圆管涵设计说明

圆管涵设计说明一、技术标准与设计规范1、《公路工程技术标准》JTGB01-20142、《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-20153、《公路用工桥涵设计规范》JTGD61-20054、《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTGD62-20045、《公路桥涵施工技术规范》JTG/TF50-20116、《公路涵洞设计细则》JTG∕TD65-04-20077、《公路桥涵地基与基础设计规范》JTGD63-2007二、技术指标1.孔径：0.3m、0.8m、1.Om>1.5m；2.汽车荷载等级：公路一H级：3.设计安全等级：三级；4.环境类别：I类；三、主要材料1、圆管涵主要材料2、原材料原材料应有供应商提供的出厂检验合格证明书，并应按《公路桥涵施工技术规范》(JTG/TF50-2011)规定的检验项目、批次规定，严格实施进场检验。

1)混凝土水泥：应采用品质稳定的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，碱含量不宜大于0.60%,熟料中C3A含量不应大于&0%。

其余技术要求尚应符合《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)的规定，不应使用其它品种水泥。

细骨料：应采用硬质洁净的天然中粗河砂，也可使用经专门机组生产、并经试验确认的机制砂，其细度模数宜为2.6~3.2,含泥量不应大于2.0%,泥块含量不应大于0.5%(高性能混凝土),其余技术要求应符合《公路工程集料试验规程》(JTGE42-2005)的规定。

粗骨料：应采用坚硬耐久的碎石或卵石，空隙率宜小于40%,压碎指标宜小于20%,粗骨料母岩的抗压强度与混凝土设计强度之比应不小于1.5,含泥量不应大于1.0%,泥块含量不应大于0.5%,针片状含量宜小于10%；粒径宜为5mm~20mm,连续级配，最大粒径不应超过25mm,且不应大于钢筋最小净距的3/4；其余技术要求应符合《公路工程集料试验规程》(JTGE42-2005)的规定。

选用的骨料应在施工前进行碱活性试验，应优先采用非活性骨料；不应使用碱-碳酸盐反应活性骨料和膨胀率大于0.20舟的碱-硅酸反应活性骨料；当所采用骨料的碱-硅酸反应膨胀率在0.10%~0.20%时，混凝土中的总碱含量不宜大于3.0kg∕m3,且应经碱-骨料反应抑制措施有效性试验验证合格。

第 1 页说明一、技术标准：(一)管节孔径：Φ1.0m，Φ1.50m。

(二)管顶填土高度：0.5～10.0m。

(三)涵洞斜度Ф(指与路中心线的法线的夹角)：0°、5°、10°、15°、20°、25°、30°、35°、40°、45°。

(四)洞口型式：八字式。

(五)地基容许承载力：0.15MPa。

(六)设计荷载：汽车-超20级，挂车-120。

二、设计标准与规范：1、交通部标准《公路工程技术标准》JTJ001-97。

2、交通部标准《公路桥涵设计通用规范》JTJ021-89。

3、交通部标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTJ023-85。

三、主要材料：钢筋：螺旋形主钢筋为甲级冷拔低碳钢丝、直径为Фb5mm，抗拉设计强度为Rg=520MPa，纵向钢筋为Ⅰ级钢筋(3号钢)直径Ф6mm。

混凝土：管节C30；端墙墙身20号；端墙基础15号；管基10号。

浆砌片石：洞口翼墙墙身、翼墙基础、洞口河床铺砌及隔水墙7.5号。

三、施工要求：（一）预制管节建议采用离心法旋转成型的工艺，工厂集中预制Ф1.0圆管一般仅用于互通匝道、联络线和被交叉道路上；Ф1.5圆管一般用于主线上，圆管涵的设置应按2.0米标准管节执行，0.5米标准管节仅作为调整管节使用。

