，左图为有限元模型，右图为荷载施加图。有限元模型 荷载施加模型《涵洞设计手册》的斜涵一字墙设计图按上述模型计算得出如下结论：3.5m6m，5以内。452575节扭矩的影响非常敏感。302m25因此本次参考图不提供斜交角度≥30°一字墙的悬臂异型板单元计算模型和内力计算结果如下图所示：悬臂异型板单元计算模型 一字墙主弯矩(左图)和对应的主轴力(右图)如上内力图所示：一字墙顶部应按拉弯构件验算；一字墙中部可按受弯构件验算。主要研究成果主要研究成果一般构造1.5m辅助管节及斜管节调整。结构设计1、圆管涵管节设计0.5m。1.0cm～1.5cm沥青浸制麻布，粗铅丝绑扎固定。15cm(填土高度10m20cm10m1：33cm，并在外侧涂两层沥青。上拱度设置JTG/TD65-04-2007但入口流水槽面的高程不宜低于涵身中部流水槽面的高程。2、圆管涵基础设计C20基底换填材料的选用要求：当要求地基承载力基本容许值[fao]≤200kPa[fao]>200kPa换填材料要求采用级配碎石。当地基承载力基本容许值[fa0]许值。3、八字墙洞口设计2m1～24、台后回填设计相关设计。1、跨径组成表5-3 跨径组成及功能分类净跨×净高(单位：m)用途净跨×净高(单位：m)用途2.0×2.0过水6.0×3.0过人、过水、过车4.0×3.0过人、过水、过车6.0×4.0过人、过水、过车4.0×4.0过人、过水、过车6.0×4.5过人、过水、过车6.0×5.0过人、过水、过车2、结构尺寸基础尺寸根据不同的跨径、净高及填土高度计算取值。1、盖板设计99cm，400cm，交盖板或现浇正交盖板铺设，两端洞口部分以端部或预制现浇斜交盖板铺设。斜交涵洞端部斜交盖板可采用现浇或预制。板均不应跨沉降缝搁置。般涵洞的预设上拱度，具体参照《公路涵洞设计细则》JTG/TD65-04-2007定设置。但入口流水槽面的高程不宜低于涵身中部流水槽面的高程。2、涵台、基础设计承载力基本容许值[fa0]适当选用分离式或整体式基础涵洞。2cmC20实。整体式基础涵台设锚筋，伸入底板内。整体式基础底板顶层设受力主筋，钢筋布置严格按图纸施工。基底换填材料的选用要求：当要求地基承载力基本容许值[fao]≤200kPa[fao]>200kPa换填材料要求采用级配碎石。当地基承载力基本容许值[fao][fa0]。3、沉降缝、防水设计5cm50cm；5cm20cm，20cm。1～2涵洞外层防水措施：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。4、八字墙洞口设计2m5、台后回填设计的相关设计。箱涵1、跨径组成表5-3 跨径组成及功能分类净跨×净高(单位：m)用途净跨×净高(单位：m)用途2.0×2.0过水6.0×3.0过人、过水、过车4.0×3.0过人、过水、过车6.0×4.0过人、过水、过车4.0×4.0过人、过水、过车6.0×4.5过人、过水、过车6.0×5.0过人、过水、过车2、结构尺寸箱涵的顶底板和侧墙的厚度，根据不同的跨径、净高及填土厚度计算取值。顶底板厚度从0.3m～0.7m，侧墙厚度从0.28m～0.6m。3、端部涵段长度出主要考虑了以下几个因素：抗滑移稳定和抗扭转稳定。考虑到箱涵一般用于地基条件较差的软土地区，涵段长度不宜过长。箱涵的端部涵段推荐长度如下表所述：表5-3 箱涵端部涵段推荐长度(m)斜交角(°)端部涵段推荐长度(m)净宽L0(m)斜交角(°)端部涵段推荐长度(m)20～45°660～25°640～25°630°830°635°935°740°1140°845°1245°91、箱涵构造设计滑键的措施。0°～25°2mJTG/TD65-04-2007的规定设置。但入口流水槽面的高程不宜低于涵身中部流水槽面的高程。2、箱涵地基基础设计洞口八字翼墙的地基反力通过三维模型计算获得，考虑了汽车土侧压筋混凝土箱涵八字翼墙洞口构造图”中的地基承载力基本容许值[fa0]表。基底换填材料的选用要求：当地基承载力基本容许值[fa0][fa0]要求Kpa当地基承载力基本容许值[fa0]不满足要求时，应根据实际情况采用适[fa0]的要求。道路图纸。拱涵1、跨径组成表5-3 跨径组成及功能分类净跨×净高(单位：m)用途净跨×净高(单位：m)用途4.0×2.0过水6.0×3.0过人、过水、过车4.0×2.5过人、过水6.0×4.0过人、过水、过车4.0×3.0过人、过水、过车6.0×4.5过人、过水、过车4.0×4.0过人、过水、过车6.0×5.0过人、过水、过车2、结构尺寸拱圈的矢跨比为70cm，涵台、护拱及基础尺寸根据不同的跨径、净高及填土厚度计算取值。