河南理工大学小桥涵课程设计
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桥涵水文课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握桥涵水文的基本知识、技能和应用方法。
通过本课程的学习,学生应能理解桥涵水文的基本概念、原理和方法,掌握水文测验、水文计算和水文预报的基本技能,并能够运用所学知识解决实际工程问题。
具体来说,知识目标包括:1.掌握桥涵水文的基本概念、原理和方法。
2.了解水文测验、水文计算和水文预报的基本原理和方法。
3.熟悉桥涵工程中水文问题的处理方法和技巧。
技能目标包括:1.能够进行水文测验,包括降雨量、径流量、流速、水位等的观测和计算。
2.能够进行水文计算,包括洪水频率计算、径流系数计算、设计洪水计算等。
3.能够进行水文预报,包括短期洪水预报、长期径流预报等。
情感态度价值观目标包括:1.培养学生的科学精神和创新意识,使其能够积极探求新的知识和方法。
2.培养学生的团队合作意识和能力,使其能够与他人合作完成工程项目。
3.培养学生的社会责任感和职业道德,使其能够考虑到工程对环境和社会的影响,并遵循相关伦理和法律规范。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括桥涵水文的基本知识、水文测验、水文计算和水文预报等方面的内容。
具体来说,教学内容的安排如下:1.桥涵水文的基本知识:包括桥涵水文的概念、原理和方法,水文循环的基本过程等。
2.水文测验:包括降雨量、径流量、流速、水位等的观测和计算方法,以及相关仪器的使用和维护。
3.水文计算:包括洪水频率计算、径流系数计算、设计洪水计算等方法,以及相关公式的应用和计算技巧。
4.水文预报:包括短期洪水预报、长期径流预报等方法,以及预报模型的建立和应用。
教材的章节安排如下:1.第一章:桥涵水文的基本知识2.第二章:水文测验3.第三章:水文计算4.第四章:水文预报三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
讲授法将用于传授桥涵水文的基本知识和原理,通过清晰的讲解和示例,帮助学生理解和掌握相关概念和方法。
小桥涵课程设计计算书目录1.设计任务书 ............................................................................................................................ - 1 -1.1.设计时间及地点 (1)1.2.设计时间及地点 (1)1.3.设计资料 (1)1.4.设计任务 (2).. (2)1.5.设计纪律要求 (2)1.6.设计日期 (2)2.设计方案的拟定 .................................................................................................................... - 3 -2.1.选择涵洞类型 (3)2.2.进出水口形式 (3)3.涵洞水文、水力计算 ............................................................................................................ - 4 -3.1.涵洞水文计算 (4)3.2.涵洞水力计算 (5)4.几何设计 ................................................................................................................................ - 6 -4.1.尺寸拟定 (6)4.2.涵洞纵断面上有关尺寸和高程的计算 (6)4.3.涵洞平面图上有关几何尺寸计算 (8)4.4.半洞身和洞口立面图上有关尺寸计算 (9)4.5.局部剖面图的尺寸 (9)5.工程数量计算 ...................................................................................................................... - 12 -5.1.盖板 (12)5.2.涵洞计算 (12)5.3.八字墙计算 (12)5.4.截水墙 (13)5.5.洞口铺砌 (14)5.6.铺底 (14)5.7.铺底层 (14)参考文献........................................................................................................................................... - 15 -河南理工《公路小桥涵勘测设计》课程设计说明书课程名称: 《公路小桥涵勘测设计》题目: 钢筋混凝土盖板涵设计专业: 道路桥梁与渡河工程学生姓名: 那一瞬间学号: .指导教师: .设计教室: 10#B603 .课程设计成绩:指导教师签名:年月1. 设计任务书1.1. 设计时间及地点1、设计时间2012-2013学年第二学期第14周(6月3日~6月7日) 2、设计地点十号教学楼B601、B602、B603 1.2. 设计时间及地点1、设计目的本课程设计通过一个常用、典型的涵洞的设计(包括水文计算、水力计算、涵洞几何设计和结构计算等),让学生将所学到的理论知识与设计方法运用于具体的设计实践中,提高专业设计能力及创造性思维能力,使所学知识能够融会贯通。
