最新公路小桥涵设计.docx

1、最新公路小桥涵设计公路小桥涵设计净跨径 : 桥梁相邻两个桥墩或桥台之间的净距离。计算跨径: 梁式桥、板式桥涵指一跨之间支座中心线之间的水平距离; 拱式桥涵指一跨之间两个拱脚截面形心之间的水平距离。标准跨径: 梁式桥、板式桥涵以两桥（涵） 墩中线间距离或桥（涵） 墩中线与台背前缘间距为准； 拱式桥涵、箱涵、圆管涵以净跨径为准。1、什么小桥与涵洞？名称 划分指 标多孔跨径总长L(m)单孔跨径L0（m）小桥8L305L08涵洞-5L02、小桥涵的作用？保证“路基”连续保证水流畅通保证行车无阻。3、小桥涵设计原则？设计原则（ “十字方针” ） 安全：行车安全； 适用：使用要求； 经济：建设和运营费用最

2、低； 美观：与周围景观环境相协调； 环保：取弃土的问题，防止水土流失。4、小桥涵设计要求？行车要求：满足平、纵、横面线形标准要求。 满足强度、刚度、稳定性要求。 满足桥涵净空的要求。排水要求：保证设计流量顺利宣泄 保证桥下一定的净空高度通航要求，跨线要求：跨越铁路、公路、人行通道 管线并行、交叉（电力、电信、油气等）荷载要求：满足设计荷载的要求：高速和一级公路满足公路- 级 二级及以下等级满足公路- 级桥上线形及桥头引道要求： 纵坡要求 引道路基的高度要求5、小桥涵测设包括小桥涵外业勘测和内业设计。 外业勘测内业设计：完成两套图两套表小桥设计图，小桥工程数量表， 涵洞设计图， 涵洞工程数量表。

3、6、小桥涵测设内容与步骤？ 资料收集及勘测准备 小桥涵结构类型选择 小桥涵位置选择 拟建小桥涵址处测量 小桥涵址调查内业设计 流量计算及孔径计算 小桥涵主要尺寸拟定 小桥涵立面布置 工程数量计算及施工图预算编制。7、常见小型排水构造物有哪？ 纵向：边沟、截水沟、排水沟。 横向：路拱、小桥、涵洞、漫水桥、过水路面、透水路堤、 倒虹吸涵洞、渡槽。8、小桥与涵洞主要区别在于单孔跨径和多孔跨径总长。其它微小区别：桥与路基断开，涵可看为路基的一部分； 桥为窄长，涵为宽短； 桥有桥面系，涵洞没有。9、漫水桥用于容许短时中断交通的三、四级公路。10、过水路面用于容许短时中断交通的三、四级公路。11、透水路堤

4、一般只在水流较小，水流含砂量较小的低等级公路上使 用，在寒冷冰冻地区，不宜采用。12、小桥涵如何分类。 按建筑材料分：木桥涵、石桥涵、钢桥涵、砼桥涵、钢筋砼桥涵、 其他材料组成的涵洞 按填土高度分：明涵：填土高度 50cm 常用于低路堤和挖方地 段的涵洞，浅沟渠。 暗涵：填土高度 50cm 常用于填方较高的路堤， 深沟渠。 按桥涵孔数分：单孔，双孔，多孔。 按水力性质分：无压力式涵洞 半压力式涵洞 压力式涵洞 按涵洞洞身形式分：进口不太高式涵洞 斜置式斜坡涵 平置式斜坡涵。 按桥涵使用功能分：排洪涵 灌溉涵 渠涵 交通涵13、石拱桥 优点：造价低；施工工艺简单；坚固，寿命长； 缺点：建筑高度大

