公路小橋涵設計 第6版 課件全套 第1-9章緒論、小橋涵類型及選擇-橋涵養護與維修

重慶交通大學公路小橋涵設計DesignofHighwayShortSpanBridgeandCulvert基本要求了解小橋涵位置的選擇及確定水文調查的方法，孔徑計算的要求和方法、橋涵位測量的要求和方法，涵洞的分類及主要幾種形式的結構構造及要求，小橋和涵洞的布圖要求，小橋和涵洞設計圖的尺寸計算和工程數量計算方法重點是掌握小橋和涵洞的勘測設計各個環節和每個環節與現場實際的結合，最后設計出既符合實際又經濟、堅固、美觀、實用的小橋涵設計圖學習特點本課程為工程實際應用學科，實踐性強要聯系實際，帶著問題去學，收效更大相關課程《道路勘測設計》《路基路面工程》《橋涵水文》《工程地質學》《基礎工程》標準規范《公路工程技術標準》（JTGB01-2014）《公路涵洞設計規范》(JTG/T3365-02-2020)《公路路線設計規范》（JTGD20—2017）《公路路基設計規范》（JTGD30—2015）《公路排水設計規范》（JTG/TD33-2012）《公路橋涵設計通用規范》（JTGD60-2015）《公路圬工橋涵設計規范》(JTG3361-2025)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范》(JTG3362-2018)《公路橋涵地基與基礎設計規范》（JTG3363—2019）…………授課的主要內容第四章第三章第五章第二章小橋涵類型及選擇小橋涵水文計算小橋涵水力計算小橋涵勘測第八章第七章第九章第六章小橋涵構造小橋涵設計橋涵養護與維修小橋涵尺寸與工程量計算第一章緒論第一章小橋涵概述1.1小橋涵1.2小型排水構造物1.1小橋涵涵洞(Culvert)主要是為宣泄地面水流（包括小河流）而設置的橫穿路基的小型排水構造物小橋(Shortspanbridge)主要是為公路跨越小河流、山谷等天然或人工障礙物（如人行小道、機耕道等）而建造的構造物1.1小橋涵涵洞的特點跨徑小孔徑小使用靈活對基礎要求不高小橋的特點跨徑較大對基礎要求較高一、小橋涵作用與劃分作用保證“路基”連續保證水流暢通保證行車無阻重要性體現數量多、比重大，影響公路工程的進度、質量和造價分布廣、類型多，直接影響公路營運的安全興水利、利農業，直接影響農田水利灌溉設通道、利行人，直接影響沿線群眾生產生活跨線橋，架路上，直接影響道路的景觀一、小橋涵作用與劃分劃分根據《公路工程技術標準》(JTGB01-2014)劃分標準：多孔跨徑總長L

和單孔跨徑Lk一、小橋涵作用與劃分概念單孔跨徑，系標準跨徑

Lk梁式橋、板式橋以兩橋墩中線間距離或橋墩中線與臺背前緣間距為準拱式橋和涵洞以凈跨徑為準拱式橋涵梁（板）式橋涵LjllLkLkLj一、小橋涵作用與劃分一、小橋涵作用與劃分橋涵標準跨徑規定如下：0.75m、1.0m、1.25m、1.5m、2.0m、2.5m、3.0m、4.0m涵洞5.0m、6.0m、8.0m、10m、13m、16m小橋20m、25m、30m、35m中橋40m、45m、50m大橋《公路工程技術標準》(JTGB01-2014)一、小橋涵作用與劃分概念多孔跨徑總長梁式橋、板式橋涵為多孔標準跨徑的總長；拱式橋為兩岸橋臺內起拱線間的距離；其他形式橋梁為橋面系車道長度。