1設計方案的擬定
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,匯水區表土為黏土,主河溝平均縱坡,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。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10m3/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;依據,,查附表求得地貌系數;根據匯水面積,查表得匯流時間;根據土壤黏土,確定吸水類屬為Ⅱ類;由設計洪水頻率、、Ⅱ類土、暴雨分區為12,查表得徑流厚度。
2.1.2設計洪水量計算
由于匯水面積較小,按簡化公式計算時偏差較大,用公式計算比較,取其中較小者。
故取
2.2涵洞水力計算Q
假設涵洞凈空高度: ;
進水口和壅水降落系數: ;
進口涵洞凈空高度: ;
則涵前水深: ;
蓋板涵的涵洞凈寬: ;
根據《公路橋涵標準圖》鋼筋混凝土蓋板涵泄水能力及水力計算表確定所選定型涵洞有關數據:
跨徑: ;