桥涵水文学课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握桥涵水文学的基本概念、原理和方法,能够运用所学知识分析和解决桥涵工程中的水文问题。
具体目标如下:1.掌握桥涵水文学的基本概念和术语;2.理解桥涵工程与水文学的关系;3.掌握水文数据的收集、分析和应用方法;4.了解桥涵工程中水文问题的常见类型和解决方法。
5.能够运用水文学原理分析和解决桥涵工程中的水文问题;6.能够运用相关软件进行水文数据处理和分析;7.能够撰写水文学相关报告和论文。
情感态度价值观目标:1.培养对桥涵水文学的兴趣和热情;2.培养学生的团队合作意识和沟通能力;3.培养学生的创新思维和解决问题的能力。
二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括以下几个方面:1.桥涵水文学基本概念和术语;2.桥涵工程与水文学的关系;3.水文数据的收集、分析和应用方法;4.桥涵工程中水文问题的类型和解决方法;5.水文学相关软件的使用和操作。
具体教学大纲如下:第一周:桥涵水文学基本概念和术语;第二周:桥涵工程与水文学的关系;第三周:水文数据的收集和处理方法;第四周:水文数据分析应用;第五周:桥涵工程中水文问题的解决方法;第六周:水文学相关软件的使用和操作。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握桥涵水文学的基本概念和原理;2.讨论法:通过小组讨论,培养学生的团队合作意识和沟通能力;3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生能够将所学知识应用于解决实际问题;4.实验法:通过实验操作,使学生掌握水文数据的收集和处理方法。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,将选择和准备以下教学资源:1.教材:桥涵水文学;2.参考书:桥涵工程水文学、水文学原理等;3.多媒体资料:相关视频、图片、PPT等;4.实验设备:水文学实验仪器、计算机等。
以上教学资源将丰富学生的学习体验,帮助学生更好地理解和掌握桥涵水文学知识。
《公路小桥涵勘测设计》公路小桥涵课程设计1. 设计方案的拟定1.1. 选择涵洞类型由设计任务书可知需要在某三级公路上拟建一道交通涵洞,该地区为第 12暴雨分区,由地形图可确定汇水面积为 A 0.85km 2,汇水区表土为黏土,主河沟 平均纵坡I z 2.0%,汇水区内主要为山区水稻田,汇水面积重心与桥涵位置距离为0.56km 。
涵洞类型有石拱涵、石盖板涵、钢筋混凝土盖板涵、钢筋混凝土 圆管涵、钢筋混凝土箱涵、倒虹吸管涵波纹管涵、砖拱涵。
这些涵洞类型中,石 拱涵、石盖板涵、钢筋混凝土圆管涵都只适用于设计流量在10m 3/s 以下的河流,有后面计算可知这些涵洞的泄水能力不能满足本次设计;而倒虹吸管涵是用于灌溉的因此也不符合;而砖拱涵的承载能力很低,因此也不符合本次设计需求。
结 合各类型涵洞特点和设计需求以及达到总造价最低的原则,本次设计需用钢筋混 凝土盖板涵。
1.2. 进出水口形式八字式洞口构造简单,建筑结构美观,施工简单造价较低。
常用于河沟平坦 顺直、无明显沟槽,且沟底与涵底高差变化不大的情况。
结合以上各洞口类型特 点和设计资料,本次设计涵洞进出口形式选用八字式洞口。
2. 涵洞水文、水力计算2.1. 涵洞水文计算本设计采用径流形成法法计算涵洞的设计流量。
2.1.1.确定计算参数 根据公路技术等级确定设计洪水频率P 25 ;依据A 0.85km2,I z 2.0%,查附表求得地貌系数0.09 ;根据汇水面积A 0.85km 2,查表得汇流时间130min;根据土壤黏土,确定吸水类属为"类;由设计洪水频率P W30min 、n 类土、暴雨分区为 2.1.2. 设计洪水量计算(h13.64(m 3/s)比较,取其中较小者。
Q s 0.56 41 0.85 19.52(m 3/s)0.09 (4140.855 1 112, 查表得径流厚度h 41mm 。
Q s由于汇水面积较小,按简化公式计算时偏差较大,用公式Q s 0.56hA( m 3/ s)计算故取Q s 13.64(m 3/s)2.2.涵洞水力计算Q 假设涵洞净空高度: h d2.5m ;进水口和壅水降落系数: 0.87;进口涵洞净空高度: 0.5m;则涵前水深: h d2^2.3m;0.87盖板涵的涵洞净宽: Q s31.575H 至钢筋混凝土盖板涵泄水能力及水力计算表确定所选跨径: L 3.00m;净跨径: L 。
桥梁工程课程设计计算说明书题目名称:钢筋混凝土T形简支梁的设计姓名:班级:学号:指导教师:2014年7月1日目录1.基本资料 (1)1.1 结构形式及基本尺寸 (1)1.2 桥面布置 (1)1.3 材料 (1)1.4设计荷载 (1)2.桥梁基本构造 (2)2.1主梁尺寸 (2)2.1.1主梁高 (2)2.1.2主梁的间距 (2)2.1.3主梁腹板厚度 (2)2.1.4主梁上翼缘厚度 (2)2.2横隔梁尺寸 (2)2.2.1横隔梁高度 (2)2.2.2横隔梁的肋宽 (2)2.2.3横隔梁间距 (2)3.行车道板的计算 (1)3.1恒载及其内力 (1)3.1.1每延米板上的恒载g (1)3.1.2每米宽板条的恒载内力 (1)3.2车辆荷载产生的内力 (1)3.3内力组合 (3)3.3.1承载能力极限状态的基本组合 (3)3.3.2正常使用极限状态的短期效应组合 (3)4.荷载横向分布系数计算 (1)4.1杠杆原理法 (1)4.2修正偏心压力法 (2) (2)4.2.1计算I和IT4.2.2计算横向影响线坐标值........................... 错误!未定义书签。
