高填土盖板涵设计参数简介 填土高度大于7.0米的高填土盖板涵的钢筋设置原则与低填土的盖板涵原则相同。 现浇盖板的配筋参照下表执行。 中板配筋参数表 净跨径板顶填土厚 度(m) 板厚(m) 底面纵向主筋顶、底面横向筋顶面纵向筋 支点跨中直径根数/m 直径间距(m) 直径 间距 (m) 2 7.0-8.0 0.30 0.35 Φ18 10 Φ12 0.15 φ10 0.15 8.0-9.0 0.35 0.40 Φ18 10 Φ12 0.15 φ10 0.15 9.0-10.0 0.40 0.45 Φ18 10 Φ12 0.15 φ10 0.15 10.0-11.0 0.45 0.50 Φ18 10 Φ12 0.10 φ10 0.15 11.0-12.0 12.0-13.0 0.50 0.55 Φ18 10 Φ12 0.10 Φ12 0.15 13.0-14.0 3 7.0-8.0 0.45 0.50 Φ25 9 Φ12 0.10 φ10 0.15 8.0-9.0 0.50 0.55 Φ25 9 Φ12 0.10 Φ12 0.15 9.0-10.0 0.55 0.60 Φ25 9 Φ12 0.10 Φ12 0.15 10.0-11.0 0.60 0.65 Φ25 9 Φ12 0.10 Φ12 0.15 11.0-12.0 0.65 0.70 Φ25 9 Φ14 0.10 Φ12 0.15 12.0-13.0 0.70 0.75 Φ25 9 Φ14 0.10 Φ12 0.15 13.0-14.0 0.75 0.80 Φ25 9 Φ14 0.10 Φ14 0.15 4 7.0-8.0 0.55 0.60 Φ25 12 Φ12 0.10 Φ12 0.15 8.0-9.0 0.60 0.65 Φ25 12 Φ12 0.10 Φ12 0.15 9.0-10.0 0.65 0.70 Φ25 12 Φ14 0.10 Φ12 0.15 10.0-11.0 0.70 0.75 Φ25 13 Φ14 0.10 Φ12 0.15 11.0-12.0 0.75 0.80 Φ25 13 Φ14 0.10 Φ14 0.15 12.0-13.0 0.80 0.85 Φ25 13 Φ14 0.10 Φ14 0.15 13.0-14.0 0.85 0.90 Φ25 13 Φ16 0.15 Φ14 0.15 盖板每侧自由边0.3m宽度范围内设置箍筋(1环2肢)， 直径为R235的φ10。箍筋的间距在跨中为0.2m，在加密段为0.1m。 单侧箍筋加密段的长度：净跨径2m的板为0.6m，净跨径3m的板为0.8m，净跨径4m的板为1.0m。 端部斜板采用扇形布筋方式，主筋和分布钢筋与中板相
2米净跨径.686米填土暗盖板涵整体计算 一.盖板计算 1.设计资料 汽车荷载等级：城-B级；环境类别：Ⅱ类环境； 净跨径：L =2m；单侧搁置长度：0.35m；计算跨径：L=2.3m；填土高：H=.686m； 盖板板端厚d 1=30cm；盖板板中厚d 2 =30cm；盖板宽b=0.99m；保护层厚度c=4cm； 混凝土强度等级为C30；轴心抗压强度f cd =11.73Mpa；轴心抗拉强度f td =1.04Mpa； 主拉钢筋等级为HRB400；抗拉强度设计值f sd =330Mpa； 主筋直径为20mm，外径为22mm，共11根，选用钢筋总面积A s =0.003456m2 盖板容重γ 1=25kN/m3；土容重γ 2 =21kN/m3 根据《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)中7.0.6关于涵洞结构的计算假定：盖板按两端简支的板计算，可不考虑涵台传来的水平力 2.外力计算 1) 永久作用 (1) 竖向土压力 q=γ 2 ·H·b=21×.686×0.99=14.26194kN/m (2) 盖板自重 g=γ 1·(d 1 +d 2 )·b/2/100=25×(30+30)×0.99/2 /100=7.43kN/m 2) 由车辆荷载引起的垂直压力（可变作用） 根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.3.4的规定： 计算涵洞顶上车辆荷载引起的竖向土压力时，车轮按其着地面积的边缘向下做30°角分布。当几个车轮的压力扩散线相重叠时，扩散面积以最外面的扩散线为准
根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.3.1关于车辆荷载的规定：车辆荷载顺板跨长 L a =0.2+2·H·tan30=0.2+2×.686×0.577=0.99m 车辆荷载垂直板跨长 L b =1.9+2·H·tan30=1.9+2×.686×0.577=2.69m 车轮重 P=280kN 车轮重压强L p=P/L a /L b =280/0.99/2.69=104.83kN/m2 3.内力计算及荷载组合 1) 由永久作用引起的内力 跨中弯矩 M 1 =(q+g)·L2/8=(14.26+7.43)×2.32/8=14.34kNm 边墙内侧边缘处剪力 V 1=(q+g)·L /2=(14.26+7.43)×2/2=21.69kN 2) 由车辆荷载引起的内力 跨中弯矩 M 2=p·L a ·(L-L a /2)·b/4=104.83×0.99×(2.30-0.99/2)×0.99/4=46.44kNm 边墙内侧边缘处剪力 V 2=p·L a ·b·(L -L a /2)/L )=104.83×0.99×0.99×(2.00-0.99/2)/2.00=77.43kN 3) 作用效应组合 根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.1.6关于作用效应组合的规定：跨中弯矩 γ0M d =0.9(1.2M 1 +1.4M 2 ) =0.9×(1.2×14.34+1.4×46.44)=74.00kNm 边墙内侧边缘处剪力 γ0V d =0.9(1.2V 1 +1.4V 2 ) =0.9×(1.2×21.69+1.4×77.43)=120.98kN 4.持久状况承载能力极限状态计算
