第十五章--涵洞

1、新世紀(jì)高職高專道路橋梁工程類課程規(guī)劃類教材,新世紀(jì)高職高專教材編審委員會(huì)　組編主編　　彭彥彬,,,第十五章 涵 洞,本章主要介紹涵洞的分類及適用條件；涵洞的構(gòu)造；涵洞設(shè)計(jì)的基本知識(shí)；涵洞的施工。涵洞的構(gòu)造和施工是本章學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。,前言,圓 管 涵,前言,蓋 板 涵,前言,蓋板涵蓋板安裝,前言,拱 涵,前言,拱 涵,前言,箱 涵,前言,箱 涵,前言,階 梯 涵,前言,一、涵洞的分類（一）按建筑材料分類

2、　　1．石涵：是以石料為主要材料建造的，包括石蓋板涵和石拱涵。石涵造價(jià)、養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低，且可節(jié)省鋼材和水泥。在產(chǎn)石地區(qū)應(yīng)優(yōu)先考慮采用石涵。　　2．混凝土涵：是以混凝土為主要材料建造的，可現(xiàn)場(chǎng)澆筑或預(yù)制成拱涵、圓管涵和小跨徑蓋板涵。該種涵洞節(jié)省鋼材，便于預(yù)制，但損壞后修理和養(yǎng)護(hù)較困難?！　?．鋼筋混凝土涵：是以鋼筋混凝土為主要材料建造的，可用于管涵、蓋板涵、拱涵和箱涵。鋼筋混凝土涵涵身堅(jiān)固，經(jīng)久耐用，養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少。管涵、蓋板涵安裝運(yùn)輸便利

3、，但耗鋼量較多，預(yù)制工序多，造價(jià)較高?！　?．其他材料涵洞：有鋼波紋管涵、鑄鐵管涵、陶瓷管涵等。,第一節(jié) 涵洞的類型和構(gòu)造,（二）按構(gòu)造形式分類　　1．管涵：受力性能和對(duì)地基的適應(yīng)性能較好，不需墩臺(tái)，圬工數(shù)量少，造價(jià)低?！　?．蓋板涵：構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于維修。有利于在低路堤上修建?？鐝捷^小時(shí)可用石蓋板，跨徑較大時(shí)可用鋼筋混凝土蓋板?！　?．拱涵：適宜于跨越深溝或高路堤時(shí)采用。拱涵承載能力大，砌筑技術(shù)容易掌握?！　?．箱涵：適宜

4、于軟土地基。整體性強(qiáng)，但用鋼量多，造價(jià)高，施工較困難。（三）按洞頂填土情況分類　　1．明涵：洞頂不填土或填土高度小于50cm，通常適用于低路堤，淺溝渠。　　2．暗涵：洞頂填土高度大于或等于50cm，適用于高路堤，深溝渠路段采用。,一、涵洞的分類,（四）按水力性能分類 　　通過(guò)涵洞的水流深度不同，直接影響涵洞過(guò)水的水力狀態(tài)，從而產(chǎn)生不同的涵洞水力計(jì)算圖式。按涵洞過(guò)水水力性質(zhì)不同，涵洞可分為無(wú)壓力式、半壓力式、有壓力式和倒虹吸管

5、四種。涵洞宜設(shè)計(jì)成無(wú)壓力式的?！　?．無(wú)壓力式涵洞：進(jìn)口水流深度小于洞口高度，水流流經(jīng)全涵保持自由水面?！　?．半壓力式涵洞：進(jìn)口水流深度大于洞口高度，但水流僅在進(jìn)口處充滿洞口，在涵洞其他部分都是自由水面?！　?．有壓力式涵洞：涵前壅水較高，全涵內(nèi)充滿水流，無(wú)自由水面。,一、涵洞的分類,4．倒虹吸管：當(dāng)路線穿過(guò)溝渠，路堤高度很低或在淺挖方地段通過(guò)，填、挖高度不足，難以修建明涵時(shí)，或因灌溉需要，必須提高渠底高程，但建筑架空渡槽又不能

6、滿足路上凈空要求時(shí)，常修建倒虹吸管。路線兩側(cè)水深都大于涵洞進(jìn)出水口高度，進(jìn)出水口設(shè)置豎井，水流充滿全涵身。,一、涵洞的分類,（五）按洞身形式分類1．平置式：洞身呈臺(tái)階布置形式，基礎(chǔ)平置，又叫階梯涵。2．斜置式：洞身呈斜坡布置，基礎(chǔ)斜置。平置式和斜置式涵洞統(tǒng)稱斜坡涵洞。（六）按適用功能分類按適用功能，涵洞可分為排洪涵、灌溉涵和交通涵三類。（七）按洞身平面布置分類按洞身平面布置，涵洞分為正交涵洞和斜交涵洞。,一、涵洞的分類,涵洞

