《公路小桥涵勘测设计》复习资料Word下载.docx

1、主要是为宣泄地面水流（包括小河 流）而设置的横穿路基的小型排水构造物。14. 小桥：是为公路跨越小河流、山谷等天然或人工障碍物（如人行小道、机耕道等）而建造的构造物。15. 漫水桥：允许洪水，设计洪短期淹没桥面的公路桥跨结构。16. 漫水桥适用条件：适用于雨量集中，洪水历时短暂，河床宽浅，河滩宽阔，两岸地形平坦，公路允许短期阻车的低级公路。17. 漫水桥的建造要求：桥位中心线应与洪水的流向互相垂直避免斜交；桥孔沿河床横断面宜设在河沟较深的地段上。；尽量减小桥面和桥墩台的阻水面积，上部结构与墩台之间必须连结可靠，避免水流的冲刷毁坏。18. 过水路面：用加固路基及路基边坡的方式，允许洪水期水流从路

2、面上流过的排水构造物。分为一般过水路面和混合式过水路面。19. 过水路面应用条件：宜在流速较小，无底砂运动轻微，并且公路允许短期阻车的宽阔漫流地区；当过水路堤高度大于0.5m0.6m，在一些经常流水但流量较小的河沟上，可配置盖板明涵；当过水路堤高度大于1m时，过水路面可与箱涵、圆管涵或漫水小桥等混合使用。20. 过水路面建造要求：过水路面沿路线方向的两端应伸出设计水位相应的淹没处之外；过水路面应顺水流向设单斜10%20%的路面横向坡度。21. 透水路堤：用块、片石砌成路基，利用石块间空隙排水的构造物。22. 透水路堤应用条件：一般只在水流较小，水流含砂量较小的低等级公路上使用，在寒冷地区受冰冻

3、影响，不宜用透水路堤；构造简单，改造公路纵断面时没有特殊困难，且能通过任何荷载，有良好的抗震能力；在地质构造复杂，经常有地下泉水潜流或地基土质不佳的地区，做透水路堤尤为有利。23. 透水路堤的建造要求：水流含砂量小；冲刷小。24. 倒虹吸涵洞：当横跨公路的沟渠，水面与路面高度相差不多，（甚至水面高于路面），修建明涵或设渡槽均无法满足要求时，为避免渠路干扰，利用倒虹吸原理修建的排水构造物。25. 倒虹吸涵洞的应用条件：泥沙及杂物（漂流物）少的沟渠，流速不能太小；管道不宜埋置过深，以填土高度不超过3m为宜。26. 倒虹吸涵洞的建造要求：一般是配合农田水利所需而采用。27. 渡槽：当横跨公路的沟渠很

4、高，在其下足以保证行车净空时，在公路上空架设的横向排水构造物。应用条件：原水道与路基设计标高相差较大。建造要求：应满足道路对净空与美化的要求。28. 与等级有关的排水系统：漫水桥；过水路面；透水路堤。与等级无关，与标高有关的排水系统：倒虹吸涵洞；渡槽。第2章 小桥涵类型及选择 1. 小桥涵按建筑材料分：木、石、钢、砖、砼、钢筋混凝土、预应力混凝土、其他材料。2. 小桥涵按构造形式分：小桥板、梁、拱；涵洞管、板、拱、箱（石拱涵：养护费用低，经久耐用，超载潜力大；板梁涵：石盖板涵适用于小跨径L2M）。3. 小桥涵按填土高度分：明涵：填土高度F150CM，要计冲击荷载，适用于低路堤和挖方地段的涵洞，

5、浅沟渠；暗涵：填土高度F150CM（管涵、拱涵），适用于填方较高的路堤，深沟渠。4. 小桥涵按孔数分：单孔；双孔；多孔。5. 小桥涵按水力性质分：小桥：自由出流判定条件：ht1.3hlj；非自由出流判定条件：ht1.3hlj。涵洞：无压力式；半压力式；压力式（倒虹吸管涵）。6. 涵洞按洞身形式分 （按立面布置形式分）：进口抬高式涵洞；进口不抬高式涵洞；平置式斜坡涵；斜置式斜坡涵。7. 小桥涵按适用功能分：排洪涵（桥）；灌溉涵（桥）；渠涵；交通涵（桥）（人行地道、人行天桥、立交桥）。8. 小桥涵按洞身平面布置分：正交涵（桥）： =900；斜交涵（桥）：=450、600、750；曲线涵（桥）。9.

