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《涵洞基础知识综合性概述》一、引言涵洞作为道路交通和水利工程中的重要组成部分，在连接不同区域、保障水流顺畅等方面发挥着关键作用。
它不仅是基础设施建设中的重要环节，也与人们的日常生活和经济发展息息相关。
本文将深入探讨涵洞的基础知识，包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势，为读者提供一个全面而深入的了解。
二、涵洞的基本概念（一）定义涵洞是指在道路、铁路、渠道等工程中，为了让水流、车辆、行人等通过而设置的一种横向通道。
它通常由洞身、洞口、基础等部分组成，具有排水、通行等功能。
（二）分类1. 按构造形式可分为圆管涵、盖板涵、拱涵和箱涵等。
- 圆管涵：由圆形钢筋混凝土管或铸铁管组成，施工方便，造价较低。
- 盖板涵：由盖板和涵台组成，盖板可采用钢筋混凝土板或预制板。
- 拱涵：以拱形结构为主要承载部分，具有较大的承载能力和稳定性。
- 箱涵：由钢筋混凝土箱形结构组成，整体性好，适用于较大跨度和较高荷载的情况。
2. 按用途可分为排水涵、交通涵、灌溉涵等。
- 排水涵：主要用于排除道路、铁路、渠道等周边的积水，防止水浸破坏。
- 交通涵：供车辆、行人等通行，连接不同区域。
- 灌溉涵：用于农田灌溉，将水源引至需要灌溉的地区。
（三）组成部分1. 洞身：是涵洞的主体部分，承担着水流或车辆、行人等的通过任务。
洞身的形状和尺寸根据具体的使用要求和工程条件确定。
2. 洞口：包括进口和出口，用于连接洞身和上下游的渠道或道路。
洞口的形式多样，常见的有八字墙洞口、端墙洞口等。
3. 基础：为涵洞提供稳定的支撑，防止涵洞下沉或变形。
基础的类型有刚性基础和柔性基础等。
三、涵洞的核心理论（一）水力计算1. 流量计算：根据涵洞的形状、尺寸、坡度等参数，采用相应的水力计算公式，确定涵洞的过水流量。
常用的公式有曼宁公式、谢才公式等。
2. 水位计算：在确定涵洞的过水流量后，通过水力计算可以确定涵洞上下游的水位变化情况，以保证涵洞的正常运行。
桩基涵洞工程施工桩基施工工艺桩基是桩基涵洞工程中的重要组成部分，它承受着上部结构的荷载，将荷载传递到地层深处。
在桩基涵洞工程中，常见的桩基类型包括钻孔灌注桩、打入式桩、钻孔桩等。
桩基施工主要包括桩基设计、桩基施工材料的准备、桩基施工机各的调试与运行、桩基检验与验收等环节。
在桩基设计阶段，需要根据工程要求确定桩基的类型、直径、长度、孔深等参数，并制定相应的施工工艺方案。
桩基涵洞工程中常用的钻孔灌注桩施工工艺包括孔洞开挖、清孔、钢筋配筋、模桩、灌浆、桩身锚束等步骤。
而打入式桩的施工工艺则主要包括打桩前的基坑开挖、桩基定位、预埋管桩、打桩机具运输、打桩成孔摸底等步骤。
桩基施工材料的准备包括水泥、砂、石料、钢筋、拌合料等，在施工前需要进行检验，确保质量符合标准要求。
桩基施工机器调试与运行包括各种桩基设备的安装与维护，如钻机、振动锤、注浆设备等，保证设备正常运行，以提高施工效率和质量。
桩基检验与验收是桩基施工的最后一环，主要包括桩基内部混凝土强度、钢筋的防锈处理、桩基开口的清理等工作，以确保桩基质量符合工程要求，并及时进行验收，保障工程质量。
涵洞施工工艺涵洞是桩基涵洞工程中的另一个重要部分，它通常用于道路、铁路等交通工程中，用于解决铁路公路等交通线与交通干道的交叉问题。
涵洞施工主要包括涵洞设计、涵洞施工材料的准备、涵洞施工机器设备的调试与运行、涵洞检验与验收等环节。