7、是由洞身及洞口建筑組成的排水構(gòu)造物。洞身的作用：承受荷載壓力和土壓力并將其傳遞給地基，保證水流的通過(guò)。洞口建筑是洞身、道路、河道三者的連接構(gòu)造物。 　　洞口建筑的作用：連接著洞身及道路邊坡，并與洞身較好地銜接形成良好的泄水條件，確保道路邊坡穩(wěn)定。位于涵洞上游的洞口稱為進(jìn)水口，位于涵洞下游的洞口稱為出水口。涵洞的組成如圖15-1所示。,二、洞身和洞口構(gòu)造,二、洞身和洞口構(gòu)造,,圖15-1 涵洞的組成軌底；2—路肩；3—路堤；4—

8、洞身；5—基礎(chǔ)；6—沉降縫；7—翼墻；8—端墻；9— 一字墻；10—碎石墊層；11—垂裙；12—溝床鋪砌；13—錐體護(hù)坡；14—流向,（一）洞身構(gòu)造1．管涵　 　 圓管涵洞身主要由各分段圓管節(jié)和支承管節(jié)的基礎(chǔ)墊層組成(見(jiàn)圖15-2)。當(dāng)整節(jié)鋼筋混凝土圓管涵無(wú)鉸時(shí)，稱為剛性管涵。剛性管涵在橫斷面上是一個(gè)剛性圓環(huán)。管壁內(nèi)鋼筋有內(nèi)外兩層，鋼筋可加工成單個(gè)的環(huán)狀鋼筋或螺旋筋?！?　 圓管涵常用孔徑d0為0.75m、l.0m、1.2

9、5m、1.5m、2.0m，一般不大于2.5m，對(duì)應(yīng)的管壁厚度 分別為8cm、l0cm、12cm、14cm、15cm。,二、洞身和洞口構(gòu)造,,基礎(chǔ)墊層厚度t根據(jù)基底土質(zhì)確定，當(dāng)為卵石、礫石、粗中砂及整體巖石地基時(shí)，t= 0；當(dāng)為亞砂土、粘土及破碎巖層地基時(shí)，t=15cm；當(dāng)為干燥地區(qū)的粘土、亞粘土、亞砂土及細(xì)砂的地基時(shí)，t=30cm。,二、洞身和洞口構(gòu)造,2．蓋板涵　 　　蓋板涵洞身由涵臺(tái)（墩）、基礎(chǔ)和蓋板組成。蓋板有石蓋板和鋼筋混凝

10、土蓋板等。　 　　鋼筋混凝土蓋板涵跨徑為1.5m、2.0m、2.5m、3.0m、4.0m，相應(yīng)的蓋板厚度d為15～22cm。3．拱涵　 　　拱涵洞身主要由拱圈和涵臺(tái)(墩)組成(圖15-3)。拱圈一般采用等截 面圓弧拱，跨徑為1.0m、1.5m、2.0m、2.5m、3.0m、4.0m、5.0m， 相應(yīng)拱圈厚度d為25～35cm。涵臺(tái)(墩)臨水面為豎直面，背面為斜 坡，以適應(yīng)拱腳較大水平推力的要求。基

11、礎(chǔ)有整體式和分離式兩種。,二、洞身和洞口構(gòu)造,二、洞身和洞口構(gòu)造,,4．箱涵　　箱涵為整體閉合式鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)（圖15-4），具有良好的整體性和抗震性能。由于箱涵施工較困難，造價(jià)高，僅在軟基上采用。箱涵主要由鋼筋混凝土涵身、翼墻、基礎(chǔ)、變形縫等部分組成?！　∠浜頂嗝嬉话銥殚L(zhǎng)方形或正方形，常用跨徑為2.0m、2.5m、3.0m、4.0m、5.0m。箱涵壁厚一般為22cm～35cm，內(nèi)壁面四個(gè)折角處往往做成45°

12、;的斜面，以增大轉(zhuǎn)角處的剛度，其尺寸為5cm×5cm。 　　翼墻在涵身靠洞口側(cè)的兩端，與洞身聯(lián)成整體，為鋼筋混凝土薄壁結(jié)構(gòu)。壁厚一般為31 cm～41 cm。翼墻主要用于洞身與進(jìn)出口錐坡的連接，支擋路基填土。,二、洞身和洞口構(gòu)造,二、洞身和洞口構(gòu)造,,（二）洞身分段及接頭處理　 　　洞身較長(zhǎng)的涵洞沿縱向應(yīng)分成數(shù)段，分段長(zhǎng)度一般為3～6m（鐵路2~5m），每段之間用沉降縫分開(kāi)，縫寬3 cm，基礎(chǔ)也同時(shí)分開(kāi)。涵洞

