涵洞的分类与构造

1 涵洞分类与构造
1 涵洞分类与构造
⑵ 盖板涵
盖板涵主要由盖板、涵台、洞身铺底 洞身铺底、伸缩缝、防水层等构成。
1 涵洞分类与构造
1 涵洞分类与构造
1 涵洞分类与构造
⑶ 拱涵 拱涵主要由拱圈、护拱、涵台、基础 基础、铺底、沉降缝及排水设施组成。
1 涵洞分类与构造
1 涵洞分类与构造
⑷ 箱涵
单孔有圬工基础 双孔有圬工基础
详细讲解单孔有圬 工和无圬工基础管 涵
2 涵洞施工
管涵
单孔无圬工基础 双孔无圬工基础
2 涵洞施工
⑴ 单孔有圬工基础管涵
2 涵洞施工
施工程序
① 挖基坑并准备修筑管涵基础的材料 挖基坑并准备修筑管涵基础的材料； ② 砌筑圬工基础或浇筑混凝土基础 砌筑圬工基础或浇筑混凝土基础； ③ 安装涵洞管节，修筑涵管出人口端墙 修筑涵管出人口端墙、 翼墙及涵底(端墙外涵底铺装 端墙外涵底铺装)； ④ 铺设管涵防水层及修整 铺设管涵防水层及修整； ⑤ 铺设管涵顶部防水粘土 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。 填筑涵洞缺口填土及修建加固工程
（a）斜交斜做 ）
(b) 斜交正做
2 涵洞施工
物资准备 技术准备
现场核对、 现场核对、施工详 图、施工放样
施工准备
劳动组织准备 施工准备
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 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 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 然后运往现场安装。
2 涵洞施工
混凝土基础
2 涵洞施工
单孔有圬工基础管涵施工工序

组成：由垂直缝分开的管节组成， 每节有独立的水 。 b. 急流坡式底槽：适用坡度大于12.5%。 形式：齿形和台阶形。 c.小坡度底槽：适用于地质情况不好，不允许修建 坡度较大的涵洞时。
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19.2.3
洞口建筑
1. 组成： 由进口和出水口两部分组成。
2. 作用：使涵洞与河道顺接、流水顺畅； 确保路基边坡稳定、免受冲刷。 4. 要求：洞口进水口河床必须铺砌 。 特点：构造简单、泄水能力小。 构造要求：由一垂直于涵洞轴线的竖直端墙以及
盖于其上的帽石和设在其下的基础组成。
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正交可使涵宽和涵身长度最小。 若正交能导致水流不畅，冲毁农田、堤坝或危及 涵洞、路堤本身时，不宜勉强正交，可斜交。
b.立面布置
a）齿状基础
b）扶壁式基础；
c）台阶式基础
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适用条件：产石非丰富地区，跨径较大的涵洞。 4. 砖涵 分类：砖拱涵 特点：取材容易、强度低。 适用条件：非水流含碱量大或冰冻地区。 5. 其它材料涵洞 分类: 陶瓷管涵、铸铁管涵、波纹管涵、石灰三合 土拱涵。
2. 按构造形式分类
1. 管涵 特点：造价低、不需墩台、圬工数量少。
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概述 3）钢筋混凝土涵 分类：管涵、盖板涵、拱涵和箱涵。 特点：涵身坚固、经久耐用、养护费用少，便于运输 适用条件：产石非丰富地区，跨径较大的涵洞。 4）砖涵 分类：砖拱涵 特点：取材容易、强度低。 适用条件：非水流含碱量大或冰冻地区。 5）其它材料涵洞 分类：陶瓷管涵、铸铁管涵、波纹管涵、石灰三合土拱涵。
概述 4、按水力性能分类 1）无压力式涵洞 特点：进口水流深度小于洞口高度，水流流径全涵保 持自由水面。 2）半压力式涵洞 特点：进口水流深度大于洞口高度，水流仅在进口处 充满洞口，在涵洞其面。 3）有压力式涵洞 特点；涵前壅水较高，全涵内充满水，无自由水。 4）倒虹吸管 特点：路线两侧水深都大于涵洞进出水口高度，水口 设置竖井，水流充满涵身。
概述 2）涵洞类型的选择 涵洞的选择上，要考虑的因素包括
地形、地质、水文和水力条件。 经济造价。 材料选择和施工条件。 养护维修。
3）涵洞孔径的确定 根据设计流量确定涵洞的净跨径，在确定涵洞净跨径时，应 结合涵洞净高综合考虑。《公路桥涵设计通用规范》规定的涵洞 标准跨径有75cm，100cm，125cm，150cm，200cm，250cm，300cm， 40cm，500cm共9种。
概述 2、涵洞设计 1）涵洞设计的一般原则 宜就地取材，尽量节约钢材。 尽量套用标准设计，从而加快设计、施工速度。 在同一段线路范围内应尽量减少涵洞类型，以便大量集中制造、 简化施工。 充分考虑到日后维修养护的方便。 同一段线路的涵洞应做合理的布局，使全线桥涵能形成畅通无 阻的、良好的排水系统。 设计中应加强方案比选工作，除技术条件外，应充分考虑经济 效益，节省投资。
概述 2、 按构造形式分类 1）管涵 特点：造价低、不需墩台、圬工数量少。 2）盖板涵 特点：构造简单、易于维修。 适用条件：低路基上修建。 3）拱涵 特点：承载能力大、砌筑容易。 适用条件：跨越深沟、高路堤。 4）箱涵 特点：整体性强、用钢量多、造价高点：洞顶不填土或高度小于50cm。 适用条件：低路堤或沟渠。 2）暗涵 特点：洞顶填土大于50cm 适用条件：高路堤、深沟渠。

