公路小桥涵设计指导.剖析

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,公路小桥涵设计,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,公路小桥涵设计指导.剖析,公路小桥涵设计指导,授课人：王智超,桥涵,分类,公路桥涵,铁路桥涵,多孔跨径总长,L,（m）,单孔跨径,L,k,（m),跨径,L,1,(m),特大桥,L,1000,L,k,150,L,1,500,大桥,100,L,1000,40,L,k,150,100,L,1,500,中桥,30,L,100,20,L,k,40,20,L,1,100,小桥,8,L,30,5,L,k,20,L,1,20,涵洞,L,8,L,k,5,L,1,6m且顶上有填土者,桥梁涵洞按跨径分类表,主要参考资料：,刘培文等,.,公路小桥涵设计示例,.,人民交通出版社，,2005.,邵旭东等,.,桥梁工程,.,人民交通出版社，,2007.,公路桥涵设计通用规范,(JTG D60-2004),公路涵洞设计细则,(JTG/T D65-04-2007),公路小桥涵设计主要内容,中小桥的构造及设计,板、梁桥的分孔及细部尺寸,板、梁桥的结构计算（采用标准化跨径）,板、梁桥的配筋及绘图,涵洞的构造及设计,涵洞类型的选择,涵洞孔径确定,涵长及涵底标高的计算,涵洞的配筋及绘图,第一节 中小桥的构造及设计,一、板、梁桥的适用跨径,0.75m,1.0m,1.25m.1.5m,2.0m,2.5m,3.0m,4.0m,5.0m,6.0m,8.0m,10m,13m,16m,20m,25m,30m,35m,40m,45m,50m。,21种标准化跨径：8种涵跨径、13种桥跨径,装配式板桥梁高与跨径比值,结 构 类 型,截 面 型 式,l,（m）,h,（m）,钢筋混凝土,实 心,1.5,8,0.16,0.36,空 心,6,13,0.4,0.8,预应力混凝土,实 心,/,/,空 心,8,20,0.4,0.85,整体式简支T形梁桥：,整体式梁桥横截面,主梁高度通常为跨径的1/8,1/16，两根主梁之间可设置次纵梁。,主梁的肋宽(16cm）约为梁高的1/6,1/7，当肋宽有变化时，其过渡段长度12倍肋宽。,桥面板的跨中板厚, 10cm，跨径在23m，桥面板与梁肋衔接处一般都设置承托结构，承托长高比3。,装配式简支梁桥主梁尺寸,二、 斜交板桥的构造, 斜板桥的受力特点,荷载有向两支承边之间最短距离方向传递的趋势。,在较宽的斜板中部,，其最大主弯矩方向,(,即在垂直于该方向的截面上没有扭矩,),几乎接近与支承边正交,。,斜板的最大主弯矩方向,用比拟连续梁的工作来描述各角点受力情况。在,钝角,B, C,处产生,较大的负弯矩,，其,方向垂直于钝角的二等分线,;,在,B, C,点的反力也较大,，,锐角,A,D,点的反力较小,，当,斜交角,与,斜的宽跨比,都较大时，锐角便有,向上翘起,的趋势。,比拟连续梁, 斜板桥的构造,斜板桥的钢筋可按下列规定布置,:,斜板桥钢筋布置,三、各种标高及纵坡的确定,非通航河流,梁底,应高出,设计洪水位,（包括壅水和浪高）,0.5m,，高出,最高流冰水位,0.75m,；,支座底面,应高出设计洪水位,0.25m,，高出最高流冰水位,不小于,0.5m,（支座处有围护隔水者不受此限）,对于拱桥,，,拱脚,允许被,设计洪水位淹没,，拱顶底面至设计洪水位的净高,1.0m,。