13、分段可以防止由于荷載分布不均及基底土壤性質(zhì)不同引起的不均勻沉降，避免涵洞開(kāi)裂。沉降縫的設(shè)置是在縫隙間填塞浸涂瀝青的木板或浸以瀝青的麻絮。（三）山坡涵洞洞身構(gòu)造　 　　山坡涵洞的洞底坡度大，一般為10％～20％或更大一些。洞底縱坡主要由進(jìn)水口和出水口處的標(biāo)高決定。洞身的布置視底坡大小有以下幾種形式。1．跌水式底槽(適用于底坡小于12.5％),二、洞身和洞口構(gòu)造,底槽的總坡度等于河槽或山坡的總坡度。洞身由垂直縫分開(kāi)的管節(jié)組成，后一管節(jié)

14、比前一管節(jié)垂直降低一定高度，使涵洞得到穩(wěn)定，每節(jié)管節(jié)有獨(dú)立的基礎(chǔ)，基礎(chǔ)頂面做成水平 (圖15-5)。為了防止因管節(jié)錯(cuò)臺(tái)在拱圈或蓋板間產(chǎn)生縫隙，錯(cuò)臺(tái)厚度不得大于拱圈或蓋板厚度的3/4(圖15-5a)。當(dāng)相鄰兩節(jié)的高差大于涵頂厚度時(shí)，需加砌擋墻(圖15-5b)，但兩節(jié)間高差也不應(yīng)大于0.7m或1/3涵洞凈高，以保證泄水?dāng)嗝娌皇苓^(guò)大的壓縮。2．急流坡式底槽(適用于坡度大于12.5％)　 　 當(dāng)?shù)降撞勖恳还芄?jié)的跌水高度太大，不能適應(yīng)臺(tái)階

15、長(zhǎng)度的要求，可建造急流坡式底槽。急流坡式底槽坡度應(yīng)等于或接近于天然坡度。涵洞的穩(wěn)定性主要靠加深管節(jié)基礎(chǔ)深度來(lái)保證，其形式一般為齒形或臺(tái)階形。,二、洞身和洞口構(gòu)造,3．小坡度底槽　　　　如果地質(zhì)情況不好，不允許修建坡度較大的涵洞時(shí)，應(yīng)改為小坡度底槽，在進(jìn)出水口設(shè)置有消能設(shè)備的涵洞(圖15-6)。,二、洞身和洞口構(gòu)造,,（四）洞口建筑　 　 　洞口建筑是由進(jìn)水口和出水口兩部分組成。洞口應(yīng)與洞身、路基銜接平順，并起到調(diào)節(jié)水流和形成良好流線

16、的作用，同時(shí)使洞身、洞口(包括基礎(chǔ))、兩側(cè)路基以及上下游附近河床免受沖刷。 　 　 常用的洞口形式有端墻式、八字式、走廊式和平頭式四種。1．正交涵洞的洞口建筑　　(1) 端墻式：端墻式洞口由一道垂直于涵洞軸線的豎直端墻以及蓋于其上的帽石和設(shè)在其下的基礎(chǔ)組成（圖15-7a)。這種洞口構(gòu)造簡(jiǎn)單，但泄水能力小，適用于流速較小的人工渠道或不易受沖刷影響的巖石河溝上?！　?2) 八字式：在洞口兩側(cè)設(shè)張開(kāi)成八字形的翼墻（圖15-7b)。這

17、種洞口工程數(shù)量小，水力性能好，施工簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，因而是最常用的洞口形式。鐵路涵洞八字式（翼墻式）洞口形式如圖15-1。,二、洞身和洞口構(gòu)造,(3) 走廊式：走廊式洞口建筑是由兩道平行的翼墻在前端展開(kāi)成八字形或成曲線形構(gòu)成的（圖15-7c)。這種洞口使涵前壅水水位在洞口部分提前收縮跌落，可以降低涵洞的設(shè)計(jì)高度，提高了涵洞的宣泄能力?！　?4) 平頭式：又稱領(lǐng)圈式。常用于混凝土圓管涵（圖15-7d)。因?yàn)樾枰谱魈厥獾亩纯诠芄?jié)，所以模板

18、耗用較多。2．斜交涵洞的洞口建筑　　(1) 斜交斜做：當(dāng)涵洞洞口帽石方向與路線方向平行時(shí)，此種做法稱斜交斜做。此法費(fèi)工較多，但外形美觀且適應(yīng)水流，較常采用?！　?2) 斜交正做：涵洞洞口帽石方向與涵軸線方向垂直，即與正交時(shí)完全相同。此做法構(gòu)造簡(jiǎn)單。,二、洞身和洞口構(gòu)造,二、洞身和洞口構(gòu)造,,（五）進(jìn)出水口河床加固處理方法 　　與涵洞本身設(shè)置的坡度和涵洞上下游河溝的縱向坡度有關(guān)，涵洞設(shè)置坡度小于臨界坡度，上下游河溝縱向坡度也較