概述
2、涵洞设计 1）涵洞设计的一般原则 ➢ 宜就地取材，尽量节约钢材。 ➢ 尽量套用标准设计，从而加快设计、施工速度。 ➢ 在同一段线路范围内应尽量减少涵洞类型，以便大量集中制造、 简化施工。 ➢ 充分考虑到日后维修养护的方便。 ➢ 同一段线路的涵洞应做合理的布局，使全线桥涵能形成畅通无 阻的、良好的排水系统。 ➢ 设计中应加强方案比选工作，除技术条件外，应充分考虑经济 效益，节省投资。
涵洞构造
（1）圆管涵洞身组成：各分段圆管节和支承的基础垫层。 （2）刚性管涵：在横断面上是一个刚性圆环
四铰管涵：可布置在天然地基或砂垫层上 （3）常用孔径：d=50cm、75cm、100cm、125cm、150cm、200cm。
对应管壁高度δ=6cm、8cm、10cm、12cm、14cm、15cm。 （4）基础垫层厚度t的确定
概述
4、按水力性能分类 1）无压力式涵洞 特点：进口水流深度小于洞口高度，水流流径全涵保 持自由水面。 2）半压力式涵洞 特点：进口水流深度大于洞口高度，水流仅在进口处 充满洞口，在涵洞其面。 3）有压力式涵洞 特点；涵前壅水较高，全涵内充满水，无自由水。 4）倒虹吸管 特点：路线两侧水深都大于涵洞进出水口高度，水口 设置竖井，水流充满涵身。
涵洞的概念、分类与构造
➢1、概述 ➢2、涵洞构造
概述
第一节 概述
概述
一、涵洞的概念和分类
涵洞：是公路工程中的小型构造物，虽然在总造价中，其所占比 例很小，但涵洞施工质量好坏，直接影响到公路工程的整体质 量及使用性能，以及周围农田的灌溉、排水。
1、按建筑材料分类 1）石涵 分类：石盖板涵和石拱涵。 特点：造价、养护费用低、节省钢材和水泥。 适用条件：产石资源丰富地区 。 2）混凝土涵 分类：现场浇筑 、预制成拱涵、圆管涵和小跨径。 特点：节省钢材、易于预制。 适用条件：产石非丰富地区、跨径较小的涵洞。

9.2 涵洞施工
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9.2 涵洞施工
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安装要求
9.2 涵洞施工
支立牢固、拆卸方便、纵向连接稳定、 拱架外弧平顺
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9.2 涵洞施工
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拆卸要求
9.2 涵洞施工
a.拱圈圬工强度达到设计值的340％时，拆除拱架后方可填土
b.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， 从跨径中点开始逐步向边拆除。
小知识
涵洞与桥梁的区别在于跨径大小规模不同；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。
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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？
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⑴ 就地浇筑的拱涵和盖板涵
钢拱架
图示是用钢轨制成 的跨径1．5～3．0m 拱涵的钢拱架
9.2 涵洞施工
拱涵钢拱架 精品PPT
Байду номын сангаас
土牛拱胎
9.2 涵洞施工
在水流不大的情况下，小桥涵施工可以用 土牛拱胎代替拱架，这种方法既能节省木料， 又有经济、安全的特点。
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9.2 涵洞施工
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⑵ 就地浇筑的箱涵
① 箱涵基础
9.2 涵洞施工
涵身基础分为有圬工基础和无圬工基础两种
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② 箱涵身和底板混凝土的浇筑
9.2 涵洞施工
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 次浇筑完成，施工缝应设在涵身沉降缝处。

