涵洞設計
目錄
1設計方案的擬定 ................................................................................................... - 3 -
1.1選擇涵洞類型 ............................................................................................ - 3 -
1.2進出水口形式 ............................................................................................ - 3 - 2涵洞水文、水力計算 ........................................................................................... - 4 -
2.1涵洞水文計算 ............................................................................................ - 4 -
2.1.1確定計算參數 ................................................................................. - 4 -
2.1.2設計洪水量計算 ............................................................................. - 4 -
2.2涵洞水力計算Q ......................................................................................... - 4 - 3幾何設計 ............................................................................................................... - 5 -
3.1尺寸擬定 .................................................................................................... - 5 -
3.1.1擬定常規尺寸 ................................................................................. - 5 -
3．1.2本涵洞經擬定的尺寸 .................................................................. - 6 - 4涵洞縱斷面上有關尺寸和高程的計算 ............................................................... - 6 -
4.1洞身和涵長 ................................................................................................ - 6 -
4.1.1洞身部分的高程和尺寸 ................................................................. - 6 -
4.1.2涵長計算 ......................................................................................... - 7 -
4.1.3進出水口八字翼墻計算尺寸 ......................................................... - 8 -
4.2涵洞平面圖上有關幾何尺寸計算 ............................................................ - 9 -
< - 9 -
4.2.1凈跨徑
4.2.2涵臺半剖面和平面圖上的有關尺寸 ............................................. - 9 -
4.3半洞身和洞口立面圖上有關尺寸計算 .................................................... - 9 -
4.3.1安全帶尺寸 ..................................................................................... - 9 -
4.3.3臺帽厚度 ......................................................................................... - 9 -
4.3.4設計板厚 ......................................................................................... - 9 -
4.3.5橋面鋪裝 ....................................................................................... - 10 -
4.3.6涵臺基礎尺寸 ............................................................................... - 10 -
4.4局部剖面圖的尺寸 .................................................................................. - 10 -
n ....................................................... - 10 -
4.4.1翼墻根部和端部斷面背坡
4.4.2翼墻墻身根部斷面與基礎頂面的交線的垂線間夾角 ............ - 10 -
4.4.3上下游洞口根部斷面總高度 ....................................................... - 11 -
4.4.4翼墻墻身根部與端部斷面墻頂，順端墻方向平面投影寬度 ... - 11 -
4.4.5翼墻洞口正投影長度 ................................................................... - 11 -
4.4.6翼墻基礎襟邊順洞墻端部斷面的平面投影長度1e 和2e ............ - 12 -
4.4.7八字翼墻的總張口大小B ........................................................... - 12 -
4.4.8翼墻基礎平面尺寸計算 ............................................................... - 12 -
5結構設計 ............................................................................................................. - 12 -
5.1蓋板尺寸 .................................................................................................. - 12 -
5.2恒載計算 .................................................................................................. - 13 -
5.3活載計算 .................................................................................................. - 14 -
5.4蓋板彎矩計算 .......................................................................................... - 14 -
5.5荷載組合 .................................................................................................. - 15 -
5.6截面強度計算 .......................................................................................... - 15 -
5.7裂縫寬度驗算 .......................................................................................... - 16 - 6工程數量計算 ..................................................................................................... - 16 -
6.1蓋板 .......................................................................................................... - 16 -
6.2涵洞計算 .................................................................................................. - 17 -
6.3八字墻計算 .............................................................................................. - 17 -
6.3.1八字墻身 ....................................................................................... - 17 -
6.3.2八字墻基 ....................................................................................... - 18 -
6.4截水墻 ...................................................................................................... - 18 -
6.5洞口鋪砌 .................................................................................................. - 18 -
6.6鋪底 .......................................................................................................... - 18 -
6.7鋪底層 ...................................................................................................... - 19 - 參考文獻 ................................................................................................................ - 20 -
1設計方案的擬定
1.1選擇涵洞類型
由設計任務書可知需要在某三級公路上擬建一道交通涵洞，該地區為第12暴雨分區，由地形圖可確定匯水面積為284.0km A =，匯水區表土為黏土，主河溝平均縱坡%0.2=z I ，匯水區內主要為山區水稻田，匯水面積重心與橋涵位置距離為km 56.0。涵洞類型有石拱涵、石蓋板涵、鋼筋混凝土蓋板涵、鋼筋混凝土圓管涵、鋼筋混凝土箱涵、倒虹吸管涵波紋管涵、磚拱涵。這些涵洞類型中，石拱涵、石蓋板
涵、鋼筋混凝土圓管
涵都只適用于設計流
量在10m 3
/s 以下的河
流，有后面計算可知
這些涵洞的泄水能力
不能滿足本次設計；
而倒虹吸管涵是用于灌溉的因此也不符合；而磚拱涵的承載能力很低，因此也不符合本次設計需求。結合各類型涵洞特點和設計需求以及達到總造價最低的原則，本次設計需用鋼筋混凝土蓋板涵。
1.2進出水口形式
八字式洞口構造簡單，建筑結構美觀，施工簡單造價較低。常用于河溝平坦順直、無明顯溝槽，且溝底與涵底高差變化不大的情況。結合以上各洞口類型特點和設計資料，本次設計涵洞進出口形式選用八字式洞口。
2涵洞水文、水力計算
2.1涵洞水文計算
本設計采用徑流形成法法計算涵洞的設計流量。
2.1.1確定計算參數 根據公路技術等級確定設計洪水頻率25
1=P ；依據284.0km A =，%0.2=z I ，查附表求得地貌系數09.0=ψ；根據匯水面積285.0km A =，查表得匯流時間min 30=τ；根據土壤黏土，確定吸水類屬為Ⅱ類；由設計洪水頻率25
1=P 、min 30=τ、Ⅱ類土、暴雨分區為12，查表得徑流厚度mm h 41=。
2.1.2設計洪水量計算 γβψ???-=5
423)(A z h Q s
1184.0)1041(09.05423
???-?= )/(61.133s m =
由于匯水面積較小，按簡化公式計算時偏差較大，用公式)/(56.03s m hA Q s =計算比較，取其中較小者。
84.04156.0??=s Q )/(44.193s m =
故取 )/(61.133s m Q s =
2.2涵洞水力計算Q
假設涵洞凈空高度： m h d 5.2=；
進水口和壅水降落系數： 87.0=β；
進口涵洞凈空高度： m 5.0=?；
則涵前水深： m h H d 3.287.05.05.2=-=?-=β
；