板或梁：拱：LLkLkLkLkL一、小橋涵作用與劃分概念凈跨徑對于梁式橋是指設計洪水位上相鄰兩個橋墩（或橋臺）之間的凈距；對于拱式橋是每孔拱跨兩拱腳截面最低點之間的水平距離。計算跨徑對于具有支座的橋梁，是指橋跨結構相鄰兩個支座中心之間的距離；對于拱式橋，是指兩相鄰拱腳截面形心點之間的水平距離，即拱軸線兩端點之間的水平距離。橋梁全長有橋臺的橋梁應為兩岸橋臺側墻或八字墻尾端間的距離；無橋臺的橋梁應為橋面系長度。一、小橋涵作用與劃分二、小橋涵設計原則及基本要求設計原則安全：以人為本，安全第一耐久：百年橋梁，二十年路適用：綜合考慮各項使用要求環保：保護優先、預防為主、防治結合、注重實效經濟：用料省、工期短、造價低、養護費用少美觀：造型優美、環境協調二、小橋涵設計原則及基本要求二、小橋涵設計原則及基本要求設計要求滿足行車要求滿足排水的要求滿足通航凈空的要求滿足跨線的要求滿足設計荷載的要求滿足使用年限的要求滿足橋上線形及橋頭引道的要求三、小橋涵測設任務、內容、步驟及成果測設任務外業勘測內業設計外業勘測內業設計設計資料準備地質、地形水文、氣象三、小橋涵測設任務、內容、步驟及成果內容及步驟1、資料收集及勘測準備2、小橋涵結構類型選擇3、小橋涵位置選擇4、擬建小橋涵址處測量5、小橋涵址調查6、流量計算及孔徑計算7、小橋涵主要尺寸擬定8、小橋涵立面布置9、工程數量計算及概預算編制外業勘測內業設計三、小橋涵測設任務、內容、步驟及成果主要成果小橋設計圖小橋工程數量表涵洞設計圖涵洞工程數量表1.2小型排水構造物小型橫向排水構造物小橋、涵洞漫水橋、過水路面、透水路堤倒虹吸涵洞、渡槽1.2小型排水構造物邊溝急流槽急流槽跌水截水溝截水溝截水溝涵洞

消力設施道路排水系統匯水區小橋及涵洞小橋小橋位置路基斷開，橋寬與路基填土無關涵洞涵洞位置路基連續，涵長與路基填土有關名稱與路基關系寬度決定因素構造小橋與路基斷開，有專門過渡構造物由路基寬度確定設有專門的橋面系涵洞路基一般連續，涵洞設于路堤下涵長與路基寬度、路基填土高度、路堤邊坡坡度尺寸形狀有關無橋面系構造（明涵除外）小橋與涵洞的區別漫水橋定義指洪水期容許橋面漫水、短期淹沒的橋梁應用條件雨量集中，洪水歷時短暫，河床寬淺，河灘寬闊，兩岸地形平坦，公路容許有限度中斷交通的三、四級公路要求橋位中心線應與洪水流向互相垂直，避免斜交橋孔沿河床橫斷面宜設在河溝較深的地段上盡量減小橋面和橋墩臺阻水面積，上部結構與墩臺之間必須連結可靠，避免水流的沖刷毀壞漫水橋過水路面定義指用加固路面、路肩及路基邊坡的方式，允許洪水期水流從路面上流過的排水構造物應用條件適用于流速較小、無底砂運動或底砂運動輕微，并且公路容許有限度中斷交通的三、四級公路，常用于寬闊漫流地區的河流要求沿路線方向的兩端應伸出設計水位相應的淹沒處之外應順水流向設單斜10%～20%的路面橫向坡度過水路面透水路堤定義是一種用塊