第十八讲涵洞养护

第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护 涵 洞涵洞分类与构造1涵洞施工2涵洞附属工程3第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护v涵洞：涵洞：涵洞是公路或铁路与沟渠相交的地方使水从路下流过的通道。v涵洞在公路工程中占较大比例，是公路工程的重要组成部分。v涵洞工程造价约占到桥涵总额的40左右。1 涵洞分类与构造第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护1 涵洞分类与构造 由于涵洞是处于大自然环境(风、霜、雨、雪、冰冻、高温、水流冲击)和行车荷载的作用下，因此要求涵洞必须具备如下特点特点：v(1)满足排泄洪水能力，保证在50年一遇洪水的情况下，顺利快捷地排泄洪水。v(2)具有足够的整体强度和稳定性，保证在设计荷载的作用下，构件不产生位移和变形。v(3)具有较高的可靠性和耐久性，保证在自然环境中，长期完好，不发生破损。第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护1 涵洞分类与构造洞口洞口洞身洞身基础基础涵洞涵洞圆圆管管涵涵盖盖板板涵涵拱拱涵涵箱箱涵涵翼翼墙墙截截水水墙墙端端墙墙缘缘石石涵洞的涵洞的 主要部主要部分分 作 用作 用是承受是承受活载和活载和土压力土压力作 用 是 保 证作 用 是 保 证涵 洞 基 础 和涵 洞 基 础 和两 侧 路 基 免两 侧 路 基 免受 冲 刷，使受 冲 刷，使水 流 顺 流 顺水 流 顺 流 顺畅。畅。第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护 圆管涵圆管涵主要由管身、基础、接缝及防水层构成。1 涵洞分类与构造第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护1 涵洞分类与构造第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护 盖板涵盖板涵主要由盖板、涵台、洞身铺底、伸缩缝、防水层等构成。1 涵洞分类与构造第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护1 涵洞分类与构造第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护1 涵洞分类与构造第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护 拱涵拱涵主要由拱圈、护拱、涵台、基础、铺底、沉降缝及排水设施组成。1 涵洞分类与构造第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护1 涵洞分类与构造第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护 箱涵 箱涵主要由钢筋混凝土涵身、翼墙、基础、变形缝等组成。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。一般一般仅在软土基上仅在软土基上采用采用。1 涵洞分类与构造第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护箱涵1 涵洞分类与构造第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护1 涵洞分类与构造v 按照填土情况不同分类，涵洞可以分为明涵和暗涵。明涵明涵洞顶无填土，适用于低路堤及浅沟渠处。暗涵暗涵洞顶有填土，且最小的填土厚度应大于50cm，适用于高路堤及深沟渠处。v建筑材料分类建筑材料分类按建筑材料分类，涵洞可分为砖涵、石涵、混凝土涵及钢筋混凝土涵等。涵洞其他分类第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护1 涵洞分类与构造v 水力性能分类水力性能分类 按水利性能分类，涵洞可分为无压力式涵洞、半压力式涵洞、压力式涵洞。无压力式涵洞无压力式涵洞无压力涵洞指的是入口处水流的水位低于洞口上缘，洞身全长范围内水面不接触洞顶的涵洞。半压力式涵洞半压力式涵洞半压力式涵洞指的是入口处水流的水位高于洞口上缘，部分洞顶承受水头压力的涵洞。压力式涵洞压力式涵洞涵洞进出口被水淹没，涵洞全长范围内以全部断面泄水。涵洞其他分类第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护 洞口建筑 洞口是洞身、路基、河道三者的连接构造物。常用的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，河床都必须铺砌无论采取任何形式的洞口，河床都必须铺砌1 涵洞分类与构造第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护正交涵洞的洞口建筑正交涵洞的洞口建筑a)端墙式；端墙式；b）八字式；）八字式；c)走廊式；走廊式；d）平头式）平头式 1 涵洞分类与构造第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护斜交涵洞的洞口建筑斜交涵洞的洞口建筑（1）斜交斜做）斜交斜做（图a）：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。