19、小時(shí)，稱為緩坡涵洞；反之，稱為陡坡涵洞。1．緩坡涵洞進(jìn)水口溝床加固 　　河溝縱坡小于10％且河溝順直時(shí)，涵洞順河溝縱向設(shè)置。涵前天然河溝縱坡為10％～40％時(shí)，涵洞仍按緩坡設(shè)置，除巖石地基外，新開(kāi)挖的溝底和溝槽側(cè)向邊坡均須采取人工加固，加固類型主要根據(jù)水流流速確定。,二、洞身和洞口構(gòu)造,2．陡坡涵洞進(jìn)水口溝床加固　 　　涵前河溝縱坡大于50％，且水流流速很高時(shí)，進(jìn)口處須設(shè)置跌水或消力池、消力檻等，以減緩水流，削弱水能。3．緩

20、坡涵洞出水口處理　 　　洞底坡度小于5％，出水口流速不大，下游洞口河床可采用一般鋪砌形式，在鋪砌末端設(shè)置截水墻。4．陡坡涵洞出水口處理　 　　當(dāng)天然溝槽縱坡大于15％時(shí)，出水口一般可采用八字翼墻，同時(shí)視地形、地質(zhì)和水力條件，采用急流槽、跌水、消力池、消力檻、人工加糙等消能設(shè)施。,二、洞身和洞口構(gòu)造,一、涵洞設(shè)計(jì)(一) 涵洞設(shè)計(jì)的一般原則1．宜就地取材，盡量節(jié)約鋼材。2．盡量套用標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，加快設(shè)計(jì)、施工進(jìn)度。3．在同一段線路

21、范圍內(nèi)盡量減少涵洞類型，以便大量集中制造， 簡(jiǎn)化施工。4．充分考慮日后維修養(yǎng)護(hù)的方便。5．同一段線路的涵洞應(yīng)作合理布局，使全線橋涵能形成暢通無(wú)阻的、良好的排水系統(tǒng)。,第二節(jié) 涵洞的設(shè)計(jì)與計(jì)算,(二) 涵洞設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和步驟1．根據(jù)線路的走向和溪、溝、河、渠、路等的位置，確定涵洞的位置。2．計(jì)算匯水面積，根據(jù)匯水面積、匯水區(qū)形狀、當(dāng)?shù)刂脖磺闆r和有關(guān)水文、氣象等資料，計(jì)算涵洞的設(shè)計(jì)流量。3．根據(jù)設(shè)計(jì)流量和路基填土高度及地形、

22、地質(zhì)情況選擇涵洞類型。4．根據(jù)流量大小、溝床坡度計(jì)算涵洞孔徑。對(duì)于灌溉涵和交通涵，則根據(jù)實(shí)際需要，經(jīng)與有關(guān)部門協(xié)商確定。5．根據(jù)地形情況進(jìn)行涵洞的平面和縱斷面布置。6．根據(jù)涵洞類型、孔徑、路基高度等套用標(biāo)準(zhǔn)圖，確定涵洞出入口類型、尺寸和洞身結(jié)構(gòu)尺寸。7．計(jì)算涵洞長(zhǎng)度。8．涵洞出入口鋪砌防護(hù)設(shè)計(jì)。,一、涵洞設(shè)計(jì),(三) 涵洞類型的選擇　 　 　涵洞類型的選擇應(yīng)綜合考慮以下因素。1．地形、地質(zhì)、水文和水力條件　 　　涵洞類型

23、選擇時(shí)應(yīng)考慮水流情況、設(shè)計(jì)流量大小、路堤填方高度、涵前允許最大壅水高度、地基承載能力等。一般當(dāng)設(shè)計(jì)流量在10m3／s左右時(shí)，宜采用圓管涵；在20m3／s以上時(shí)，宜采用蓋板涵；設(shè)計(jì)流量更大時(shí)，宜采用拱涵。地基情況較差時(shí)，可考慮采用箱涵。2．經(jīng)濟(jì)造價(jià)　 　　因地區(qū)不同，涵洞造價(jià)往往差異很大。涵洞造價(jià)主要取決于材料的料場(chǎng)價(jià)格，其次是材料的運(yùn)輸費(fèi)用和當(dāng)?shù)氐娜斯?、機(jī)具費(fèi)用。3．材料選擇和施工條件　 　　涵洞材料選擇要因地制宜，盡可能就地取