6、 小桥涵按施工方法分：现浇砌筑；预制拼装。公路施工涵洞可分为：明挖修筑涵洞；顶进涵洞（顶入法、顶拉法、对拉法、中继间法、牵引法）。10. 小桥常见类型：板桥；拱桥；钢架桥。11. 小桥涵类型选用原则：应根据所在公路的使用任务、性质和将来发展需要，按照适用、经济、安全和美观的总原则进行设计；公路桥涵应适当考虑农田排灌的需要。 12. 小桥涵选型考虑因素：路（等级、任务、性质）；地（形、质、震）；水（文、力）；施工（工期、技术、水平）；造价；材料；养护。13. 小桥涵选型的综合分析：桥和涵的选择（流量的大小、路堤高度和河沟深浅、地基情况，以及材料等确定）；孔数选择（优先选择单孔、在建筑高度受限制时

7、可采用双孔尽量不多于3孔）。第三章 小桥涵勘测 1. 小桥涵勘测的目的：在于搜集和初步整理出小桥涵设计所需要的外业资料。2. 小桥涵勘测方法：勘测工作应深入现场。3. 小桥涵勘测内容：拟建小桥（涵洞）址处和形态断面处的测量和水文勘测；工程地质和地貌调查；气象尤其是洪水期暴雨资料的收集；建筑材料的供源调查；原有桥涵构造物和水利设施的情况；当地对拟建小桥涵的要求。4. 准备小桥涵勘测外业需用的仪器工具：地形测量：经纬仪、水准仪、花杆、皮尺、水准尺、手水准、水平板仪；水文测量：流速仪、浮标、测绳、测杆等；地质调查：罗盘仪、地质锤、取样盒、锹、镐、小型取样钻机。5. 小桥涵的位置选择原则：小桥涵位置应

8、服从路线走向（特殊情况下：考虑桥涵在技术上不可行；考虑总体工程数量过份增加，经济上不可行；考虑过份降低路线标准，造成路线线形不合理）；以路基排水相配合，形成系统；维护天然水系，确保水流畅通，做到上游河段顺直，出口水流平稳；总体工程数量最省原则，以降低工程造价。6. 小桥涵沿路线布设的布置：天然河沟与路线相交处；农田灌溉渠与路线相交处；路基边沟排水渠；路线交叉处；其他设涵情况。7. 小桥涵沿路线布设的布置：纵坡成凹形处；纵坡由陡变缓处；陡坡急变处；截水沟出口设涵。8. 桥位选择：桥位选择则小桥定位，它主要是确定小桥的中心里程桩号及桥轴线方向，以及跨河时路中线位置。选择地点：桥位应选择在河面窄、水

9、流平缓、河段顺直、地质良好的河段；桥位中线应尽量与水流方向垂直、建成正交桥若不能正交，则桥梁墩台轴线方向，应尽量与水流方向平行，为了减少水流对桥墩台、路基边坡的冲刷；桥位应选择在有利于布设两端引道的河段；桥位选择应尽量与路线配合，以创造良好线形和景观。9. 涵位选择：涵洞定位，通常是沿着已确定路线方向前后移动，以选择一个合理而又经济的位置。路线跨越小河沟时：（l0500m）条件：汇水面积F10.1km2；路线穿越农田排灌边沟排水涵；在路基边沟（或水沟）出口处，设置边沟排水涵；路线交叉处（平交、立交）；特殊用途的设涵。10. 涵位选择原则和方式：若两沟相距较近时，可采取合并办法；在回头曲线时，可