洞顶填土 H≥ 0.5m；
明涵
洞顶填土 H ＜ 0.5m；
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。
暗涵
1-4、按水力性质分 类
－入口水流深度大于洞口高度，水流充满洞口，但在洞身全长范围内（进水口处除外）都具有自由水面。
（2）半压力式涵洞
－入口水流深度小于洞口高度，并在洞身全长范围内水面都不触及洞顶，洞内具有自由水面。
－上游沟槽开挖坡度，据河沟土质确定，一般1:1～1:2。
－跌水井与河槽连接处可采用吊沟或U型断面急流槽形式。
3-1、进水口河床加固（续）
为减缓槽内流速，还可在槽底增设人工加糙措施;
常见加固的类型 ：
铺砌加固
一般铺砌、延长铺砌加深截水墙
挑坎防护
表层流速增加，底部流速大大减小
特殊消能设施
急流槽、跌水、消力池
（1）无压力式涵洞
－入口水深大于洞口高度，并在洞身全长范围内都充满水流且无自由水面。
（3）压力式涵洞
2 、洞身构造及洞口建筑
2-1、洞身构造
作用：
保证水流通过；
直接承受荷载压力和填土压力，并将其传递给地基。
组成
承重结构（如拱圈、盖板等）、涵台、基础、防水层、伸缩缝等。
涵身纵坡 : ≮ 0.4％
洞身、路基、河道三者的连接构造物。
－由进水口、出水口、沟床加固组成。
作用：
－使涵洞与河道顺接、流水顺畅； －确保路基边坡稳定、免受冲刷。
2-2、洞口建筑
3 、出入口河床加固处理
3-1、进水口河床加固 1）在河沟纵坡小于10％、河沟顺直、纵坡平缓的情况下，仅对进口采用干砌片石铺砌加固。 铺砌长度通常采用1.0m。 当流速较慢，为减少铺砌数量，也可用U形铺砌形式。

❖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。
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2 涵洞的分类
❖ 水力性能分类
涵
按水利性能分类，涵洞可分为无压力式涵洞、半
洞
压力式涵洞、压力式涵洞。
其
无压力式涵洞
他 分
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
——工地预制安装
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4 涵洞施工
⑴ 就地浇筑的拱涵
钢拱架
图示是用钢轨制成 的跨径1．5～3．0m 拱涵的钢拱架
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拱涵钢拱架
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4 涵洞施工
土牛拱胎
在水流不大的情况下，小桥涵施工可以用 土牛拱胎代替拱架，这种方法既能节省木料， 又有经济、安全的特点。
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洞基础和管节向下滑移，每 段长度一般为3～5m，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2～3m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
管节斜置的办法，斜置的坡度不得
②混凝土及石砌涵洞的洞身、端墙和翼墙的被土掩埋部分，只 需将圬工表面凿平，无凹入存水部分，可不设防水层。但北方 严寒地区的混凝土结构仍需设防水层。
③钢筋混凝土盖板明涵的盖板部分表面可先涂抹热沥青两次， 再于其上设2cm厚的防水水泥砂浆或4～6cm厚的防水混凝土。 其上可按照设计铺设路面。
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单孔有圬工基础
管涵
双孔有圬工基础 单孔无圬工基础

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箱 涵
⑸ 洞口建筑
9.1 涵洞分类与构造
洞口是洞身、路基、河道三者的连接构造物。
端墙式
常用的洞口形式
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
正交涵洞的洞口建筑
9.1 涵洞分类与构造
a)端墙式； b）八字式； c) 走廊式；
d）平头式
斜交涵洞的洞口建筑
9.1 涵洞分类与构造
（1）斜交斜做（图a)]：涵洞洞身端部与路线平行，此种做法称斜
9.2 涵洞施工
陡坡台阶管涵
⑷ 管涵基础修筑
地基土为岩石
基础修筑
地基土为砾石土 地基土为粘性土
地基土为软性土
9.2 涵洞施工
无圬工基础、挖去风 化层或软层
无圬工基础、用砂填 充地基土空隙并压实
采用0.5m厚的圬工 基础
换填、粉喷 拌和、木桩
9.2 涵洞施工
拱涵、箱涵、盖板涵施工技术 拱涵、盖板涵、箱涵的施工——现场浇筑
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（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
9.2 涵洞施工
物资准备
施工准备
技术准备 劳动组织准备 施工准备
现场核对、施工详 图、施工放样
管涵施工技术
9.2 涵洞施工
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。