24、材，優(yōu)先考慮圬工結(jié)構(gòu)，少用鋼材。為方便施工，一段線路上不宜采用過(guò)多類型的涵洞，便于集中預(yù)制，節(jié)省模板，保證質(zhì)量，加快施工進(jìn)度。,一、涵洞設(shè)計(jì),一、涵洞設(shè)計(jì),4．養(yǎng)護(hù)維修　 　 為便于養(yǎng)護(hù)，孔徑不宜過(guò)小，洞身不宜過(guò)長(zhǎng)。冰凍地區(qū)不宜采用倒虹吸管涵，否則，應(yīng)在冰凍前將管內(nèi)積水排除，并將兩端進(jìn)口封閉。,(四) 涵洞孔徑的確定　 　 　 根據(jù)設(shè)計(jì)流量確定涵洞的凈跨徑。在確定涵洞凈跨徑時(shí)，應(yīng)結(jié)合涵洞凈高綜合考慮。根據(jù)計(jì)算的涵洞凈跨徑套用標(biāo)準(zhǔn)跨徑

25、?！豆窐蚝O(shè)計(jì)通用規(guī)范》規(guī)定的涵洞標(biāo)準(zhǔn)化跨徑有0.75、1.0、1.25、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0m八種?！惰F路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》規(guī)定的涵洞標(biāo)準(zhǔn)化跨徑為0.75、1.0、1.25、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0m。其中0.75m的孔徑僅用于無(wú)淤積地區(qū)的灌溉渠，泄水隧洞的孔徑不宜小于2.0m，排洪涵洞的最小孔徑不應(yīng)小于1.25 m。位于城市或車站范圍內(nèi)有污水流入或易淤積的涵洞

26、，可根據(jù)需要酌予加大孔徑。各式涵洞的長(zhǎng)度應(yīng)視其凈高(或內(nèi)徑)h而定：h=l.25m,長(zhǎng)度不宜超過(guò)25m；h≥1.5m,長(zhǎng)度不受限制。當(dāng)采用0.75m孔徑，且h＜1.0m時(shí)，長(zhǎng)度不宜超過(guò)10m。h≥1.0m時(shí)，長(zhǎng)度不宜超過(guò)15m。,一、涵洞設(shè)計(jì),(五) 涵洞布置1．涵洞的平面布置　 　　涵洞的平面布置主要是解決好涵位及涵軸線與路線交角的問(wèn)題涵洞應(yīng)盡量布置成正交，當(dāng)天然河道與路線斜交，經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，不宜改河時(shí)，則采用斜交涵洞。斜交涵

27、洞的斜交角通常取5°為一級(jí)，以便利用標(biāo)準(zhǔn)圖中的尺寸。2．涵洞的立面布置(1) 涵洞標(biāo)高確定　　　涵洞頂面中心標(biāo)高應(yīng)服從路線縱斷面要求，可從路線設(shè)計(jì)標(biāo)高推算出來(lái)。涵底中心標(biāo)高一般與天然溝床標(biāo)高一致或略低一些。如果是老涵改建，涵底的標(biāo)高應(yīng)考慮涵洞進(jìn)出口溝底標(biāo)高，以此確定涵底中心標(biāo)高。　 　　《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》規(guī)定涵洞應(yīng)設(shè)上拱度，其值視基底土的種類按表15-1確定，但入口流水槽面的高程不應(yīng)低于中心管節(jié)流水槽面的高程，以

28、免形成逆坡。,一、涵洞設(shè)計(jì),(2) 涵底縱坡　 　　涵底縱坡最好選用臨界坡度，此時(shí)涵洞的排洪能力最大。但實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，涵底縱坡通常根據(jù)溝底縱坡確定。最小縱坡不小于0.4％，以防淤積；也不大于最大坡度，以防涵底鋪砌被沖毀。(3) 涵底基礎(chǔ)　 　　地基為凍脹性土?xí)r，基底埋入冰凍線以下不小于0.25m?；紫掠熊浲翆訒r(shí)，需將基礎(chǔ)埋置于較深的土層中。當(dāng)溝床坡度大于5％時(shí)，涵底基礎(chǔ)宜每隔3～5m設(shè)置防滑橫隔墻或把基礎(chǔ)分段做成階梯形。在無(wú)沖刷處

29、，涵洞基底一般應(yīng)設(shè)在天然地面或河底面以下1m，如河床上有鋪砌層時(shí)，一般宜設(shè)在鋪砌層頂面以下1m。,一、涵洞設(shè)計(jì),(六) 涵洞尺寸及工程數(shù)量　 　　當(dāng)涵洞選擇標(biāo)準(zhǔn)跨徑后，其細(xì)部尺寸及工程數(shù)量均可套用相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)圖，使用時(shí)應(yīng)注意：1．荷載應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)圖一致，不能大于標(biāo)準(zhǔn)圖的規(guī)定。2．材料強(qiáng)度等級(jí)、地基承載力不能低于標(biāo)準(zhǔn)圖的要求，否則應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。3．當(dāng)設(shè)計(jì)墻身高與標(biāo)準(zhǔn)圖不一致時(shí)，應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)圖上大一級(jí)墻身所對(duì)應(yīng)的各部分尺寸。4．當(dāng)有些工