、片石干砌成路堤，利用石塊孔隙排水的構造物應用條件一般用于流量小、水流含沙量少的低等級公路在寒冷地區受冰凍影響，不宜使用優點構造簡單，改造公路縱斷面時沒有特殊困難，且能通過任何荷載，有良好的抗震能力在地質構造復雜，經常有地下泉水潛流或地基土質不佳的地區，做橋涵墩臺基礎有較大困難時，做透水路堤尤為有利透水路堤石砌透水路堤帶管涵透水路堤倒虹吸涵洞定義當橫跨公路的溝渠水面與路面高差較小，而不能滿足設置涵洞的最小建筑高度要求時，為避免渠路干擾，利用倒虹吸原理修建的排水構造物應用條件一般是配合農田水利所需而采用缺點造價高接頭處易漏水容易淤塞，養護困難倒虹吸涵洞渡槽定義當橫跨公路的溝渠被公路截斷，又不能改移，且溝渠下足以保證行車凈空高度時，在公路上空架設的橫向排水構造物應用條件一般用于農田灌溉排水，很少用于排洪注意事項應滿足道路對凈空與美化的要求渡槽公路與公路等級有關漫水橋過水路面透水路堤與公路等級無關，與標高有關倒虹吸涵洞渡槽路基其他小型排水構造物路基地表排水設施包括邊溝、截水溝、排水溝、跌水和急流槽、蒸發池、油水分離池等路基地下排水設施當地下水埋藏淺或無固定含水層時，可采用隔離層、排水墊層、暗溝、滲溝當地下水埋藏深或存在固定含水層時，可采用仰斜式排水孔、滲井、排水隧洞等1.2小型排水構造物1.2小型排水構造物1.2小型排水構造物公路排水系統（DrainageSystem）路界地表排水：路面表面排水、中央分隔帶排水、超高段排水、坡面排水路面內部排水：路面邊緣排水系統、排水基層、排水墊層路界地下排水：當地下水埋藏淺或無固定含水層時，可采用隔離層、排水墊層、暗溝、滲溝；當地下水埋藏深或存在固定含水層時，可采用仰斜式排水孔、滲井、排水隧洞等公路構造物、下穿道路及沿線設施排水：橋面排水、橋（涵）臺和支擋結構物排水、隧道排水、下穿道路排水、沿線設施排水特殊地區及特殊路段排水：多年凍土地區、膨脹土地區、黃土地區、鹽漬土地區、滑坡路段、水環境敏感路段等1.2小型排水構造物路基地表水排水設置與施工要求項目內容邊溝設置要求（1）挖方地段和填土高度小于邊溝深度的填方地段均應設置邊溝（2）路堤靠山一側的坡腳應設置不滲水的邊溝施工要求（1）平曲線處邊溝施工時，溝底縱坡應與曲線前后溝底縱坡平順銜接，不允許曲線內側有積水或外溢現象發生。曲線外側邊溝應適當加深，其增加值等于超高值（2）邊溝的加固：土質地段當溝底縱坡大于3%時應采取加固措施；采用干砌片石對邊溝進行鋪砌時，應選用有平整面的片石，各砌縫要用小石子嵌緊；采用漿砌片石鋪砌時，砌縫砂漿應飽滿，溝身不漏水；若溝底采用抹面時，抹面應平整壓光截水溝設置要求（1）在無棄土堆的情況下，截水溝的邊緣離開挖方路基坡頂的距離視土質而定，如系一般土質至少應離開5m，對黃土地區不應小于10m并應進行防滲加固（2）路基上方有棄土堆時，截水溝應離開棄土堆腳1～5m，棄土堆坡腳離開路基挖方坡頂不應小于10m，棄土堆頂部應設2%傾向截水溝的橫坡（3）山坡上路堤的截水溝離開路堤坡腳至少2.0m，并用挖截水溝的土填在路堤與截水溝之間，修筑向溝傾斜坡度為2%的護坡道或土臺，使路堤內側地面水流入截水溝排出施工要求（1）截水溝長度超過500m時應選擇適當的地點設出水口，將水引至山坡側的自然溝中或橋涵進水口，截水溝必須有牢靠的出水口，必要時須設置排水溝、跌水或急流槽。