4.3荷载横向分布系数汇总 (6)5.主梁内力计算 (1)5.1恒载内力的计算 (1)5.1.1恒载集度 (1)5.1.2恒载内力 (1)5.2活载内力的计算 (2)5.2.1计算车道荷载的跨中弯矩 (5)5.2.2计算人群荷载的跨中弯矩....................... 错误!未定义书签。
5.2.3计算跨中截面车道荷载最大剪力........... 错误!未定义书签。
5.2.4计算跨中截面人群荷载最大剪力............. 错误!未定义书签。
5.2.5计算支点截面汽车荷载最大剪力........... 错误!未定义书签。
5.2.6计算支点截面人群荷载最大剪力........... 错误!未定义书签。
5.3内力组合............................................................... 错误!未定义书签。
《公路小桥涵设计》课程教学改革方案本课程是中等职业学校道路桥梁专业的一门主干专业课程。
其主要任务是学习常见的公路小桥涵设计与构造,其中包括小桥涵勘测、小桥构造、涵洞构造、小桥涵设计等。
还学习常用的小桥涵流量与孔径计算、小桥涵工程数量计算;培养学生拥有小桥涵设计理论知识的基本能力;同时培养学生认真负责、严谨细致的工作作风。
为提高学生全面素质形成综合职业能力和为继续专业课程的学习打下基础。
并注意渗透思想教育教学,加强学生的职业道德教育。
一、课程改革的目标1.知识目标①能够描述小桥涵的组成和分类;②能够描述常用的公路小桥及涵洞的形式与构造;③运用《公路桥涵设计通用规范》、《公路圬工桥涵设计规范》、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》、《公路桥涵地基与基础设计规范》④通过运用《公路桥涵设计通用规范》能进行简单小桥及涵洞设计。
2.能力目标①应用《公路桥涵施工技术规范》和桥梁施工手册资料,按程序进行小桥涵设计;②进行流量、孔径及工程量计算;③按照《公路桥涵施工技术规范》中要求的工程施工质量标准,参与工程质量检验;④描述桥涵工程中的新结构、新方法、新工艺。
3.长远目标培养学生对工作认真负责、一丝不苟的工作态度;能在工地对简单的排水构造物做基本的设计,能设计出工地上简单的涵洞及过水横沟,对学生日后能成为一名独立合格的施工员有重要作用。
二、课程改革(开发)参与主体一是学校应高度重视该专业的建设,加大对道桥专业各方面的投资,道桥教研组应该根据我校学生的实际情况,制定该门课程的实用计划。
二是学校与企业建立合作伙伴关系,根据企业对人才的需求“量身订制”培养计划和课程教学内容。
三是建立有行业和企业管理者、技术专家参加的专业指导委员会,让行业、企业的专家直接参与制定专业培养目标和课程教学计划,确定课程教学内容和评估标准,以及参与课程建设的全过程,发挥校外行业和企业专家在专业开发和建设中的作用。
三、课程改革内容1.在学习本课程时,需进行参观教学、大作业和设计,加深对所学知识的了解、掌握,突出学以致用。
小桥涵课程设计难不难一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握小桥涵的设计原理和流程,培养学生运用力学知识解决实际工程问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:–掌握小桥涵的分类、结构组成及设计原理。
–了解小桥涵设计的相关规范和标准。
–熟悉桥梁工程中的力学知识,并能应用于小桥涵的设计计算。
2.技能目标:–能够独立完成小桥涵的设计计算和图纸绘制。
–学会使用相关设计软件进行小桥涵的设计。
–具备分析并解决实际工程问题的能力。
3.情感态度价值观目标:–培养学生对桥梁工程事业的热爱,提高学生的职业素养。
–培养学生团队合作精神,提高学生的沟通与协作能力。
–培养学生关注社会、关爱环境的责任心。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括小桥涵的分类、结构组成、设计原理、设计规范以及桥梁工程中的力学知识。
具体安排如下:1.小桥涵的分类及结构组成:介绍不同类型的小桥涵及其结构组成,如梁桥、拱桥、涵洞等。
2.小桥涵设计原理:讲解小桥涵设计的基本原理,包括荷载、结构分析、材料选择等。
3.小桥涵设计规范:介绍我国相关规范和标准,如《城市桥梁设计规范》、《公路桥梁设计规范》等。
4.桥梁工程中的力学知识:讲解桥梁工程中的力学原理,如力学平衡、应力分析、变形计算等。
5.案例分析:分析实际工程案例,让学生学会运用所学知识解决实际问题。
三、教学方法本课程采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性。
具体方法如下:1.讲授法:讲解基本概念、设计原理和规范,让学生掌握基础知识。
2.案例分析法:分析实际工程案例,培养学生解决实际问题的能力。
3.讨论法:学生分组讨论,提高学生的思考和沟通能力。
4.实验法:安排现场实习或实验室实验,让学生亲身参与,提高实践能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
具体资源如下:1.教材:选用权威、实用的教材,如《桥梁工程》、《小桥涵设计》等。
