涵洞设计
目录
1设计方案的拟定 ................................................................................................... - 3 -
1.1选择涵洞类型 ............................................................................................ - 3 -
1.2进出水口形式 ............................................................................................ - 3 - 2涵洞水文、水力计算 ........................................................................................... - 4 -
2.1涵洞水文计算 ............................................................................................ - 4 -
2.1.1确定计算参数 ................................................................................. - 4 -
2.1.2设计洪水量计算 ............................................................................. - 4 -
2.2涵洞水力计算Q ......................................................................................... - 4 - 3几何设计 ............................................................................................................... - 5 -
3.1尺寸拟定 .................................................................................................... - 5 -
3.1.1拟定常规尺寸 ................................................................................. - 5 -
3．1.2本涵洞经拟定的尺寸 .................................................................. - 6 - 4涵洞纵断面上有关尺寸和高程的计算 ............................................................... - 6 -
4.1洞身和涵长 ................................................................................................ - 6 -
4.1.1洞身部分的高程和尺寸 ................................................................. - 6 -
4.1.2涵长计算 ......................................................................................... - 7 -
4.1.3进出水口八字翼墙计算尺寸 ......................................................... - 8 -
4.2涵洞平面图上有关几何尺寸计算 ............................................................ - 9 -
< - 9 -
4.2.1净跨径
4.2.2涵台半剖面和平面图上的有关尺寸 ............................................. - 9 -
4.3半洞身和洞口立面图上有关尺寸计算 .................................................... - 9 -
4.3.1安全带尺寸 ..................................................................................... - 9 -
4.3.3台帽厚度 ......................................................................................... - 9 -
4.3.4设计板厚 ......................................................................................... - 9 -
4.3.5桥面铺装 ....................................................................................... - 10 -
4.3.6涵台基础尺寸 ............................................................................... - 10 -
4.4局部剖面图的尺寸 .................................................................................. - 10 -
n ....................................................... - 10 -
4.4.1翼墙根部和端部断面背坡
4.4.2翼墙墙身根部断面与基础顶面的交线的垂线间夹角 ............ - 10 -
4.4.3上下游洞口根部断面总高度 ....................................................... - 11 -
4.4.4翼墙墙身根部与端部断面墙顶，顺端墙方向平面投影宽度 ... - 11 -
4.4.5翼墙洞口正投影长度 ................................................................... - 11 -
4.4.6翼墙基础襟边顺洞墙端部断面的平面投影长度1e 和2e ............ - 12 -
4.4.7八字翼墙的总张口大小B ........................................................... - 12 -
4.4.8翼墙基础平面尺寸计算 ............................................................... - 12 -
5结构设计 ............................................................................................................. - 12 -
5.1盖板尺寸 .................................................................................................. - 12 -
5.2恒载计算 .................................................................................................. - 13 -
5.3活载计算 .................................................................................................. - 14 -
5.4盖板弯矩计算 .......................................................................................... - 14 -
5.5荷载组合 .................................................................................................. - 15 -
5.6截面强度计算 .......................................................................................... - 15 -
5.7裂缝宽度验算 .......................................................................................... - 16 - 6工程数量计算 ..................................................................................................... - 16 -
6.1盖板 .......................................................................................................... - 16 -
6.2涵洞计算 .................................................................................................. - 17 -
6.3八字墙计算 .............................................................................................. - 17 -
6.3.1八字墙身 ....................................................................................... - 17 -
6.3.2八字墙基 ....................................................................................... - 18 -
6.4截水墙 ...................................................................................................... - 18 -
6.5洞口铺砌 .................................................................................................. - 18 -
6.6铺底 .......................................................................................................... - 18 -
6.7铺底层 ...................................................................................................... - 19 - 参考文献 ................................................................................................................ - 20 -
1设计方案的拟定
1.1选择涵洞类型
由设计任务书可知需要在某三级公路上拟建一道交通涵洞，该地区为第12暴雨分区，由地形图可确定汇水面积为284.0km A =，汇水区表土为黏土，主河沟平均纵坡%0.2=z I ，汇水区内主要为山区水稻田，汇水面积重心与桥涵位置距离为km 56.0。涵洞类型有石拱涵、石盖板涵、钢筋混凝土盖板涵、钢筋混凝土圆管涵、钢筋混凝土箱涵、倒虹吸管涵波纹管涵、砖拱涵。这些涵洞类型中，石拱涵、石盖板
涵、钢筋混凝土圆管
涵都只适用于设计流
量在10m 3
/s 以下的河
流，有后面计算可知
这些涵洞的泄水能力
不能满足本次设计；
而倒虹吸管涵是用于灌溉的因此也不符合；而砖拱涵的承载能力很低，因此也不符合本次设计需求。结合各类型涵洞特点和设计需求以及达到总造价最低的原则，本次设计需用钢筋混凝土盖板涵。
1.2进出水口形式
八字式洞口构造简单，建筑结构美观，施工简单造价较低。常用于河沟平坦顺直、无明显沟槽，且沟底与涵底高差变化不大的情况。结合以上各洞口类型特点和设计资料，本次设计涵洞进出口形式选用八字式洞口。
2涵洞水文、水力计算
2.1涵洞水文计算
本设计采用径流形成法法计算涵洞的设计流量。
2.1.1确定计算参数 根据公路技术等级确定设计洪水频率25
1=P ；依据284.0km A =，%0.2=z I ，查附表求得地貌系数09.0=ψ；根据汇水面积285.0km A =，查表得汇流时间min 30=τ；根据土壤黏土，确定吸水类属为Ⅱ类；由设计洪水频率25
1=P 、min 30=τ、Ⅱ类土、暴雨分区为12，查表得径流厚度mm h 41=。
2.1.2设计洪水量计算 γβψ⋅⋅⋅-=5
423)(A z h Q s
1184.0)1041(09.05423
⨯⨯⨯-⨯= )/(61.133s m =
由于汇水面积较小，按简化公式计算时偏差较大，用公式)/(56.03s m hA Q s =计算比较，取其中较小者。
84.04156.0⨯⨯=s Q )/(44.193s m =
故取 )/(61.133s m Q s =
2.2涵洞水力计算Q
假设涵洞净空高度： m h d 5.2=；
进水口和壅水降落系数： 87.0=β；
进口涵洞净空高度： m 5.0=∆；
则涵前水深： m h H d 3.287.05.05.2=-=∆-=β
；