5、；无法预制安装，工期长，不易修复；对地基要求高。使用条件：石料丰富；跨径 2m；设计流量 10m3/s； 路堤填土高度 22.5m。14、石盖板涵优点：造价低；建筑高度小；地基要求低；施工简单、便于修复，缺点：力学性能差；泄水能力差。 使用条件：跨径 2m； 设计流量 10m3/s ； 路堤填土高度 22.5m15、钢筋混凝土板桥优点：建筑高度小；地基要求低；能工厂化预制安装，质 量有保证；施工简单、便于修复。 缺点：造价较高； 使用条件：缺乏石料； 填土高度受限； 高等级公路16、钢筋混凝土圆管涵优点: 力学性能好；构造简单，不需墩台，地基要求低； 能工厂化预制安装，质量有保证；施工简单、便

6、于修复，缺点：孔径小(0.52m) ，泄水能力较小；使用条件：设计流量 10m3/s ；17、钢筋混凝土箱涵优点：整体性好；对地基要求低；缺点：造价高；施工难度大。使用条件：一般用在高等级道路的人行通道。18、倒虹吸涵洞优点：流量较大 ；接头少，整体性好，渗漏少；缺点：施工复杂、造价高；维修、养护困难。使用条件：不得已情况下用在流量较大的渠道上，尽可能用桥梁 代替。19、钢波纹管涵优点：造价较低；构造简单，不需墩台，施工简单； 能工厂化生产拼装，施工速度快；地基要求低；缺点：用钢量大；耐久性问题需考虑。使用条件：地基条件差的地区适合采用。20、砖拱涵优点：造价低；不需要加工石料，施工方便；缺点

7、：砖强度低，承载能力低；抗冻、抗碱能力低。使用条件：车辆荷载小的农村公路，不能用于水含碱量大或冰冻地区。21、小桥涵选型原则 安全、适用、经济、美观、有利于环保 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、美观和有利于环保的总原则进行设计。 因地制宜、就地取材、便于施工、养护。（标准化） 公路桥涵应适当考虑农田排灌的需要。 地形、地质、水文条件相适应。22、小桥涵选型要考虑的因素。 道路的等级、性质和任务 地形、地质、水文和水力条件 工程造价 筑路材料 施工条件 养护维修条件 其他因素23、各种不同小桥涵的优缺点。 1）石拱桥优点：造价低；施工工艺简单；坚固，寿命长；

8、缺点：建筑高度大；无法预制安装，工期长，不易修复； 对地基要求高。使用条件：石料丰富；跨径 2m；设计流量 10m3/s； 路堤 填土高度 22.5m。2）石盖板涵优点：造价低；建筑高度小；地基要求低； 施工简单、便于修复， 缺点：力学性能差；泄水能力差。 使用条件：跨径 2m； 设计流量 10m3/s ；路堤填土高 度 22.5m3）钢筋混凝土板桥优点：建筑高度小；地基要求低； 能工厂化预制安装，质量有保证； 施工简单、便于修复。 缺点：造价较高；使用条件：缺乏石料； 填土高度受限； 高等级公路4）钢筋混凝土圆管涵优点: 力学性能好；构造简单，不需墩台， 地基要求低；能工厂化预制安装，质量有

9、保证； 施工简单、便于修复， 缺点：孔径小(0.52m) ，泄水能力较小； 使用条件：设计流量 10m3/s ；5）钢筋混凝土箱涵优点：整体性好；对地基要求低； 缺点：造价高；施工难度大。 使用条件：一般用在高等级道路的人行通道。6）倒虹吸涵洞优点：流量较大；接头少，整体性好，渗漏少； 缺点：施工复杂、造价高；维修、养护困难。 使用条件：不得已情况下用在流量较大的渠道上，尽可能 用桥梁代替。7）钢波纹管涵优点：构造简单，不需墩台，施工简单； 能工厂化生产拼装，施工速度快； 造价较低； 地基要求低； 缺点：用钢量大；耐久性问题需考虑。 使用条件：地基条件差的地区适合采用。8）砖拱涵优点：造价低；

10、不需要加工石料，施工方便； 缺点：砖强度低，承载能力低；抗冻、抗碱能力低。 使用条件：车辆荷载小的农村公路，不能用于水含碱量大或冰 冻地区。24、小桥涵选型原则 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、美观和有利于环保的总原则进行设计。 因地制宜、就地取材、便于施工、养护。（标准化） 公路桥涵应适当考虑农田排灌的需要。 地形、地质、水文条件相适应。25、各种涵洞适用跨径有哪些？构造形式适用跨径构造形式适用跨径钢筋混凝土管涵0.75 1.00 1.25 1.50 2.00石盖板涵0.75 1.00 1.25钢筋混凝盖板涵1.50 2.00 2.50 3.00 4.0

