高填方路基涵洞通道计算
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涵洞计算1、涵洞的布设本路段小桥涵设置时主要考虑了:上游洞口应考虑流向,下游洞口以不危及农田村镇为原则,同时考虑到圆管涵利于施工,又经济简便,所以大部分形式均采用无压力式圆管涵形式。
本设计所取标准跨径为1.0m 。
本设计中涵洞的位置以及孔径见表1所示:管涵的标准跨径通常取50、75、100、125、150(cm )。
下面以排水总体规划图中K16+708处的涵洞计算为例。
采用的方法为径流形成法,此法是以暴雨资料为主推算小流域洪水流量的一种方法,是公路部门目前普遍使用的一种计算方法,该公式只适用于汇水面积F ≤30 km 2的小流域。
汇水面积:0.0312km ,主河沟平均比降:12.4%,流域土壤吸水类属:Ⅲ,年平均降雨量:793mm ,设计洪水频率1/50,汇流时间:30min ,径流系数:0.95,粗糙度系数n=0.014。
我国公路系统最常采用的是公路科学研究所提出的简化公式,其中未考虑洪峰削减的公式为:由涵洞设计手册得洪峰流量计算:。
()βγδϕ54230m z -h F Q =式中 Q P ——规定频率为P 时的雨洪设计流量(m 3/s )F ——汇水面积(km 2) h ——暴雨径流厚度(mm ) Z ——被植物或坑挖滞流的径流厚度φ——地貌系数,根据地型、汇水面积F 、主河沟平均坡 度I z 决定β——洪峰传播的流量折减系数,由汇水面积重心至桥涵的距离(L 0=0.3Km<1Km )及汇水区的类型(丘陵汇 水区)综合查表3.2-10得 γ——汇水区降雨不均匀的折减系数δ——考虑湖泊或小水库调节作用对洪峰流量影响的折减系数根据已知条件查《公路桥涵设计手册·涵洞》表4-8、表4-11、表4-12、表4-13、表4-14、表4-15,分别得地貌系数0ϕ取0.09,常用迳流厚度h 取53mm ,植物坑洼滞留的迳流厚度z 取10mm ,洪峰传播的流量折减系数β取1、降水不均匀折减系数γ取1.0、小水库(湖泊)调节折减系数δ取1。
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:L0=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d1=30cm;盖板板中厚d2=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γ1=25kN/m3;土容重γ2=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=γ2·H·b=21×.686×0.99=14.26194kN/m(2) 盖板自重g=γ1·(d1+d2)·b/2/100=25×(30+30)×0.99/2 /100=7.43kN/m2) 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Lp=P/L a/L b=280/0.99/2.69=104.83kN/m23.内力计算及荷载组合1) 由永久作用引起的内力跨中弯矩M1=(q+g)·L2/8=(14.26+7.43)×2.32/8=14.34kNm边墙内侧边缘处剪力V1=(q+g)·L0/2=(14.26+7.43)×2/2=21.69kN2) 由车辆荷载引起的内力跨中弯矩M2=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V2=p·L a·b·(L0-L a/2)/L0)=104.83×0.99×0.99×(2.00-0.99/2)/2.00=77.43kN3) 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(1.2M1+1.4M2)=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(1.2V1+1.4V2)=0.9×(1.2×21.69+1.4×77.43)=120.98kN4.持久状况承载能力极限状态计算截面有效高度 h0=d1-c-2.2/2=30-4-1.100=24.9cm=0.249m1) 砼受压区高度x=f sd·A s/f cd/b=330×0.003456/11.73/0.99=0.098m根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)中5.2.1关于相对界限受压区高度ξb的规定:HRB400钢筋的相对界限受压区高度ξb=0.53。