30、程數(shù)量無(wú)法從標(biāo)準(zhǔn)圖上查得時(shí)，應(yīng)通過(guò)計(jì)算確定。(七) 洞口形式　 　　涵洞的洞口形式應(yīng)根據(jù)涵洞進(jìn)出口的地形和流量大小確定。選定后，也可套用標(biāo)準(zhǔn)圖。無(wú)論采用的是何種洞口形式，其進(jìn)水口均須鋪砌。,一、涵洞設(shè)計(jì),(一) 正交涵洞長(zhǎng)度計(jì)算　 　涵洞上游半部的長(zhǎng)度和下游半部的長(zhǎng)度并不相同，必須分別進(jìn)行計(jì)算，由圖15-8可得：,二、涵洞長(zhǎng)度計(jì)算,二、涵洞長(zhǎng)度計(jì)算,,(二) 斜交涵洞長(zhǎng)度計(jì)算1．斜交斜做（洞口與路線平行）由圖15-8和圖15-

31、9可得：,二、涵洞長(zhǎng)度計(jì)算,,2．斜交正做（洞口與洞身垂直）由圖15-10可得：,二、涵洞長(zhǎng)度計(jì)算,二、涵洞長(zhǎng)度計(jì)算,(三) 路基有超高加寬時(shí)正交涵洞的長(zhǎng)度計(jì)算1．i1 和 i方向一致時(shí)由圖15-11可得：,二、涵洞長(zhǎng)度計(jì)算,,2． i1 和 i方向相反時(shí)由圖15-12可得：,二、涵洞長(zhǎng)度計(jì)算,,3．涵洞與路線斜交，考慮路基縱坡影響涵洞長(zhǎng)度計(jì)算由圖15-13可得,二、涵洞長(zhǎng)度計(jì)算,,一、施工放樣　 　　涵洞施工設(shè)計(jì)圖是施工放樣的依據(jù)

32、，根據(jù)設(shè)計(jì)中心里程，在地面上標(biāo)定位置并設(shè)置涵洞縱向軸線。正交涵洞的軸線垂直于路線中線，斜交涵洞的軸線與路線中線前進(jìn)方向的右側(cè)成斜交角θ，θ與90°之差稱為斜度(見(jiàn)圖15-14)。,第三節(jié) 涵 洞 施 工,,涵洞軸線確定后量出上下游涵長(zhǎng)，考慮進(jìn)出口是否順暢，當(dāng)無(wú)須改善時(shí)，用小木樁標(biāo)定涵端，用大木樁控制涵洞軸線，并以軸線為基準(zhǔn)測(cè)定基坑和基礎(chǔ)在平面上的所有尺寸，用木樁標(biāo)出（圖15-5）?！　　y(cè)量放樣時(shí)，應(yīng)注意涵洞長(zhǎng)度、涵底標(biāo)高

33、的正確性。對(duì)位于曲線和陡坡上的涵洞應(yīng)考慮加寬、超高和縱坡的影響。,一、施工放樣,,（一）混凝土和鋼筋混凝土管涵1．管涵施工程序 （1）單孔有圬工基礎(chǔ)管涵　　?、?挖基坑并準(zhǔn)備修筑管涵基礎(chǔ)的材料；② 砌筑圬工基礎(chǔ)或澆筑混凝土基礎(chǔ)；③ 安裝涵洞管節(jié)，修筑涵管出入口端墻、翼墻及涵底(端墻外涵底鋪裝)；④ 鋪設(shè)涵管防水層及修整；⑤ 鋪設(shè)涵管頂部防水粘土(設(shè)計(jì)需要時(shí))，填筑涵洞缺口填土及修建加固工程。（2）單孔無(wú)圬工基礎(chǔ)管涵（圖15-16

34、）　　　① 挖基、備料；　　?、?在搗固夯實(shí)的天然土表層或砂墊層上，修筑截面為圓弧狀的管座，其深度等于管壁的厚度；,二、各種類型涵洞施工技術(shù),③ 在圓弧管座上鋪設(shè)墊層的防水層，然后安裝管節(jié)，管節(jié)間接縫宜留1cm寬，縫中填塞防水材料；　　?、?在管節(jié)的下側(cè)再用天然土或砂礫墊層材料作培填料，并搗實(shí)至設(shè)計(jì)高程所示，并切實(shí)保證培填料與管節(jié)密貼。再將防水層向上包裹管節(jié)，防水層外再鋪設(shè)粘性土，水平徑線以下的一部分特別填土，應(yīng)立即填筑，以免管節(jié)

