蓋 板 涵 設 計 說 明
一、 設計依據
1. 重慶交科公路勘測設計院《鄰水邱家河至重慶公路施工圖設計作業(yè)大綱》
2. 交通部文件《關于鄰水邱家河至重慶公路初步設計的批復》
（交公路發(fā)[2000] 575號）
3. 重慶北方高速公路有限公司會議紀要《重慶北方高速公路有限公司會議
紀要關于渝鄰高速公路施工圖設計及招標文件編制中間檢查的會議紀
要》（會議紀要[2001] 第 7 號）
4. 《重慶市交通委員會關于鄰水邱家河至重慶公路施工圖設計的批復》
（渝交委路[2001]208號）
二、 技術標準及技術規(guī)范
1. 中華人民共和國交通部部頒標準《公路工程技術標準》（JTJ001-97）
2. 中華人民共和國交通部部頒標準《公路橋涵設計通用規(guī)范》（JTJ021-89）
3. 中華人民共和國交通部部頒標準《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTJ023-85）
4. 中華人民共和國交通部部頒標準《公路磚石及混凝土橋涵設計規(guī)范》（JTJ022-85）
5. 中華人民共和國交通部部頒標準《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》（JTJ024-85）
三、 設計指標
1. 涵洞類別及主要尺寸如下表
涵洞類別 | 標準跨徑 （米） | 凈 寬 （米） | 涵頂填土高度 （米） | | 斜交角 （度） | 備注 |
鋼筋混凝土蓋板涵 | 1.5、2.5、3.0 | 1.1、2.1、2.6 | 0.5~12.0 | 2.5、3.0 | 0°～45° | 標準板寬： 0.99米 |
4.0、4.5 | 3.5、4.0 | 0.5~12.0 | 4.0、4.5 |
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注：a.涵頂填土高度系指涵洞蓋板頂面到路面頂面的最大高度差，包括路面厚度在內。
b.涵洞斜交角系指涵洞中軸線與公路中線的法線間的夾角。
2. 設計荷載：汽車-超20級，掛車-120。
3. 填料設計參數：土的容重γ=22KN/m3，計算內摩擦角Ф=30°，基底摩擦系數f=0.4
4. 地震烈度：不計地震力
四、 主要材料
部位 材料 | 鋼筋砼蓋板 | 帽石、臺帽 | 臺身 | 翼墻 | 基礎 | 鋪砌、錐坡 | 基底 換填 |
砼 | 石 | 石 | 石 | 石 |
石、砼 | 30號砼 | 20號砼 | 30號塊石 | 30號塊石 | 30號塊石 (或15號片石砼) | 30號片石 | 25號片石 |
砂漿 | | | 7.5號 | 7.5號 | 7.5號 | 5號 | 5號 |
| | | | | | | |
注：列表石料、砂漿標號為最低標號.
1. 水泥：鋼筋混凝土蓋板宜采用不低于525號的硅酸鹽或普通水泥，其它部位可采用425號水泥。
2. 鋼筋：采用Ⅰ、Ⅱ級鋼筋，其技術條件必須符合中華人民共和國國家標準GB1499-79的規(guī)定。
3. 砂、石料的質量要求按有關條文執(zhí)行。
五、 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。
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(jié)約工程數量，涵臺斷面采用變截面。
9. 考慮到蓋板支承邊下的涵臺帽受局部集中應力影響，將可能造成塊石臺帽部分的局部壓碎，故臺帽采用20號素混凝土。
10. 整個涵洞的計算工作均由交通部第一勘察設計院海德公司提供的《PowerCulvert公路涵洞CAD》程序進行計算。
六、 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. 涵洞蓋板在一般情況下采用寬度為99厘米的裝配式鋼筋混凝土正交標準板進行設計、預制和安裝，對于正交涵洞則可由涵洞的一端按1米的標準寬度進行安裝至涵洞的另一端，最后形成一塊非標準寬度蓋板，此蓋板可在保證其蓋板含筋率相同的情況下參照標準蓋板進行現澆，但必須保證其蓋板寬度（支撐邊）不小于0.5米，否則應將最后兩塊板一起現澆。
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和現澆，涵洞兩端則采用本圖異型板。
4. 為使蓋板與涵臺的連接起到支撐作用，涵臺頂面作成椅背與蓋板頂面齊平并用水泥砂漿填縫抵緊。
5. 同時為了對涵洞下端起支撐作用，涵底必須鋪砌，鋪砌層一般采用40厘米厚的雙層漿砌片石，片石縫隙間應填滿砂漿防止沖刷以保證強度。如作為板式車行通道不作鋪砌而采用路面結構代替時，也必須每隔2～3米砌筑一根30×40厘米的漿砌塊石或混凝土支撐梁。
6. 臺帽或涵臺頂面，應鋪設厚度不小于1厘米的油毛氈墊層。
7. 鋼筋混凝土蓋板涵涵臺尺寸的選用，大多數情況下是受地基容許承載力控制，本圖按地基容許承載力為0.2，0.25，0.3，0.4，0.45MPa設計，對軟弱地基和地基承載力不能滿足要求的，可選用換填漿砌片石，擠密樁（砂樁、石灰樁、碎石樁）、拋石擠淤、土工織物等方法進行處理。也可另行計算尺寸。
8. 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。
9. 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4～6米設置一道，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2～3厘米，縫內填瀝青麻絮。置于巖石地基上的涵洞可不設沉降縫。
10. 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(guī)范》，其沉降縫間距不宜超過3米。
11. 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30厘米，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°。
12. 涵臺身與基礎圬工接縫應錯縫砌筑,使之加強整體性。
13. 其它未盡事宜請按有關的施工技術規(guī)范執(zhí)行。
七、 其它
本圖所列洞口型式及涵底軟弱地基處理措施，僅供參考，施工時，應根據涵位現場具體情況合理選用。
附單孔蓋板涵水力特征表：
跨 徑 L（m） | 1．5 | 2．5 | 4．0 | 4．5 |
凈 寬 L0（m） | 1．0 | 2．0 | 3．5 | 4．0 |
涵臺高度 H0（m） | 1．0 | 1．5 | 2．0 | 2．5 | 3．0 | 3．5 | 3．0 | 3．5 | 4．0 |
設計流量Q（m3/s） | 1．2 | 2．0 | 6．8 | 8．24 | 17．8 | 23．7 | 24．0 | 32．0 | 41．3 |
涵前水深 H（m） | 0．8 | 1．2 | 1．7 | 2．2 | 2．6 | 3．1 | 2．6 | 3．1 | 3．6 |
臨界流速 Vk（m） | 2．4 | 2．9 | 3．0 | 3．5 | 4．1 | 4．4 | 4．2 | 4．5 | 4．6 |
臨界坡度 ik（%） | 0．9 | 1．1 | 0．7 | 0．8 | 0．61 | 0．64 | 0．56 | 0．6 | 0．65 |
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