2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。
道路设计几点注意事项:1.路线平面图中应该体现道路的宽度,不能只是一条线;2.路线平面图上还要体现出该段路基是路堤还是路堑,还要显示路基排水的方向;3.每张路线平面图上要有指北针;4.三公路的路不可能没有一条小桥或涵洞,小桥涵要在平面图和纵断面图上体现;5.横断面图中的视距台、护坡道、碎落台等不是所有的路段都有的,注意不需要的要进行修改。
许 2015/5/21 14:07:37:路线设计大家经常忽视的小问题,在此提醒大家注意:(1)平面设计中,交点处半径一般取整;(2)变坡点一般要调整到10m 整桩位上,采用的竖曲线半径要取整。
第九章 碎石挤密桩处理软土地基9.1 工程概况本次设计的二级公路,桩号K2+300~K2+813段位于乾祐河岸边,地质分层为(由上而下):(1)耕植土及亚粘土厚1.1-2.1m ,容许承载力[0σ]=100-200kPa极限摩阻力0τ=40 kPa(2)淤泥:灰黑色,流塑一般厚度2.0-7.0m 。
含水量ω=50.7%-95.1%,容许承载力[0σ]=40-50 kPa极限摩阻力0τ=10-20 kPa 孔隙比e=1.6-2.28,压缩系数为1.15-2.19MPa-1快剪凝聚力为3.2-12 kPa内摩擦角0.10-3.50(3)砂层:夹有淤泥质土及粘性土。
厚1.4-4.6m[0σ]=100-290 kPa 0τ=35-70 kPa(4)淤泥质土:厚2.0-4.6m[0σ]=60-90 kPa 0τ=20-40 kPa(5)风化残积亚粘土:厚1.7-6.5m[0σ]=200-400 kPa 0τ=50-80 kPa在其天然的环境作用下地基的沉降和路基稳定性不能满足相关要求,因此需要进行人工加固。
9.2 软土地基的处理方法就地基处理而言,按其原理和做法的不同可分为以下四类:(1)排水固结法。
利用各种方法使粘土地基的排水固结,从而提高土的强度和减小土的压缩性。
(2)振密、挤密法。
河南理工大学《公路小桥涵》课程设计说明书班级:道桥11-01班******学号:************指导老师:***日期:2014年07月目录一、小桥涵课程设计任务书 (1)1.设计目的和要求 (1)2.设计资料 (1)3.设计任务 (1)二、小桥涵课程设计说明书 (2)1.工程资料 (2)2.资料收集 (2)3.桥涵水文计算 (2)4.水力计算 (3)5.几何设计 (5)6.桥涵工程量计算 (6)7.工程量计算表 (8)参考文献 (9)一、小桥涵课程设计任务书1.设计目的和要求本课程设计通过一个常用、典型的涵洞的设计(包括水文计算、水力计算、涵洞几何设计和结构计算等),让学生将所学到的理论知识与设计方法运用于具体的设计实践中,提高专业设计能力及创造性思维能力,使所学知识能够融会贯通。
设计要求:(1)学生需认真阅读课程设计任务书,熟悉有关设计资料及参考资料,熟悉各种设计规范的有关内容,认真完成任务书规定的设计内容。
(2)学生均应在教师指导下、在规定的时间内独立完成规定的内容和工作量。
(3)课程设计的成果为计算书1份和手工(CAD)A3图2张以上。
要求计算书内容计算准确、文字通顺、书写工整。
要求图纸、图面布置合理、正确清晰、符合制图标准及有关规定,用工程字注文。
2.设计资料(1)地形资料见附图,自选一个汇水区域,自拟一个地理区域及地质条件。
(2)设计荷载:根据道路等级选用。
(3)设计洪水频率及最大冰冻深度:设计洪水频率根据等级选用,最大冰冻深度:1.0 米。
(4)地震烈度 8度。
3.设计任务进行水文计算确定设计流量,完成一道石台钢筋混凝土盖板桥(涵)设计、钢筋混凝土圆管涵、金属波纹管管涵、石拱(桥)涵或箱涵,应进行结构分析和方案比选,选择最佳方案进行设计。
本课程设计要求每位学生根据所给定的设计资料,独立完成一道涵洞,进出口形式(八字墙、锥坡)自定,图幅采用三号图,全套设计成果主要内容有:①涵洞布置图(三视图);②结构配筋图及细部构造图;③进出口结构尺寸;④工程数量表;⑤设计计算说明书。
小桥涵课程设计说明书-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1河南理工大学《公路小桥涵》课程设计说明书班级:道桥11-01班姓名:陈红旭学号:311107000205指导老师:姚小平日期:2014年07月目录一、小桥涵课程设计任务书 01.设计目的和要求 02.设计资料 03.设计任务 0二、小桥涵课程设计说明书 (2)1.工程资料 (2)2.资料收集 (2)3.桥涵水文计算 (2)4.水力计算 (3)5.几何设计 (5)6.桥涵工程量计算 (6)7.工程量计算表 (8)参考文献 (9)一、小桥涵课程设计任务书1.设计目的和要求本课程设计通过一个常用、典型的涵洞的设计(包括水文计算、水力计算、涵洞几何设计和结构计算等),让学生将所学到的理论知识与设计方法运用于具体的设计实践中,提高专业设计能力及创造性思维能力,使所学知识能够融会贯通。
设计要求:(1)学生需认真阅读课程设计任务书,熟悉有关设计资料及参考资料,熟悉各种设计规范的有关内容,认真完成任务书规定的设计内容。
(2)学生均应在教师指导下、在规定的时间内独立完成规定的内容和工作量。
(3)课程设计的成果为计算书1份和手工(CAD)A3图2张以上。
要求计算书内容计算准确、文字通顺、书写工整。
要求图纸、图面布置合理、正确清晰、符合制图标准及有关规定,用工程字注文。
2.设计资料(1)地形资料见附图,自选一个汇水区域,自拟一个地理区域及地质条件。
(2)设计荷载:根据道路等级选用。