高填方涵洞竖向土压力计算理论和方法 【摘要】：本文结合高填方盖板涵通用图设计，介绍并分析高填方涵洞竖向土压力计算理论，提出了设计中采用的高填方涵洞竖向土压力计算方法。 【关键词】：高填方；涵洞；土压力；计算理论；方法 随着山区高等级公路的发展，高填方涵洞越来越普遍，由于高填方涵洞的填土高度较高，且为人工回填土，涵顶的竖向土压力大且不随填土高度线性增加，至今也没有科学的土压力计算方法，这就引起了高填方涵洞在工程造价和结构安全可靠方面的问题。鉴于此，本文主要介绍并分析了高填方涵洞竖向土压力几种计算理论，提出设计中采用的高填方涵洞竖向土压力计算方法。 1、涵洞竖向土压力计算理论 关于涵洞竖向土压力的计算方法很多，归纳起来可分为3类：①Marston土压力计算理论；②“卸荷拱”法；③“土柱”法。 Marston土压力计算理论利用散体极限平衡条件提出一个沟内埋管上垂直土压力的计算模型，并推导出计算公式，然后将其进一步推导至上埋式管道垂直土压力的计算。Marston公式的提出有以下三个假设：（1）剪切面假定。沿管道水平直径两端点，向地面引垂线，在土体的沉陷变形过程中，内外土柱通过其垂线界面作相对运动，并产生剪切力。（2）极限平衡状态假定。内外土柱间的相对运动，用极限状态表示。（3）管顶垂直土压力分布按抛物线假定。另外Marston运用了等沉面的概念，即管顶内填土与管顶外填土存在沉降差异，这种沉降差异随着填土高度的增加而逐渐减少，当填土高度达到某一临界值后，这种差异可忽略不计，临界值以上填土认为是均匀沉降，相应于临界值的平面，称为等沉面。 图1-1Marston上埋式管道计算模型 “卸荷拱”理论以普氏地压理论为基础，该理论认为岩体中存在很多纵横交错的节理裂隙、弱面，并将岩体切割成形状不同、大小不一的小块岩体。由于岩块间相互嵌入，故可以将其当作一种具有内聚力的松散体。当开挖破坏了洞室围岩之后，会诱发顶层岩体局部塌落，当塌落达到一定程度后，这样岩体就进入了一个新的平衡状态，构成一个自然平衡拱。作用于涵顶的土压力为自然平衡拱与涵顶之间土体重量，而与拱外的填土重量无关。
高填方涵洞工程特性理论与应用陈金福 摘要：随着我国经济实力的不断提升，我国在国家建设中越来越重视公共基础 设施的发展，特别是公路建设，想要发展某一地区的经济，就必然先要进行公路 建设，所以公路建设是我们重要的建设内容。由于我国地势多样，许多公路在建 设中需要进行翻山越岭，因此需要进行一定的排水建设，其中，涵洞则是公路建 设中不可缺少的构筑物，并且在公路建设中使用的数量最多。高填方涵洞就是常 见的一种公路建设涵洞，与其他的构筑物不同，高填方涵洞是利用涵土间的共同 作用来进行受力的，由于这种涵洞的受力特殊性，需要我们对其工程种的特性进 行探讨，以便设计出更符合建设条件的涵洞，来满足公路施工的需要。 关键词：高填方涵洞；工程特性；结构设计 高填方涵洞作为一种排水构筑物，广泛使用在各种道路建设中，是国内外都 十分青睐的一种结构物。高填方涵洞是指在土质条件下填土总高度超过18里面 和石质条件下填土超过20厘米的涵洞。高填方涵洞的造价相对较低，施工的工 程量也比较小，特别的，这种构造物对于自然环境的破坏较少，因为高填方涵洞 的施工要根据地势来进行，通过已有的地势进行合理的排水设计，因此可以较好 的保护地形地势和生态环境。尤其是我国境内山峦众多，沟渠横卧，对于公路这 项公共基础设施的施工带来了一定的困难，尤其是在山区公路的施工众，会存在 许多低洼的地方，要满足其排水需要，就必须进行高填方涵洞的修筑，这样我国 山区公路众就会存在较多的高填方涵洞。由于山区地势复杂，土质分布不均匀， 会造成一系列的问题，比如局部失稳、不均匀沉降、承载力弱等问题，因此我们 要根据这项工程的特性，研究如何加强高填方涵洞承载力，才能使高填方涵洞在 公路建设中更能发挥其作用。 一、高填方涵洞存在的问题 在进行高填方涵洞建设时，“十洞九裂”是常见的问题，而这些涵洞产生的病 害的原因，多为以下几点。 （一）涵洞顶覆土问题 涵洞顶覆土问题包括涵洞顶覆土荷载过大、结构尺寸过于小以及地基的形式 不够合理等。我们可以对比低填方涵洞来进行分析，低填方涵洞常采用“土柱法” 来处理外部荷载问题，并且用分离式地基来节省预算。但是对于高填方涵洞来说。涵洞顶覆土的压力系数与填土的高度呈正比，后者会随前者的增大而增大，但是 一般来说，土拱效应的稳定性较差，那么在填土高度增加的过程中，土压力系数 存在一定的波动，所以两者的关系并未呈现线性变化，而是一种非线性关系，这 也就导致了计算的不精准，所以高填方涵洞不能采用“土柱法”，也不能使用分离 式地基。 （二）基础的不均匀沉降问题 由于对软土地在进行地基处理的时候，会进行一个理论的计算的，但是这个 理论计算的结果是并不准确的，因为地下地基会存在一定不可预估的变形，这种 变形导致填方高度在增加的过程中，涵洞顶部和地基平面的沉降逐渐增加，与之 对应的差异沉降也会增大。特别是对于不对称的涵洞建设时，这种不均匀沉降更 加明显，会拉裂涵洞。 （三）未曾考虑涵洞与土之间的相互作用 许多高填方涵洞在具体设计时，没有考虑涵洞与土之间的相互作用，而是把 这个作用进行简单的简化，一般来说，会把填土简单的当作外部荷载来处理，并