（二）当Ф1.0涵顶填土高度大于6米或Ф1.5涵顶填土高度大于4米时，螺旋钢筋采用双肢平行并绕。

（三）若地质土质较差，其地基允许承载力小于0.15MPa时，应采取换土措施，其换土深度由计算确定。

对于膨胀土地段，管底砂砾垫层改为砂垫层，厚度为1.0米。

（四）涵洞长每4～6m设沉降缝一道。

（五）施工放样时，必须注意管涵的全长、管节的合理配置以及洞口端墙的准确位置。

根据设计图的计算长度L，斜交管涵首先配置两端各一斜管节(两节合计长度为Lj+0.5m)和若干个2m正管节，余下不足 2.0m部分以0.5m正管节调整，故实际涵长L=(Li+0.5)+2n1+0.5n2+E(式中：n1、n2分别为2.0m、0.5m正管节节数，E为沉降缝宽度和考虑误差的预加长度3～5cm)，L与L之差上下两端平均分配。

一、设计依据(1) 部颁《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)(2) 部颁《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)(3) 部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)(4) 部颁《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》(JTJ022-85)(5) 部颁《公路工程抗震设计规范》(JTJ004-89)(6) 部颁《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)(7) 部颁《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)二、技术标准三、主要材料四、设计要点结构计算考虑承载能力极限状态和正常使用极限状态下的各种最不利组合，对强度、裂缝、变形进行控制。

(一) 圆管涵、倒虹吸1. 管壁各断面的弯矩计算采用刚性圆管涵计算方法计算；φ1.0米管涵管壁厚度与孔径比采用3∶20，φ1.5米管涵管壁厚度与孔径比采用1∶10。

2. 管身荷载：管身所受恒载包括管身自重、管身侧面及顶面土压力。

管身所承受的活载即车辆荷载通过填土按30°扩散角分布于管顶假定的水平面上，当分布宽度小于计算孔径时，按局部均布荷载计算；基底竖向反力假定通过基础均匀分布；圆管的侧压力强度按管顶水平面以上土柱引起的水平荷载计算；填土容重为18kN/m3，内摩擦角为35°。

3. 据管顶及管侧内力计算结果，按单筋截面砼配置管壁内、外两层受力钢筋。

4. 内径为1.5m的圆管涵用于主线上，内径为1.0m的圆管涵用于填土高度小于4.0m的互通匝道上。

5. 倒虹吸水头差(竖井进出口至管涵中心处的高差)≤12米。

(二) 箱涵1. 箱身按闭合箱形截面，取1m箱长进行内力计算，顶、底板按受弯构件配筋，侧墙按偏心受压构件计算。

2. 箱身荷载箱身所受恒载包括箱身自重、箱身侧面及顶面土压力、搭板重(填土高度小于0.5m时)。

箱身所受活载，按30°角扩散车轮荷载，不计冲击力。

活载通过填土引起的侧压力，按箱身全长范围内的箱后填土破坏棱体上的活载换算成等代均布土层厚度计算。

第 1 页 共 2 页通 用 图 设 计 总 说 明一、技术标准和技术规范1、中华人民共和国交通部部颁《公路工程技术规范》JTG B01-2003。

2、中华人民共和国交通部部颁《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004。

3、中华人民共和国交通部部颁《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 JTG D62-2004。

4、中华人民共和国交通部部颁《公路圬工桥涵设计规范》JTG D61-2005。

二、技术指标1、涵洞类别及主要尺寸如下表：2、车辆荷载：公路－Ⅰ级，公路－Ⅱ级。

三、主要材料注：1、表列石料为最低标号。

2、砂、石料的质量要求按《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）有关条文办理。

四、设计要点1、管节内按刚性管节受弯构件计算，不考虑管壁环向压力和径向剪力的影响，且按不同填土高度的受力情况配筋。

2、斜管节未另行作结构验算，适当配置构造钢筋。

3、正管节分段长度为：1.5m 及2.0m 两种，可根据需要组合成0.5m 为基数的各种涵洞长度。

4、斜管节中轴线长度：孔径0.75、1.00、1.25m 为1.5m ，孔径1.5、2.0m 为2.0m 。

5、管节基础① C20混凝土基础厚度，应根据地基土壤类别、状态、地基容许承载力及受荷载后变形大小，涵位是否经常浸水以及洞顶填土高度、垫层材料种类等具体情况综合分析后选用。

② 地基分类及相应基础厚度值Ⅰ类：紧密的碎、卵石类土（卵石、砾石），完整的岩层，采用无基础形式。

Ⅱ类：一般密实的碎、卵石土，硬塑～坚硬粘土，中等密实的中砂、粗砂、破碎岩层等，采用无基础形式Ⅲ类：中等密实的饱和粉砂、细砂土，软塑～硬塑粘土、亚粘土、较密实的人工填土、风华岩层等，基础厚度取50cm 。