,通航河流,，通航净空应满足要求,(,参见,内河通航标准,（,GB50139-2004,）,或,通航海轮桥梁通航标准,（,JTJ311-97),),。,纵向坡度是为了桥面排水，一般控制在,1%3的双面坡,；,对于,大、中桥,桥上的纵坡,4%,；,桥头引道,的纵坡,5%,；,位于市镇混合交通繁忙处时，桥上纵坡和桥头引道纵坡均,3%,。,四、支座的设计,支座通常用钢，橡胶等材料来制造，主要类型有：,简易支座,弧形钢板支座,橡胶支座,板式橡胶支座,盆式橡胶支座,应根据桥梁结构的跨径、支点反力的大小、梁体的变形程度等因素来选取支座类型。,五、板、梁桥的配筋及绘图,可套用桥梁大师中的标准图,第二节 涵洞的构造,一、涵洞的分类,1.按建筑材料分,2.按构造形式分,管涵（常用圆管）、盖板涵、拱涵、箱涵,3.按水力性质分,无压力式、半压力式、压力式(倒虹吸涵),石涵、混凝土涵、钢筋混凝土涵、其它材料组成的涵洞（砖、陶瓷、铸铁、钢波纹管、石灰三合土等，少用）。,4.按洞顶填土高度和孔数分,暗涵,洞顶填土 H0.5m；,明涵,洞顶填土 H0.5m；,低填方和挖方路段时采用。,填土高度不能满足0.5m时，必须按明涵设计。,各类涵洞适用跨径（m）,二、洞身构造及适用条件,1)钢筋混凝土管涵：主要由管身、基础、接缝及防水层构成。适用于缺少石料地区有足够填土高度的小跨径暗涵。一般采用单孔；多孔时不宜超过3孔，纵坡3。,D,0,(cm）,50,75,100,125,150,(cm）,6,8,10,12,12,管涵管壁厚度参考表,每隔4-6m应设置一道沉降缝,2)盖板涵:主要由盖板、涵台、洞身铺底、伸缩缝、 防水层等构成。钢筋混凝土盖板涵适用于无石料地区且过水面积较大的明涵或暗涵。石盖板涵适用于石料丰富、且过水流量较小的小型涵洞。,石盖板：,跨径L,0,：0.75、1、1.25m,盖板厚d：15-40cm,钢筋混凝土盖板：,跨径L,0,：1.5、2、2.5、3、4、5m,盖板厚d：15-22cm,每隔4-6m应设置一道沉降缝,3)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。适用于跨越深沟或高路堤。,跨径L,0,：1.5、2、2.5、3、4、5m,厚度d：25-35cm,每隔4-6m应设置一道沉降缝,4)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。一般仅在软土基上采用。,跨径L,0,：1.5、2、2.5、3、4、5m,壁厚,：22-35cm,垫层厚度t：40-70cm,每隔4-6m应设置一道沉降缝,三、洞口建筑,洞口是洞身、路基、河道三者的连接构造物。进水口应起到“束水导流”，出水口应起到“散水防冲”的作用。,1）常用的洞口形式,端墙式,八字式,走廊式,平头式(领圈式）, 无论采取任何形式的洞口，河床都必须铺砌。,a）八字式；,b）端墙式；,c）锥坡式；,d）直墙式;,e）扭坡式；,f）平头式；,g）走廊式；,h）流线型式,2)斜交涵洞的洞口建筑,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。