已知计算条件： 涵洞的设计安全等级为三级，取其结构重要性系数：.9 涵洞桩号= K16+170 箱涵净跨径= 3米 箱涵净高= 3.1米 箱涵顶板厚= .6米 箱涵侧板厚= .6米 板顶填土高= 0米 填土容重= 18千牛/立方米 钢筋砼容重= 25千牛/立方米 混凝土容重= 22千牛/立方米 水平角点加厚= 0米 竖直角点加厚= 0米 涵身混凝土强度等级= C25 钢筋等级= II级钢筋 填土内摩擦角= 30度 基底允许应力= 250千牛/立方米 顶板拟定钢筋直径= 18毫米 每米涵身顶板采用钢筋根数= 6根 底板拟定钢筋直径= 20毫米 每米涵身底板采用钢筋根数= 5根 侧板拟定钢筋直径= 18毫米 每米涵身侧板采用钢筋根数= 5根 荷载基本资料： 土系数 K = 1.04 恒载产生竖直荷载p恒=17.46千牛/平方米恒载产生水平荷载ep1=.82千牛/平方米 恒载产生水平荷载ep2=26.62千牛/平方米 汽车产生竖直荷载q汽=583.33千牛/平方米 汽车产生水平荷载eq汽=15.66千牛/平方米 计算过程 重要说明： 角点(1)为箱涵左下角,角点(2)为箱涵左上角,角点(3)为箱涵右上角,角点(4)为箱涵右下角 构件(1)为箱涵顶板,构件(2)为箱涵底板,构件(3)为箱涵左侧板,构件(4)为箱涵右侧板 1>经过箱涵框架内力计算并汇总,结果如下(单位为：千牛.米)：a种荷载(涵顶填土及自重)作用下：
涵洞四角节点弯矩和构件轴力： MaA = MaB = MaC = MaD = -1 / (K + 1) * P * Lp^2 / 12 = -9.299244kN.m Na1 = Na2 = 0kN Na3 = Na4 = P * Lp / 2 = 31.428kN a种荷载(汽车荷载)作用下： MaA = MaB = MaC = MaD = -1 / (K + 1) * M顶板端部 = -35.19036kN.m Na1 = Na2 = 0kN Na3 = Na4 = V顶板端部 = 91kN b种荷载(侧向均布土压力)作用下： 涵洞四角节点弯矩和构件轴力： MbA = MbB = MbC = MbD = -K / (K + 1) * P * hp^2 / 12 = -.474149kN.m Nb1 = Nb2 = P * Lp / 2 = 1.517kN Nb3 = Nb4 = 0kN c种荷载(侧向三角形土压力)作用下：
涵洞加固施工小结 涵洞加固工程分和涵洞底板高压旋喷桩加固、注浆加固和涵洞顶板防水层处理，下面就涵洞高压旋喷加固和防水处理分别进行总结整理。 高压旋喷加固部分 一、工程概况 1、工程量 根据任务划分，我部承建涵洞加固共6座，高压旋喷桩共2696m.1m/480根，帷幕注浆144m/24根，花管注浆160m/32根。具体工程量及施工参数详见下表 ⑴框架小桥、大孔径涵洞在涵洞内有作业空间时，在涵洞底板范围内采用旋喷桩加固，桩径0.5m，正方形布置，桩间距1.0～1.5m。 ⑵旋喷桩单桩承载力设计值为161.99kN，水泥用量不小于160kg/延米。 ⑶用风钻在涵洞底板钻孔引孔，然后施工旋喷桩。旋喷桩施工完成后，采用高强度无收缩的灌浆材料等，及时修复涵洞底板孔洞，确保涵底质量和强度。
二、施工工期 涵洞高压旋喷桩施工从2012年4月9日~2012年4月20日，历时12天。其中涵洞外成桩工艺试验2012年3月25日在DK173+655涵洞左侧20m处进行，共试桩9根，工艺试验于2012年4月6日完成工艺成桩参数收集。 三、设备人员配置 根据节点工期安排和高压旋喷桩的工程量，以及建设单位、设计单位、监理单位、施工单位四方确定的高压旋喷桩日最大完成量指标，确定设备人员配置，具体见下表 根据涵洞外工艺性成桩报告及涵洞内试桩成果，得出工艺性参数如下表
高压旋喷桩施工 1施工工艺 施工工艺流程如图1。
图1 高压旋喷桩施工工艺流程图 ⑴桩位放样 在施工准备完成后，由测量人员根据布桩图用全站仪或经纬仪、钢尺等在涵内（大孔径涵底旋喷桩）或涵洞进出口（小孔径涵侧帷幕旋喷桩）准确定出桩位。 ⑵底板引孔 大孔径涵洞，采用风钻在涵洞底板钻孔，钻机操作手按照放样桩位负责旋喷钻机正确就位。 ⑶钻机就位 钻机安放在设计孔位上，使钻头对准孔位中心，纵横向偏差符合设计要求。为保证钻孔达到规范要求的垂直度，钻机就位后，必须作水平校正，使钻杆轴线垂直对准孔位，并固定好桩机。 ⑷钻孔 钻孔的目的是为了把注浆管置入到预定深度，钻孔方法可根据地层条件、加固深度和机具设备等条件确定。本次涵洞加固旋喷桩采用单管法成孔。成孔后，校验孔位、孔深及垂直度是否符合要求。 ⑸喷射注浆作业 当钻进至预定深度后，进行底部坐浆，时间参照工艺参数表内确定时间，后即可自下而上进行喷射作业，边旋喷边提钻。施工过程中，随时监测和调试浆液水灰比、初凝时间、喷浆压力、旋喷转速、提钻速度、冒浆量等参数。 ⑹冲洗器具 喷射作业完成后，把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。通常把浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。在清洗过程中不得污染农田水渠等。