Ⅳ类：松散的饱和粉砂、细砂土，流塑～软塑粘土、亚粘土、一般密实的人工填土等，基础采用50cm 。

③ 对于裂粘土地区，应根据涵位地基膨胀潜势大小，采用预湿换土、石灰（水泥）稳定等工程处治措施减弱和完全消除膨胀潜势后，基础厚度可取100cm。

1、管涵施工放样：放出轴线，端线及开挖边线，轴线桩放到开挖线以外后用水泥浆保护好,同时在开挖线附近加设一个临时水准点的固定位置，用来控制各结构部位的标高，经监理工程师核实无误后方可进行施工。

2、基坑开挖：基坑由挖掘机开挖至高于设计标高20cm左右,自检合格后,及时报监理工程师做地基承载力试验，经监理工程师检验合格后，由人工挖至设计标高,人工清理整平。

基坑顶面应设置排水沟，防止地面水流入基坑，基坑顶有动载时,坑顶边与动载间应留有不小于2m宽的护道.3、垫层施工：圆管涵采用的垫层材料为压实的连续砂砾垫层，其压实度在95%以上(按重型击实法试验测定）,砂砾垫层应分层压实、摊铺不得有离析现象，否则必须重新拌和铺筑。

4、混凝土运输：圆管涵基础砼在施工现场拌和浇注，采用农用车配料斗运输,16t吊车施工浇注，为确保砼质量，应严格控制施工配合比,砼搅拌时间,防止运输过程中产生离析现象，保证砼的和易性及塌落度满足设计要求。

5、混凝土浇注A．基坑内应设排水设施,在砼浇注前,基坑底部不允许有积水.B．砼浇注时由高处落下的高度不得超过 2.0m，当浇注高度过高时，应采用导管和溜槽，并保持导管和溜槽干净,在使用过程中避免离析。

C．砼浇注时按水平法分层浇注，插入式振捣器振捣，捣实厚度不得超过40cm，相邻两层砼浇注时间不得超出2小时。

避免两层砼表面脱开。

D．振捣器插入砼或拔出时要慢，以免产生空洞，且要垂直的插入砼。

振捣时间不宜过长或过短,以振捣处砼料出浆没有明显下沉和气泡冒出为宜。

E．在浇注过程中，应经常检查模板和支架稳定,防止走模，发现问题应及时采取相应措施进行处理，确保砼施工质量。

F．工程的每一部份砼的浇注日期、时间及浇注条件都要保证有原始的施工记录,供监理工程师随时检查使用。

5、砼养生A．砼浇注完成后，待表面收水并硬化后对混凝土进行养生，洒水养生最少保持7d以上或监理工程师批示的天数。

B．基础在拆模以前应连续保持湿润。

圆管涵设计说明范文圆管涵是一种常见且广泛应用的桥梁结构，用于解决河道、溪涧、道路等水流交汇处的涵洞需求。

圆管涵有着简单、经济、施工方便等优点，广泛应用于交通、水利、城市建设等领域。

本文将对圆管涵的设计进行说明，包括设计基本原理、设计参数、结构设计等方面。

一、设计基本原理圆管涵的设计基本原理是在交汇处设置一段圆形截面的管道，通过控制管道的直径和长度，使水流通过管道，达到解决水流交汇处的涵洞需求。

在设计过程中，需要考虑水流量、水流速度、土质条件、地质条件、环境条件等因素，确保圆管涵能够承受预期的水流冲击和地下水位压力，并且不会对周围环境和结构造成不利影响。