,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 (b) 斜交正做,四、涵洞附属工程构造,1）进水口沟床加固, 缓坡涵洞进水口沟床加固,a）纵坡10%,b） 10%,纵坡40%,深约0.5m, 陡坡涵洞进水口沟床加固,纵坡50%,2）出水口沟床加固, 缓坡涵洞出水口沟床加固,天然河沟坡度15,设置缓坡涵洞底（坡度90,，曲线半径较小，弯道前的,纵坡,4,，且,坡长在,200,米,内又无其他涵洞时，,在弯道地点,附近应布设涵洞,;,路线由,陡坡（,5%,）段,过渡到,缓坡（,3%,）段,，在此,200,米内又无其他涵洞时，,在变坡点,附近应布设涵洞。,正交可使,涵宽和涵身长度,最小，不宜勉强正交时可斜交。,图上定线后确定涵位的,2,个误区,：,只看纵断面，,有一个凹处就加一个涵洞,（,干涵洞,，,通风涵,）,挖方路段不设涵洞,（积水无法排出）,填方位置是否设置涵洞?,挖方位置是否设置涵洞？,池塘导致的低洼地带，通常需要线路改移或填掉池塘,低洼垭口导致的填方可能不设涵洞，施工以后洼地已不存在！,单坡地形，凹形竖曲线需要设置涵洞,马鞍部积水:1)改竖曲线，调整纵坡;2)增加纵向排水设计,半挖半填路段，凹形竖曲线处设涵,涵位选择,注意灵活性, 综合考虑“改沟设涵”,裁弯取直,改沟设涵,整流改沟 正交设涵, 适当补充设边沟排水涵,上下坡处设涵,纵坡陡坡缓坡处设涵,结合平、纵面,边沟长度大于300m500m，宜增设边沟排水沟。, 岸坡设涵, 改沟合并,加深边沟,设排水沟,合二为一,取消涵洞,改沟合并的四种方式, 设置曲线涵洞,顺沟设曲线涵,2）立面布置,关于坡涵的基础形式：,a）齿状基础； b）扶壁式基础； c）台阶式基础,纵面布置主要考虑的问题：,进出口标高,（设计经济性）,涵底纵坡的处理,（单坡、复合坡、阶梯）,沟纵坡5%,沟纵坡10%,涵身纵坡0.4,当,河沟纵坡,3%,，且,涵长,15m,时，涵洞基底可水平设置，涵底铺砌纵坡可采用,1%,3%,。,当,3%,河沟纵坡,6%,，涵底铺砌可采用,与天然河沟相同的纵坡,，,设置为斜置式。,当河沟纵坡较大，但,15%,，如地质条件良好，可将涵洞基础以缓坡形式设置在紧密砌石基底上。,对于山区纵坡,10%,的土质地基河沟，或纵坡,30%,的,轻度风化岩石地基河沟,，可采用斜置式陡坡涵。涵底铺砌,纵坡和原河沟纵坡基本一致,，涵洞基底可设置为齿状或台阶形或者将出口设置为扶壁式。,对于山区纵坡,10%,的土质地基河沟，或纵坡,30%,的,轻度风化岩石地基河沟,，可,采用台阶平置式陡坡涵,，又称阶梯涵。阶梯分节,长度一般宜,2m,，相邻两节的,最大高差,0.75d,（,d,为上部构造厚度）。,规范,中的若干规定细节：,4,种情形的高填方涵洞纵向位置确定, 出口陡坡, 陡坡, 缓坡, 进口陡坡,利用端墙缩短涵长及调整进出口位置,设置之前,设置之后,二、涵洞的计算,1) 涵洞标高及长度计算,正交涵洞,标高及,长度计算,斜交涵洞,标高及,长度计算,路基有超高加宽时正交涵洞,标高及,长度计算,涵洞斜交时考虑路线纵坡影响,2),涵洞孔径计算（按“桥涵水文学”）,采用标准跨径,0.75m,、,1.0m,、,1.25m,、,1.5m,、,2.0m,、,2.5m,、,3.0m,、,4.0m,、,5.0m,，其中,0.75m,的孔径只适用于无淤积地区的灌溉渠。,排洪涵洞跨径不宜小于,1.0m,。,15m,涵洞长度,30m,时，其内径或净高,1.0m,；,30m,涵洞长度,60m,时，其内径或净高,1.25m,；涵洞长度,60m,时，其内径或净高,1.5m,。,3,）涵洞结构计算（根据涵洞的设计类型，选用相应类型的涵洞标准图）,完毕,！,