11、0倒虹吸管涵0.75 1.00 1.25 1.50拱涵1.50 2.00 2.50 3.00 4.00钢波纹涵1.50 2.00 2.50 3.00 4.00钢筋混凝土箱涵1.50 2.00 2.50 3.00 4.0026、小桥涵勘测的目的、内容及要求。 目的：收集地质、地形、水文、气象资料，为内业设计做准备。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。 要求：测绘地形图的要求。 河沟横断面测量要求。 河沟纵断面测量要求。勘测准备： 资料准备，

12、仪器准备，人员准备。27. 小桥涵择位的原则。 小桥涵位置应服从路线走向。 地质条件好，河床稳定的河段。 水文、水力条件好的河段。 总体工程数量最省原则。 涵洞方向位置应与水流方向一致。 考虑施工、养护、维修的要求。 考虑地形、地貌、水文及农田灌溉，间距不小于50m。28. 小桥涵设置地点。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 a. 平原地区路线经过较长的低洼区。 b. 平原地区穿过积水区，要求路基两侧水位平衡。 c. 靠近村镇的设涵排除村镇地面汇水。 d. 山区的地下水出口处。29、小桥位置的确定 桥轴线与河道方向垂直。 河道顺直、水流平稳处

13、。 地质条件好处。 河道狭窄，岔流少处。 桥位应在大河倒灌影响之外。 跨河换岸位置与路线线形配合。30、涵洞位置的确定 平原区涵位、 适当改沟、 注意农田灌溉涵洞、 路线通过较长低洼、泥沼地段31、山岭区及丘陵区涵位 顺沟设涵、改沟设涵、路基排水涵、 岸坡设涵改沟合并32、桥涵位中桩敷设 切线支距法 偏角法33、桥涵址地形测量目的：测绘桥涵址处局部地形图34、小桥涵水文勘测目的：为小桥涵流量计算孔径计算收集水文参数、地形、土壤、植被、气象、农田水利方面的资料34、计算流量需要收集资料： 汇水面积（A） 主河沟平均纵坡( Iz ) 主河沟长度( L ) 汇水区平均宽度( B ) 汇水区平均横坡(

14、 lh ) 汇水区土壤类属汇水区地表特征与植被情况。35、小桥涵工程地质调查 目的：调查地质条件，确定地基承载力。 内容：调查地基土壤名称、颜色、所含水分、密实度、含水率、 地下水情况、岩石走向、风化程度等。 方法：调查为主，钻探挖探为辅。36、小流域通常是指汇水面积小于100km的小型沟，谷的范围， 由于汇水面积小，小流域汇水区具有以下水文特征: 洪水暴涨暴露，破坏性较大； 缺乏水文观测资料； 流量小，洪水历时短暂； 暴雨是形成洪峰流量的根本原因。37、径流: 陆地上的降水汇流到河流、湖库、沼泽、海洋、含水层或 沙漠的水流的通称。水位: 自由水面相对于某一基面的高程。流速: 水的质点在单位

15、时间沿流程移动的距离，通常用m/s 计量。流量: 单位时间内通过河渠或管道某一过水断面的水体体积，通 常用m3/s 计量。流速：指水的质点在单位时间内沿流程移动的距离暴雨: 降雨强度和降雨量均相当大的雨。1h 雨量等于大于16mm 或24h 内雨量等于或大于50mm的雨。洪水: 流量大，水位高且具有一定灾害的大水。洪峰流量、洪水 总量及洪水过程通称洪水三要素。流域面积: 流域分水线与河口断面之间所包围的平面面积。降雨强度: 单位时间的降水量， mm/h或mm/d计量。 雨量: 一定时段内，从大气降落到地面的液态降水量， mm计量。 设计流量: 与设计洪水频率相应的流量（ m3/s ）38、设计