在涵洞设计阶段，需要根据工程要求确定涵洞的类型、长度、宽度等参数，并制定相应的施工工艺方案。
涵洞涵洞工程中常用的涵洞类型包括箱涵、隧道、拱型涵洞等，每种类型涵洞的施工工艺有所不同。
涵洞施工材料的准备包括水泥、砂、石料、钢筋、拌合料等，在施工前需要进行检验，确保质量符合标准要求。
涵洞施工机器设备的调试与运行包括各种挖掘机、起重机、铲车等设备的安装与维护，以保障设备正常运行，提高施工效率。
涵洞检验与验收是涵洞施工的最后一环，主要包括涵洞结构的强度、平整度、涵洞内部的排水系统等工作，以确保涵洞质量符合工程要求，并及时进行验收，保障工程质量。
涵洞的基础知识组成涵洞的组成涵洞是设于路基下的排水孔道，通常由洞身、洞口建筑两大部分组成。
洞身洞身形成过水孔道的主体，它应具有保证设计流量通过的必要孔径，同时又要求本身坚固而稳定。
洞身的作用是一方面保证水流通过，另一方面也直接承受荷载压力和填土压力，并将其传递给地基。
洞身通常由承重结构(如拱圈、盖板等)、涵台、基础以及防水层、伸缩缝等部分组成。
钢筋混凝土箱涵及圆管涵为封闭结构，涵台、盖板、基础联成整体，其涵身断面由箱节或管节组成，为了便于排水，涵洞涵身还应有适当的纵坡，其最小坡度为0．3%。
洞口建筑洞口是洞身、路基、河道三者的连接构造物。
洞口建筑由进水口、出水口和沟床加固三部分组成。
洞口的作用是：一方面使涵洞与河道顺接，使水流进出顺畅；另一方面确保路基边坡稳定，使之免受水流冲刷。
沟床加固包括进出口调治构造物，减冲防冲设施等。
构造形式分类涵洞(图一)按照构造形式，涵洞可分为圆管涵、拱涵、盖板涵、箱涵。
圆管涵圆管涵由洞身及洞口两部分组成。
洞身是过水孔道的主体，主要由管身、基础、接缝组成。
洞口是洞身、路基和水流三者的连接部位，主要有八字墙和一字墙两种洞口型式。
圆管涵的管身通常由钢筋混凝土构成，管径一般有0.5米、0.75米、1米、1.25米和1.5米等五种，管径的大小根据排水要求选择，多采用预制安装，预制长度通常为 2米。
当采用0.5米或0.75米管径时用单层钢筋，而孔径在1米及1米以上时采用双层钢筋。
0.5米管径时其管壁厚度不小于6厘米，0.75米管径时管壁厚度不小于8厘米，1米管径时管壁厚度不小于10厘米，1.25米及1.5米管径时管壁厚度不小于12厘米拱涵拱涵是指洞身顶部呈拱形的涵洞，一般超载潜力较大，砌筑技术容易掌握，便于群众修建，是一种普遍的涵洞形式。
盖板涵盖板涵是涵洞的一种形式，它受力明确，构造简单，施工方便。
盖板涵主要由盖板、涵台及基础等部分组成。
盖板涵与单跨简支板梁桥的结构形式基本相同，只是盖板涵的跨径较小。
桥梁涵洞分类-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述：在交通建设中，桥梁和涵洞是重要的基础设施，它们在连接交通线路、提供通行条件和保障交通安全方面发挥着至关重要的作用。
桥梁和涵洞的分类对于合理规划、设计和施工具有重要意义。
桥梁的分类可以从结构形式和功能两个方面进行。
从结构形式来看，桥梁可以分为梁桥、拱桥、桁架桥、索桥等不同类型。
每种类型的桥梁都有其独特的特点和适用场景。
从功能来看，桥梁可以分为公路桥、铁路桥、人行桥等，根据其所承担的交通任务的不同进行分类。
涵洞也可以按照结构形式和用途两个维度进行分类。
根据结构形式，涵洞可以分为明涵和暗涵两类。
明涵是指通风光线良好、上方有开口的涵洞，暗涵则是没有开口的、全封闭的涵洞。
通过这种分类方式，可以根据涵洞的具体情况选择合适的结构形式。