（2）斜交正做）斜交正做（图b）：涵洞洞口与涵洞纵轴线垂直，即与正交时完全相同。此做法构浩简单。（a）斜交斜做）斜交斜做 (b)斜交正做斜交正做 1 涵洞分类与构造第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护施工准备技术准备物资准备劳动组织准备施工准备现场核对、施工详现场核对、施工详图、施工放样图、施工放样2 涵洞施工第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护管涵施工技术管涵施工技术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。管涵管涵单孔有圬工基础双孔有圬工基础单孔无圬工基础双孔无圬工基础详细讲解单孔有圬工和无圬工基础管涵2 涵洞施工第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护2 涵洞施工第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护 单孔有圬工基础管涵单孔有圬工基础管涵 挖基坑并准备修筑管涵基础的材料；砌筑圬工基础或浇筑混凝土基础；安装涵洞管节，修筑涵管出人口端墙、翼墙及涵底(端墙外涵底铺装)；铺设管涵防水层及修整；铺设管涵顶部防水粘土(设计需要时)，填筑涵洞缺口填土及修建加固工程。施工程序2 涵洞施工第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护混凝土基础混凝土基础2 涵洞施工第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护单孔有圬工基础管涵施工工序单孔有圬工基础管涵施工工序 2 涵洞施工第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护(2)单孔无圬工基础管涵单孔无圬工基础管涵 施工程序 挖基与备料与单孔有圬工基础管涵相同。在捣固夯实的天然土表层或矿砂垫层上，修筑截面为 圆弧状的管座，其深度等于管壁的厚度。在圆弧管座上铺设垫层的防水层，然后安装管节，管节间接缝宜留lcm宽。在管节的下侧再用天然土或砂砾垫层材料作培填料，并捣实至设计高程(如图所示)，再将防水层向上包裹 管节，防水层外再铺设粘质土，并保证其与管节密贴。在严寒地区这部分特别填土必须填筑不冻胀土料在严寒地区这部分特别填土必须填筑不冻胀土料。修筑管涵出人口端墙、翼墙及两端涵底和进行整修工作。2 涵洞施工第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护单孔无圬工基础管涵洞身安装程序单孔无圬工基础管涵洞身安装程序注：砂垫层底宽，非严重冰冻地区为注：砂垫层底宽，非严重冰冻地区为b，严重冰冻地区为，严重冰冻地区为a，即上下同宽，即上下同宽2 涵洞施工第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护碎石基础2 涵洞施工第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护夯实机夯实机2 涵洞施工第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护 涵底陡坡台阶式基础管涵涵底陡坡台阶式基础管涵 施工特点陡坡台阶管涵陡坡台阶管涵 沟底纵坡很陡时，为防止涵洞基础和管节向下滑移，每段长度一般为35m，台阶高差一般不超过相邻涵节最小壁厚的3/4。如破度较大可按23m分段或加大台阶高度，但不应大于0.34m，且台阶处的净空高度不小于1.0m此时在低处的涵顶上应设挡墙，以掩盖可能产生的缝隙。无圬工基础的陡坡管涵，只可采用无圬工基础的陡坡管涵，只可采用管节斜置的办法，斜置的坡度不得管节斜置的办法，斜置的坡度不得大于大于5。2 涵洞施工第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护 管涵基础修筑管涵基础修筑地基土为岩石地基土为砾石土地基土为粘性土地基土为软性土无圬工基础、挖去风无圬工基础、挖去风化层或软层化层或软层无圬工基础、用砂填无圬工基础、用砂填充地基土空隙并压实充地基土空隙并压实采用采用0.5m厚的圬工厚的圬工基础基础换填、粉喷换填、粉喷拌和、木桩拌和、木桩基础修筑2 涵洞施工第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护拱涵、箱涵、盖板涵施工技术拱涵、箱涵、盖板涵施工技术拱涵、盖板涵、箱涵的施工拱涵、盖板涵、箱涵的施工现场浇筑现场浇筑 工地预制安装工地预制安装 2 涵洞施工第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护 就地浇筑的拱涵就地浇筑的拱涵 钢拱架拱涵钢拱架拱涵钢拱架 图示是用钢轨制成的跨径1530m拱涵的钢拱架 2 涵洞施工第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护 土牛拱胎在水流不大的情况下，小桥涵施工可以用土牛拱胎土牛拱胎代替拱架，这种方法既能节省木料节省木料，又有经济经济、安全安全的特点。