(3)设计洪水频率及最大冰冻深度:设计洪水频率根据等级选用,最大冰冻深度:1.0 米。
(4)地震烈度 8度。
3.设计任务进行水文计算确定设计流量,完成一道石台钢筋混凝土盖板桥(涵)设计、钢筋混凝土圆管涵、金属波纹管管涵、石拱(桥)涵或箱涵,应进行结构分析和方案比选,选择最佳方案进行设计。
本课程设计要求每位学生根据所给定的设计资料,独立完成一道涵洞,进出口形式(八字墙、锥坡)自定,图幅采用三号图,全套设计成果主要内容有:①涵洞布置图(三视图);②结构配筋图及细部构造图;③进出口结构尺寸;④工程数量表;⑤设计计算说明书。
桥涵水文课程设计表一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握桥涵水文的基本知识,包括水文学的基本概念、水文过程、水文要素的观测和计算方法等。
学生应该能够运用所学知识分析和解决实际问题。
此外,学生还应该培养对水文学的兴趣和好奇心,提高观察和实验能力。
具体的学习目标包括:1.知识目标:•理解水文学的基本概念和水文过程。
•掌握水文要素的观测和计算方法。
•了解桥涵工程中水文学的应用。
2.技能目标:•能够使用水文观测设备进行实地观测。
•能够进行水文计算和数据分析。
•能够运用水文学知识分析和解决实际问题。
3.情感态度价值观目标:•培养对水文学的兴趣和好奇心。
•提高观察和实验能力,培养科学精神。
•增强环保意识,了解水文对桥涵工程的重要性。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括水文学的基本概念、水文过程、水文要素的观测和计算方法,以及桥涵工程中水文学的应用。
具体的教学大纲如下:1.引言:介绍水文学的定义和研究对象。
2.水文过程:讲解降水的形成、地表径流的产生和地下水的流动过程。
3.水文要素的观测和计算:介绍水位、流量、泥沙等水文要素的观测方法和计算公式。
4.桥涵工程中的水文学应用:讲解桥涵工程中水文学的知识,如洪水分析、防洪设计等。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法:教师通过讲解和演示,系统地传授水文学的基本知识和原理。
2.讨论法:学生分组讨论水文学问题,培养学生的思考和表达能力。
3.案例分析法:分析桥涵工程中的实际案例,让学生了解水文学在工程中的应用。
4.实验法:学生进行水文学实验,观察和记录水文现象,提高实验操作和观测能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用权威的水文学教材,为学生提供系统的理论知识。
2.参考书:提供相关的参考书籍,拓展学生的知识面。
小桥涵课程设计答辩一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握小桥涵的基本概念、设计和施工方法。
具体包括:1.知识目标:学生能够理解小桥涵的定义、分类和功能,掌握小桥涵设计的基本原则和方法,了解小桥涵施工的工艺和流程。
2.技能目标:学生能够运用所学知识进行小桥涵的设计和计算,能够阅读和理解小桥涵的设计图纸,具备小桥涵施工的基本技能。
3.情感态度价值观目标:学生能够认识到小桥涵在交通工程中的重要性,培养对小桥涵设计和施工的兴趣和热情,增强工程责任感和职业道德。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括小桥涵的基本概念、分类和功能,小桥涵设计的基本原则和方法,小桥涵施工的工艺和流程。
具体包括:1.小桥涵的基本概念:介绍小桥涵的定义、特点和应用范围。
2.小桥涵的分类和功能:介绍小桥涵的分类及其功能和适用条件。
3.小桥涵设计的基本原则和方法:介绍小桥涵设计的基本原则,包括安全性、经济性、适用性和美观性,以及小桥涵设计的方法和步骤。
4.小桥涵施工的工艺和流程:介绍小桥涵施工的工艺和流程,包括基础施工、主体结构施工、桥面施工和附属设施施工等。
三、教学方法本课程的教学方法包括讲授法、案例分析法和实验法。
具体包括:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握小桥涵的基本概念、分类和功能,小桥涵设计的基本原则和方法,小桥涵施工的工艺和流程。
2.案例分析法:通过分析典型的小桥涵设计案例,使学生掌握小桥涵设计的方法和步骤,提高学生的小桥涵设计能力。
3.实验法:通过实验,使学生掌握小桥涵施工的工艺和流程,提高学生的动手能力和实践能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
具体包括:1.教材:选用权威、实用的教材,如《小桥涵设计施工手册》等。
2.参考书:推荐学生阅读相关的参考书,如《桥梁工程》、《道路工程》等。
3.多媒体资料:制作精美的PPT、视频等多媒体资料,帮助学生更好地理解和掌握小桥涵的相关知识。
4.实验设备:准备齐全的实验设备,如桥梁模型、施工工具等,为学生提供实践操作的机会。
《公路小桥涵勘测设计》课程设计说明书专业名称:土木工程年级班级:学生姓名:指导教师:河南理工大学土木工程学院二○一四年六月30日一:设计资料1.0设计资料贵州山岭重丘区四级公路JD弯道QZ处需设置一道涵洞,测得断面资料30如下:沟心处地面高638.46m,沟床为密实的砾石土,路线设计资料为:平曲线半R=40m,纵坡i=+3%,路基宽度为7.5m,路面宽度6.0m,路拱纵坡2%,径z路肩横坡3%,挖方边坡1:0.75,填方边坡1:1.5。