1、拱涵构造设计（1）拱涵及八字墙翼墙的台后填砂的综合内摩擦角不小于35°。（2）涵顶填土高度确定为8m～20m，分为8m～12m，12m～16m，16m～20m三种类型设计。1/2。拱涵采用整体式基础，因分离式基础对地基承载力基本容许值[fa0]要求高，暂不推荐。2、拱涵基础设计洞口八字翼墙基底的地基承载力基本容许值[fa0]200kPa。基底垫层材料均采用级配碎石。关道路图纸。主要技术改进8504工程混凝土结构防腐蚀技术规范》(JTG/TB07-01-2006)提高了耐久性要求（标号及保护层厚度不同，可比性不强。(JTGD62-2004)规范》(JTG/TB07-01-2006)对耐久性的要求，耐久性要求有了较大提高。基处理方法。同时，地基加固的宽度应延伸至基底以外一定的范围。承载力基本容许值[fa0]。提出箱涵的端部涵段的推荐长度。在端部涵段设置抗滑键，以避免可能发生的端部涵段平移或平面转动。＜30°不延长；斜交角度≥30°时，本标准图不推荐采用一字翼墙。mm=80000kN/m4。箱涵计算考虑了箱内外温差变化。行地震作用的计算和验算。地基承载力基本容许值。拱涵采用整体式基础，因分离式基础对地基承载力基本容许值[fa0]求高，暂不推荐。（许值[fa0]≥400kPa，同时建筑高度不受限的涵洞，不适用于土质地基。(13)L04mH02.0、2.5、3.0齐平。做”的处理方式。2m.。对沉降缝作了特殊设计并作了防水、防漏砂措施：沉降缝的防水措施：①在基础部分填塞沥青木板，并在流水面边缘填塞5cm50cm5cm20cm，20cm。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。等。16～18cm，20cm，预制，也减少了圆管涵的涵身开裂问题。4m6m用闭合箍筋的形式。点附近的斜截面抗弯承载力，且施工更便利。参考图的主要技术指标标准图根据《公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范》(JTG/TB07-01-2006)提高了耐久性要求（砼标号及保护层厚度的提高K2.3～18.4之间。同时，能减小维修、养护的频率，能产生很好的社会效益。下面列出各种类型涵洞的主要技术指标：圆管涵每延米主要技术指标孔径(m)管壁厚度(cm)填土高(m)泄水能力(m3/s)1米管节1米管基C40砼(m3)HPB300钢筋(kg)HRB400钢筋(kg)(m3)C20砼(m3)1.5200.5～21.4~2.41.0752.212～41.0752.214～61.0752.216～81.0752.218～101.0721.1114.31.752.2110～121.0721.1129.81.752.2112～141.0721.1155.61.752.2114～161.0721.1168.51.752.2116～181.0721.1181.41.752.2118～201.0721.1181.41.752.211.8200.5～22.5~3.81.2624.077.91.902.562～41.2624.077.91.902.564～61.2624.0123.31.902.566～81.2624.0145.61.902.568～101.2624.0183.01.902.5610～121.2624.0198.11.902.5612～141.2624.0213.31.902.5614～161.2624.0258.81.902.5616～181.2624.0278.61.902.5618～201.2624.0278.61.902.56盖板涵每延米主要技术指标跨径(m)净空(m)填土高(m)泄水能力(m3/s)基础形式盖板涵台身涵台基础C35砼(m3)HRB400(kg)C30砼(m3)C30砼(m3)HRB400(kg)砂砾垫层(m3)C20砼(m3)220.5～28.26式0.58104.12.561.563.120.82～40.58114.92.561.563.120.84～60.82129.22.621.563.120.86～80.82141.32.621.803.100.8430