2 涵洞施工第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护2 涵洞施工第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护2 涵洞施工第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护2 涵洞施工第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护 安装要求支立牢固、拆卸方便、纵向连接稳定、支立牢固、拆卸方便、纵向连接稳定、拱架外弧平顺拱架外弧平顺2 涵洞施工第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护2 涵洞施工第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护 拆卸要求a.拱圈圬工强度达到设计值的拱圈圬工强度达到设计值的340时，拆除拱架后方可填土时，拆除拱架后方可填土 b.拱涵拆除拱架可用木楔。拱涵拆除拱架可用木楔。c.拆卸拱架时应沿桥涵整个宽度上将拱架同时均匀降落，拆卸拱架时应沿桥涵整个宽度上将拱架同时均匀降落，从跨径中点开始逐步向边拆除。从跨径中点开始逐步向边拆除。2 涵洞施工第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护 就地浇筑的箱涵就地浇筑的箱涵 箱涵基础涵身基础分为有圬工基础和无圬工基础两种涵身基础分为有圬工基础和无圬工基础两种 2 涵洞施工第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护 箱涵身和底板混凝土的浇筑 现场浇筑应连续进行，尽量避免施工缝，当涵身现场浇筑应连续进行，尽量避免施工缝，当涵身较长时，可沿涵长方向分段进行，每段应连续一较长时，可沿涵长方向分段进行，每段应连续一次浇筑完成，施工缝应设在涵身沉降缝处。次浇筑完成，施工缝应设在涵身沉降缝处。2 涵洞施工第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护2 涵洞施工第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护防水层的敷设防水层的敷设防止水分侵入混凝土内，使钢筋锈蚀，缩短结构寿命防止水分侵入混凝土内，使钢筋锈蚀，缩短结构寿命北方严寒地区的无筋混凝土结构需要设置防水层，防北方严寒地区的无筋混凝土结构需要设置防水层，防止侵入混凝土内的水分冻胀造成结构破坏止侵入混凝土内的水分冻胀造成结构破坏 设置目的设置目的3 涵洞附属工程第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护沉降缝的设置沉降缝的设置 设置目的避免结构物因荷载或地基承载力不均匀而发生不均匀沉陷，避免结构物因荷载或地基承载力不均匀而发生不均匀沉陷，产生不规则的多处裂缝，而使结构物破坏产生不规则的多处裂缝，而使结构物破坏 3 涵洞附属工程第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护 设置位置涵洞洞身、洞身与端墙、翼墙、进出水口急流槽交接处必须涵洞洞身、洞身与端墙、翼墙、进出水口急流槽交接处必须设置沉降缝，但无圬工基础的圆管涵仅于交接处设置沉降缝，设置沉降缝，但无圬工基础的圆管涵仅于交接处设置沉降缝，洞身范围不设。洞身范围不设。3 涵洞附属工程第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护本章小结本章小结涵洞作为公路组成部分之一的排水结构物，在公路的运营过程中发挥着不可替代的作用。各种类型涵洞的进出口形式主要取决于其地形地质条件、水文水力条件，基础形式则主要取决于地基条件和涵洞的受力状况。沉降缝为满足地基不均匀沉降而设，它与防水层一样，看似简单，可决不能马虎，因为它们都将影响涵洞的使用品质、使用寿命。小知识小知识涵洞与通道的区别在于涵洞用于排水，通道主要用来过人过车，当然，通道通常做成既过人过车又排水的结合体;涵洞与隧道区别是隧道是洞穿山体，在土层下，路基上，供车辆行使，涵洞是为了跨越沟谷等，跨度5M以下，在路基下方，通常作为排水或人行通道。.第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护思考题思考题1试述涵洞的种类。特点及使用条件。2试述涵洞出入口建筑的类型及特点。3试述单孔无圬工基础管涵施工程序。4试述涵洞防水层的作用及设计部位。5 涵洞为何要设置沉降缝？如何设置？6 涵洞和桥的区别。第十八讲涵洞养护第十八讲涵洞养护 桥与涵洞技术上是以跨径为划分标准的。一般5米(不含）以上称桥，以下就称涵洞。但圆管涵和箱涵不论孔径、跨径多少都称涵洞。但实际上，涵洞与桥梁的主要区别是在于，一般涵洞上有填土，而桥上就直接铺轨道（但仍有道碴）。从侧面看，涵洞就象在路基上挖的孔，而路基在桥梁处就断开了。根据以上说明，可以看出按是否填土来区分，只是通常的，非正式的一种区分方式。从技术上来说，应该按长度来确定。另外,5M以上，20M以下称为小桥，因其构造简单通常和涵洞划归一类,在实际中和习惯上,人们也常把通道划归到涵洞一类.