截水溝的出水口必須與其他排水設施平順銜接（2）為防止水流下滲和沖刷，截水溝應進行嚴密的防滲和加固，地質不良地段和土質松軟、透水性較大或裂隙較多的巖石路段，對溝底縱坡較大的土質截水溝及截水溝的出水口，均應采用加固措施防止滲漏和沖刷溝壁項目內容排水溝設置要求排水溝是將邊溝、截水溝、?。墸┩量雍吐坊浇屯萏巺R集的水引向路基以外，排入附近的天然溝谷、自然水道或橋涵，以形成完整的路基排水系統施工要求（1）排水溝的線形要求平順，盡可能采用直線形，轉彎處宜做成弧線，其半徑不宜小于10m，排水溝長度根據實際需要而定，通常不宜超過500m（2）排水溝沿路線布設時，應離路基盡可能遠一些，距路基坡腳不宜小于3～4m。大于溝底、溝壁土的容許沖刷流速時，應采取邊溝表面加固措施跌水與

急流槽設置水流通過坡度大于10%，水頭高差大于1.0m的陡坡地段或特殊陡坎地段時，宜設置跌水或急流槽施工要求（1）跌水與急流槽必須用漿砌圬工結構，跌水的臺階高度可根據地形、地質等條件決定，多級臺階的各級高度可以不同，其高度與長度之比應與原地面坡度相適應（2）急流槽的縱坡不宜超過1：1.5，同時應與天然地面坡度相配合。當急流槽較長時，槽底可用幾個縱坡，一般是上段較陡，向下逐漸放緩（3）當急流槽很長時，應分段砌筑，每段不宜超過10m，接頭用防水材料填塞，密實無空隙（4）急流槽的砌筑應使自然水流與涵洞進、出口之間形成一個過渡段，基礎應嵌入地面以下，基底要求砌筑抗滑平臺并設置端護墻（5）路堤邊坡急流槽的修筑，應能為水流入排水溝提供一個順暢通道，路緣石開口及流水進入路堤邊坡急流槽的過渡段應連接圓順蒸發池設置氣候干旱且路域范圍排水困難地段，可利用沿線的取土坑或專門設置蒸發池匯集地表水施工要求（1）用取土坑作蒸發池時與路基坡腳間的距離不應小于5～10m。面積較大的蒸發池至路堤坡腳的距離不得小于20m，坑內水面應低于路基邊緣至少0.6m（2）坑底部應做成兩側邊緣向中部傾斜0.5%的橫坡。取±坑出入口應與所連接的排水溝或排水通道平順連接（3）蒸發池的容量不宜超過200～300m3，蓄水深度不應大于1.5～2.0m。池周圍可用土埂圍護，防止其他水流入池中（4）蒸發池的設置不應使附近地區泥沼化及影響當地環境衛生路基地下水排水設置與施工要求項目內容排水溝暗溝設置要求（1）當地下水位較高，潛水層埋藏不深時，可采用排水溝或暗溝截流地下水及降低地下水位，溝底宜埋入不透水層內（2）溝壁最下一排滲水孔（或裂縫）的底部宜高出溝底不小于0.2m（3）排水溝或暗溝設在路基旁側時，宜沿路線方向布置，設在低洼地帶或天然溝谷處時，宜順山坡的溝谷走向布置施工要求（1）排水溝或暗溝采用混凝土澆筑或漿砌片石砌筑時，應在溝壁與含水量地層接觸面的高度處，設置一排或多排向溝中傾斜的滲水孔（2）溝壁外側應填以粗粒透水材料或土工合成材料作反濾層（3）沿溝槽每隔10～15m