设计荷载:公路-Π级设计洪水频率:1/25最大冰冻深度:1.0m地震烈度: 8度1.1设计任务完成一道2×2m,石板涵设计,包括涵洞的纵剖面图和洞身横断面图,比例1:100涵洞类型选用2×2m,石板涵设计。
进出水口形式洞口类型很多,平头式、端墙式、锥坡式等,各种洞口用在不同位置,其中八字式洞口构造简单,建筑结构美观,施工简单造价较低。
所以本次设计涵洞的进出口形式选用八字式洞口。
涵洞的水文、水力计算2.0.涵洞的水文计算本次设计采用暴雨推理法计算涵洞的设计流量。
兰州市某公路上的石沟桥,汇水面积为0.552k m ,主河沟长度为1.3km ,主河沟平均坡度00025z I =;河床为砂砾夹卵石,河岸为粉质粘土,地表为黄土层,划分为Ⅲ类土;地处丘陵区;该工程无实测流量资料,现用暴雨推理法推求pQ 。
用推理公式计算:AS Q np p )(278.0%2%2μτ-⨯===查暴雨等值线图可得,p =30mm/h S 汇流时间的计算:北方公式:τ=3K1α⎛⎫查附表1-4得,丘陵区62.03=K 71.01=α 所以:=0.245h τ先查暴雨递减指数n 值分区图4-5,,即Ⅲ类分区,查附表1-1,当=τ0.245h ,应取n=0.62。
损失参数计算:北方公式:11βμp S K =,p=2%查附表1-3 Ⅲ类土得:;84.0;75.011==βK 故:=28.36μ mm/h 以上数据代入流量计算公式:A S Q n p p )(278.0%2%2μτ-⨯====0.55300.278-28.360.550.245⎛⎫⨯⨯ ⎪⎝⎭= 35.6m s2.1.涵洞水力计算初定涵洞净空高度 2.0d h m =; 进水口和壅水降落细数87.0=β;进口涵洞净空高度m 5.0=∆;涵前水深:2.00.51.70.87d h H m β-∆-===;盖板涵的涵洞净宽:32 1.55.61.61.575 1.575 1.7s Q B m H ===⨯根据《公路桥涵标准图》钢筋混凝土盖板涵泄水能力及水力计算表确定所选定型涵洞有关数据:所以取涵洞净宽即跨径 1.6B m =二:进出口结构尺寸及计算书2.0.拟定常规尺寸(1)涵底纵坡I 涵:根据河沟纵断面地面线的天然纵坡拟定为2.5%。
桥涵课程设计说明书一、课程目标知识目标:1. 学生能理解桥涵的基本概念,掌握桥涵的分类、结构及功能;2. 学生能了解桥涵建设中的力学原理,如受力分析、支撑体系等;3. 学生能掌握桥涵施工过程中的关键步骤和注意事项。
技能目标:1. 学生能运用所学的桥涵知识,分析并解决实际工程问题;2. 学生能通过团队合作,设计并制作桥涵模型,提高动手实践能力;3. 学生能运用信息技术,收集、整理和分析桥涵建设的相关资料。
情感态度价值观目标:1. 学生对桥涵工程产生兴趣,培养热爱科学、探索未知的情感;2. 学生在桥涵设计过程中,学会尊重团队成员,培养合作精神;3. 学生通过了解桥涵在我国基础设施建设中的重要作用,增强国家自豪感和社会责任感。
课程性质:本课程为桥涵工程知识普及课程,结合学生特点和教学要求,注重理论与实践相结合,培养学生的动手实践能力和创新能力。
学生特点:六年级学生具备一定的逻辑思维能力和动手实践能力,对新鲜事物充满好奇,喜欢探索和挑战。
教学要求:教师需运用生动形象的语言,结合实际案例,激发学生的学习兴趣;注重培养学生的团队合作能力和实践操作能力,提高学生的综合素质。
通过本课程的学习,使学生达到预期学习成果,为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 桥涵基本概念:介绍桥涵的定义、分类、结构及功能,对应教材第一章内容。
2. 桥涵力学原理:讲解桥涵建设中的力学原理,如受力分析、支撑体系等,对应教材第二章内容。
3. 桥涵施工技术:介绍桥涵施工过程中的关键步骤、方法及注意事项,对应教材第三章内容。
4. 桥涵设计与制作:指导学生运用所学知识,进行桥涵模型设计与制作,培养动手实践能力,对应教材第四章内容。
5. 桥涵案例分析:分析实际桥涵工程案例,让学生了解桥涵在实际建设中的应用,对应教材第五章内容。
教学进度安排如下:第一周:桥涵基本概念及分类第二周:桥涵结构及功能第三周:桥涵力学原理第四周:桥涵施工技术第五周:桥涵设计与制作(团队合作)第六周:桥涵案例分析及总结教学内容注重科学性和系统性,结合教材章节安排,循序渐进地引导学生掌握桥涵相关知识。
11.设计方案拟定1.1设计基本资料设计地区:河南信阳 道路等级:普通三级公路设计洪水频率:根据道路等级确定为4% 设计任务:根据地形图选择合适的涵洞1.2确定汇水区计算参数图2-1 已知地形图汇水区资料(比例:1:2000)1)汇水区面积A :本次设计采用的是1:2000的地形图,经cad 软件计算得汇水区面积为20.44A km =。
主河沟长度: 1.12L km = 2)主河沟平均纵坡:它是表征河沟地形的主要指标,是确定地貌系数ϕ的依据之一,采用公式法计算()()()()10112122323343422()=9.5378+9.5+24.5303+24.5+49.5277+(49.5+64.5)162=4.2%1120Z h l h h l h h l h h l I L ----++++++⨯⨯⨯⨯= 式中:12,,n h h h L ——主河沟与各等高线相交处的的高程与桥涵位处沟底高程之差(m ); n n l l l ~12~11~0,,-Λ——沿主河沟量的各等高线之间水平距离(m); L——主河沟总长度(m )22.2选择涵洞类型涵洞类型有石拱涵、石盖板涵、钢筋混凝土盖板涵、钢筋混凝土圆管涵、钢筋混凝土箱涵、倒虹吸管涵波纹管涵、砖拱涵。