.5～230.812.03295.05.133.406.701.62～42.03306.601.64～62.48406.401.66～82.485006.401.6440.5～251.032.03295.08.473.806.901.62～42.03365.58.474.206.801.64～62.48445.18.595.006.601.66～82.48508.88.595.006.601.6630.5～246.213.90509.402.42～43.90709.402.44～65.20852.35.414.609.402.4640.5～276.543.90584.47.654.809.502.42～43.90749.67.654.809.502.44～65.20852.37.854.809.502.464.50.5～293.523.90584.49.555.009.602.42～43.90749.69.555.009.602.44～65.20852.39.795.009.602.4650.5～2111.593.90584.411.655.209.702.42～43.90749.611.655.209.702.44～65.20852.311.935.209.702.4220.5～28.26式0.584136.92.22～40.584136.92.24～60.82129.22.262.04136.92.26～80.82141.32.262.04136.92.28～100.98151.72.292.38138.92.210～120.98157.12.292.38138.92.212～141.09179.72.322.38138.92.214～161.09186.22.323.6202.12.516～181.21220.82.353.6202.12.518～201.21227.42.353.6202.12.5430.5～230.812.03295.03.945.6269.73.32～42.03365.53.945.6269.73.34～62.48445.14.005.6269.73.36～82.48508.84.005.6269.73.38～103.31575.44.096.16359.43.310～123.31621.74.096.16359.43.312～143.776383.43.514～163.777452.03.516～184.228452.03.518～204.228452.03.5440.5～251.032.03295.06.036.38278.53.42～42.03365.56.036.38278.53.44～62.4848278.53.46～82.48508278.53.48～103.3156371.03.410～123.3166371.03.412～143.77668.76.316.96371.03.414～163.77721.96.318.12376.93.416～184.22842.26.398.96411.03.718～204.22885.56.398.96411.03.7630.5～246.213.90584.44.099.88466.94.32～43.90749.64.099.88466.94.34～65.2088466.94.36～85.2098547.74.38～106.161121.24.2710.64591.64.310～126.161216.14.2710.64691.04.312～147.461351.64.3910.64762.54.314～167.461465.34.3910.64833.94.316～188.111654.84.4511.4873.64.318～208.111754.24.4511.4909.34.3640.5～276.543.90584.46.2110.92479.44.42～43.90749.66.2110.92479.44.44～65.20852.36.3710.92479.44.46～85.20994.46.3710.92562.24.48～106.161121.26.4510.92603.14.410～126.161216.16.4510.92705.44.412～147.461351.66.6111.7746.14.414～167.461465.36.6111.7856.14.416～188