16、流量的计算方法根据调查历史洪水位推算设计流量原理: 形态调查法、直接类比法根据暴雨成因的原理推算设计流量：暴雨推理法、径流形成法暴雨推理法：一次暴雨降雨量在满足了植物滞留、洼地蓄水和表土 储存后，当后续降雨强度超过入渗能力时，超渗的雨 量将沿着坡面汇流进入河网。因而决定小流域洪峰流 量大小的主要因素一般有降雨情况和下垫面情况。 径流形成法：降雨过程分为流域蓄渗、坡面漫流、河槽集流和消退 四个阶段。在一次降雨过程中，并非全部降雨都流入 桥涵，而有一部分水流消耗于植物截留，填洼，土壤 入渗及蒸发等，这部分消耗的雨量称为损失，损失后 剩余的雨量称为净雨。 形态调查法：设置形态断面；形态断面调查； 形

17、态断面处流量Qx计算；频率换算。 桥（涵）址换算。 水流类型：缓流、临界流、急流、自由流、非自由流 直接类比法：调查原有桥涵 计算通过原有桥涵下的洪峰流量Qg 折算原有桥涵处天然河床的流量Qt 频率周期换算，将Qt 换算为设计频率的流量Qts 桥涵址换算, 将原有桥涵处设计流量Qts，换算为 拟建桥涵的设计流量Qs。运用条件: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； 桥涵下无淤积或冲刷坑等现象； 无大河倒灌，无水坝，漂流物或其他原因使河段阻塞或水位 壅高等现象； 无泥石流现象； 洪水不漫出沟槽或很少漫出沟槽；原有桥涵与拟建桥涵应 处于

18、同一水系。39、孔径是指桥涵下过水净空的大小, 它是桥涵设计的基本尺寸。40、桥梁的孔径通常用孔数和单孔跨径表示； 涵洞孔径用孔数、单孔跨径和涵台高度表示； 圆管涵则用涵管的孔数和内径表示。41、同一设计流量往往可有多种跨径和孔数的方案。42、小桥涵水力计算的内容：确定小桥涵孔径和孔数； 确定河床加固的类型和尺寸，上下游需设各种消能( 力) 设施 的类型和尺寸；计算并确定壅水高度, 小桥桥面最低标高或小桥涵顶上的最 低路堤标高；确定桥( 涵) 跨布孔方案。43、小桥的跨径与台高之间无一定比例关系, 因而小桥孔径计算主 要是解决跨径长度问题。44、涵洞的跨径与台高应有一定的比例关系, 其经济比例

19、通常为 1:1-1:1.5 。为此, 涵洞孔径计算除解决跨径及涵洞高度。45、小桥沿水流方向的长度 较小, 因此桥身断面的过水阻力较小, 在进行水力计算时一般沿程阻力可忽略不计算。46、涵洞孔径小, 孔道长, 涵底具有一定的纵向排水坡度, 水流经过涵洞时所受阻力较大, 计算涵洞孔径时要考虑洞身过水阻力的影响。47、小桥孔径较大, 为减少河床加固，允许不冲刷流速是小桥孔径计 算的重要控制条件。48、涵洞孔径较小, 通常都采取人工加固河床的措施来提高流速, 以 缩小孔径。控制涵前水深和孔径断面的高宽比例是涵洞孔径计算的 控制条件。49、小桥孔径较大，水流都不会淹没整个桥孔( 漫水桥除外), 孔径计

20、 算时都要求保证设计水位距桥梁底部有一定净空高度。50、涵洞为提高泄水能力，最大限度地缩小孔径，在孔径计算中要考 虑水流充满洞身的情况。51、小桥（ L 20m）常用的形式有简支板桥和拱桥。 标准跨径：（21 种） 0.75m 、1.0m、1.25m、1.5m、2.0m （管涵） 2.5m 、3.0m、4.0m、5.0m、6.0m、8.0m、10m、13m、16m、20m （板桥涵） 25m、30m、35m、40m、45m、50m （梁桥）52、钢筋混凝土简支板桥外形上像一薄板而得名. 其建筑高度小，外形简单，制做方便，方便施工，但跨径较小。根据截面形式可分为：整体式板桥、装配式板桥整体式板桥