10、考虑改沟，取消涵洞；河沟较深，边坡稳定时，可采取岸坡设涵。11. 具体定位时：平原区：沟心设涵；河沟转弯时，改沟：裁弯取直或改移河沟；注意设农田灌溉涵洞和设涵后出口对农田的冲刷。山岭及丘陵区：顺沟设涵；裁弯取直；改沟合并；岸坡没涵；开沟取消涵洞；山脊线， 以排水沟代替涵洞。12. 小桥涵测量目的：实地检查、实地钉设（中心桩）；提供路线设计资料；提供内业设计资料。13. 小桥涵测量定位：涵洞定中心里程桩号，定斜交角度；小桥定桥梁中心里程桩号（或桥轴两岸控制桩里程）、定斜交角度、定跨河时路中线位置。14. 斜交角度（）路线前进方向与水流方向间的（右侧）夹角。15. 斜度（900-）路中线的法线方向

11、与水流方向的夹角。16. 定位方法：位于直线上桥涵的定位，可直接用花杆穿线（或用经纬仪穿线）的办 法确定中桩；位于曲线上桥涵的定位，多用切线支距法（或偏角法）。17. 断面测量要求：小桥沿路线方向测河床上、中、下游三个横断面；涵洞沿涵轴线方向测河沟纵断面。断面测量方法：抬杆法；经纬仪法。18. 小桥涵工程地质调查勘测方法：以调查为主，挖（钻）探为铺。工程地质调查 一般公路采用。、挖（钻）探、钎探高等级公路采用。第4章 小桥涵流量计算1. 小桥涵流量计算方法：径流形成法；暴雨推理法；形态调查法；直接类比法。2. 径流形成法原理：径流形成法是从分析汇水区形成和地面迳流的因素着手，从而建立这些因素与

12、设计流量的函数关系，求得设计流量。3. 影响迳流流量的因素：暴雨特征；汇水区特征。4. 径流形成法计算公式：5. 迳流形成法计算资料的收集：汇水面积F（实测与估算相结合）；主河沟平均坡度Iz（等面积切割法计算）；土壤吸水类属的确定；汇水区植被调查；水库、湖泊情况调查。6. 暴雨推理法原理： 运用成因分析与经验推断相结合的方法，从实测的暴雨资料入手，应用地区综合分析方法来分析暴雨资料和地区特征关系，从而间接地推求设计流量，它是一种半理论半经验的计算方法。7. 暴雨推理法方法和步骤：根据桥涵位置所处不同地区查雨力等值曲线，确定频率为P的雨力SP；确定汇水区几何参数：汇水面积F（km2），主河沟长度

13、L（km），主河沟平均坡度Iz（）；计算损失参数和汇流时间；按公式计算设计流量Qp。8. 暴雨推理公式：9. 形态调查法：通过建立形态断面，进行洪水调查，确定比较可靠的某一历史洪水位及其相应的频率，同时确定历史洪水在形态断面上的过水面积，相对应的洪水比降i等资料，据以确定流速v，推算形态断面的历史洪峰流量Qn，进而求得规定频率P时的设计流量Qp。10. 形态调查法方法与步骤：选择形态断面，并进行形态和洪水调查；推算历史洪水在形态断面处的流量Qn；进行频率换算；桥（涵）址换算11. 形态调查法资料的收集：调查历史洪水及相应频率；形态断面测量及设置；洪水比降测量。12. 形态调查法运用条件：能调查

14、到可靠的桥涵前洪水积水高度及相应的洪水频率；桥涵对水流压缩较大或较大洪水时，在桥涵处产生临界水流；（桥涵下）无淤积物或冲刷坑；无大河倒灌，无大、漂流物；无泥石流现象；洪水不漫出河槽；原桥与新桥在同一水系。第5章 小桥涵水力计算1. 孔径：指桥涵下过水净空的大小，它是桥涵设计的基本尺寸。通常桥梁孔径用孔数和单孔跨径表示：213m。涵洞孔径用孔数，单孔跨径和涵台高度表示：2250200cm2 （孔数标准跨径涵台高度）。圆管涵则用涵管的孔数和内径表示：2150cm2. 孔径计算任务：确定可以接受的壅水高度；确定河床进出口加固的类型和尺寸；确定桥面和路堤的最低标高；确定桥涵的孔径尺寸大小。3. 小桥水