或當溝槽通過軟硬巖層分界處時應設置伸縮縫或沉降縫滲溝設置要求（1）為降低地下水位或攔截地下水，可在地面以下設置滲溝（2）滲溝有填石滲溝、管式滲溝和洞式滲溝三種，三種滲溝均應設置排水層（或管、洞）、反濾層和封閉層施工要求（1）填石滲溝在滲溝的底部和中間用較大碎石或卵石（粒徑3～5cm）填筑，在碎石或卵石的兩側和上部，按一定比例分層（層厚約15cm），填較細顆粒的粒料（中砂、粗砂、礫石），作成反濾層（2）管式滲溝適用于地下水引水較長、流量較大的地區。當管式滲溝長度100～300m時，其末端宜設橫向泄水管分段排除地下水（3）洞式滲溝適用于地下水流量較大的地段，洞壁宜采用漿砌片石砌筑，洞頂應用蓋板覆蓋，蓋板之間應留有空隙，使地下水流入洞內，洞式滲溝的高度要求同管式滲溝1.2小型排水構造物項目內容滲井設置要求當路基附近的地面水或淺層地下水無法排除，影響路基穩定時，可設置滲井，將地面水或地下水經滲井通過下透水層中的鉆孔流入下層透水層中排除施工要求（1）滲井直徑50～60cm，井內填置材料按層次在下層透水范圍內填碎石或卵石，上層不透水層范圍內填砂或礫石，填充料應采用篩洗過的不同粒徑的材料，應層次分明，不得粗細材料混雜填塞，井壁和填充料之間應設反濾層（2）滲井離路堤坡腳不應小于10m，滲水井頂部四周（進口部除外）用粘土筑堤圍護，井頂應加筑混凝土蓋，嚴防滲井淤塞檢查井設置要求為檢查維修滲溝，每隔30～50m或在平面轉折和坡度由陡變緩處宜設置檢查井施工要求（1）檢查井一般采用圓形，內徑不小于1.0m，在井壁處的滲溝底應高出井底0.3～0.4m，井底鋪一層厚0.1～2.0m的混凝土（2）深度大于20m的檢查井，除設置檢查梯外，還應設置安全設備（3）井口頂部應高出附近地面約0.3～0.5m，并設井蓋1.2小型排水構造物1.2小型排水構造物截水溝潰開急流槽+邊溝跌水+涵洞消力坎+消力池第二章小橋涵類型及選擇2.1小橋涵的分類2.2小橋涵類型選擇第二章小橋涵類型及選擇按橋涵的建筑材料分按橋涵的孔數分按橋涵的使用功能分按橋涵的平縱面布置分按橋涵的施工方法分小橋類型涵洞類型按橋涵的建筑材料分木橋涵石橋涵混凝土橋涵鋼筋混凝土橋涵其他材料組成的涵洞磚涵陶瓷管涵鑄鐵管涵波紋鋼管涵石灰三合土涵按橋涵的建筑材料分木橋涵按橋涵的孔數分單孔雙孔多孔按橋涵的孔數分單孔雙孔多孔按橋涵的使用功能分排洪涵（橋）灌溉涵（橋）渠涵（橋）交通涵（橋）人行地道人行天橋立交橋按橋涵的平縱面布置分平面布置形式正交涵(橋)：α=90°

斜交涵(橋)：α=45°、60°、75°曲線涵(橋)：曲橋曲做、曲橋直做、曲橋折做立面布置形式平橋：i≤3%

坡橋：i>3%山區公路常用的橋(涵)形式彎橋（涵）坡橋（涵）斜橋（涵）按橋涵的平縱面布置分按橋涵的施工方法分橋涵施工現澆砌筑預制拼裝涵洞施工明挖修筑頂進施工小橋類型板橋按受力特點有簡支板、連續板及懸臂板之分按截面形式不同有現澆實心矩形板、肋板、預制實心、空心、半預制現澆，以及各種異形板小橋類型拱橋按建筑材料分有石拱橋、磚拱橋、混凝土拱橋按拱圈靜力圖式有三鉸拱、兩鉸拱及無鉸拱小橋類型剛架橋定義：是指橋跨結構（主梁）和墩臺（支柱）整體固結的橋梁優點：受力條件好、外形尺寸小、橋下凈空大、混凝土數量少缺點：鋼筋用量大，基礎造價高形式：直柱式、斜腿式涵洞類型涵洞按洞身斷面結構形式分板涵拱涵管涵箱涵涵洞類型按填土高度分明涵填土高度小于50cm