.111654.86.6912.48896.84.418～208.111754.26.6912.48933.44.464.50.5～293.523.90584.47.9312.9538.84.82～43.90749.67.9312.9538.84.84～65.20852.38.1312513.04.56～85.20994.48.1312597.84.58～106.161121.28.2312639.74.510～126.161216.18.2312706.84.512～147.461351.68.4312.8748.94.514～167.461465.38.4312.8861.94.516～188.111654.88.5313.6904.04.518～208.111754.28.5313.6941.64.5650.5～2111.593.90584.48.7313.76543.34.82～43.90749.68.7313.76543.34.84～65.20852.38.9313.76543.34.86～85.20994.48.9313.76633.94.88～106.161121.29.0312.8644.14.510～126.161216.19.0312.8673.64.512～147.461351.69.2312.8748.94.514～167.461465.39.2312.8861.94.516～188.111654.89.3313.6866.34.518～208.111754.29.3313.6941.64.5箱涵每延米主要技术指标跨径(m)净空(m)填土高(m)泄水能力(m3/s)涵 身C20砼基础C35砼(m3)HRB400钢筋(kg)C20砼(m3)(m3)220.5～3.58.262.68413.83.014.83.5～62.68468.33.014.8430.5～3.530.816.151003.5～67.621214.35.326.5440.5～3.551.036.87103.5～68.521317.85.326.5630.5～3.546.2111.532007.17.437.03.5～613.812695.77.638.0640.5～3.576.5412.532140.97.437.03.5～615.012866.27.638.064.50.5～3.593.5213.032216.17.437.03.5～615.612962.57.638.0650.5～3.5111.5913.532280.97.437.03.5～616.213044.07.638.0拱涵每延米主要技术指标涵洞跨径L0(cm)涵台高度H0(cm)拱顶填土高度h(m)拱圈护拱涵台整体式基础C35砼(m3)HPB300钢筋(kg)HRB400钢筋(kg)C20砼(m3)台身C30砼(m3)C30砼(m3)HRB400钢筋(kg)碎石垫层(m3)4002008～123.5158.3283.415.36.7467.44.92503.53003.5197.25.34003.540020012～163.5158.3283.415.36.7506.94.92503.53003.5197.25.34003.540020016～203.5158.5358.715.38.7575.05.12503.53003.5199.45.54003.5113.310.15.86003008～127.4269.5505.01.410.211.8730.26.74007.41.414.912.574507.41.417.612.87.25007.41.420.313.17.360030012～167.4269.5505.01.410.211.8820.66.74007.41.414.912.574507.41.417.612.87.25007.41.420.313.17.360030016～207.4269.9623.61.410.214.4910.56.84007.41.414.915.27.14507.41.417.615.67.35007.41.420.3167.4参考图使用注意事项圆管涵参考图使用注意事项0.5m～20m圆管涵参考图适用于圆管涵纵坡≤3的情况。当纵坡>3时，涵洞应充设计。1:1.75用其它洞口形式或边坡坡率时需要另行设计。计。体设计图纸时，需根据实际涵长，另计工程数量。