涵洞、通道加固工程施工方案 一、工程概况 湖南省XX至XX高速公路第X合同段设计起点位于XX县XX镇XX村，与XX高速XX互通A匝道相接，向西沿XX连接线至茶园、跨S209经株山坳、桥泉村至新致村（K16+000）与第2合同段分界，合同段路线全长15.1km。处于K0+900-K9+500段为原XX连接线改造路段，原设计在该段设计有部分通涵利用原XX连接线通涵加长处理。对原XX连接线原通涵采取加固方案处理。 全线加固处理涵洞共9座，主要为盖板4座与拱涵5座加固；主要加固处理方案如下: 对于桩号K1+401、K3+106.959、K6+740.195、AK0+399.637、K8+284处，共5个桩号的石拱涵洞处理方案为：新建C25钢筋砼套拱，厚度30cm，基底增设C20素混凝土仰拱和铺底，新旧涵身采用直径为16mm HRB335的钢筋连接锚固，锚入深度25cm，全长40cm，间距40cm；没有新建套拱位置的基础则不加以处理。 对于桩号K2+433.274、K4+506.377、K7+595处、K9+315.777处，共4个桩号处的盖板涵洞处理方案：K7+595与K4+506.377采用内侧增设钢筋混凝土框架的方案来改善盖板的受力，混凝土标号C25，K2+433.274与K9+315.777只对已有的整体式基础打入挤压桩，水泥沙浆标号C20。为保证新建的框架与原结构的整体性，新建框架与原涵洞之间用Ф16mm HRB335钢筋联接成整体。 二、施工前的准备 施工前的准备工作主要应做好以下几项工作： （1）图纸会审，施工前组织项目部所有技术人员全面熟悉施工图纸、资料和有关文件，领会设计意图，如有疑问或发现差错应及时记录，在设计交底和图纸会审中提出，请设计部门予以解答。 （2）所有材料以设计图纸中标明为准，并应符合有关技术规范要求或监理工程师的指示选用，由业主指定厂家供应的材料均严格按照质量标准体系进行控制，砂石等地方材料的进场全部由试验数据严格控制。 （3）开工前的试验：开工前应做好砼、砂浆的配合比试验，报监理工程师审批。为工程质量的控制打好基础。 （4）拟投入的机械如下表
公路石拱涵病害及加固方法研究 摘要：拱涵是我国在特定历史时期常见的一种涵洞结构形式，文章结合工程实例介绍拱涵常见病害产生的原因及有效可行的加固方法。 关键词：拱涵；裂缝；加固；套拱 引言 拱涵是一种传统的涵洞结构形式，在我国早期修建的公路中，从经济和就地取材的理念出发，很多地区的涵洞结构形式以石拱涵为主，石拱涵有施工工序简单，适用高填土路基、跨越能力强，价格低廉，承载能力高等优点，尤其山区修建石拱涵是一种较为经济的选择。随着我国经济的飞速发展，公路运输在整个运输体系中占有的比例越来越重，大吨位运输车辆也越来越多，加之目前车辆超载现象比较严重，在公路设计调查中发现，一些早期修建的石拱涵病害比较严重，主要病害表现为：拱圈纵横向裂缝，拱体部分部位渗水及渗水结晶，台身竖向裂缝，台身局部渗水。此类拱涵安全隐患较大，因此采用技术上可行，经济上合理的加固维修方法，以达到提高承载力及耐久性的目的，是十分必要的。 1 石拱涵常见病害及成因 1.1 拱体裂缝
拱体结构裂缝的成因复杂而繁多，甚至多种因素相互影响，根据许多石拱涵调查检测，经过认真分析，认为产生裂缝的主要原因如下。 （1）荷载变化引起的裂缝，涵洞原设计荷载等级低， 不能满足日益增加的交通量及大吨位车辆运输的要求，并且实际运输中车辆超载现象比较严重，使得涵洞因承载力不足而产生裂缝。 （2）石拱涵为无铰拱，是二次超静定结构，少量变形 就会产生较大的附加内力，石拱涵基础局部或者地基承载力不足，使涵洞产生不均匀沉降，造成台身出现竖向裂缝与斜向裂缝。 （3）施工质量控制不严格引起的裂缝，施工过程中若 施工顺序不合理，施工质量差也会引起各种形式的裂缝。如施工过程涵洞两侧未按设计要求对称回填，两侧土压力不同，引起石拱涵向一侧倾斜，引起拱圈开裂；施工过程中涵洞填土压实度不够，土体本身产生的自拱效应差，填土自重对涵洞产生较大的土压力，使涵台开裂；涵洞拱圈有多层块石砌成，施工过程中，圈与圈之间的块石未交错搭接，使得拱圈参产生纵向裂缝。 1.2 涵洞砌体部分渗水结晶 渗水的原因主要为涵台背后填土排水不畅，块石间砂浆强度及密实度达不到要求及涵洞附近填土路基排水不畅，从
涵洞模板计算 一、荷载： 2mkN/G?1 1）以下楼板木模板为0.75，此处保守取①模板及支架自重：（4m k1②盖板自重：232m/?14.4kN0q?24kN/m?.6mm/24kN） a.砼砼32m/66kN6?0m1.1kN/.?0.q?1.1kN）钢 筋 b.钢筋G?q?q?15.06kN/m∴k2钢筋砼2mkN/2.5Q?当计算模板和直接支承模板的小梁时，条：4.1.2 第1 ③施工人员、机械荷载：（k12m5kN/2.kN.52均布活载可取，再用集中荷载进行验算，比较两者所得弯矩值取其大值）22m/?Q2kNm/2kN④振捣混凝土时产生的荷载：）k2二、荷载组合： （1）计算承载力时荷载组合 ①由可变荷载效应控制的组合： ?25.6（保守考虑，取消0.9可变荷载系数） ②由永久荷载效应控制的组合： S应从以上两个组合值中取最不利值确定：荷载效应组合的设计值 （2）验算挠度时的荷载组合形式： 三、涵洞顶板计算 （1）面板计算：（根据《JGJ 162-2008》 5.2.1，按简支跨进行计算，取b=1m宽板带为计算单元）（次楞300mm）间距取 ①材料信息： ??223?mm/29N?mmE?9?10N/由于胶合板材料未最终确定，，胶合板厚度取12mm，材料信息： 23mm/?E?610N暂保守取值mm1000计算单元取②强度验算面板抗弯计算符合承载力要求∴ ③刚度验算f0.465111???）200430400l400∴刚 度验算符合要求 600mm、计算宽度b=0.3）次楞木计算：（主楞间距取）（2①材料信息： ??223?mm/?11Nmm/E10N9??9070?次楞木采用的杉木：，②模型建立。实际的悬挑况情两楞虑外，情况另还需考次的端程合要定的跨计次楞算数假需符工q?S?0.3?7.83kN/m1建模，取三跨作连续梁计算，两端自由端留300mm，如下图 支座反力如下图： ③强度验算 弯矩运算结果如下： ∴满足要求 ③抗剪验算 弯矩运算结果如下： ∴满足要求 ③挠度验算 建模，取三跨作连续梁计算，如下图 支座反力如下图：