二、设计参数在进行圆管涵设计时，需要确定以下参数：1.内径：圆管涵的内径主要根据预计的水流量和水流速度来确定，通常根据经验公式计算得出。

2.厚度：圆管涵的厚度应根据土质条件和地下水位压力等因素来确定，并确保其能够承受预期的水流冲击力。

3.长度：圆管涵的长度应根据实际需要进行确定，通常需要考虑水流过涵洞时的水力压力等因素，并确保涵洞内的水流速度和水压都处于合理范围内。

三、结构设计圆管涵的结构设计主要包括涵洞底部设置、连接方式、加固措施等方面：1.涵洞底部设置：涵洞底部应进行适当处理以确保水流顺畅通过，并避免堆积淤塞。

常用的处理方式包括设置挡板、提升涵洞底部、改善涵洞底部坡度等。

2.连接方式：对于较长的圆管涵，需要设置适当的连接方式，以确保涵洞整体的连续性。

常用的连接方式包括搭接连接、螺栓连接等。

3.加固措施：对于需要加固的圆管涵，可以采取增加加固环、钢筋混凝土增强等措施，提高涵洞的承载能力和抗冲击能力。

四、验算与施工在完成圆管涵的设计之后，需要进行相应的验算，确保其能够满足设计要求。

常用的验算包括水流冲击力验算、土压力计算、地下水位压力计算等。

根据验算结果，进行相应的修正和调整，并编制涵洞施工图纸。

在施工中，需要注意涵洞的基坑开挖、管道安装、边坡稳定等方面的施工要求，并进行相关的检查和验收。

钢筋混凝土圆管涵及倒虹吸管设计说明一、技术标准与技术规范1.中华人民共和国交通部颁标准《公路工程技术标准》JTG B01-2003。

2.中华人民共和国交通部颁标准《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004。

3.中华人民共和国交通部颁标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D62-2004。

4.中华人民共和国交通部颁标准《公路圬工桥涵设计规范》JTG D61-2005。

二、技术指标1.涵洞类别及主要尺寸：涵洞类别跨径或管径(m) 涵顶填土高度(m)管节长度(m)斜度α(°) 备注钢筋混凝土圆管涵0.75、1.0、1.25、1.50、2.000.5～20.01.49、1.990、15、30、45 环境条件:Ⅰ级钢筋混凝土倒虹吸管1.0、1.25、1.50 ≥0.9 1.49、1.99 02.车辆荷载：公路－I级。

三、主要材料部位主要材料预制涵管C30砼涵管座C20砼涵管基础C20砼帽石、缘石C20砼翼墙墙身、基础C20砼铺底、锥坡、隔水墙M7.5砂浆砌MU40片块石表列石料为最低强度等级砂、石料的质量要求按《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)有关条文办理四、设计要点1. 计算假定，由于本通用图圆管涵采用有基础形式，基础形式固定支承，中心角127o。

根据公路桥涵设计手册《基本资料》固定支承，中心角120o圆管涵内力计算系数为0.231,且忽略管壁环向压力N及径向剪力Q,仅考虑管壁上的弯距M。

（1）管节自重荷载q1=γ1t（2）填土产生的均布垂直压力q2=γ2h（3）填土产生的均布水平压力q3=γ2Htg2(45 o -φ/2)（4）车辆荷载产生的均布垂直压力q4=∑G/ab（5）车辆荷载产生的均布水平压力q5=(∑G/ab)×tg2(45 o -φ/2)式中：γ1-管节的材料容重(KN/m3)，γ2-土的容重(KN/m3)，γ2=21 KN/m3H-管节上的填土高度(m)t-管壁厚度(m)φ-土的内摩擦角(度)r-管壁内外径的平均半径(m)∑G-车轮或履带荷载轴重(KN)a,b-车轮或履带荷载压力分布长度(m)圆管涵内力计算公式2.管节内力按刚性管节受弯构件计算，不考虑法向力和剪力的影响，且按不同填土高度的受力情况配筋。

涵洞设计说明4.1技术标准与设计规范：1）中华人民共和国交通部部颁标准《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）。

2）中华人民共和国交通部部颁标准《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2004）。

3）中华人民共和国交通部部颁标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）。

4）中华人民共和国交通部部颁标准《公路砖石及混凝土桥涵设计规范》（JTG D61-2005）。

5）中华人民共和国交通部部颁标准《公路涵洞设计细则》（JTG/T D65-2007）。

4.2 技术指标1）净跨径： 1.0m2）斜度：0°（涵洞轴线与路线法线之夹角）3）荷载等级：公路-Ⅰ级4）涵洞类型：圆管涵5）地基容许承载力：250KPa6）本设计段共1道圆管涵4.3 主要材料1）圆管涵：C30钢筋混凝土2）帽石：C25混凝土3）管涵基础：C15混凝土3）基础垫层：砂砾石4.4 设计要点1）圆管涵管节配筋按纯弯板断面分析。