汽车荷载为公路－Ⅱ级时可参照使用。管节以加快施工进度。盖板涵参考图使用注意事项0.5m～20.0m0.5m3汽车荷载等级为公路－Ⅱ级时可参照使用本图册。容许值[fa0]选用。1:1.75用其它洞口形式或边坡坡率时需要另行设计。盖板涵参考图适用于涵洞纵坡≤5的情况；当涵洞纵坡>5时，需按响，根据工程的具体情况做专门的抗浮设计。400cm；当现浇正交盖板宽度B1<400cmB1=400cmB1>400cm端部预制斜交盖板仅适用于斜度θ≤15°的涵洞。1：1.5盖板涵参考图的材料数量表中列出的是单位长度的管节的工程数量，具体设计图纸时，需根据实际涵长，另计工程数量。箱涵参考图使用注意事项形式需另行设计。0.5～6.0m0.5m，6.0m板涵或拱涵形式。3标高、洞口两端连接线标高限制导致建筑高度受限的通道涵。1：1.5另行设计。0°～450°～25°30°～45°时，考虑到端部涵段的整体滑移稳定性，特殊设计。当涵洞纵坡>5形式，应结合具体工程需要补充设计。汽车荷载等级为公路－Ⅱ级时可参照使用。拱涵参考图使用注意事项3H02.0m（许值[fa0]≥400kPa，同时建筑高度不受限的涵洞，不适用于土质地基。若为岩石地基，可考虑采用分离式基础，需结合具体项目另行设计。L04mH02.0、2.5、3.0齐平。详见一般布置图。做”的处理方式。1：1.51：1.75行设计。当涵洞纵坡>5形式，应结合具体工程需要进行补充设计。汽车荷载为公路－Ⅱ级时可参照使用。8～20m8m考虑经济适用性，一般建议采用盖板涵设计。施工工艺及注意事项1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。2、圆管涵施工注意事项2h。5～10cm1.0m1.0m0.5m避免放样误差，可将洞口端墙在管节安装完毕后，再进行浇筑。应从里往外填塞。须均匀、密实。2～3cm，待安装好管节后才浇筑管底以上部分砼。浇筑砼时应保证新旧砼的结合及节基砼与节壁的结合。3、盖板涵施工注意事项2h。85以上时才能进行脱模、10cm～30cm况自行考虑。C20均不应跨沉降缝铺设。20°C。浇筑基础30cm（50mm～100mm6.11.52cmC20实。4、箱涵施工注意事项20°C30cm（50mm～100mm6.11.5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。5、拱涵施工注意事项（1）拱涵采用就地浇注的施工工艺。整体式基础与涵台身同时浇筑，在保证基底的地基承载力基本容许值[fa0]达到要求之后，方能进行拱体结构施工，拱圈强度应达到设计标号后方可拆除拱架。6、涵洞(基础及涵身)沉降缝处两端应对齐、平整，上下不得交错。7、涵台台身的沉降缝一般沿涵长方向每隔4～6m(圆管涵3～5m)设置一道，沉降缝必须贯穿整个断面（包括基础2cm，沉降缝的设置应与涵长方向垂直。8、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。9、沉降缝的防水措施：①在基础部分填塞沥青木板，并在流水面边缘填塞5cm50cm5cm20cm，20cm。10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。111～212洞可不设沉降缝。138596％。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。142～396％。150.5m1.0m1.0m时，压路机通过涵洞顶时，必须静压通过，禁止开振动器。1610～20m17下层采用砂砾或碎石垫层铺设。广东省高速公路设计标准化宣贯材料广东省高速公路设计标准化宣贯材料隧道设计标准化广东省高速公路设计标准化宣贯材料广东省高速公路设计标准化宣贯材料II目 录1概述 60在及已工程研分析 62调研概况 62隧道设计与施工中存在问题及常见病害 67通图对比 79基运营全的筑限及横面设优化究 81全国调研与分析 81车辆行驶规律观测与墙壁擦痕调查 84隧道净空标准断面的确定 91基全寿周期隧道砌结及支参数究 93隧道衬砌设计原则 93隧道衬砌结构类型 94隧道支护结构参数的确定 96基结构全的道支结构靠性究 99车道、三车道内轮廓及断面受力性能比较 99连拱隧道中墙厚度对结构安全性影响分析 102双向六车道隧道矢跨比论证 108二车道隧道标准化结构及参数安全性分析 