15、力计算特点：跨径与台高之间无一定比例关系，孔径计算主要是解决跨径长度问题；桥身断面的过水阻力小（桥台宽度较小），沿程阻力忽略不计；一般不加固河床；要求有一定的净空高度，计算时按水力学的宽顶堰计算。4. 涵洞水力计算特点：跨径与台高之间有一定比例关系，其经济比例通常为1111.5，5. 孔径计算要解决跨径及台高两个关系；考虑洞身过水阻力的影响，因为过水孔道长而小；通常人工加固河床，提高允许流速；洞身水流可充满洞身并可触及洞顶。6. 小桥与涵洞水力计算特点：共同点：小桥、涵洞都应控制桥下、涵内的允许流速；都需控制桥涵前的壅水高度。不同点：孔径计算任务不相同；孔径的控制条件不相同，小桥：V 桥 V允

16、许 （解决跨径长度），涵洞：涵前水深和断面高宽的比例；计算参数的选择不相同；计算理论和计算公式不相同。7. 自由出流：当下游水深小于或等于临界水深的1.3倍时，桥下的临界水流状态不会受到破坏，水面二次跌落，桥下水深为临界水深hlj，则为自由出流。判定条件：ht1.3hlj8. 非自由出流：当桥下游水深大于临界水深的1.3倍时，进桥水流不能推开下游水面顶托的影响，流速有所降低，水面仅一次跌落，桥下水深为天然水深ht，则为非自由出流。ht1.3hlj9. 孔径计算方法及步骤：10. 涵洞孔径计算水力图式的判定：压力式。11. 涵洞孔径计算的步骤（以无压力式例）：初拟洞内净高hd；计算涵前水深H，估

17、算公式： H=1.15（hd -） （ 为净空高度,查表1-8）；由简化公式550555计算跨径，取整为标准跨径L0；检查L0、hd是否满足经济断面要求（1：11：1.5）；若基本符合比例，则计算结束，否则重拟hd，重新计算，直至合格。12. 压力式涵洞设计时，注意要点：由于洞内压力大，流速高，涵前积水深，因而水流对涵洞及路基的破坏性较大，一般宜少采用。洞身应采用砼或钢筋砼结构；一般只限于单孔涵洞；上、下游进出口应加固；洞身接头不漏水、渗水；路堤及涵洞基底应按静水压力及渗透作用验算稳定性。第6章 涵洞构造1. 涵洞：是公路工程中的小型构造物，虽然在总造价中，其所占比例很小，但涵洞施工质量好坏，

18、直接影响到公路工程的整体质量及使用性能，以及周围农田的灌溉、排水。2. 涵洞的组成：由洞身和洞口组成。3. 洞身由承重构造物（盖板或拱圈）、涵台、基础、铺底、沉降缝、防水层等组成。是涵洞的主要部分。4. 洞身的作用：承受荷载压力和填土压力等，并将其传递给地基；保证水流通过。5. 洞口连接构造物，连接（洞身、路基、河道）由进水口、出水口，沟床加固三部分组成。6. 洞口的作用：使涵洞与河道顺接，使水流进出顺畅；确保路基边坡稳定，使之免受水流冲刷。7. 洞口分进水口和出水口，位于涵洞上游侧的洞口称进水口，起集纳水的作用；位于涵洞下游侧的洞口称为出水口，起扩散水的作用。8. 圆管涵组成：管身、基础、接

19、缝及防水层。9. 管身：圆管涵用孔径d0：50cm、75cm、100cm、125cm、150cm、200cm。对应的管壁厚度：6cm、8cm、10cm、12cm、14cm、15cm。管身多采用预制安装，其预制长度通常有50cm和100cm两种。管身直径：d050cm 可不加钢筋而用素砼；d0=50cm 采用单层钢筋d0=75cm200cm 采用双层钢筋。10. 基础：砼和浆砌片石基础；垫层基础；砼平整层。11. 接缝及防水层：平口接头接缝：柔性接缝，半刚性、刚性；企口接头接缝。12. 盖板涵组成：盖板、涵台、基础、洞身铺底、伸缩缝、防水层13. 盖板：石盖板、钢筋砼盖板14. 涵台、基础及洞身