2）活载计算理论：按刚性管节计算，即不考虑管节的变形，也不考虑涵洞顶土柱和周围填土间的摩擦力。

3）在涵底地基容许承载力较低而不满足相应图纸中容许承载力要求时，必须对地基进行加固处理，以符合设计要求。

4）涵洞过水流量按无压力式涵洞设计。

5）涵顶填土高度控制范围：0～4m。

4.5 施工要点1）预制管节，建议采用离心法旋转成型的工艺，工厂集中预制，或向水泥制管厂订制。

管节分段长度，分别为1.0m和0.5m(调整涵长用)。

管节必须在混凝土达到设计强度的70％以后，才能脱模、堆放和运输。

脱模时应在管壁上注明适用的填土高度。

2）管节接头采用热沥青浸炼的麻絮填塞，管内和管外各填一半，不得从管外一次填满，最后用满涂热沥青的油毛毡围裹两道。

3）管涵基础、垫层应按设计要求铺设，必须注意平整，砂砾垫层必须均匀、密实。

4）沿涵长每隔4～6米设一道沉降缝。

另外在涵洞基础襟边以上，沿接缝、沉降缝周围设置20厘米，顶宽25厘米的粘土保护层。

圆管涵说明说明一、设计规范（一）《公路桥涵通用设计规范》（JTG D60-2004）；（二）《公路圬工桥涵设计规范》（JTG D60-2005）；（三）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）；（四）《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTJ024-85）。

二、技术标准（一）设计荷载：公路-Ⅱ级；（二）环境类别：Ⅰ类；（三）孔径：0.75 m、1.0m、1.25m、1.50m；（四）管顶填土高度：0.5m～12.0m；（五）斜度：0°～45°。

三、主要材料（一）管身混凝土：C30（二）管身钢筋：R235、HRB335；（三）端墙、河床铺砌、八字翼墙及基础、隔水墙：M7.5浆砌片石，刚性基础、帽石：C30砼；（四）锥形护坡：M7.5浆砌片石；（五）片石标号≥MU30。

四、设计要点（一）本图按无压力式和半压力式管涵设计，出水口按自由堰流；（二）设计计算：a．本通用图采用极限应力法对截面进行了应力和裂缝计算；b．活载计算理论：按刚性管节计算即不考虑管节的变形，也不考虑涵洞顶土柱和周围填土间的摩擦力，采用角度分布法计算，半无限弹性体理论核算；c．管节配筋按纯弯板断面分析，采用双向配筋管壁设置内外圈两层钢筋，并根据管径大小分别配用不同等级的钢筋，管节配筋由裂缝控制设计；d．土重：按土柱重理论计算，内摩擦角φ=35°，土容重：18kN/m3。

（三）构造e．管节分标准管节和调整长度的辅助管节，标准管节长2m，辅助管节长0.5m；f．洞口型式分一字式、八字式、井闸式和井字洞口，八字式洞口水流条件较好，造价亦较低，宜采用八字式，当采用一字式洞口时，为保证端墙稳定及改善排水，应采用锥形护坡；g．基础构造：柔性基础的端部上层采用浆砌片石或片石混凝土，下层采用砂垫层铺设，中部均采用砂垫层铺设；刚性基础采用C20砼；五、施工要点（一）管节在对头拼接时，填塞缝隙的麻絮，上半圈应从外往里填塞，下半圈应从里向外填塞；（二）管节预制、运输、存放时，应注意轻放，堆放的底面应平整，必要时铺设5～10cm的砂垫层，使受力均匀，以免管节开裂；（三）洞顶填土厚0.5m～1.0m时，管顶路基及管身两侧，在不小于两倍孔径范围内，应用含灰量9%的石灰土每20cm一层，分层夯实，达到90%的压实度，或用天然级配砂石料保持最佳含水量每20cm一层，分层夯实，压实度达到96%；（四）涵洞应设上拱度，其数值视基底土的种类按下表确定。