設計說明
1涵洞設計
1.1設計技術標準與設計規范
(1)交通部部頒標準《公路工程技術標準》(JTG B01-2003)
(2)交通部部頒標準《公路橋涵設計通用規范》(JTG D60-2004)
(3)交通部部頒標準《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》(JTG D62-2004)
(4)交通部部頒標準《公路圬工橋涵設計規范》(JTG D61-2005)
(5)交通部部頒標準《公路橋涵地基與基礎設計規范》(JTG D63-2007)
(6)交通部部頒標準《涵洞設計細則》(JTG/T D65-04-2007)
1.2設計指標及材料
設計荷載: 公路-I級
設計洪水頻率:涵洞:1/50。
帽石:C20混凝土。
支撐梁:C20鋼筋混凝土。
洞口結合部、臺身、涵臺基礎:C20卵石混凝土。
八字墻、跌水井、排水槽及跌水等洞口:M7.5砂漿砌卵石。
基底回填:M7.5砂漿砌卵石。
勾 縫:M10砂漿。
基底換填和臺背回填:砂礫石。
1.3涵洞設置情況
結合沿線水系,在有明顯的溝渠處設涵;凹型曲線的最低處設涵;路基靠山一側積水的低洼地段結合邊溝設涵;路線縱坡較大且位于曲線內,在曲線下坡處的曲線起點前后增設涵洞。D標段共設涵洞67道,平均每公里4.47道。
1.4設計要點
(1)蓋板的兩端為鉸結支承在臺身上端,涵臺的下端與基礎固結,蓋板的內力計算不考慮涵臺傳遞的水平力。
(2)鋼筋混凝土蓋板間無橫向聯系,按單塊簡支單向板計算受力,且根據不同填高計算蓋板厚度和 配筋。
(3)整個涵身斷面由蓋板、涵臺及涵底鋪砌相互頂緊構成四鉸框架結構。涵臺作為上端鉸結、下端固結的豎梁,承受豎直荷載及水平壓力,其截面強度按偏心受壓構件計算。
(4)將涵臺及基礎視為彈性地基上的短梁,驗算涵臺在橫向豎直平面內的彎曲強度。
(5)八字翼墻及一字端墻按土體破裂面交于內邊坡的擋土墻原理進行計算。
(6)涵洞所受恒載包括涵身自重、涵身側面及頂面填土的重力,不計涵內流水、涵內人群等外荷載。本圖采用容許應力、極限應力兩種方法分別對截面進行了應力與裂縫計算。
(7)涵頂填土對涵洞的豎向壓力按土柱重力計算,在進行蓋板計算時,車輛荷載按車輪或履帶著地面積的邊緣向下作30°角分布,當幾個車輪或兩條履帶的壓力擴散線相交重疊時,則擴散面積以最外邊的擴散線為準。不計車輛荷載的沖擊力;在進行涵臺驗算時,則將車輛荷載引起的臺后土壓力換算成等代均布土層厚計入。
(8)為了減少基礎底面壓應力,同時也考慮節約工程數量,涵洞凈高≥3.0m的涵臺斷面采用變截面形式。
(9)考慮到涵洞蓋板支承邊下的涵臺帽受較大的局部集中應力影響,將可能造成臺帽部分的局部壓碎,故臺帽采用鋼筋補強。
2施工注意事項
(1).涵洞標準圖的套用應根據擬選涵洞的標準跨徑、涵頂填土高度、實際地基容許承載力進行,當涵洞的實際情況介于兩者之間時,則應選用高一級的標準。
(2)中板標準寬度采用99cm,當板寬需要減窄或加寬時,可按74cm板進行調整,非標準尺寸端板可按實際寬度進行預制,當其較大不易吊裝時,也可采用現澆,板內主筋直徑不變,間距不應大于標準板寬主筋間距。
(3).當涵洞為斜交時,中間蓋板采用與正交涵洞相同的方法進行預制安裝或現澆,涵洞兩端則采用本圖異型板。
(4)涵臺頂面作成椅背與蓋板頂面齊平并用M10水泥砂漿填縫抵緊。
(5)對軟弱地基和地基承載力不能滿足要求的,選用換填砂礫石方法進行處理。也可另行計算尺寸。
(6)蓋板預制時必須在混凝土達到設計強度70%后方可容許脫底模,強度達到90%后方可堆放和運輸。預制時必須標明蓋板的適用范圍,堆放和運輸時,必須在蓋板端部設立兩點擱支,不得上、下倒置。
(7)涵身在順水方向的沉降縫應根據現場實際地形、地質情況設置。除地形、地質變化較大處、基礎埋置深度不一或基礎對地基的壓力變化較大處,以及基礎填挖交界處應設置沉
降縫外,一般每隔4~6m設置一道,沉降縫應貫穿整個斷面(包括基礎)。洞口部分與洞身部分應分離砌筑。沉降縫寬2cm,縫內填瀝青麻絮。置于巖石地基上的涵洞可不設沉降縫。
(8)鋼筋混凝土蓋板涵可采用填石抬高基礎,但涵洞下的路基必須按填石路堤進行修筑,有關的施工技術要求及驗收標準詳見《公路路基施工技術規范》,其沉降縫間距不宜超過3m。
(9)臺背填土必須在蓋板連接縫中的混凝土及蓋板現澆部分混凝土達到設計強度的70%,且砌體砂漿及臺帽混凝土(現澆時)達到設計強度后方可進行,填土時應做到兩個臺背同時分層夯填,分填厚度不宜大于30cm,壓實度不宜低于90%,壓實范圍每側不小于兩倍孔徑。臺背填土應選擇透水性良好的砂礫石或砂性土,也可采用臺背填石或填碎石土,且應保證填料內摩擦角不小于35°。
(10)其它未盡事宜請按有關的施工技術規范執行。