涵洞水泥土回填计算方法摘要:一、涵洞水泥土回填计算方法简介二、涵洞水泥土回填计算公式1.回填体积计算2.水泥用量计算3.土方量计算三、具体计算步骤与实例分析1.确定涵洞尺寸和回填高度2.计算回填体积3.确定水泥用量4.计算土方量四、注意事项与实用性建议正文:一、涵洞水泥土回填计算方法简介涵洞水泥土回填是道路、桥梁、隧道等基础设施工程中常见的施工工艺。
为了保证工程质量和进度,合理计算回填材料用量至关重要。
本文将详细介绍涵洞水泥土回填的计算方法,以供参考。
二、涵洞水泥土回填计算公式1.回填体积计算回填体积计算公式为:V = L × W × H其中,V 表示回填体积,L 表示涵洞长度,W 表示涵洞宽度,H 表示涵洞回填高度。
2.水泥用量计算水泥用量计算公式为:Q = γ × V其中,Q 表示水泥用量,γ 表示水泥密度,V 表示回填体积。
3.土方量计算土方量计算公式为:Q = γ× V其中,Q 表示土方量,γ 表示土壤密度,V 表示回填体积。
三、具体计算步骤与实例分析1.确定涵洞尺寸和回填高度首先,需要测量涵洞的长度、宽度和高度。
以一个实际工程为例,假设涵洞长度为20 米,宽度为10 米,回填高度为3 米。
2.计算回填体积根据公式V = L × W × H,将数值代入得到:V = 20 × 10 × 3 = 600 立方米3.确定水泥用量假设水泥密度为300 千克/立方米,将回填体积代入公式Q = γ × V,得到:Q = 300 × 600 = 180000 千克4.计算土方量假设土壤密度为1500 千克/立方米,将回填体积代入公式Q = γ × V,得到:Q = 1500 × 600 = 900000 千克四、注意事项与实用性建议1.计算过程中应注意单位的统一,确保数据准确性。
2.在实际施工过程中,应根据工程实际情况和土壤特性调整水泥用量和土方量。
涵洞设计承载力计算公式
涵洞设计承载力计算公式是用于评估涵洞结构能够承受的最大荷载的公式。
涵
洞是道路交通建设中常用的工程结构,它们通常用于通行水流的地下隧道,以便维持交通的连续性和便捷性。
因此,涵洞的设计承载力计算对确保道路安全和可靠性至关重要。
涵洞设计承载力计算公式的基本原理是基于结构力学的知识,考虑到涵洞结构
的几何形状、材料特性和应力分布。
下面是一种常用的涵洞设计承载力计算公式:P = 0.85 * (1 - Kc) * fy * A
其中,P表示涵洞的设计承载力,Kc是涵洞结构的填土侧限系数,fy是涵洞结构的钢筋屈服强度,A是涵洞截面的净面积。
在计算涵洞设计承载力时,需要首先确定涵洞的填土侧限系数Kc和钢筋屈服
强度fy。
填土侧限系数是指填土在作用于涵洞结构上时的限制力,根据填土的组
织结构和力学性质进行计算。
钢筋屈服强度则需要根据涵洞结构所使用的钢筋材料进行取值。
涵洞设计承载力的计算公式中,0.85是一个调整系数,用于考虑工程中的不确
定性和安全系数。
这个系数可以根据相关设计规范和实际工程情况进行调整。
需要注意的是,涵洞设计承载力计算公式仅用于初步评估涵洞结构的承载能力,真实的承载能力还需要进一步考虑复杂的地质条件、地下水位和实际荷载等因素进行详细设计和验证。
总而言之,涵洞设计承载力计算公式是用于评估涵洞结构的荷载承载能力的公式。
合理使用该公式可以确保涵洞结构的安全和可靠性,为交通运输提供良好的通行条件。
路基填方高程计算
路基填方高程计算指的是计算路基填方后的地面高程。
在道路建设中,填方是一项非常重要的工作,它可以改善道路的地形和排水情况。
在进行填方工作之前,需要对路基填方后的地面高程进行计算。
计算路基填方高程需要考虑多个因素,包括土壤的物理性质、填方的高度、填方斜坡的角度等。
首先需要进行土壤勘察,了解土质的情况和密度,以确定填方的稳定性和承载能力。
然后,根据填方高度和斜坡角度等参数,使用相关的计算公式或软件对路基填方后的地面高程进行计算。
在实际工程中,需要根据具体情况进行调整和优化计算结果,以确保路基填方后的地面高程符合设计要求和现场实际情况。
路基填方高程计算是道路建设中的一项关键技术,它直接影响着道路的安全性和使用寿命。
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福建林业职业技术学院校本实训教材第六章涵洞设计与放样第一节涵长计算一、正交涵洞长度计算(一)无超高加宽时:B上=B下=0.5BH—路基填土高度,涵底中心至路基边缘高度。