这些涵洞类型中,石拱涵、石盖板涵、钢筋混凝土圆管涵都只适用于设计流量在10m3/s 以下的河流,结合各类型涵洞特点和设计需求以及达到总造价最低的原则,本次设计需用钢筋混凝土盖板涵。
2.3选择进水口形式洞口类型有很多,平头式、领圈式等,各种洞口用在不同的位置,其中八字式洞口构造简单,建筑结构美观,施工简单造价较低。
常用于河沟平坦顺直、无明显沟槽,且沟底与涵底高差变化不大的情况,最为常见。
结合洞口类型特点和计算资料,本次设计涵洞进出口形式选用八字式洞口。
2.桥涵水文、水力计算2.1水文计算桥涵水文计算的方法主要有暴雨推理法、径流形成法、直接类比法、形态调查法,由于本次设计是模拟题,故无法采用形态调查和直接类比法,故应选择暴雨推理法和径流形成法。
2.1.1暴雨推理法查暴雨等值线图可得,p =90mm/h S 1)用推理公式计算:根据暴雨递减指数n 值分区图,河南信阳地区属于Ⅲ类分区 汇流时间的计算:查课本附表1-4得 30.63K =10.15α=北方公式:10.1530.630.484K h ατ⎛⎫==⨯= 查课本附表1-1,当=τ0.484h ,应取n=0.50损失参数计算:查附表1-3 111.0;0.71;K β==北方公式:11 1.0900.7163.9p K S μβ==⨯⨯=34%4%0.278()p p nS Q A μτ===⨯-以上数据代入流量计算公式:34%0.590=0.27863.90.44=8.01mm /s 0.484p Q =⎛⎫⨯-⨯ ⎪⎝⎭2)采用经验公式Ⅰ 计算:有课本附表1-5得0.76ψ= 1.00m =20.67λ=()()2m0.6730.769063.90.4411.4/p P mQ S A m sλψμ=-==⨯-⨯=(舍去)3)采用经验公式Ⅱ 计算:由课本附表1-6得0.36c =, 1.07β=,30.67λ=31.070.6730.36900.4425.6/p P Q cS Am sλβ==⨯⨯= (舍去)2.1.2径流形成法1)径流成因简化公式:本涵洞处于山岭区且汇水面积小于0.5km 2,按简化公式计算,结果偏差较大。
故可由Q s =0.56ℎA 计算设计流量。
其中本涵洞地处第四区,土壤吸水类型为Ⅲ类,由汇水面积得知汇流时间为30min 。
式中:h 为径流厚度,可查课本附表1-12得知h=39mm Q s =0.56ℎA =0.56×39×0.44=9.61m 3/s 2)径流经验公式:np Q KA K n =--式中:径流模量;地区指数由于本地区处于华中位置,径流模量取19.6;当汇水面积小于1时,n 取值为1.0. 故1319.60.448.62m /p Q s =⨯=代入原式得由上述流量取值可得:38.019.618.628.75/3p Q m s ++==2.2水力计算假设涵洞净空高度 2.1d h m =,采用无压式涵洞计算孔径。
进水口和壅水降落细数87.0=β;进口涵洞净空高度根据规范取值0.4m ∆=;4则涵前水深:2.10.4 2.00.87d h H m β-∆-===;盖板涵的涵洞净宽:8.752.01.5 1.51.575 1.5752.0Q s B mH ===⨯检验盖板涵的适用条件:2.00.95 1.22.1dd B B h h ==≤且 故净跨径满足无压式涵洞计算条件,且跨径和台高满足经济比例关系1:1-1:1.5最终确定涵洞有关数据:根据《公路桥涵标准图》钢筋混凝土盖板涵泄水能力及水力计算表选定 跨径: 2.5m L =; 净跨径: 0 2.0L m =; 净高: 1 2.1;h m = 泄洪能力: 313.49/s Q m s =3.涵洞长度计算3.1拟定涵长计算尺寸(1) 涵底纵坡:涵身与基础按同一坡度设计,坡度取为4.2%。
(2) 铺地厚度h 铺底:拟定为30cm 厚的浆砌片石。
(3) 涵底高程H :按涵底中心地面高程下挖30cm 推算。
(4) 涵洞埋深:要大于当地冻深1.0m,故取1.1m 埋深 (5)本涵桥面板厚20cm ,铺装层厚10cm ,台帽不做取值5(6)截水墙宽度取为40cm ,埋深与基础同深1.1m3.2涵洞相关高程计算(1)路基设计高程根据表1.1,查算出涵位中心桩号处的路基设计高程分别为: 2102010240h h h h cm=++=++=进净板铺1280.5 1.1 2.41284H H h h m=++=++=路基沟填进(2)涵底高程计算根据涵位中心桩号处原地面高程减去30cm 清底厚度(即清h )得到涵底高程:1280.50.31280.2H H h m =-=-=涵沟清 (3)确定进出口处的建筑高度及涵洞中心涵台高度 ①进水洞口高度21284 1.10.10.21280.2 3.75 4.2%2.24BIh H h h h H m =-----=-----⨯=涵涵进净上设填板铺装 ②出水洞口净高21284 1.10.10.21280.2 3.75 4.2%2.56BIh H h h h H m =----+=----+⨯=涵涵下设出净填板铺装 ③涵洞中心净高1284 1.10.10.21280.22.4h H h H h h m=----=----=填板中净中设中涵铺④进出水口建筑高度h h h h 2.240.20.1 2.54m =++=++=进进净板铺h h h h 2.560.20.1 2.86m =++=++=出出净板铺⑤涵洞中心涵台高度0 2.40.4 2.8H h h m =+=+=台中其中0h 为涵台基础顶面至铺底顶面的距离,其值为基础埋深减去基础厚度,本设计基础埋深取1.1m ,基础厚度取0.7m ,故设计取00.4h m =。