111三车道隧道标准化结构及参数安全性分析 116双向六车道隧道临时侧壁形状优化分析 119本章主要结论 124隧通用编制 126隧道设计标准化设计文件组成及适用范围 126隧道通用图优化内容 128通图应用 133广东省高速公路设计标准化宣贯材料◆隧道广东省高速公路设计标准化宣贯材料◆隧道60601 概述截止2013年底，全国公路总里程达435.62万公里，公路网络更趋完善，其10.44截至2013年底，全国公路隧道为11359处、960.56万米，其中，特长隧道562250.692303393.62宝天高速公路大坪里隧道全长12.3km、陕西省西康高速公路包家山隧道全长11.2km、四川省雅西高速公路泥巴山隧道全长10km公路隧道隧道100从而得到了广泛应用。从隧道的形式上看，公路隧道已从以前的两车道隧道隧道隧道隧道隧道65隧道断面形式“百花齐放”，不利于控制造价。目前在公路部门设计中各设计单位均以《公路工程技术标准》、《公路隧道广东省高速公路设计标准化宣贯材料◆隧道广东省高速公路设计标准化宣贯材料◆隧道PAGE5m2，有的马上就要施工了还在搞断面优化，不仅造成了设计返工，和优化空间。(100km/h（减小或不设d＞25cm的情况。隧道支护参数设计差异较大，直接影响到工程质量和造价。也是不相同的，这给工程投资控制带来了一定难度。本次隧道设计标准化完成的主要工作：1、《广东省高速公路隧道标准断面及支护参数设计标准化研究》专题基于运营安全的隧道建筑限界优化研究基于全寿命周期结构安全的隧道内轮廓及支护参数动态设计研究2、广东省高速公路隧道通用（参考）图编制隧道建筑限界及净空断面通用图，包括80km/h、100km/h、120km/h（两种净距车行和人行横洞建筑限界及净空断面图。80km/h100km/h120km/h（两种净距、连拱隧道衬砌结构参考图等。隧道预留预埋结构加强参考图。在建及已建工程调研分析调研概况2011614617隧道施工现场，粤湘高速博罗至深圳段公路石鼓特长隧道施工现场。长基岭隧道洞口 石鼓隧道洞口石鼓隧道施工采用的先进设备石鼓隧道是目前国内最长的单边掘进六车道公路隧道，对施工中的通风、用电、高压水和工期具有重大的挑战。施工单位引进了一台Sika-PM500PC型混凝土喷射机组和两台AtlasCopco353ESika-PM500PC26m316.9298.715AtlasCopco353E12141682.5/分钟，在硬质花岗岩中可达2.0米/分钟，钻孔深度可达5.24米。三臂凿岩台车混凝土湿喷机石鼓隧道机械开挖作业石鼓隧道采用三臂凿岩台车104为2.5小时，节约1.5小时。有效改善了作业环境，保证了施工人员的身体健康。

三臂凿岩台车施工作业3~59.15.210~20。

混凝土湿喷作业建立大型钢材集中加工厂，实现了钢筋和拱架的集中加工。钢拱架和格栅自身的完整性和机械性能，无大的扭曲和变形，保证了拱架的质量。钢材加工厂及设备钢筋弯箍机钢拱架加工设备2011823825营管理及养护情况。隧道漏水、渗水很多工程隧道运营几年后出现漏水、渗水现象，往往出现在拱顶、边墙，方面：①地质原因由于围岩裂隙发育，施工爆破作业对围岩扰动较大，导致地表水和地下水连通；②施工原因超挖部分没有回填或回填不实，衬砌背后空洞发育，从而在隧道拱部形成裂，引发渗漏水问题；混凝土振捣不密实，浇注不连续，部分强度偏低；变形缝、施工缝未认真安装止水带，两边的混凝土浇注不实．使得衬砌在施工缝处产生裂缝并渗漏水；施工工程中导致排水管堵塞、防水板破损；工程材料质量存在问题。③设计原因工程防水标准确定不合理；结构细部防水设计不详细或未做防水设计。设计时应做到：明确提出防排水材料的性能指标；在设计中提出施工工艺和质量检测的相关要求；精细化设计，考虑运营期间能方便防排水系统的疏通、维修养护。衬砌开裂

隧道漏水、渗水造成隧道衬砌开裂的原因主要有以下几个方面：①设计断面形式不合理，如对有膨胀性或遇水易软化的围岩，边墙采用直力不足，产生不均匀沉降，出现裂纹（裂缝）或错台；②初期支护能力不足，造成坍塌、变形过大使二次衬砌承受较大围岩压力；③二次衬砌安全储备不足，如有些隧道施工中出现了比较大的坍方，二次衬砌仍采用素混凝土，造成运营后素混凝土出现裂缝。