h上、h下——涵洞上下游洞口建筑高度。
m—路基边坡率i0——涵底坡度L上、L下——涵洞上下游水平长度(m)。
i0⋅m+m(H-h上)1+L上=B上i0⋅m-m(H-h下)1+L下=B下涵洞总长L= L上+L下若缘石外低端不在路基边坡延长线时,h上、h下用h上+t、h下+t 代替,t——厚,a——宽(二)有超高加宽时(设在平曲线内)1、i0与i1方向一致i0⋅m+i1)1⋅B+m(H-h上+L上=B上i0⋅m-WL下= 1+i1)⋅W-m(H-h下+B下B上、B下——半个标准路基宽W——路基加宽涵洞总长L= L上+L下注意:路基的设计高为未超高加宽前路基内侧边缘点的高程。
1 图6-2有超高加宽时涵长计算12、i0与i1方向相反i1)L上=⋅W-m(H-h上+W+B上i0⋅m+1i1)L下=⋅B+m(H-h下+B下i0⋅m-1涵洞总长L= L上+L下(三)斜交斜做涵洞因:L上•cosα=B上+ m(H- h上- L上•i0)+a 所以:图6-3有超高加宽时涵长计算2aL上=+m(H-h上)+B上i0⋅m+αcos同理:L下= 实训项目:根据已知条件计算涵洞长度。
a+m(H-h下)+B下i0⋅m-αcos图6-4斜交斜做涵长计算实训时间:2课时。
2第2/6页第二节涵址测量一、涵位中桩钉设直线上的涵位用花杆穿线的办法(经违仪)确定中桩,或用全站仪坐标法定设中桩。
曲线上的涵位用切线支距法定设中桩。
切线支距法步骤:1、预估ZY到涵中心桩的曲线长。
2、查切线支距X、Y,或根据曲线长和偏角计算X、Y。
3、沿切线方向量X、垂直距离Y得中心桩。
4、若该点不是河沟中心,则再估。
二、测斜交角度、高程(一)直线上的斜交角度涵洞的斜交角度指的是涵洞的中心线与道路中线垂直方向的夹角。
高填方路基涵洞通道计算探讨
摘要:高填方路基是我国公路常见的一种形式,其涵洞通道设计的合理性直接影响到路基工程的整体质量。
为此,本文结合工程实例,重点围绕抗弯承载力验算、桥台受力分析、抗滑移稳定性验算、地基承载力验算及台身承载力验算等方面探讨了涵洞通道的设计
工作,以供类似工程研究参考。
关键词:高填方路基;涵洞通道;桥台受力;地基承载力
随着我国社会经济建设步伐的加快,国家加大了对城乡基础设施建设的投资力度,特别是交通道路基础设施的建设。
目前,道路建设工程中普遍存在主要公路干道跨越农村公路的情况,在遇到高填方路基时往往需要考虑到涵洞通道上下部结构的受力情况,这其中就包括了汽车荷载计算和土压力计算。
如果高填方路基涵洞通道计算分析缺乏合理性,不仅会影响到道路建设工程的造价及整体质量,而且也会给行车安全带来一定的安全隐患。
因此,建设单位必须做好高填方路基涵洞通道的计算及设计工作。
有效宽度法是一种简化计算方法,指的是假定车轮荷载产生的效应由上部结构(整体现浇实心板)和下部结构(台身和基础)的有效宽度a来承受,取单位有效宽度进行计算,a参照jtgd62—2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》4.1.3条计算,其中覆土高度为h。
参照jtgd60—2004《公路桥涵设计通用规范》4.3.4条规定,扩散角采用30°。
1 工程概况
2.2 单位有效宽度整体现浇实心板裂缝宽度验算
根据jtgd62—2004中6.4条验算裂缝宽度,各参数的取值原则和验算步骤如下。
3 桥台受力分析
台帽采用c30钢筋混凝土,台身采用c20片石混凝土,基础采用m7.5浆砌片石。
按照jtgd60—2004中4.2.3条规定,在计算倾覆和滑动稳定时,台前地面以下不受冲刷部分土的侧压力可按静土压力计算。
4 桥台基础抗倾覆和抗滑移稳定性验算
5 地基承载力验算
6 台身承载能力极限状态验算
7 结语
通过探讨高填方路基涵洞通道计算工作可知,有效宽度法是一项实用性较强的方法,但计算结果略显保守,主要体现在一下方面:①整体现浇实心板计算时,纵桥向汽车荷载有效分布宽小于计算跨径,便认为汽车荷载沿板全跨分布;②涵洞扩散至上部顶面的汽车荷载分布强度考虑的因素过于单一,使计算结果略显保守;③桥台高度范围内侧压力实际上应该是逐渐减小的,这也使得计算结果略显保守。
参考文献:
[1] 陆宇翔;黄赞华.高填方涵洞通道设计[j].西部交通科
技.2011年第01期
[2] 王秀平.高填方涵洞地基处理范围的分析与计算[j].公路.2010年第10期。