35、下面的砂墊層松散，并保證其與管節(jié)密貼。在嚴(yán)寒地區(qū)這部分特別填土必須填筑不凍脹土料；　　?、?修筑管涵出入口端墻、翼墻及兩端涵底和整修工作。,二、各種類型涵洞施工技術(shù),二、各種類型涵洞施工技術(shù),（3）雙孔有圬工基礎(chǔ)管涵　 　　可參考單孔有圬工基礎(chǔ)管涵和雙孔無(wú)圬工基礎(chǔ)管涵施工程序進(jìn)行施工。（4）雙孔無(wú)圬工基礎(chǔ)管涵（圖15-17）　　　① 挖基、備料；　　?、?在搗固夯實(shí)的天然土表層或砂墊層上修筑圓弧狀管座，其深度等于管壁的厚度；

36、　　?、?按圖15-17b的程序，先安裝右邊管并鋪設(shè)防水層，在左邊一管節(jié)未安裝前，在砂墊層上先鋪設(shè)墊底的防水層，然后按同樣方法安裝管節(jié)。管節(jié)間接縫盡量抵緊，管節(jié)內(nèi)外接縫均以M10水泥砂漿填塞；,二、各種類型涵洞施工技術(shù),二、各種類型涵洞施工技術(shù),2．管涵基礎(chǔ)修筑（1）地基土為巖石　 　　管節(jié)下采用無(wú)圬工基礎(chǔ)，管節(jié)下挖去風(fēng)化層后，填筑0.4m厚砂墊；出入口兩端墻、翼墻下，在巖石層上用C15混凝土作基礎(chǔ)，其埋置深度至風(fēng)化層下0.15～0

37、.25m，并最小等于管壁厚度加5cm。風(fēng)化層過(guò)深時(shí)，可改用片石圬工，最深不大于1m。管節(jié)下為硬巖時(shí)，可用混凝土抹成與管節(jié)密貼的墊層。（2）地基土為礫、卵石土或礫砂、粗砂、中砂、細(xì)砂或勻質(zhì)粘性土　 　　管節(jié)下一般采用無(wú)圬工基礎(chǔ)，對(duì)礫、卵石土先用砂填充地基土空隙并夯實(shí)，然后填筑0.4m厚砂墊層；對(duì)粗、中、細(xì)砂地基土表層應(yīng)夯實(shí)；對(duì)勻質(zhì)粘性地基土應(yīng)做砂墊層；出入口兩端端墻、翼墻的圬工基礎(chǔ)埋置深度，設(shè)計(jì)無(wú)規(guī)定時(shí)為1.0m。,二、各種類型涵洞施

38、工技術(shù),（3）地基土為粘性土　　　管節(jié)下應(yīng)采用0.5m厚的圬工基礎(chǔ)，出入口兩端端墻、翼墻基礎(chǔ)埋置深度為1.0～1.5m；當(dāng)?shù)叵滤畠鼋Y(jié)深度不深時(shí)，埋深應(yīng)等于凍結(jié)深度；當(dāng)凍結(jié)深度大于1.5m時(shí)，可在圬工基礎(chǔ)下用砂夾卵石換填至凍結(jié)深度。,二、各種類型涵洞施工技術(shù),圓管涵施工,二、各種類型涵洞施工技術(shù),（二）混凝土和鋼筋混凝土拱涵、蓋板涵和箱涵　 　　混凝土和鋼筋混凝土拱涵(包括半環(huán)涵即無(wú)涵臺(tái)身的各種曲線的拱涵)、蓋板涵、箱涵的施工分為現(xiàn)場(chǎng)

39、澆筑和在工地預(yù)制安裝兩大類，在此簡(jiǎn)單介紹后一種施工方法。1．預(yù)制構(gòu)件結(jié)構(gòu)的要求?。?）拱圈、蓋板、箱涵節(jié)等構(gòu)件預(yù)制長(zhǎng)度，應(yīng)根據(jù)起重設(shè)備和運(yùn)輸能力決定，但應(yīng)保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和剛度，一般不小于1m，但亦不宜太長(zhǎng)。?。?）拱圈構(gòu)件上應(yīng)設(shè)吊裝孔，以便起吊。吊孔應(yīng)考慮平吊及立吊兩種，安裝后可用砂漿將吊孔填塞。箱涵節(jié)、蓋板和半環(huán)節(jié)等構(gòu)件，可設(shè)吊孔，也可于頂面設(shè)立吊環(huán)。吊環(huán)位置、孔徑大小和制環(huán)用鋼筋應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，并要求吊鉤伸入吊環(huán)內(nèi)和吊裝時(shí)吊