根据用途，涵洞可以分为道路涵洞、铁路涵洞、排水涵洞等，每种涵洞都有特定的用途和设计要求。
通过对桥梁和涵洞的分类，可以更好地了解它们的特点和适用场景，为规划、设计和施工提供指导。
同时，桥梁和涵洞作为交通建设的重要组成部分，也需要考虑其对环境的影响、维护和管理等方面的问题。
因此，对桥梁和涵洞的分类研究是一个复杂而重要的课题，需要综合考虑多个因素，以确保其安全、可靠和可持续发展。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将按照以下结构进行叙述桥梁和涵洞的分类。
首先，引言部分将对桥梁和涵洞的概述进行简要介绍，并指出文章的目的。
接下来，在正文部分，将对桥梁和涵洞的分类进行详细的阐述。
在桥梁分类方面，将按照结构形式和功能两个维度进行分类讨论。
在涵洞分类方面，将按照结构形式和用途两个维度进行分类讨论。
最后，在结论部分，将对桥梁和涵洞的分类进行总结，归纳出各自的特点和应用场景。
通过以上结构的安排，本文将全面介绍桥梁和涵洞的分类情况，使读者对桥梁和涵洞有一个整体的了解。
同时，通过对分类的讨论，可以帮助读者更好地理解和记忆相关知识，并能够在实际工程中有针对性地选择和应用适合的桥梁和涵洞类型。
涵洞构造知识点总结一、涵洞设计的基本原则1. 结构安全原则。
设计时需考虑洞口的大小、结构的承载能力等因素，确保涵洞在运行时不会发生结构失稳、倒塌等情况。
2. 运行安全原则。
设计时需考虑洞口的视线、道路的坡度、涵洞内的排水等因素，确保车辆和行人在涵洞内外能够安全通行。
3. 施工方便原则。
设计时需考虑涵洞的建造难度、施工周期等因素，确保施工过程中能够保证工人的安全和施工的高效进行。
二、涵洞设计的技术要点1. 地质勘察。
在涵洞设计前，需要对施工区域的地质情况进行详细的勘察，包括地下水、岩土情况、地震活动性等因素，以充分了解施工条件。
2. 水文勘察。
如果涵洞是跨越河流或湖泊等水体时，需要对水位、流量、泥沙运移等水文条件进行详细勘察，以保证涵洞的正常运行和防洪安全。
3. 结构形式选择。
根据不同的地质条件、水文条件和交通条件，选择合适的涵洞结构形式，包括箱涵、拱形涵、水平曲线涵等。
4. 外观设计。
根据涵洞的所处环境和交通需要，进行外观设计，以保证涵洞能够融入周围环境，并能够满足交通的功能要求。
三、涵洞建造的技术要点1. 施工方案的制定。
根据设计要求和具体施工条件，制定涵洞的施工方案，包括施工工艺、施工序列、施工方法等。
2. 施工现场的准备。
在涵洞施工前，需要对施工现场进行准备工作，包括场地平整、临时设施搭建等。
3. 基础处理。
对涵洞基础的处理是施工的重要环节，需要考虑洞口的地基情况、地下水情况等，选择适当的基础处理方法，确保基础的稳固和安全。
4. 结构施工。
根据设计要求，进行涵洞的结构施工，包括墙体、拱顶、洞口等部分的施工。
5. 排水处理。
在涵洞施工中需要考虑涵洞内的排水问题，采取适当的排水处理方法，保证涵洞内部干燥并排除积水。
6. 安全措施。
在施工过程中需严格遵守安全技术操作规程，采取相应的安全措施，防范施工过程中的安全事故。
四、涵洞的运行和维护1. 设备的检查和维修。
对涵洞内的设备和构件进行定期的检查、维护和维修，保证设备的可靠性和正常运行。
涵洞的基础知识
组成
涵洞的组成
涵洞是设于路基下的排水孔道，通常由洞身、洞口建筑两大部分组成。
洞身
洞身形成过水孔道的主体，它应具有保证设计流量通过的必要孔径，同时又要求本身坚固而稳定。
洞身的作用是一方面保证水流通过，另一方面也直接承受荷载压力和填土压力，并将其传递给地基。