20、铺底圬工砌体15. 设置沉降缝的目的：防止不均匀沉降16. 沉降缝设置的位置和方法：洞身沉降缝；其他应设置沉降缝处（凡地基土质发生变化、基础埋置深度不一、基础对地基的荷载发生较大变化处、基础填挖交界处、采用填石垫高基础交界处，均应设置沉降缝。）；均匀岩石地基上的涵洞；斜交涵洞：斜交正做，斜交斜做17. 拱涵的组成：拱圈、护拱、拱上侧墙、涵台、基础、铺底、沉降缝及排水设施18. 拱圈：材料：石料，砼，砖等，常用等截圆弧拱；矢跨比：f0/L0=1/2、1/3、1/4， （ f0/L0 1/6坦圆拱）；拱圈厚度：d=25cm 40cm。19. 箱涵（又叫矩形涵）组成：钢筋砼封闭薄壁结构，基础。20.

21、 洞身：洞身根据需要做成长方形断面或正方形断面；因施工较困难，造价较高，仅在软土地基上采用；箱涵壁厚一般为=22cm 35cm；箱涵内壁面四个角处往往做成450的斜面；钢筋砼箱涵一般在高等级公路上使用。21. 基础：一般为双层结构，上层为砼结构，下层为砂砾石垫层22. 涵洞附属工程：防水层；沉降缝；进出水口处理；涵洞缺口填土等。23. 涵洞洞身立面布置（平原微丘区）布置原则：铺砌顶面标高及坡度应与天然河 沟沟底标高及沟底纵坡基本一致。24. 涵洞洞身立面布置（山岭重丘区）：缓坡涵的布置（注意填方涵洞不能抛填）；陡坡涵的布置（注意阶梯涵）。25. 洞口是洞身、路基、河道三者的连接构造物。26.

22、无论采取任何形式的洞口，河床都必须铺砌。27. 洞口组成：进水口和出水口。常用类型：八字式、端墙式、跌水井、扭坡式、 走廊式、平头式、流线型等，其中前三种较常用。无论采取任何形式的洞口，河床都必须铺砌。28. 斜交涵洞的洞口建筑：斜交斜做：涵洞洞身端部与路线平行，此种做法称斜交斜做、此法用工较多，但外形美观且适应水流，较常采用；斜交正做：涵洞洞口与涵洞纵轴线垂直，即与正交时完全相同。此做法构造简单。29. 八字墙洞口：重力式结构，构造简单，常用于河沟平坦顺直，无明显河槽且沟底与涵底高差变化不大的情况。30. 斜度：涵轴线方向的垂线与路中线的夹角31. 水流扩散角：沿涵轴线方向翼墙向外侧的张角，

23、由经验知，多采用30，且左右对称。32. 翼墙斜度：八字墙墙身与路中线垂直方向的夹角。33. 正交时，正八字墙洞口（=0，= ）：适用条件：用于河沟平坦顺直，无明显河槽，墙高小于5时，能有效地收集水流大于5时，圬工体积过大，使用不经济；潜入式八字墙：有时为了缩短翼墙长度，减小墙身数量，并使涵洞与沟槽顺接，可将翼墙末端做成矮墙的形式，称为潜入式八字墙；直墙式洞口（=0，= =0）。34. 斜交时，斜八字墙洞口：涵洞与路线斜交时，有两种做法：斜交斜做（洞口帽石方向与路线方向平行）；斜交正做（洞口帽石方向与涵轴线方向垂直）。35. 斜交斜做：当时，叫反翼墙，此时=00最经济；当时，叫正翼墙，此时=+