工程加固要点解析（四点） 一般说到建筑加固，大多都会想到结构加固，但其实在施工过程中还包含很多方面，一起来看看吧。 框架结构加固 框架柱加固 （1）框架柱轴压比超过规范规定可根据碳纤维布试验结果缠绕加固，增加柱混凝土侧向约束，并提高构件在地震荷载作用下的变形性能。 （2）可根据现场实际情况和施工条件在原柱四周加包钢筋混凝土，增强区域框架柱承载能力。 （3）留用原结构柱，在柱周包型钢骨架，并在二者之间灌注结构胶，随后对加固后的柱外包钢丝网抹高强砂浆。 框架梁加固
（1）采取结构胶粘钢板剪力箍加固框架梁，并在钢板表面抹水泥浆。 （2）对于主梁端部箍筋不满足规范要求的梁体，可在梁端粘贴U形碳纤维布提高抗剪能力。 （3）对非结构垂直裂纹进行结构胶灌注加压封闭处理。 （4）进行钢筋阻锈处理，穿入加强通长筋，植入U形箍筋，安装抗剪钢托座并采用对拉螺栓固定。 独立基础 可部分留用老独立基础，加大长、宽和高度，浇筑加宽部位混凝土垫层，且避免不破坏底板钢筋。其后对原基础进行钢筋阻锈处理并涂刷新旧混凝土界面胶。 柱根部位 在柱周植入柱墩主筋并绑扎柱墩钢筋，此部位新浇筑混凝土也应涂刷新旧混凝土界面胶。浇筑混凝土后支模、拆模、养护浇筑混凝土；拆模养护。楼板部位 在原有楼面板和屋面板粘贴碳纤维布加固，对原楼板底进行钢筋阻锈处理，对碳纤维布表面进行防火处理。 结构连接 对于原结构梁与新增梁体连接时，应将次梁下部主钢筋植入原梁体，并补浇混凝土保证次梁的抗剪强度，随后进行拆模及养护等工序。 钢结构加固 增设支点加固法 梁、板在跨中增设支点后，减小了跨度，从而能较大幅提高承载能力，
并能减小和限制梁、板的挠曲变形。适用于房屋净空不受限制的大跨度结构中梁、板、桁架、网架等水平结构的加固。其优点是简单可靠，缺点是使用空间会受到一定影响。 粘结外包型钢加固法 外包钢加固钢筋混凝土梁一般采用湿式外包法，即采用环氧树脂化灌浆等方法把型钢与被加固构件粘结成一整体，加固后的构件，由于受拉和受压钢截面面积大幅提高，因此正截面承载力和截面刚度也大幅提高。 粘贴纤维增强塑料加固法 粘贴纤维增强塑料加固法除具有粘结外包型钢加固法相似的优点外，还具有耐腐浊，耐潮湿，几乎不增加结构自重，耐用，维护费用较低等优点，但需专门的防火处理，适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。 加固工程完成后，应用小锤轻轻敲击粘贴钢板，从响声判断粘接效果或用超声波法探测粘贴密度。 如锚固区粘贴面积少于90%，非锚固区粘贴面积少于70%，则此粘贴无效，应剥下重新粘贴。 对于重大工程，为检验加固效果，须抽样进行荷载试验，一般仅作标准使用荷载试验，即将卸去的荷载重新全部加上，其结构的变形和裂缝开展应满足设计使用要求。 预应力加固钢结构技术 采用螺栓连接需要在损伤部位附近的母材上开孔，削弱了截面，形成新的应力集中区；普通螺栓在动载作用下易松动，高强螺栓易发生应力松弛现
3米净跨径1.65米填土暗盖板涵整体计算 一.盖板计算 1.设计资料 汽车荷载等级：公路-I级；环境类别：II类环境； 净跨径：L =3m；单侧搁置长度：0.2m；计算跨径：L=3.3m；填土高：H=1.65m；盖板板端厚d=30cm；盖板宽b=0.99m；保护层厚度c=25mm； 混凝土强度等级为C30；轴心抗压强度f cd =13.8Mpa；轴心抗拉强度f td =1.39Mpa； 主拉钢筋等级为Q235；抗拉强度设计值f sd =195Mpa； 盖板容重γ 1=26kN/m3；路面结构和填土的平均容重γ 2 =20kN/m3 根据《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)中7.0.6关于涵洞结构的计算假定：盖板按两端简支的板计算，可不考虑涵台传来的水平力 2.外力计算 1) 永久作用 (1) 竖向土压力 q=γ 2 ·H·b=20×1.6×0.99=31.68kN/m (2) 盖板自重 g=γ 1 ·d·b/100=26×30×0.99/100=7.722kN/m 2) 由车辆荷载引起的垂直压力（可变作用） 根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.3.4的规定： 计算涵洞顶上车辆荷载引起的竖向土压力时，车轮按其着地面积的边缘向下做30°角分布。当几个车轮的压力扩散线相重叠时，扩散面积以最外面的扩散线为准 根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.3.1和4.3.2关于车辆荷载的规定，填料厚度等于或大于0.5m的涵洞不不计冲击力：