衬砌开裂部分隧道洞口边仰坡雨季出现局部坍塌现象。设计中应贯彻“早进晚出”植草绿化防护，与环境相协调。201196司作设计标准化工作调研：锚杆施工质量及机械作业空间，三车道隧道侧壁导坑的最小宽度不宜小于7.5~8米。（如喷射砼强度得到保证太多，为施工带来不便。几何尺寸、面板厚度及每块板的宽度，每台台车重量等主要台车参数应统一。和施工质量。进行工厂化批量生产。对于隧道内的部分预制构件如隧道路面两侧的排水边沟、电缆槽盖板等，在预制厂集中加工预制，在洞内拼装。隧道设计与施工中存在问题及常见病害隧道支护结构（计水压力。②有条件尽量采用格栅钢架。下施工。④大变形、大地应力地段采用近圆形轮廓或加深仰拱。CDCDCRD限排为辅”的防水设计原则，二次衬砌应按折减后的水压力进行设计。在岩溶、石灰岩地区的隧道更应重视这个问题。30m～50m硬围岩交界面处设置。（在台架上的φ22⑨锁脚锚杆的设置，在土质地层及软岩地层中应设置锁脚锚杆（管索赔。⑩结合隧址区环境条件进行全寿命设计，满足衬砌结构耐久性要求。隧道超前支护锚杆、超前小导管注浆、长管棚等。隧道防排水漏”,有些已严重影响隧道的正常使用，因此在设计中，应重视以下问题：①对防水卷材、止水条（带）材料、检查及施工工艺提出详细要求。响；评估有影响时，应采用“以堵为主，限量排放”的原则。③注重细节设计，如隧道边沟应尽量采用预制盖板的型式，以便于后期运营的疏通。④体现可维修性，设置纵向排水管检查井、排水沟检查井等。排水沟检查井间距不能过大，一般不超过200m。⑤隧道内污水排放与围岩渗水排放分离。污水排放不应对环境、生活用水造成影响。洞口外宜设置油水分离池。⑥对开口式明沟开口尺寸一般比较小，运营阶段容易造成运营垃圾堵塞，不利于边水沟的排水，应适当加大开口尺寸，并上下一致，设置排水沟检查井。隧道内装饰对于隧道内装饰，由于规范要求不具体，各项目出现了不同做法：边墙、拱部均不做装饰边墙瓷砖或涂料，拱部不作装饰边墙瓷砖+拱部外墙涂料装饰洞内拱墙喷涂防水涂料，洞口段边墙镶贴瓷砖（2cm采用防水涂料。对于隧道装饰方案需根据项目特点确定。施工标准化识别系统的费用等等。设计变更设计变更是不可避免的。在设计变更过程中应注意以下问题：术人员应经常到施工现场，真正做到信息化施工。导致工程费用的增加。3mV⑤应避免变更前把问题夸大化，变更后施工简单化。⑥按变更程序进行变更，不能因工程变更手续导致灾害扩大化。隧道开挖隧道开挖方法选择与隧道地质条件不适应，不能满足开挖后隧道的稳定。的及时跟进等控制不严格，导致掌子面溜塌、支护变形等事故。设计与施工对策：量测”的原则，主要是控制围岩的松驰，提高围岩自支护能力。喷射混凝土有：①厚度不足，有钢架时为波浪状，喷混凝土表面平整度差。②初支背后空洞不处理，回填片石（不密实或存在空洞与围岩不密实，或添加石棉瓦、木板后喷混凝土。③不进行初喷，且喷射不及时。④对于台阶法开挖接头处不做处理，使接头成为薄弱环节。⑤有涌泥不作处理，喷混凝土与涌泥混杂。初支背后填塞片石 波浪形喷射设计与施工对策：①明确对原材料及外加剂的要求；②明确采用湿喷工艺；③制定初支背后空洞处治预案；④明确在喷射结束后备4h内不得进行下一循环爆破作业；⑤开挖后地下水丰富时应先治水再喷射，确保喷射混凝土与围岩的粘结力。钢筋网钢筋网在铺设过程存在的主要问题：①钢筋网片间距不规范，与围岩不密贴。②网片之间搭接长度不够，甚至没有搭接。挖没有形成环向搭接。④不进行初喷铺挂钢筋网后再喷射混凝土或将上下双层钢筋网先行铺挂后再喷射混凝土。设计与施工对策：①设计中钢筋网片推荐工厂化施工。②给出钢筋网片纵向与环向搭接大样图。③明确施工工序要求，不能为加快进度而随意减少工序，严格按要求铺设。系统锚杆与超前支护系统锚杆及超前支护施工中常见的主要问题有：①长度不足，锚杆端部不设垫板、②根数不足，间距加大、设置范围缩小，不能形成群锚作用或形成加固圈。管棚注浆量不足或少数几根注浆，不注浆钢管或锚杆孔成为了集中渗水通道。④将大直径改为小直径，中空注浆锚杆、注浆钢管管壁厚减薄。⑤超前支护钢管接头不合要求，未按要求设置钢筋笼。设方向为水平向。⑦长管棚打设方向偏差大，与后续小导管重叠加固方式没有形成。长管棚折断失效 管棚打设方向偏差锚杆未注浆 超前小导管未注浆管棚钢管流水 洞口坍塌设计与施工对策：①设计中明确使用材料材质、规格、型号、技术指标等要求。②给出锚杆、管棚接头、端部阀门、锁脚锚杆（管）应与钢拱架连接等大样图，方便按图施工。③设计文件给出注浆施工控制标准量控制，按耗浆量降低率控制，按注浆压力控制。④动态调整注浆参数。包裹均匀充满。钢拱架