第十四章 涵洞与通道工程图

第十四章涵洞与通道工程图本章所学内容一、涵洞的分类与组成二、涵洞工程图三、通道工程图四、涵洞工程图的绘制概述定义：涵洞：是公路或铁路与沟渠、道路相交的地方，使水、人流、车流从路下通过的小型构造物。特点：单孔标准跨径L0小于5米或多孔跨径总长小于8米，以及圆管涵及箱涵不论管径或跨径大小、孔径多少，均称为涵洞。小桥与涵洞的区别涵洞：单孔标准跨径L0小于5米名称多孔跨径总长L（m）单孔垮径L0（m）小桥8≤L≤305≤L0＜20涵洞L＜8L0＜5标准跨径:对于梁桥，是指墩到墩的中心距（单孔跨径指的是两桥台台背之间的距离）；对于拱桥，一般是指净跨径。第一节涵洞的分类与组成一、涵洞的分类1.按构造形式分类：圆管涵、拱涵、箱涵、盖板涵等。2.按建筑材料分类：钢筋混凝土涵、混凝土涵、砖涵、石涵、木涵、金属涵等；3.按洞身断面形状分类：圆形、卵形、拱形、梯形、矩形等；4.按孔数分类：单孔、双孔、多孔等；5.按洞口形式分类：一字式(端墙式)、八字式(翼墙式)、锥坡式、走廓式等；6.按洞顶有无覆盖土分类：明涵和暗涵(洞顶填土大于50cm)等。洞口洞身基础涵洞圆管涵盖板涵拱涵箱涵翼墙或护坡截水墙端墙缘石作用：①承受活载和土压力，并将其传递给地基。②满足水流量的顺利通过（洞身应有适当的纵坡，最小排水纵坡一般为0.3%。）二、涵洞的组成作用：保证涵洞基础和两侧路基免受冲刷，使水流顺流顺畅。洞口是洞身、路基、河道三者的连接构造物。洞口分入口和出口。洞口形式端墙式八字式走廊式平头式无论采取任何形式的洞口，河床都必须铺砌锥坡式直墙式扫坡式流线式1.按照洞口形式分类：特点：洞口建筑为垂直涵洞纵轴线、部分挡住路堤边坡的矮墙。构造简单，但水力性能不好，仅适用于小流速、低冲刷的渠道。1）端墙式特点：在端墙式的基础上将侧向伸出的锥形填土表面予以铺砌。稳定性好，适用于较高大的涵洞，也是较常用的形式。2）锥坡式特点：敞开斜置，两边八字形翼墙墙身高度随路堤的边坡变化。工程量小，水力性能好，施工简单，造价低，是最常用洞口形式。3）八字式特点：可视为敞开口为零度角的八字式洞口。适用于净宽窄而深并且和涵洞宽度一样的渠道。因翼墙短，造价低，多与消力池配置适用。4）直墙式特点：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（适用于水流通过涵洞挤束不大和流速较小的情况）。5）平头式特点：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，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。6）走廊式特点：①扭坡式洞口与渠道之间由一段变化坡度的过渡段构成。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。7）扫坡式特点：流线型洞口由进水口端节在立面上升高形成流线型构成，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。适用于高路堤或路幅较宽、涵身较长的涵洞。8）流线式2.按照洞身形式分类：圆管涵、盖板涵、拱涵、箱涵（1）圆管涵：组成：管身、基础、接缝及防水层。管身：作为管涵的主要组成部分，管身通常由钢筋混凝土制作而成。管身多采用预制安装的方式，其预制长度通常有0.5m和1.0m两类；管径有0.50m、0.75m、1.00m、1.25m、1.50m、2.00m六种。基础：混凝土或浆砌片石基础、垫层基础等几种类型。接缝及防水层：涵管接缝宽度不大于5mm，用沥青麻絮填塞接缝内外侧形成柔性封闭层，再用两层15cm宽的浸透沥青的油毡包缠接缝。翼墙蝐石雉墙基础雉墙管涵涵身管涵涵身管涵涵身及基础碎石基础管涵洞口（2）盖板涵：组成：盖板、涵台（墩）、基础、洞身铺底、沉降缝及防水层等部分。盖板：涵洞的承重结构部分，分为石盖板或钢筋混凝土盖板。跨径在2m以下，并且石料丰富时，可采用石盖板。