低填方和挖方路段要計沖擊荷載暗涵填土高度大于等于50cm填方較高路段管涵、拱涵（拱效應）涵洞類型涵洞類型涵洞類型涵洞按水力性質分無壓力式涵洞入口水流深度小于洞口高度，并在洞身全長范圍內水面都不觸及洞頂，洞內具有自由水面的涵洞半壓力式涵洞入口水流深度大于洞口高度，但在洞身全長范圍內（進水口除外）都具有自由水面的涵洞壓力式涵洞入口水流深度大于洞口高度，并在洞身全長范圍內都充滿水流且無自由水面的涵洞涵洞類型涵洞按洞身形式分緩坡涵進口不抬高式涵洞：全部洞身等高、基礎平置的涵洞，常用的洞身形式進口抬高式涵洞：適應涵洞過水面的壅水曲線，將涵洞進口端一定長度范圍的涵臺抬高的洞身形式

涵洞類型涵洞按洞身形式分斜坡涵平置式涵洞：當河溝縱坡較陡，為適應地形，將洞身做成臺階形式，涵管分節，基礎平置的涵洞，又稱階梯涵。山區公路常用斜置式涵洞：在斜坡上設置涵洞，有時也可將基礎斜置，并設置齒墻嵌入地基，以抵抗滑移2.2小橋涵類型選擇選型原則選型因素各類小橋涵特點及使用條件小橋與涵洞選擇的綜合分析單孔與多孔的選擇各類涵洞選擇的綜合資料選型原則應根據所在公路的使用任務、性質和將來發展需要，按照安全、耐久、適用、環保、經濟和美觀的基本原則進行選型設計應符合因地制宜、就地取材和便于施工養護原則應適當考慮農田排灌的需要應綜合考慮橋涵址的自然特征和環境條件，結合路堤高度和填料狀況，考慮排洪和交通的需要選型因素道路的等級、性質和任務地形、地質、水文和水力條件工程造價筑路材料施工條件養護維修條件其他因素地震因素交通因素各類小橋涵特點及使用條件石拱橋（涵）石蓋板涵鋼筋混凝土板橋（涵）鋼筋混凝土圓管涵鋼筋混凝土箱涵倒虹吸管涵鋼波紋管涵磚拱涵各類小橋涵特點及使用條件石拱橋（涵）——優點能充分利用天然石料，不需鋼材，只需少量水泥，因而造價低，工程費用少施工技術簡單，專用設備少，適于地方修建結構堅固，自重及超載潛力大，使用壽命長各類小橋涵特點及使用條件石拱橋（涵）——缺點拱式結構需要較大的建筑高度不能進行工廠預制裝配，遭受破壞后難于修復具有施工時占用勞力較多、工期較長以及對地基要求較高各類小橋涵特點及使用條件石拱橋（涵）——使用條件適用于盛產石料的地區設計流量一般大于10m3/s填土高度在2～2.5m以上跨徑等于或大于2m地基條件較好等各類小橋涵特點及使用條件鋼筋混凝土板橋（涵）——優點建筑高度較小，受填土高度限制較小易于采用工廠預制，現場裝配，施工簡便迅速為簡支結構，對地基條件要求不高遭受破壞后易于修復各類小橋涵特點及使用條件鋼筋混凝土板橋（涵）——缺點需要水泥、鋼筋等材料，造價較高鋼筋混凝土板橋（涵）——使用條件適用于石料短缺、填土高度受限制以及公路等級較高的情況各類小橋涵特點及使用條件鋼筋混凝土圓管涵——特點力學性能好，對地基的適應性較強，結構