涵洞设计细则(8)

《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1.洞身构造1)圆管涵①材料组成：管身宜为钢筋混凝土构成，应配双层钢筋。②基础地基选用：Ⅰ当在土质较软弱地基上时，可采用混凝土或浆砌片石基础；Ⅱ当在砂砾、卵石、碎石及密实均匀的粘土或砂土地基上时，可采用砂砾石垫层基础；Ⅲ当在岩石地基上时，可采用垫层混凝土。基础顶面应进行八字斜面包角，其支撑角不应小于120°。八.涵洞构造八涵洞构造③接口形式：接口宜为平接，可分为刚性、半刚性、柔性接口等，根据受力条件、施工方法及水文地质情况来选用接口型式。当为柔性接口时宜采用承插式钢筋混凝土圆管涵，其接口处应设O形橡胶圈。④防水设计：管身周围应设防水层，以防渗水侵蚀，可采用沥青或厚为200mm的塑性粘土等。⑤沉降缝设计：当管涵较长设计有沉降缝时，沉降缝应贯穿整个洞身断面，其方向应与洞身轴线垂直。八涵洞构造2)盖板涵①材料组成：盖板分石盖板、钢筋混凝土盖板等。②技术要求：盖板两端应与涵台顶紧，并设锚栓连接，采用C20小石子混凝土填满捣实空隙。③涵台基础及支撑梁由浆砌块（片）石或混凝土构成。涵底铺砌宜为水泥砂浆砌片石。④沉降缝设置：沿涵身长度方向应每隔4~6m设一道沉降缝，具体位置应根据地基土变化情况和填土高度而定。在地基土质发生变化、基础埋深不同或地基力发生较大变化以及填挖交界处，均应设置沉降缝。当采用填石抬高基础时，其沉降缝间距不宜八涵洞构造大于4m。沉降缝应贯穿整个洞身断面，其方向应与板的跨径方向一致。⑤防水层设置：在各式钢筋混凝土涵洞的洞身及端墙、基础顶面以上等，凡被土掩埋部分的表面均应设防水层。3)拱涵①材料组成：拱涵分石拱、混凝土拱涵等。②拱圈由石料、混凝土等材料构成。拱圈宜采用等截面圆弧拱。③护拱由石灰砂浆或水泥砂浆砌片石构成。八涵洞构造④拱上侧墙和涵底铺砌可用水泥砂浆砌片石构成。⑤涵台宜为圬工结构，基础视地基土情况，可采用整体式或分离式基础。⑥拱背及台背宜设防水层，通过泄水孔或盲沟等排水设施导出积水。沉降缝的设置同盖板涵，其方向应与洞身轴线垂直。4)箱涵①涵身宜采用钢筋混凝土整体闭合式框架结构，其横截面可为长方形或正方形。内壁在角隅处宜设倒角并配防劈裂钢筋。八涵洞构造②翼墙采用一字式钢筋混凝土薄壁结构时，应与洞身连成整体；采用八字式翼墙时，翼墙与洞身间应设沉降缝。③涵身底部宜为混凝土和砂砾垫层上下两层。在洞口两端2m范围内应将基底埋入冰冻线以下不小于0.25m。④沉降缝设置：在涵身中部应设置沉降缝一道。当涵身长度超过20m时，可视具体情况每隔6m左右再设沉降缝。八涵洞构造5)倒虹吸管涵①组成：倒虹吸管涵主要由进口段、水平段和出口段组成。进口段由进水河沟、沉淀池、进水等组成。水平段是倒虹吸的主体，由基础、管身、接缝等组成。出口段由出水井、出水河沟等组成。②管身宜为钢筋混凝土圆管，管身基础由级配砂石垫层和混凝土基础构成。管身接缝宜为钢丝网抹带接口或环带接口。八涵洞构造③进出水井宜为混凝土构成，也可由水泥砂浆砌片石构成。竖井上应设置活动的钢筋混凝土顶盖。沉淀池宜为浆砌块、片石构成。基础由混凝土和砂砾垫层构成。进出口河沟一定范围内应作铺砌加固。6)钢波纹管涵①管身由薄钢板压成波纹后，卷制成管节构成。整体式波纹管采用法兰连接。分片拼装式波纹管采用钢板搭接，并用高强螺栓连接。八涵洞构造②波纹管地基或基础应均匀坚固，其地基或基础的最小厚度与宽度应符合表8.1.6的规定。表8.1.6波纹钢管涵地基或基础的最小厚度与宽度八涵洞构造③钢波纹管节内外面和紧固连接螺栓或铆钉，应进行热镀锌防腐处理。④管身楔形部分应采用砾类土、砂类土回填。管顶填土应在管两侧保持对称均匀、分层摊铺、逐层压实，层厚宜为150~250mm，其压实度不应小于96%。2.洞口构造1)八字式①正八字式洞口由敞开斜置八字墙构成（图8.2.1-a），敞开角宜采用30°，且左右翼八涵洞构造墙对称。适用于河沟平坦顺直，无明显沟槽，且沟底与涵底高差变化不大的情况。当八字墙与路中线垂直时，称直墙式洞口（图8.2.1-b）。适用于涵洞跨径与沟宽基本一致，无需集纳和扩散水流或仅为疏通两侧农田灌溉时的情况。