24、600为宜。36. 斜交正做：正做洞口的翼墙一般采用正翼墙，较长一侧的翼墙叫大翼墙，较短的叫小翼墙。大翼墙，愈小愈经济；小翼墙，=时最为经济。端墙和帽石，可设计成斜坡式或台阶式。37. 端墙式洞口（又称一字墙式）：适用条件：与八字墙类似38. 跌水井洞口形式：边沟跌水井洞口；一字墙跌水井洞口。39. 跌水井使用条件：涵洞进口开挖大，以及天然沟槽与涵洞进水口涵底的高差较大；天然河沟纵坡大于50%；路基纵断面设计不能满足涵洞建筑高度要求。40. 跌水井的作用：使河槽或路基边沟与涵洞进口顺利连接；消能：使涵洞洞身免受跌水冲刷。41. 出水口沟床加固防护的类型：铺砌加固形式：一般铺砌加固形式，延长铺砌

25、加深截水墙；挑坎防护；特殊消能设施 急流槽 河沟落差较大跌水（单级或多级）消力池，消力槛。42. 箱涵主要由钢筋混凝土涵身、翼墙、基础、变形缝等组成。43. 箱涵为整体闭合式钢筋混凝土框架结构，所以具有良好的整体性及抗震性能。一般仅在软土基上采用。第7章 小桥涵设计1. 小桥涵基础设计一般要求：足够的设计强度；耐久性；稳定性。2. 基础类型及选择：按建筑材料分：石料基础（25#以上）；砖基础（7.5#以上）；砼基础（15#以上）；钢筋砼基础（15#以上）。按构造型式分：整体式基础；分离式基础。按工作条件分：刚性基础；柔性基础。3. 影响基础设计的因素：地基土壤的承载力；水流的冲刷能力；地基冰冻

26、程度。4. 基础埋置深度要求：地基为基岩，清除风化层，可置；地基为土壤，埋深为0.6m或1.0m ；地基为淤泥或软弱层，可采用扩大基础；块石挤淤换土、砂垫层等措施；小桥基础应在设计洪水位冲刷线以下；置于冰冻线以下。5. 扩大基础：刚性角 ：300，5#以下砂浆；350，5#以上砂浆；450，砼。6. 软士地基加固：夯实法；砂（土）桩挤密法；小木桩挤密法；砂垫层法（换土法）；施喷发。7. 涵洞设计绘图步骤：整理外业资料，收集有关路线及路基设计资料，拟定主要尺寸，选定标准图；点绘河沟纵断面；绘路基设计线；结合地面线和地质水文确定基础位置，至下而上出洞身长度；绘进出洞口图、平面图、横断面图及有关剖面

27、图；计算并标出各部尺寸；计算工程数量、编写说明、整理完成全图。8. 涵洞设计成果施工图设计阶段：涵洞设计图、涵洞工程数量表；9. 小桥设计绘图步骤：在立面图上点绘河床横断面，将上、中、下三个断面套绘在一张图上；绘立面图。一般自上而下绘制起拱线（或墩台顶面），然后确定基础标高，再自下而上绘出全图。并计算每个墩台高度；由立面及横断面图绘出平面图；根据需要，绘必要的细部结构、剖面图、大样图；10. 小桥设计成果施工图设计阶段：小桥设计图、小桥工程数量表。第8章 小桥涵工程数量1. 涵长：沿涵洞中轴线，从进口涵台边缘到出口涵台边缘之间的水平距离。护坡、挡土墙为准。（指涵洞出入口两端墙外缘间的总长度，包括沉降缝、接缝在内，计算精确至0.01m）。2. 影响涵洞长度的因素：路基宽度（包括曲线路基加宽及路线间距加宽等）；路堤边坡率；涵洞顶填土高度、；出入口沟床高程；两端翼墙形状及斜交影响因素确定的。3. 涵洞长度计算：4. 斜交涵洞：斜洞口涵长；正洞口涵长（帽石平置式、帽石斜置式）。5. 涵洞施工施工准备：物资准备；技术准备（现场核对、施工详图、施工放样）；劳动组织准备；施工准备。6. 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，每节长度多为1m，然后运往现场安装。7