洞身通常由承重结构(如拱圈、盖板等)、涵台、基础以及防水层、伸缩缝等部分组成。
钢筋混凝土箱涵及圆管涵为封闭结构，涵台、盖板、基础联成整体，其涵身断面由箱节或管节组成，为了便于排水，涵洞涵身还应有适当的纵坡，其最小坡度为0．3%。
洞口建筑
洞口是洞身、路基、河道三者的连接构造物。
洞口建筑由进水口、出水口和沟床加固三部分组成。
洞口的作用是：一方面使涵洞与河道顺接，使水流进出顺畅；另一方面确保路基边坡稳定，使之免受水流冲刷。
沟床加固包括进出口调治构造物，减冲防冲设施等。
构造形式分类
涵洞(图一)
按照构造形式，涵洞可分为圆管涵、拱涵、盖板涵、箱涵。
圆管涵
圆管涵由洞身及洞口两部分组成。
洞身是过水孔道的主体，主要由管身、基础、接缝组成。
洞口是洞身、路基和水流三者的连接部位，主要有八字墙和一字墙两种洞口型式。
圆管涵的管身通常由钢筋混凝土构成，管径一般有0.5米、0.75米、1米、1.25米和1.5米等五种，管径的大小根据排水要求选择，多采用预制安装，预制长度通常为 2米。
当采用0.5米或0.75米管径时用单层钢筋，而孔径在1米及1米以上时采用双层钢筋。
0.5米管径时其管壁厚度不小于6厘米，0.75米管径时管壁厚度不小于8厘米，1米管径时管壁厚度不小于10厘米，1.25米及1.5米管径时管壁厚度不小于12厘米
拱涵
拱涵是指洞身顶部呈拱形的涵洞，一般超载潜力较大，砌筑技术容易掌握，便于群众修建，是一种普遍的涵洞形式。
盖板涵
盖板涵是涵洞的一种形式，它受力明确，构造简单，施工方便。
盖板涵主要由盖板、涵台及基础等部分组成。
盖板涵与单跨简支板梁桥的结构形式基本相同，只是盖板涵的跨径较小。
箱涵
箱涵不是盖板明渠，箱涵的盖板及涵身、基础是用钢筋砼浇筑起来的一个整体，可用来排水、过人及车辆通过。
箱涵适用于软土地基，但造价就会高些。
填土情况分类
涵洞(图二)
按照填土情况不同分类，涵洞可以分为明涵和暗涵。
明涵
洞顶无填土，适用于低路堤及浅沟渠处。
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。
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。
水力性能分类
涵洞(图三)
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
涵洞进出口被水淹没，涵洞全长范围内以全部断面泄水。
施工
施工准备
涵洞(图四)
1、按照设计进行基底处理；平整场地，准备料场、砂浆和砼的拌和场及盖板预制场。
2、精确放样、测量挖基的位置、尺寸、高程及涵洞两侧原地面标高，定出基坑开挖范围，将轴线控制线延长至坑外适当位置加以固定并妥善保护。
3、根据天气情况结合基坑四周地形条件，作好地表防排水措施。
4、根据设计要求和不同的材料来源进行砂浆和砼的施工配合比设计
施工方法
1、基坑开挖：基坑开挖采用人工配合挖掘机作业，当挖至高于设计0.3~0.4米时，用人工配合继续开挖修整成型。
并留20cm保护层，铺底时再突击挖至设计标高后，随即浇筑基础。
在开挖中如发现水文、地质情况与设计不符时，须根据实际情况提出处理措施，报业主和设计单位批准后方可实施。
为缩短基坑暴露时间，要预计基坑成型的时间且提前通知监理工程师，在基坑达到设计要求后立即进行检查，基底经监理工程师检验符合设计要求并签定隐蔽检查证后立即浇筑基础，如基底承载力达不到设计要求，应立即用砂砾石进行换填至达到设计要求后才能进行基础砼浇筑。