一个后轮单边荷载横向分布宽度=0.6/2+1.65tan30o=1.25m＞1.3/2m（1.8/2m） 故后轮垂直荷载分布宽度互相重叠，荷载横向分布宽度L a 应按二辆车后轮外边至外边计算，即： L a =（0.6/2+1.65tan30）*2+（1.3+2*1.8）=7.41m＞l o 一个车轮单边荷载纵向分布宽度=0.2/2+1.65tan30o=1.05m＞1.4/2m 故纵向后轮垂直荷载分布长度互相重叠，荷载纵向分布宽度L b 应按二轮（后轴）外边至外边计算，即： L b =（0.2/2+1.65tan30）*2+1.4=3.51m 车轮重 P=2*（2*140）=560kN 车轮重压强L q 汽=P/L a /L b =560/7.41/3.51=21.53kN/m2 3.内力计算及荷载组合 1) 由永久作用引起的内力 跨中弯矩 M 1 =(q+g)·L2/8=(31.68+7.722)×3.32/8=53.64kN·m 边墙内侧边缘处剪力 V 1=(q+g)·L /2=(31.68+7.722)×3/2=59.10kN 2) 由车辆荷载引起的内力 跨中弯矩 M 2= q 汽 ·L2·b/8=21.53×3.32×0.99/8=29.01kN·m 边墙内侧边缘处剪力 V 2= q 汽 ·L ·b/2=21.53×3.0×0.99/2=31.97kN 3) 作用效应组合 根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.1.6关于作用效应组合的规定：跨中弯矩（安全等级为三级） γ0M d =0.9(1.2M 1 +1.4M 2 ) =0.9×(1.2×53.64+1.4×29.01)=94.48kN·m 边墙内侧边缘处剪力 γ0V d =0.9(1.2V 1 +1.4V 2 ) =0.9×(1.2×59.10+1.4×31.97)=104.11kN
高填土拱涵施工及常见问题分析 张光明 中交一公局六公司寻全C2合同段 摘要：本文着重论述了高填土拱涵施工的主要施工工艺，并对高填土拱涵施工中出现的问题进行简要分析，以及进行针对性的预防措施。 关键词：拱涵施工问题分析混凝土振捣收缩裂缝 一. 工程概况 寻乌至全南高速公路C2合同段全长5.58km，起点桩号为K85+960，终点桩号为K91+540。本合同段地处赣南山区，以变质岩类构造剥蚀丘陵地貌为主，植被发育，山势陡峻，沿线冲沟内地下水发育，一般表覆0.6-1.5m黄褐色硬塑状含砾低液限粘土，局部高边坡由于存在不良结构面组成或存在顺层坡。 路基设计宽度为21.5m，设计时速80km/h，停车视距110m，汽车荷载等级为公路-Ⅰ级，设计洪水频率1/100。主要工程量为路基土石方148.2万m3，路基排水防护20512.6m3，大桥1942m/6座，涵洞及通道7道，合同工期为18个月，合同金额为2.56亿元。 本合同段主线共设置涵洞及通道7道，其中拱涵2道、盖板涵5道，全长483.97m。K88+963涵洞为拱形人通兼涵，全长92m，涵洞孔径及净高为4mx3m；洞口形式为八字墙洞口，最大填土高度达18.19m，属高填土拱涵施工；主要工程量共计钢筋75.2吨，混凝土5090方。 二．拱涵施工要点分析 1. 基底放样。准确测出桩位与地面高程。放样完成后，联系监理工程单位，并组织相 关技术人员对基础地质情况进行详细勘查，需要特殊处理处应明确示意。 基底承载力特性是涵洞稳定性保证的重要因素。本合同段地处赣南山区，以变质岩类构造剥蚀丘陵地貌为主，沿线冲沟内地下水发育，常年雨水丰沛，基底暗沟较多，给涵洞施工带来较大难度。根据实际情况，可采用基底换填碎石、水泥稳定碎石土加固处理等方式进行基底处理。 2. 基坑开挖：基底满足施工要求后，可人工配合挖掘机进行挖基施工。基坑边坡坡度采用1：0.5。由于该地区常年降水较多，地下水丰沛，所以应特别重视各个工序的排水工
1-2.5m×2.5m盖板涵计算书 一、基本参数 涵洞设计安全结构重要性系数：0.9 涵洞类型：盖板涵 适用涵洞桩号: JK0+048.08, JK3+094.874 设计荷载等级:公路一级 最大布载宽度=23.016(m) 板顶最高填土高度=1.195(m) 土容重=18 KN/m3 土的内摩擦角=35度 盖板单侧搁置长度=20cm 净跨径=250(cm) 计算跨径=270cm 涵洞斜交角度=0度 正标准跨径=290cm 板间接缝长度=2cm 受力主筋：11根直径为18mm的HRB335钢筋，间距为9cm 单侧基础襟边宽=25cm 盖板厚度22cm 盖板宽度=99cm 盖板容重=25千牛/立方米 盖板抗压强度=13.8MPa 盖板抗拉强度=1.39MPa 涵台顶宽度=75cm 涵台底宽度=75cm 涵台高度=250cm 涵台容重=23千牛/立方米 台身抗压强度=14.5MPa 基础级数=2 每级基础高度=60cm 基础容重=23千牛/立方米 铺底厚度=40 铺底容重=23千牛/立方米 基底容许应力=250 每延米铺底宽度=40cm 单侧基础襟边宽=25cm
