橋梁工程主講：劉振華第二節(jié)涵洞的設(shè)計(jì)與計(jì)算主講：劉振華涵洞的設(shè)計(jì)一、涵洞的勘測(cè)步驟1．外業(yè)測(cè)量1）勘測(cè)前的準(zhǔn)備工作⑴收集沿線(xiàn)和區(qū)域地質(zhì)特征資料及地質(zhì)圖；⑵通過(guò)水利部門(mén)了解現(xiàn)有及規(guī)劃的水利設(shè)施、降雨等資料；〔3〕組織與配備完成該項(xiàng)勘測(cè)任務(wù)的人員、儀器、工具等。2）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量⑴確定涵洞的位置根據(jù)已定的路線(xiàn)的走向及水流流向確定涵洞中心樁號(hào)，并測(cè)定涵洞中線(xiàn)與路線(xiàn)的夾角（斜交角）；⑵河溝縱斷面測(cè)量河溝縱斷面一般沿溝底施測(cè)，施測(cè)長(zhǎng)度為上、下游洞口外20米（如遇有跌水陡坡時(shí)要適當(dāng)增加施測(cè)長(zhǎng)度），并采用1：100或1：200的比例繪出河溝縱斷面圖。

涵洞的設(shè)計(jì)⑶測(cè)繪涵位地形圖內(nèi)容包括路線(xiàn)、河溝、附近建筑物的相對(duì)位置；涵位的路線(xiàn)里程樁號(hào)；歷史洪水位泛濫范圍；原地面（含河溝底）主要特征點(diǎn)的標(biāo)高等。⑷地質(zhì)勘探涵洞的位置應(yīng)盡量設(shè)在地質(zhì)構(gòu)造和河床穩(wěn)定之處。為了了解涵洞基底土壤的承載能力、地質(zhì)構(gòu)造和地下水情況及其對(duì)構(gòu)造物的穩(wěn)定性影響等，就必須進(jìn)行地質(zhì)勘探。涵洞工程的地質(zhì)勘探采用調(diào)查與挖探、鉆探相結(jié)合?！?〕外業(yè)核對(duì)待路線(xiàn)設(shè)計(jì)線(xiàn)確定后，將涵洞結(jié)構(gòu)型式示意圖繪在河溝縱斷面上進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)核對(duì)，最后確定涵洞布置方案、結(jié)構(gòu)型式、孔徑、涵底標(biāo)高、涵底坡度及洞口型式等。涵洞的設(shè)計(jì)二、涵洞設(shè)計(jì)

1．涵洞的平面布置涵洞位置一般應(yīng)服從路線(xiàn)走向，只有遇到大洼深溝或與路線(xiàn)斜交夾角太小，工程量過(guò)大或施工困難時(shí)，才進(jìn)一步權(quán)衡利弊，在不降低路線(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的前提下局部調(diào)整路線(xiàn)，使之從較好的涵位通過(guò)。1）涵洞應(yīng)布置在地質(zhì)條件良好，地基穩(wěn)定的地段。當(dāng)無(wú)法避開(kāi)不良地段時(shí)，涵洞基礎(chǔ)及地基必須進(jìn)行特殊加固處理。2）涵洞位置和方向的布設(shè)，應(yīng)盡量與水流方向一致，以使水流順暢。3）山區(qū)河溝的涵洞布設(shè)⑴盡量保持河溝水流的天然狀態(tài)，一般應(yīng)一溝一涵，在條件允許的情況下可改溝合并；⑵設(shè)置截水溝的地段，在截水溝排水出口處應(yīng)設(shè)置涵洞（圖5-25），以免水順邊溝流經(jīng)距離過(guò)長(zhǎng)而沖刷路面和路基。4）平原區(qū)河溝的涵洞布設(shè)涵洞的設(shè)計(jì)

圖5-25截水溝急流槽處設(shè)涵洞

涵洞的設(shè)計(jì)2．涵洞的立面布置根據(jù)地形、地質(zhì)及水文等條件，洞身立面布置有如下形式：1）平坦地段的一般形式

涵洞的設(shè)計(jì)

2）斜坡布置形式當(dāng)天然溝床縱坡大于5％～10％時(shí)，為使涵洞洞身與溝底天然坡度一致，并減少挖基土石方數(shù)量和縮短涵洞長(zhǎng)度，常采用斜坡布置形式。常見(jiàn)布置形式如下：⑴洞身不變?nèi)宰饕话悴贾眯问剑谶M(jìn)水口作跌水井或急流槽，使涵底與溝底順接。⑵設(shè)置填方涵洞涵洞的設(shè)計(jì)

⑶當(dāng)為非巖石河溝縱坡在10％以下，巖石河溝縱坡在30％以下時(shí)，可采用斜置式斜坡涵，如圖，并可結(jié)合地形、地質(zhì)情況采用齒狀基礎(chǔ)、扶壁式基礎(chǔ)及臺(tái)階形基礎(chǔ)等形式。涵洞的設(shè)計(jì)⑷當(dāng)非巖石河溝縱坡大于10％，巖石河溝縱坡大于30％時(shí)，可采用平置式斜坡涵(又叫階梯式)。布置階梯式涵洞時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：①階梯分節(jié)長(zhǎng)度一般不宜小于2m，相鄰兩段的最大高差一般不超過(guò)上部構(gòu)造的3／4，并不應(yīng)大于0．7m或涵洞的l／3凈高，當(dāng)高差大于此限時(shí)應(yīng)在涵頂加砌矮擋墻，如圖a)、b)。

②階梯涵的沉降縫宜設(shè)在臺(tái)階落差斷面，并結(jié)合地質(zhì)及基礎(chǔ)變化情況設(shè)置，以防止不均勻沉陷而產(chǎn)生裂縫。

涵洞的設(shè)計(jì)復(fù)習(xí)思考及習(xí)題：涵洞由哪些組成部分？各組成部分的作用是什么？涵洞洞口的