涵洞设计细则(4)

《公路涵洞设计细则》解释冯忠居教授长安大学二零零七年九月四.一般规定1.涵洞分类1)按建筑材料涵洞分为石涵、混凝土涵、钢筋混凝土涵、钢波纹管涵等。2)按构造型式涵洞分为管涵、盖板涵、拱涵、箱涵等。常见的涵洞适用跨径应符合表4.1.2的规定。四一般规定表4.1.2各类涵洞适用跨径（m）四一般规定3)按填土高度涵洞分为明涵、暗涵，当涵洞洞顶填土高度小于0.5m时称明涵，当涵洞洞顶填土高度大于或等于0.5m时称暗涵。4)按水力性质涵洞分为无压力式、半压力式、压力式三种。2.各类涵洞的适用条件1)钢筋混凝土管涵适用于缺少石料地区有足够填土高度的小跨径暗涵。一般采用单孔；多孔时不宜超过3孔。四一般规定2)钢筋混凝土盖板涵适用于无石料地区且过水面积较大的明涵或暗涵。3)拱涵适用于跨越深沟或高路堤。4)钢筋混凝土箱涵适用于软土地基。5)石盖板涵适用于石料丰富、且过水流量较小的小型涵洞。6)倒虹吸管涵适用于路堑挖方高度不能满足设置渡槽的净空要求时的灌溉渠道，不适用于排洪河沟。7)钢波纹管涵适用于地基承载力较低，或有较大沉降与变形的路基。四一般规定3.涵洞布设基本要求1)各级公路涵洞设计洪水频率、汽车荷载及安全等级应符合表4.3.1的规定。表4.3.1涵洞设计洪水频率、汽车荷载及安全等级注：（1）二级公路作为干线公路且重型车辆多时，其涵洞设计可采用公路-Ⅰ级汽车荷载。（2）四级公路重型车辆少时，其涵洞设计可采用公路-Ⅱ级车辆荷载效应的0.7倍。四一般规定2)新建涵洞应采用无压力式涵洞；当涵前允许积水时，可采用压力式或半压力式涵洞；当路基顶面标高低于横穿沟渠的水面标高时，也可设置倒虹吸管涵。3)涵洞的孔径，应根据设计洪水流量、河沟断面形态、地质和进出水口沟床加固形式等条件，经水力验算确定。4)新建涵洞应采用标准跨径0.75m、1.0m、1.25m、1.5m、2.0m、2.5m、3.0m、4.0m、5.0m，其中0.75m的孔径只适用于无淤积地区的灌溉渠。排洪涵洞跨径不宜小于1.0m。四一般规定5)涵洞内径或净高不宜小于0.75m；涵洞长度大于15m但小于30m时，其内径或净高不宜小于1.0m；涵洞长度大于30m且小于60m时，其内径或净高不宜小于1.25m；涵洞长度大于60m时，其内径或净高不宜小于1.5m。当旧路改建、拓宽时，如原涵洞状态良好，其孔径和长度可视具体情况而定。寒冷地区的涵洞内径及净高应考虑涎流冰的影响。四一般规定6)冰冻地区不宜采用小孔径管涵和倒吸虹管涵洞。当有农田排灌需要，必须采用时，须在冻期前将管内积水排除，并将两端进出口封闭。7)无压力式涵洞内顶点至最高流水面的净空，应符合表4.3.7的规定。涵前水深应小于或等于涵洞净高的1.15倍。可不计涵前积水对设计流量的影响。表4.3.7无压力式涵洞净空高度hd（m）四一般规定8)涵洞位置应符合沿线线形布设要求，当不受线形布设限制时，宜将涵洞位置选择在地形有利，地质条件良好，地基承载力较高、沟床稳定的河（沟）段上。9)涵洞出入口处应设端墙或翼墙，其式样和尺寸应使涵洞具有相应的过水能力和保证涵洞处路堤的稳定。端墙或翼墙与洞身应设缝隔开，缝内填以不透水材料。四一般规定10)涵洞的洞身和出入口一定范围内的沟床、路基坡面、锥体填方均应铺砌加固。出入口铺砌的平面形式应根据沟形确定，对于无明显沟槽者，出口平面宜采用等腰梯形，其铺砌角可取为20°；铺砌材料应按铺砌层上最大流速确定，铺砌末端必须设截水墙。当沟床为岩石或不被洪水冲移的大块石、漂石所覆盖时，沟床可不作铺砌。在纵坡陡、流速大的河沟，必要时还需设置急流槽、跌水及相应的消能措施,并应在端墙外端底部设置截水墙。在沟床铺砌的端部，亦应设置截水墙。四一般规定11)斜坡上的涵洞涵底纵坡不宜大于5％，圆管涵的纵坡不宜大于3％。当涵底纵坡大于5％时，涵底宜采用齿状基础，或者出口设置为扶壁式。当涵底纵坡大于10％时，洞身及基础应分段作成阶梯形，前后两节涵洞盖板或拱圈的搭接高度不应小于其厚度的1／4。四一般规定12)沉降缝设置。置于非岩石地基上的涵洞,根据涵洞的涵底纵坡及地基土情况,每隔4-6m应设置一道沉降缝；高路堤路基边缘以下的洞身及基础每隔适当距离应设置沉降缝；旧涵洞接长时，亦应在新旧接头处设置沉降缝。沉降缝应采用弹性不透水材料填塞。岩石地基上的涵洞可不设沉降缝。四一般规定13)涵洞的基础，应按涵洞的构造、地质条件及地基处理的情况，设计为整体式或非整体式。冰冻地区，端墙与端管节应采用整体的刚性基础。14)有水压涵洞应设置基础，管节（涵节）接缝应密不透水，避免水压渗透，保证路堤及基底的稳定性。15)管涵及其他封闭式截面的涵洞，当涵身底部土质均匀，下沉量不大时，涵洞可不设基础，并按表4.3.15进行处置。但涵洞出入口应设基础并考虑防渗作用，以避免管节（涵节）间发生不均匀沉降和接缝漏水。四一般规定表4.3.15涵身底部的处置形式四一般规定16)排洪涵洞和通道涵洞应分别设置。如设置排洪涵兼通道时，应详细分析历史洪水情况，采取必要的防洪安全措施，确保人、畜和车辆的通行安全。17)涵洞基础应计算工后沉降，其工后沉降量不应大于200mm。当涵洞的工后沉降量不满足上述要求时，应进行地基处理。4.涵洞与路基在设计与施工中的相关要求（重要）四一般规定1)涵洞洞身两侧填土应对称均衡分层夯实，其每侧长度不应小于洞身两侧填土高度的一倍，压实度不应小于96％。2)高速公路、一级公路、二级公路路堤与涵洞连接处应设置过渡段，过渡段长度宜按2~3倍路基填土高度确定。路基压实度不应小于96%，填料强度、地基处理、涵台背防排水等应进行综合设计。3)当采用机械填土时，须待涵洞圬工达到容许强度后，洞身两侧应用人工或小型机具对称夯填，待填方高出涵顶不少于1.0m时，再用机械填筑。四一般规定4)预制混凝土拱圈和钢筋混凝土盖板的宽度应视起重及运输能力而定，但应保证构件的强度和刚度，其宽度不应小于1.0m。当需加宽时，可按0.5m的倍数增加。预制钢筋混凝土圆形管节的长度不宜小于1.0m。5)施工时涵洞应设上拱度，除高填土和长、大孔径涵洞需要计算外，一般涵洞的预设拱度，可按表4.4.5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。四一般规定表4.4.5涵洞预设上拱度6)在同一区段内的涵洞类型，应力求简化，便于施工及养护维修。四一般规定