八字墙墙身宜为块（片）石砌筑，有条件时可做料石或混凝土预制块镶面。八涵洞构造②当地形和水流条件要求涵洞与路线斜交时，应做斜八字式洞口（图8.2.1-c、d）。分斜交斜做或斜交正做，洞口建筑应作特殊设计。2)一字墙式（端墙式）①一字墙式正洞口为涵台两侧垂直涵洞轴线部分挡住路堤边坡的矮墙（端墙），墙外侧可用砌石椭圆锥坡、天然土坡、砌石护坡或挡土墙与天然沟槽、渠道和路基相连接，构成多种形式的一字墙式洞口（图8.2.2-a、b、c）。八涵洞构造适用于沟床稳定、土质坚实的河沟以及流速较小的人工渠道或不易受冲刷的岩石河沟。②当涵洞与路线斜交时，锥坡洞口宜采用斜交正做洞口（图8.2.2-d），其端墙可做成斜坡式或台阶式。3)扭坡式①扭坡式洞口与渠道之间由一段变化坡度的过渡段构成（图8.2.3）。适用于盖板涵、箱涵、拱涵洞身与人工灌溉渠道的连接。②进口收缩过渡段长度宜为渠道水深的4~6倍，出口扩散段还应适当增长。八涵洞构造4)平头式平头式洞口常用于钢筋混凝土圆管涵和钢波纹管涵，需制作特殊的洞口管节（图8.2.4-a、b）。适用于水流通过涵洞挤束不大和流速较小的情况。a）平头式正洞口b）平头式斜洞口图8.2.4平头式洞口八涵洞构造5)走廊式走廊式洞口由两道平行翼墙在前端展开成八字形或圆曲线形构成（图8.2.5），可使涵前的壅水水位在洞口部分提前收缩跌落，降低无压力式涵洞的计算高度或提高涵内计算水深，增大涵洞的宣泄能力。适用于高路堤的情况。图8.2.5走廊式洞口八涵洞构造6)流线型流线型洞口由进水口端节在立面上升高形成流线型构成（图8.2.6），平面也可做成流线型，使涵长方向涵洞净空符合水流进洞收缩的实际情况。应用于压力式涵洞时，可使洞内满流；应用于无压力式涵洞时，可增大涵前水深，提高涵洞的宣泄能力。适用于高路堤或路幅较宽、涵身较长的涵洞。八涵洞构造7)跌水井式跌水井式洞口主要有边沟跌水井与一字墙式跌水井洞口两种（图8.2.7-a、b）。边沟跌水井用于内侧有挖方边沟涵洞的洞口，一字墙式跌水井用于陡坡沟槽跌水。适用于河沟纵坡＞50%或路基不能满足涵洞建筑高度要求、涵洞进口开挖大以及天然沟槽与洞口高差大时，以解决路基边沟或天然沟槽与涵洞进口的连接。八涵洞构造3.进出水口沟床加固及防护1)在涵洞上、下游河沟和路基边坡一定范围内，宜采取冲刷防护措施。当沟底纵坡小于或等于15%时，可铺砌到上、下游翼墙端部，并应在上、下游铺砌端部设置截水墙，其埋置深度不小于台身或翼墙基础深度。八涵洞构造2)进水口沟床加固及防护①当河沟纵坡小于10%，河沟顺直，且土质和流速许可时，可对进口采用干砌片石铺砌加固。②当河沟纵坡为10%~50%时，除岩石沟槽外，沟底和沟槽侧向边坡以及路基边沟均须采取人工铺砌加固。加固类型由水流流速确定。当采用缓坡涵进口时，涵前沟底纵坡较陡，涵身纵坡较缓，应在进口段设置缓坡段，其长度为1~2倍的涵洞孔径。八涵洞构造当采用陡坡涵进口时，涵身纵坡较大，水流呈急流状态，涵底坡度与涵前沟底纵坡基本平顺衔接，可不设缓坡段，只做人工铺砌加固。③当河沟纵坡大于50%时，流速很大，进口处宜设置跌水井，可采用急流槽与天然河沟连接。急流槽底每隔1.5~2.0m宜设一防滑墙。为减缓槽内流速，可在槽底增设人工加糙设施。④为便于检查、养护、清淤，涵洞可设置养护阶梯。八涵洞构造3)出水洞口沟床加固及防护①在河沟纵坡小于3%的缓坡涵洞中，当出水流速小于土壤的允许冲刷流速时，下游洞口河床可不作处理。当出水口流速大于或等于土壤的允许冲刷流速时，下游洞口沟床应铺砌片石加固或设置挑坎防护。②在河沟纵坡小于或等于15%的缓坡涵洞中，出水口流速较小时，可对下游河床进行一般的铺砌加固，并在铺砌末端设置截水墙。其埋置深度不小于洞身或翼墙基础深度。截水墙外作干砌片石加固。出口流速较大时，采用延长铺砌石块或八涵洞构造混凝土块，同时设深埋的截水墙。其深度应大于铺砌末端冲刷深度0.1~0.25m。③在河沟纵坡大于15%的陡坡涵洞中，其洞口末端应视河沟的地质、地形和水力条件，可采用出口阶梯、急流槽、导流槽、跌水、消力池、消力槛、人工加糙等特殊加固消能设施。八涵洞构造