21、适用范围：常用在10 米左右跨径、不规则桥梁。 截面形式：实心板、矮肋板、异形板。 施工方法：整体现浇。截面形式：实心板、矮肋式、异形板。装配式板桥适用范围：中小跨径公路桥梁。 截面形式：实心板、空心板（单孔、双孔）。 施工方法：预制安装。 截面形式：实心板、空心板装配式板桥横向连接企口铰：圆形、棱形、漏斗形、钢板连接53、拱桥分为上部结构和下部结构两部分。54、涵洞分为洞身和洞口建筑两部分。 洞身作用：保证水流通过 承受荷载压力和填土压力，并将其传递给地基。 组成：承重结构、涵台、基础、防水层、伸缩缝等 洞口作用：使水流进入涵洞顺畅； 确保路基边坡稳定，免受水流冲刷。 组成：进水口、出水口、

22、沟床加固三部分。55、圆管涵组成：管身、基础、接缝、防水层 圆管涵管身圆管涵用孔径d0：50cm、75cm、100cm、125cm、150cm、200cm 对应的管壁厚度d：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 可用素砼， d0=50cm 采用单层钢筋， d0=75cm200cm 采用双层钢筋基础及适用条件：砼或浆砌片石基础（软弱地基） 垫层基础（良好地基，砂砾、卵石、碎石、密实粘土） 砼平整层（岩石地基） 圆管涵接口平接套接企口接 注：公路涵洞多用平接圆管涵接口方式：平接、套接、企口接

23、刚性接口：用于地基密实，土质均匀处；岩石地基。半刚性接口：用于软弱地基（地基处理过）柔性接口：用于填方上的管涵；地基不均匀或地基处理后依然会有加大不均匀沉降处；非刚性基础。56、盖板涵组成：盖板、涵台、基础、铺底、沉降缝、防水层57、盖板涵沉降缝设置要求： 涵洞与急流槽、端墙、翼墙等结构分段出设沉降缝。 地基土质发生变化处，或基础埋置深度不同、基础地基压力发 生较大变化以及基础填挖交界处，设沉降缝。 无地基变化时，沿洞身36m设置一道。 填石地基每不大于3m设沉降缝。 完整岩石地基上，可不设沉降缝。 斜交正做涵洞，沉降缝与涵洞中心线垂直；斜交斜做涵洞，沉 降缝与路中线平行。58、沉降缝的处理：

24、 基础襟边以下，填嵌沥青木板或沥青沙板，也可用粘土填入捣 实，并在流水面边缘用1:3 水泥砂浆填塞，深15cm。 基础襟边以下，沉降缝外侧以热沥青浸制麻筋填塞，深约5cm， 内侧以1:3 水泥砂浆填塞，深约15cm，中间用粘土填实。 基础襟边以上，顺沉降缝周围设粘土保护层，厚约20cm。59、防水层做法： 各钢筋混凝土洞身和端墙，在基础面以上，被土掩埋部分的表 明，均涂两层热沥青，每层厚11.5cm。 混凝土及石砌涵洞，被掩埋部分只需将圬工表明做平，无凹不 存水即可。 钢筋混凝土明涵顶，采用2cm厚防水砂浆或46cm厚防水混凝土。 石盖板涵盖板顶采用1015cm厚草筋胶泥糊顶。60、拱涵组成：

25、基础、铺底、墩台、拱圈、护拱、拱上侧墙、沉降缝、 排水设施61、箱涵涵身：跨径2m、2.5m、3m、4m、5m 翼墙：钢筋混凝土薄壁结构, 组成：涵身、翼墙、基础、变形缝。. 基础：下层为砂砾垫层厚4070cm,上层为混凝土基础厚10cm, 变形缝：一条位于洞身中部62、倒虹吸管涵组成：入口、出口、管身入口、出口按结构形式不同分为：竖井式、缓坡式、斜管式管身：钢筋混凝土管、预应力混凝土管、钢管、预应力钢筒混凝土管63、钢波纹管涵管身结构：每片波板边缘都冲有螺栓孔或铆钉孔，以 备连接组装用，管壁28mm不等。管座: ：在波纹管底，不管其地基条件如何，都需要设置管座，使管座和管身紧密贴合，受力均匀