2、浇筑基础砼和基坑回填：混凝土用料采用符合设计要求的砂、卵石和水泥，卵石粒径不得超过结构物最小尺寸的1/4和钢筋最小净距的3/4。
水泥采用普通硅酸盐水泥32.5R，要确保砼标号和质量。
每隔4~6米或地基土质变化处或填挖交界处必须在板接缝处设一道沉降缝，缝宽1~2cm，沉降缝平行路中线布设，在每浇筑一层之后用符合设计要求的材料填塞。
基础砼浇筑完毕后按设计要求对基坑进行回填。
基础砼一次浇筑，不留施工缝。
涵洞(图五)
3、基础与墙身连接方式：基础砼浇筑完后，立即在基础表面安置卵石，卵石潜入基础砼深度不低于5cm，露出部分不小于5cm，按30cm的间距成梅花状布置。
4、涵身浇筑：涵洞墙身砼用料要求同基础砼。
涵洞墙身采用搭支架、支模板现浇施工。
支模时，必须严格检查其位置的准确性和垂直度各部尺寸规格，校验无误后，支撑牢固，经监理工程师验收签字确认后，方可浇筑砼，每隔4~6米或地基土质变化处或填挖交界处必须在板接缝处设一道沉降缝，缝宽1~2cm，沉降缝平行路中线布设，在每浇筑一层之后用符合设计要求的材料填塞。
对砼的搅拌、浇筑、拆模、养生均严格按照规范要求施工。
5、盖板预制：为方便吊装，钢筋砼盖板就近集中预制，盖板预制必须严格按照设计文件尺寸及要求施工，待预制强度达到100%，涵台强度达到设计强度75%后，用汽车吊安装，安装前首先检查盖板及涵台尺寸，盖板与涵墙身必须顶紧，安装完成后用水泥砂浆填塞。
6、铺设防水层：用作防水层的油毛毡等在施工前有材质检查的试验报告，符合设计和规范的要求才能使用。
沥青熬制中不断搅拌至全部成为液态，使用中的热沥青不低于150℃。
涂敷前将圬工表面清刷干净，且保持干燥，不附着泥土和水等其它杂物。
铺设油毛毡在先涂敷的热沥青还未凝固前进行，使之能粘合成一体并消除邹折和空鼓等现象。
涵洞(图六)
7、进出水口：进出水口应严格按图纸所示，采用圬工结构修筑，施工工艺应符合规范规定。
进出水口的沟床应整理顺直，使上下游水流稳定畅通。
当设有跌水井和急流槽时，应按图纸或监理工程师的指示进行施工。
8、涵背两侧的填筑：在涵洞防水层作好且盖板砼强度达到要求后即安排涵洞台背回填，涵洞两侧对称均匀分层同步进行填筑施工，在涵洞两侧不少于2倍孔径范围内对称进行，涵台背后1.0米范围内采用轻型夯实机械施工，当顶部填筑厚度大于1.0米后允许使用使用重型施工机械，涵洞台背回填必须分层填筑压实，并检测每一层压实度，符合规范要求后再进行下一层填筑，分层填筑厚度为20~30cm。
9、涵洞盖板顶面填土：涵洞盖板顶面填土应在涵洞盖板强度达到要求后分层填筑，第一层松铺厚度不小于50cm，使用压路机碾压时以静压方式进行。
区别
涵洞(图七)
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。
作用
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，主要表现在工程数量和工程造价上。
据有关资料介绍：涵洞工程数量约占桥涵总数的60% 一70%，平原地区，每公里约有1～3座；山岭重丘区，每公里平均约有4～6座。
涵洞工程造价约占到桥涵总额的40%左右。
特点
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：
(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。
(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。