40、環(huán)筋不斷裂。安裝完畢，環(huán)筋應(yīng)鋸掉或割掉。,二、各種類型涵洞施工技術(shù),（3）若采用鋼絲繩捆綁起吊可不設(shè)吊孔或吊環(huán)。 2．構(gòu)件運(yùn)輸　 　 構(gòu)件達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度并經(jīng)檢查質(zhì)量和尺寸大小符合要求后，才能搬運(yùn)。3．施工和安裝（1）基礎(chǔ)、拱涵和蓋板涵的涵臺(tái)身　 　 基礎(chǔ)根據(jù)地基土類別和基礎(chǔ)類型采用就地澆筑的施工方法。臺(tái)身大都采用砌筑結(jié)構(gòu)，可參看有關(guān)施工技術(shù)規(guī)范。（2）上部構(gòu)件的安裝　 　 拱圈、蓋板、箱涵節(jié)的安裝技術(shù)要求如下：　?、?安裝

41、之前應(yīng)再檢查構(gòu)件尺寸、涵臺(tái)尺寸和涵臺(tái)間距離，并核對(duì)其高程，調(diào)整構(gòu)件大小位置使與沉降縫重合；,二、各種類型涵洞施工技術(shù),② 拱座接觸面及拱圈兩邊均應(yīng)鑿毛(沉降縫處除外)并澆水濕潤(rùn)，用灰漿砌筑?；覞{坍落度宜小一些，以免流失；　?、?構(gòu)件砌縫寬度一般為1cm，拼裝每段的砌縫應(yīng)與設(shè)計(jì)沉降縫重合；　?、?構(gòu)件可用扒桿、鏈滑車或汽車吊進(jìn)行吊裝。,二、各種類型涵洞施工技術(shù),涵洞基礎(chǔ)施工,二、各種類型涵洞施工技術(shù),蓋板涵墻身澆筑,二、各種類型涵洞施

42、工技術(shù),箱 涵 施 工,二、各種類型涵洞施工技術(shù),（三）倒虹吸管　 　 　 倒虹吸管宜采用鋼筋混凝土或混凝土圓管，進(jìn)出水口必須設(shè)置豎井，包括防淤沉淀池。施工時(shí)管節(jié)接頭及進(jìn)出水口砌縫應(yīng)注意做好防滲處理。填土覆蓋前應(yīng)做灌水試驗(yàn)，符合要求后，方可填土?！?　 　 倒虹吸管如須在冰凍期施工時(shí)，除按冬季施工要求進(jìn)行施工及養(yǎng)護(hù)外，還應(yīng)在冰凍前將管內(nèi)積水排出，以防凍裂?！?　 　 倒虹吸管的進(jìn)出水口應(yīng)在竣工后及時(shí)蓋上。,二、各種類型涵洞施工技術(shù)

43、,（一）防水層防水層的設(shè)置部位如下：1．各式鋼筋混凝土涵洞(不包括圓管涵)　 　 此類涵洞的洞身及端墻，在基礎(chǔ)以上凡被土掩埋部分，均須涂以熱瀝青兩道，每道厚1～1.5mm，不另抹砂漿。2．混凝土及石砌涵洞　 　 此類涵洞的洞身、端墻和翼墻的被土掩埋部分，只需將圬工表面鑿平，無(wú)凹入存水部分，可不設(shè)防水層。但北方嚴(yán)寒地區(qū)的混凝土結(jié)構(gòu)仍需設(shè)防水層。,三、涵洞附屬工程的施工,三、涵洞附屬工程的施工,3．鋼筋混凝土圓管涵　 　 此類管

44、涵管節(jié)接頭采用平頭對(duì)接，接縫中用麻絮浸以熱瀝青塞滿，管節(jié)上半部從外往內(nèi)填塞；下半部從管內(nèi)向外填塞。管外靠接縫裹以熱瀝青浸透的防水紙8層，寬度15～20cm。包裹方法：在現(xiàn)場(chǎng)用熱瀝青逐層粘合在管外壁上接縫處，外面再在全長(zhǎng)管外裹以塑性粘土。4．鋼筋混凝土蓋板明涵　 　 此類涵洞的蓋板部分表面可先涂抹熱瀝青兩次，再于其上設(shè)2cm厚的防水水泥砂漿或4～6cm厚的防水混凝土。,防水層施工,三、涵洞附屬工程的施工,（二）沉降縫施工　

45、沉降縫的施工，要求做到使縫兩邊的構(gòu)造物能自由沉降，又能嚴(yán)密以防水分滲漏。故沉降縫必須貫穿整個(gè)斷面(包括基礎(chǔ))。沉降縫具體施工方法如下：1．基礎(chǔ)部分　 可將原基礎(chǔ)施工時(shí)嵌入的瀝青木板或?yàn)r青砂板留下，作為防水之用。如基礎(chǔ)施工時(shí)，不用木板，也可用粘土填入搗實(shí)，并在流水面邊緣以1：3水泥砂漿填塞，深度約15cm。,三、涵洞附屬工程的施工,2．涵身部分　 縫外側(cè)以熱瀝青浸制的麻筋填塞，深度約5cm，內(nèi)側(cè)以1：3水泥砂漿填塞，