1-2.5m×2.5m盖板涵洞身断面 二、盖板计算 1.恒载内力计算 系数 K = 1.114 q土 = K ×土容重×填土高度 = 23.96kN q自 = 盖板容重×盖板厚度 = 5.5kN 恒载产生的支座剪力 V恒=(q土 + q自) ×净跨径 / 2=36.82kN 恒载产生的跨中弯矩 M恒=1 / 8 × (q土 + q自) ×计算跨径2 = 26.84kN·M 2.活载计算 设计荷载等级:公路一级 布载宽度=23.016米 用动态规划法求得设计荷载作用下盖板上产生的最大弯矩和剪力 冲击力系数 U = 0 最大弯矩 M设 = M设× (1 + U)=26.647× (1 + 0)=26.65kN·M 最大剪力 V设 = V设× (1 + U)=36.55× (1 + 0)=36.55kN. 3.荷载组合 (1)承载能力极限状态效应组合 Md = 1.2 × M恒 + 1.4 × M设 = 69.52kN×m V支= 1.2 × V恒 + 1.4 × V设=95.36kN (2)正常使用极限状态效应组合 正常使用极限状态效应组合短期组合 Msd = M恒 + 0.7 × M设 = 45.5kN×m 正常使用极限状态效应组合长期组合 Mld = M恒 + 0.4 × M设 = 37.5kN×m
涵洞加固施工方案 一、工程概况 长安高速公路长治至平顺段MCK40+360处是一座钢筋混凝土箱型通道，通道孔径为1-6.0m，侧板厚度为60cm，顶板与底板厚度均为45cm，通道净高4m，右前夹角为100°，进出口形式均为八字墙。该通道于2010年年底建成，2013年汛期以来，长治地区降水较多且集中，导致MCK40+360箱型通道排水不畅，且MCK40+360箱型通道处于填挖交界处，致使基础产生不均匀沉降，从而导致通道上面的路面下沉，路肩出现裂缝。经测量通道东侧下沉约5~10cm，西侧下沉约25~30cm,给过往车辆及行人造成安全隐患。为此，长平高速公路建设管理处决定对长安高速公路长治至平顺段MCK40+360箱型通道进行加固处理。 二、存在主要问题 1、基础下沉，最大沉降高速达25cm~30cm； 2、顶板在施工缝处出现严重错台，错台达5cm； 3、通道出口八字墙开裂，裂缝宽度达3cm，并在与通道连接处 严重错裂； 4、通道内人行台阶开裂，裂缝宽度达3cm。 三、原因分析 箱型通道所处地段为山前沟谷地段，填方高度约为6m，2013年汛期以来，长治地区降水较多且集中，导致MCK40+360箱型通道排水不畅，且MCK40+360箱型通道处于填挖交界处，致使基础产生不均匀
沉降。 四、加固方案： 2014年4月6日山西省第四地质工程勘察院受我公司委托对长安高速公路长治至平顺段MCK40+360箱型通道进行地质勘测，并提出地基加固处理方案。结合山西省第四地质工程勘察院提出的地基加固处理方案，长安高速公路长治至平顺段MCK40+360箱型通道总体加固方案如下： 1、箱型通道基础：采用纯水泥浆液均匀地注入地层中，充填空隙，将原本松软的土体胶结成一个强度较大的“结石体”，以提高地基土的承载力，减少地基的沉降和不均匀沉降变形。 2、通道出口部分：首先拆除原八字墙、洞口铺砌以及出口处的排水沟，然后用三七灰土对基础进行换填（具体换填厚度见设计图纸），最后恢复八字墙时、洞口铺砌、出口处的排水沟以及两侧的菱形骨架防护。 3、通道内人行台阶：对通道内的人行台阶全部拆除并重新修筑。 4、通道内路面：对通道内路面挖出并重新铺筑。 5、变形缝：箱型通道内部变形缝重新用沥青麻絮填塞密室。 6、路面：对钻孔注浆时损坏的路面部分挖除并重新铺筑。 五、工程数量： 地基加固钻孔（D==11cm)260个，预计路基加固钻孔注浆2488m （其中碎石混凝土进尺134.4m，直孔土层进尺1401.6m，灰土垫层进尺952.0m),灌入水泥浆245m3（其中水泥量294T,水245T），塑料注
中铁二局兰新铁路第二双线项目部 箱形涵洞模型加固方案 1、内模加固方案 图1：箱形涵洞内模加固示意图 本工程涵洞模型均采用定型大块钢模，其内模支撑方法如图1所示，内模支架主要可分为①横撑、②竖撑、③斜向剪力撑、④纵向连接杆、⑤竖背杠、⑥横背杠、⑦顶模背杠。 ①横撑： Ф48钢管，每0.75米高度设一道，纵向步距为0.75m 。 ②竖撑： Ф48钢管，孔径≤3m 的箱涵，横向均布三道，纵向步距均为0.75m 。孔径＞3m 的涵洞横向按每米一道布置，纵向步距均为0.75m 。竖撑和横撑的连接处用十字扣件扣接牢固，使得两种支架连接形成整体。 ③斜向剪力撑：Ф48钢管，延箱涵走向每1.5m 布置一道。 ④纵向连接杆：Ф48钢管，横撑和竖撑交点每处设置一根纵向连接杆，2[10横背杠 竖向每0.75m 一道 Φ48钢管 每1.5m 一道 Φ48钢管 横向均匀布设 Φ48钢管 每0.75m 一道 Φ48钢管 横纵交点处设置1道 10*15cm 方木顶托支撑 纵向每0.75m 一道 每0.75m 一道 2[10背杠 φ 20螺纹钢 45°埋设于基础砼中 2[10竖背杠 纵向每0.75m 一道
连接处用十字扣件扣接牢固。 ⑤竖背杠：2[10双联加强槽钢，横向间距0.75m 一道。 ⑥横背杠：2[10双联加强槽钢，竖向间距0.75m 一道。 ⑦顶模背杠：2[10双联加强槽钢，每0.75m 一道。 2外模加固方案 图2：外模加固示意图 外模支架主要可分为①横撑、②竖撑、③斜向支撑。 ①竖背杠：2[10双联加强槽钢，横向间距0.75m 一道。竖背杠上端采用内撑外拉。内支撑采用Ф48钢管，拉杆使用φ20圆钢。竖背杠下端与预埋在基础中的钢筋焊接。 ②横背杠：2[10双联加强槽钢，竖向间距0.75m 一道。 ③斜向支撑：设置两道。第一道设置在涵身外模第一道横背杠处，可采用Ф48钢管加顶托支撑。第二道设置在涵身外模中心高度位置，2[10双联加强槽钢，支撑与原地面夹角不小于30°。两处支撑下端设置方木加Ф48钢管加固。方木挖台阶埋设入地面20cm 左右，钢管紧贴方木打入地层不小于50cm 。斜向支撑纵向采用钢管扣在一起，形成整体受力，严禁单根受力。 Φ48钢管 深入地层至少0.5m 10*15cm 方木 2[10竖背杠 纵向每0.5m 一道 2[10横背杠 竖向每0.5m 一道 Φ20圆钢拉杆 每0.75m 设置一道 φ 20螺纹钢与竖背杠连接 45°埋设于基础砼中 原地面 混凝土基础