当跨径大于2m或在石料贫乏地区时，宜采用钢筋混凝土盖板。涵台（墩）、基础及洞身铺底：这些部位多采用浆砌块、片石构成，砂浆强度等级可为M2.5或M5.0。一般情况下，基础厚度60cm，铺底厚度30cm。沉降缝：一般沿洞身方向每隔3～6m设置一道沉降缝，具体位置需结合地质的变化情况及路堤的高度而定；同时在涵洞与端墙、翼墙等结构分段处也应设置沉降缝，以免洞口的沉降影响洞身。沉降缝应当贯穿整个断面（包括基础），缝宽约2～3cm。盖板涵钢筋混凝土盖板涵帽石翼墙边墙盖板出入口铺砌翼墙蝐石雉墙基础雉墙雉墙翼墙八字墙基础雉墙和翼墙顶上的帽石翼墙顶上的帽石雉墙顶上的帽石帽石的抹角盖板涵边墙边墙墙顶刚性联合基础（3）拱涵：组成：拱圈、护拱、涵台（墩）、基础、铺底、沉降缝、防水层及排水设施等部分。拱圈：拱涵的承重结构部分，可由石料、混凝土、砖等材料构成。护拱：保护拱圈，防止荷载的冲击。通常用石灰砂浆或水泥砂浆砌片石构成。涵台（墩）：支撑拱圈并传递荷载至地基的圬工构造物。沉降缝及排水设施：沉降缝的设置方法与盖板涵相同。排水设施设于拱背及台背，其作用主要是排除路基的渗水，使拱圈免受水的浸蚀，确保路基稳定。拱涵由端节和洞身节组成。洞身节拱圈边墙基础洞身节的组成洞身节的组成拱圈边墙基础涵洞的端节（背面）端墙拱圈边墙基础帽石涵洞的端节（前面）端墙顶上的帽石端墙基础拱涵整体形状（4）箱涵：组成：钢筋混凝土涵身、基础、变形缝。箱涵作为整体闭合式钢筋混凝土框架结构，具有良好的整体性和抗震性，在软土地基及高等级公路上应用广泛。涵身：由钢筋混凝土构成，洞口断面一般为长方形或正方形。箱涵常用的跨径有200cm、250cm、300cm、400cm、450cm等，壁厚一般为22～35cm。基础：箱涵基础一般为双层结构。上层为混凝土结构，厚10cm；下层为砂砾垫层，厚度为40～70cm。变形缝：一般设在洞身中部，连同基础变形缝设置一道通缝。设于顶、底板的上面和侧墙的外面。盖板涵与箱涵的区别：盖板涵：台身与盖板是分开浇筑的（台身也可以采用砌石圬工），构成的是简支结构。箱涵：上顶板、下底板与左、右两侧的墙身是连续浇筑的，构成了刚性结构。一、涵洞的图示方法及表达内容第二节涵洞工程图涵洞工程图平面图：不考虑涵洞上方的覆土，或假想土层是透明的。有时平面图与侧面图以半剖形式表达，水平剖面图一般沿基础顶面剖切，横剖面图则垂直于纵向剖切。立面图：涵洞工程图以水流方向为纵向（即与路线前进方向垂直布置）并以纵剖面图代替立面图。侧面图：洞口正面布置在侧视图位置作为侧面视图，当进出水洞口形状不一样时，则需分别画出其进出水洞口布置图。辅助图：必要的构造详图，如钢筋布置图、翼墙断面图等。二、涵洞工程图涵洞工程图：盖板涵、圆管涵和拱涵工程图。1.钢筋混凝土盖板涵单孔钢筋混凝土盖板涵构造图请读图找答案：1.洞口属于哪种形式？尺寸？采用的材料？2.帽石的尺寸是多少（长、宽、高）？3.盖板一共几块？盖板的尺寸是多少（长、宽、高）？盖板采用什么材料？4.涵台的尺寸？涵台采用的材料？5.涵洞洞高尺寸是多少？涵洞净跨是多少？6.洞身设计流水坡度为多少？7.涵台基础尺寸是多少（长、宽、高）？涵台基础采用什么材料？8.铺底的尺寸是多少（长、宽、高）？9.路基的宽度是多少？涵洞的总长度是多少?1.洞口属于哪种形式？尺寸？采用的材料？八字式翼墙：M7.5浆砌块石基础：M7.5浆砌块石2.帽石的尺寸（长、宽、高）？（330、30、25）扣去抹角尺寸（330、5、5）。3.盖板一共几块？盖板的尺寸是多少（长、宽、高）？盖板采用什么材料？盖板一共11块，边板（256、100、18）2块，中板（256、100、18）9块；盖板采用钢筋混凝土材料。4.涵台的尺寸？涵台采用的材料？涵台采用的材料：M7.5砂浆块石5.涵洞洞高尺寸是多少？涵洞净跨是多少？洞高220cm；净跨200cm。6.洞身设计流水坡度为多少？1%7.涵台基础尺寸是多少（长、宽、高）？涵台基础采用什么材料？涵台基础尺寸（1120、100、80）；涵台基础采用M7.5浆砌块石。