3.3涵长计算涵洞长度是指从涵洞进口涵台处边缘至涵台外边缘的水平长度。
如图所示:6图3-1 路基边坡无变坡时的涵长计算路基边坡无变坡时:12122()2();11B m H a c B m H b c L L im im +-++-+==+-21L L L +=式中:21B B 、——路基左右侧宽度(m);a ——涵洞进口帽石顶面至基础顶面高度(m );b —— 涵洞进口帽石顶面至基础顶面高度(m );c ——帽石顶面宽度(m); m :1——路基边坡坡度;21H H 、——路基左右侧边缘设计高程与涵洞中心基础顶面高程之差(m); i ——涵底纵坡度(%)。
计算过程如下:12841280.2 3.8mH H H =-=-=涵上设112()17.52 1.5(3.8 2.54)0.210.042 1.55.49B m H a c L imm+-+=++-+=+⨯=222()17.52 1.5(3.8 2.86)0.210.042 1.55.72B m H b c L imm +-+=-+-+=-⨯=涵洞全长:12 5.49 5.7211.21m L L L =+=+=74涵洞洞口几何设计4.1拟定洞口计算尺寸进、出水洞口形式采用八字墙,洞口尺寸: (1)八字墙垂直顶宽a=40cm ;(2)墙身与其基础垂直襟边e 取20cm ; (3)墙身背面垂直背坡取4:1;(4)墙身端部断面的高度:以端部露出底面高30cm 推算; (5)墙身根部断面高度:按帽石底面算起至基础之高差推算: (6)本设计进出水口处八字翼墙基础埋深与涵身埋深取值相同。
4.2进出水口八字翼墙计算尺寸(1)进水口处 翼墙根部断面高度:2.240.2(1.10.7) 2.84h h h h h m =++-=++-=进根进净板基深墙基() 翼墙端部断面高度:-0.2 1.10.70.20.6h h h m =+=-+=基深进端墙基 (2)出水口处 翼墙根部断面高度:2.560.2(1.10.7)3.16m h h h h h =++-=++-=出根出净板基深墙基() 翼墙端部断面高度:-0.2 1.10.70.20.6h h h m =+=-+=基深出端墙基其中0.1m 为根部高度自安全带出檐降低0.1m ;1.1m 为基础埋深;0.7m 为基础厚度;0.2m 为翼墙端部露出地面的高度。
4.3翼墙尺寸计算(1)翼墙根部和端部断面背坡0n75.330cos 5.130sin 4cos sin 0=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+=οοββm n n 正 (2)翼墙墙身根部断面与基础顶面的交线的垂线间夹角δ8⎥⎦⎤⎢⎣⎡±=正反反正00/1tan arctan n m βδ因为本涵为正交涵,水流扩散角都是ο30,因此有反正δδ=,οο78.2175.35.1130tan tan =⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯-=art δ (3)翼墙墙身根部与端部断面墙顶顺端墙方向平面投影宽度 cos 40cos3046c a cm β=÷=÷=o考虑八字墙根部小平台的影响,经计算,进水口两个八字翼墙根部断面墙底顺端墙方向投影宽度: 130d n 46284 3.75121.7d c h cm ==+÷=+÷=进根出水口两个八字翼墙根部断面墙底顺端墙方向投影宽度: ''130d n 46316 3.75130.3d c h cm ==+÷=+÷=出根 进水口两个八字翼墙端部断面墙底顺端墙方向投影宽度: 2404660 3.7562d d c h n cm ==+÷=+÷=进端出水口两个八字翼墙端部断面墙底顺端墙方向投影宽度: ''2404660 3.7562d d c h n cm ==+÷=+÷=出端 (4)翼墙洞口正投影长度涵端根进、出I m h h m G ⋅±-⋅=1)( m(h 1.560316.1cm 1m 1 1.50.042h G I -⨯-===+⋅+⨯进根进端进涵)(284)m(h 1.560409.8cm 1m 1 1.50.042h G I -⨯===-⋅-⨯出根出墙出涵)(316-)(5)翼墙基础襟边顺洞墙端部断面的平面投影长度1e 和2e翼墙基础垂直襟边宽度e 取20cm,则: cm e e 2330cos 20cos 1=÷=÷=οβ cm e e 2278.21cos 20cos 2=÷=÷=οδ (6)八字翼墙的总张口大小B 00tan )2200(279.4tan 30)2522.6B L G cm β=+⨯⨯=+⨯⨯=进进(00tan )2200(368.2tan 30)2625.2B L G cm β=+⨯⨯=+⨯⨯=出出((7)翼墙基础平面尺寸计算 进水口左翼墙基础根部宽度:1112b 23121.722166.7e d e cm =++=++= 进水口左翼墙基础端部宽度:2122236222107b e d e cm =++=++= 进水口右翼墙基础根部宽度:931b 166.7b cm ==进水口右翼墙基础端部宽度: 42107b b cm ==出水口左翼墙基础根部宽度:''''333423130.322175.3b e d e cm =++=++= 出水口左翼墙基础端部宽度: ''''4344236222107b e d e cm =++=++= 出水口右翼墙基础根部宽度: ''13175.3b b cm ==出水口右翼墙基础端部宽度: ''24107b b cm ==5.工程数量计算5.1计算尺寸确定(1)桥面铺装:取 7cm 防水混凝土加3cm 沥青混凝土铺装,共10cm 。