26、。64、钢波纹管涵与钢筋混凝土圆管涵相比优势如下：优点：钢筋混凝土圆管涵管径一般为0.5m2m，而钢波纹管管径 范围更大，达0.5m16m，适用性更强。 钢筋混凝土圆管涵如与软弱地基需设混凝土或浆砌片石基 础，而钢波纹管涵没有专门的基础。 钢筋混凝土圆管涵管节连接需要专门的接口构造，且连接效 果不易保证，而钢波纹管涵管片良好连接后，成为一个整体， 抗渗性好，渗漏的可能性小； 钢波纹管涵管壁薄，自重小，运输和施工方便。65、钢波纹管涵与钢筋混凝土盖板涵相比优势如下：优点：钢筋混凝土盖板涵跨径一般为1.5m5m，钢波纹管管径范围 更大，最大可达16m 。 钢筋混凝土盖板涵有专门的涵墩（台）、基础及

27、洞身铺底，钢 波纹管涵没有专门的墩台、基础和铺底。 钢筋混凝土盖板涵需设置沉降缝，以防止不均匀沉降。钢波 纹管涵不需设沉降缝，故涵洞渗漏的可能性小。 钢波纹管管片小，自重轻，几乎不需要起重设备，施工简单。66、钢波纹管涵与钢筋混凝土箱涵相比优势如下：优点： 钢筋混凝土箱涵的跨径一般为2m5m，钢波纹管管径最大 可达16m 。 钢筋混凝土箱涵有专门的基础，钢波纹管涵没有。 钢筋混凝土箱涵一般需在涵洞中部设置一道变形缝，而钢 波纹管涵没有，减少了渗漏的可能性。 钢筋混凝土箱涵是薄壁结构，一般采用现场浇筑法施工， 施工困难，工期长。钢波纹管采用工厂批量生产，现场拼装， 生产条件好，施工速度快，质量有

28、保证。缺点：管壁粗糙，过水能力比同孔径的钢筋混凝土管涵小； 用钢量较大。67、钢波纹管涵（桥）施工：见流程图 68、钢波纹管涵（桥） 地基处理： 优质土地基砂，碎石，砂砾土以及砂质土地基，可不做处理直 接作为基础，但需清除10cm 以上的石块等硬物。一般性土质地基，需设一定厚度的基础。若将涵底基槽原状土 经严格夯实时，可直接将波纹管置于地基上。 岩石地基：对岩石地基应挖掉一部分软岩，换填上一层3D宽度 的优质土，一般换填厚度不小于30cm为宜，并认真夯实。开 挖软岩沟槽，不能使用烈性炸药和放深孔炮，以避免将过多的 外层被炸松散。 喀斯特地形、淤泥河道地基先清除一定厚度的软土或淤泥，再 采用抛石

29、使用2030T 的压路机碾压，抛石厚度一般150300cm， 再用以下方法处理：法一：在再其上换填80120cm的沙砾或 碎石基础，分层密实，为保证减小工后沉降量也可在碎石或沙 砾地基表面向下50cm及100cm的位置设置两道双向土工格栅。 法二：抛石碾压后，再在其上浇筑50100cm的C20混凝土。 湿陷性黄土地基：基坑开挖后，基底回填不小于100cm的片石混凝土或3:7 的灰土，在其上回填厚度30-80cm 的砂砾垫层。69、钢波纹管涵（桥）楔形部位处的回填： 采用粗沙“水密法”振荡器密实。采用级配良好的天然砂砾，人工用截面为15cm15cm木棒在 管身外向内侧进行夯实，单次冲击力要达到9kg/ 次。采用液态粉煤灰回填。采用最大粒径不超过3cm的级配碎石回填，然后用小型夯实