8.铺底的尺寸是多少（长、宽、高）？1120、160、25.9.路基的宽度是多少？涵洞的总长度是多少？路基宽度是8m；涵洞的总长度：1760=2*（20+300+1120/2）。盖板涵构造图(尺寸单位：cm)l—盖板；2—路面；3—基础；4—砂浆填平；5—铺砌；6—八字墙公路工程中的管涵有混凝土管涵和钢筋混凝土管涵，目前我国公路工程中多采用钢筋混凝土管涵。公路管涵的施工多系预制成管节，然后运往现场安装。2.圆管涵请读图找答案：1.剖面图和平面图与上面的盖板涵图有什么区别？2.洞口采用哪种形式？那个是入口？那个是出口？3.帽石的尺寸是多少（长、宽、高）？4.圆管涵的管径是多少？管壁是多少？5.圆管涵的基础和地基各指的是图中那个部分？基础采用的是什么材料？地基采用的是什么材料？6.圆管涵的管身由几节管节组成？一个管节的长度是多少？相邻管节是靠什么连接在一起的？7.圆管涵的管节采用什么材料？是如何进行配筋？8.路基的宽度是多少？涵洞的总长度是多少？1.立面图和平面图与上面的盖板涵图有什么区别？圆管涵盖板涵立面图：全剖面图半剖面图平面图：全平面图半平面图和半剖面图2.洞口采用哪种形式？那个是入口？那个是出口？跌水井洞口和直墙式洞口；跌水井洞口为入口；直墙式洞口为出口。3.帽石的尺寸是多少（长、宽、高）？跌水井洞口帽石（240、40、25）；直墙式洞口帽石（190、40、25）；4.圆管涵的管径是多少？管壁是多少？100cm；10cm。5.圆管涵的基础和地基各指的是图中那个部分？基础采用的是什么材料？地基采用的是什么材料？基础采用C15混凝土；地基采用石灰土地基或砂砾地基。6.圆管涵的管身由几节管节组成？一个管节的长度是多少？相邻管节的接缝是如何处理的？11节；一个管节的长度为150cm或200cm；接缝用沥青麻絮填充，然后用满涂沥青的油毛毡围两层。7.圆管涵的管节采用什么材料？是如何进行配筋？圆管涵的管节采用钢筋混凝土材料,其中混凝土为C20，钢筋是HPB235；钢筋是双层φ8的螺旋钢筋和内部29根φ6的直筋。8.路基的宽度是多少？涵洞的总长度是多少？路基的宽度是12m；涵洞的总长度=20+210+LT+RT+L1+30=260+LT+RT+L13.石拱涵请读图找答案：1.洞口属于哪种形式？尺寸?2.路基的宽度是多少？涵洞的总长度是多少?3.此拱涵的沉降缝是如何设置的？4.拱涵的矢跨比是多少？（净矢高S与净跨径L之比，右图）5.涵洞洞身是由哪几部分组成的？6.防水层的厚度和使用的材料？7.涵洞洞身处基础的尺寸（长、宽、高）？（不考虑洞身长度内的沉降缝）8.涵洞洞身处铺底的尺寸（长、宽、高）？（不考虑洞身长度内的沉降缝）1.洞口属于哪种形式？尺寸?八字式2.路基的宽度是多少？涵洞的总长度是多少?路基的宽度=B0；涵洞的总长度=（G2+2+B/2）*23.此拱涵的沉降缝是如何设置的？洞口和洞身间设置沉降缝；洞身部分每隔4~6m设置一道沉降缝；沉降缝的宽度是2cm。4.拱涵的矢跨比是多少？拱涵的矢跨比=f0/l0。5.涵洞洞身是由哪几部分组成的？从下到上依次是：铺底、基础、涵台、主拱圈、护拱、防水层。6.防水层的厚度和使用的材料？防水层的厚度是15cm，使用的材料是粘土胶泥。7.涵洞洞身处基础的尺寸（长、宽、高）？（不考虑洞身长度内的沉降缝）基础的尺寸：B、a3、60。8.涵洞洞身处铺底的尺寸（长、宽、高）？（不考虑洞身长度内的沉降缝）铺底的尺寸：B、L0-30、20。一、通道的图示方法及表达内容第三节通道工程图通道工程图平面图：水平投影表达平面图。立面图：通道洞身轴线为纵轴，并以纵剖面图代替立面图。侧面图：断面图来表达侧面图。读图获取信息：1.此通道图是箱涵工程图，此箱涵净跨是4m，净高是3m，上下板厚34cm，左右墙身厚32cm。箱涵的基础分两层：上层为10cm厚的混凝土，下层为30cm厚的碎石垫层（半洞身断面图）。2.从纵面图和平面图中可以获知：①所修路线路基宽度26m，路线中心线处设有3m的中央分隔带