试论涵洞设计中填土高度所产生的影响 发表时间：2016-08-02T17:14:25.713Z 来源：《基层建设》2016年10期作者：安婷 [导读] 本文主要对涵洞在设计时填土高度产生影响进行分析和研究，并且在此基础上提出以下内容。 甘肃综合铁道工程承包有限公司甘肃兰州 730000 摘要：针对涵洞来说，在设计的过程中由于填土高度会对整个工程造价产生影响，并且也会直接的关系到施工的难易程度，因此，要对填土高度影响因素给予充分的了解和掌握，并且做好相应的解决方案。本文主要对涵洞在设计时填土高度产生影响进行分析和研究，并且在此基础上提出以下内容，希望能给相关人员提供参考。 关键词：涵洞设计；填土高度；影响；分析 引言：涵洞主要是为了排洪、立交、灌溉或者是跨越管线而设置的构筑物，工程设计中被大量的采用。涵洞结合洞顶填土的厚度可以分为明涵和暗涵两种，明涵是洞顶填土高度小于五百毫米的涵洞，适用于低路堤，浅沟渠。暗涵是填土高度大于或等于五百毫米的涵洞，适用于高路堤,深沟渠。填土高度对于涵洞设计影响比较大，所以必须对涵洞填土高度相关的问题作出深入的研究，提高涵洞施工的稳定性以及安全性。 1.关于涵洞的设计概述分析 涵洞的类型主要决定了其自身的功能、造价以及使用的年限，因此在对涵洞类型选择的过程中必须要对其以下方面的原则进行充分的考虑：一是道路的等级以及综合性质和服务；二是涵洞所处的地形、地质以及水文和水利条件；三是工程的费用以及造价；四是当地筑路材料的情况；五是施工期限以及施工条件；六是养护维修条件。 2.关于填土高度对涵洞结构的设计影响分析 涵洞结构在计算时一定要对荷载给予充分的考虑，对于荷载来说，可以在一定程度上将其分为两种，一是车辆荷载，二是填土压力，这两种荷载对涵洞结构作用和影响都比较大，合理填土能够对轮压和冲击力等方面带来的影响进行消减，如果填土相对来说比较厚，对涵洞顶土压力增加，就会使截面尺寸相对比较大，所以在涵洞结构进行计算的过程中，要明确填土厚度，这对设计和工程资金成本有着密切影响。 2.1关于车辆荷载的作用分析 当车辆荷载作用在涵洞上，压力和填土高度以及压力分布都存在着直接的关系，结合《公路桥涵设计通用规范》的规定，在计算车辆荷载对涵洞产生的压力过程中，车轮或者是履带依照着地面积边缘向下做三十度角度进行分布，当几个车轮或履带的压力扩散线相重叠时，扩散面积以最外边的扩散线为准。 2.2关于内力以及荷载的组合分析 通过计算我们可以知道，当涵洞填土的高度适当时，能够起到降低车辆荷载的作用；当涵洞的填土较大时，土压力也将会不断的增大，涵洞顶部的土体沉降所出现的负摩擦阻力也将会提高填土的荷载。因此在进行涵洞设计的过程中，必须要全面的对填土的高度进行控制，保持其处于最为合理的状态。 2.4关于填土的高度对涵洞结构的设计影响 上面仅仅只是对涵洞顶部的受力做出了简单的介绍分析，在对其进行实际设计的过程中，也将会涉及到涵台的验算等方面的工作，填土的高度和涵台所承受的侧向土压力之间是呈现为正比例的，填土越高，涵台所承受到的压力则是越大。由于涵台主要是圬工结构，承担很多方面的压力，比如地基的反力以及土的侧向压力等，在进行计算的过程中，多数情况下是由侧墙墙踵根部不出现拉应力来控制的，地基的反力以及土的侧向压力随着填土深度的变化没有顶板的敏感。 3.关于高回填涵洞的受力以及设计的处理分析 3.1关于回填涵洞的受力特点分析 针对于高填土涵洞来说，所能够承受的压力包括：土带来的压力以及墩台所承受的侧压力等，在填方过程中涵洞承担的压力以及推力会不断的提高，在此之外，因为路堤填土的高度要能够高于涵洞填土的高度，沉降的现象相对并不明显，但是因为沉降导致出现的填土以及涵洞顶土的摩擦力影响了涵洞的压力，所以在涵洞设计中，必须要考虑将土柱压力放大到一个系数。 3.2关于高回填涵洞的设计处理分析 3.2.1关于截面的选择问题分析 现阶段应用最为多的便是混凝土盖板涵，在设计的过程中可采用多种截面形式，在对其进行对比分析之后可以知道，矮而宽的涵洞具有比较大的侧向刚度，缺点在于顶板的受力相对来说比较薄弱；高而宽的涵洞整体的高度相对来说比较大，主要是适用于覆土适中的涵洞，而截面适中的涵洞在高填方区域则是最为合理的。 3.2.2关于中松侧实的原则分析 通过对涵洞顶土体的变形机理做出了全面的分析研究可以知道，当洞顶的填土压实度低于两侧填土的压实度的时候，在土体出现变形的过程中，洞顶土体的变形将会超过两侧土体的变形，从而使其顶部的填土压力转向涵洞两侧的填土之上，也就是所谓的“中松测实原则”，自然而然的便形成了卸荷的效果，从而降低了土压力对于涵洞结构所带来的一些影响。 3.2.3关于沟谷地形的应用分析 在天然沟谷地形的涵洞设计中，沟谷的边坡将会对涵洞的受力起到十分有限的卸荷效果，然而随着路基填土不断的被压实以及碾压动力效应的全面提高，该卸荷的效果也将会不断的减弱，所以必须要充分的利用天然的沟谷地形，在进行设计涵洞的过程中也需要对天然的沟谷进行保留。 3.2.4关于卸荷的措施应用分析 卸荷的措施主要是在涵洞的上方铺设柔性的材料，一方面能够更加有效的降低土压力，另一方面也能够调整涵洞附近土的压力分布，从而使其结构能够更加均匀的受力。总之言而，高填土涵洞设计过程中，采取适当的卸荷措施具有着十分显著的使用性。