簡單不需墩臺，圬工數量少，施工方便適于工廠預制，便于裝配運輸，工期較短鋼筋混凝土圓管涵——使用條件適用于孔徑0.5～2.0m，設計流量在10m3/s以下各類小橋涵特點及使用條件鋼筋混凝土箱涵——特點整體性能好、對地基適應性較強用鋼量多、造價高、一般多用現場澆筑施工施工難度較大鋼筋混凝土箱涵——使用條件適用于地基承載力較小的情況常用于高速公路人行通道各類小橋涵特點及使用條件鋼波紋管涵主要特點1）結構受力合理，荷載分布均勻，并具有一定的適應變形能力2）有利于標準化設計、工廠規?；a，易于結構工程質量控制3）施工工期短、速度快、設備簡單，不受季節和環境影響；用于臨時工程和搶險工程，優勢明顯4）后期養護工作量小，養護成本低5）有利于改善特殊地基處的不均勻沉降問題；有利于改善軟土地基結構與路堤交界處的“錯臺”現象；有利于能解決北方寒冷冰凍地區和沿海軟土地區等對涵洞混凝土結構的破壞問題各類小橋涵特點及使用條件鋼波紋管涵適用條件1）相應波形必須具有足夠的壁厚，確保波紋涵管結構在受負荷時最大應力低于鋼結構的容許應力（或屈服應力）2）波紋涵管的防腐處理必須不低于一定的要求，以確保一定年限內波紋涵管具有足夠的耐腐蝕能力；鋼板壁厚應適當考慮防腐富余量3）波紋涵管能夠承受標準荷載引起的變形，不至產生非線性破壞，且不影響其上結構層的功能各類小橋涵特點及使用條件鋼波紋管涵適應地區1）不良巖土地基的涵洞，包括多年凍土、膨脹土、軟土、濕陷性黃土等2）人力資源缺乏或高危險、高原缺氧等的地區工程3）砂石資源缺乏地區，水泥、鋼材等運距較遠的邊遠地區4）為加快施工進度、達到快速通車目的的應急搶救、救災等工程小橋與涵洞選擇的綜合分析小橋與涵洞技術經濟比較水文方面：設計水位、過水能力、流速等結構方面：荷載作用、地形地質、基地應力施工方面：施工機具、施工工藝、施工配合養護方面：小橋養護工作量較涵洞大小橋與涵洞選擇的綜合分析小橋與涵洞選用條件涵洞選用條件小橋選用條件單孔與多孔的選擇一般情況下，宜采用單孔多孔小橋涵通常是在建筑高度受限制或因修建單孔跨徑過大而不經濟且河床中有良好的修建橋（涵）墩的地基條件時采用各類涵洞選擇的綜合參考資料各類涵洞適用跨徑各類涵洞選擇的綜合參考資料考慮材料不同的選型各類涵洞選擇的綜合參考資料考慮結構不同的選型各類涵洞選擇的綜合參考資料考慮水力性質不同的選型第三章小橋涵勘測3.1小橋涵勘測概述3.2小橋涵位置選擇3.3小橋涵測量3.4小橋涵水文勘測

3.5小橋涵工程地質調查3.6小橋涵綜合調查及記錄3.1小橋涵勘測概述目的、內容及要求勘測準備目的、內容及要求目的收集和整理出小橋涵設計所需的水文、水力、地形、地質、環境以及其他資料和數據內容及要求確定涵洞的位置、交角、結構類型、孔徑、涵底高程、地基土壤類別、基礎形式、洞口布置及附屬工程等勘測準備儀具準備資料收集地形圖水文資料氣象資料地質資料其他資料用途儀器與工具地形測量GPS、全站儀、經緯儀、水準儀、花桿、皮尺、手水準水文測量流速儀、浮標、測繩、測桿等地質調查羅盤儀、地質錘、取樣盒、鍬、鎬、小型取樣鉆機儀器與工具3.2小橋涵位置選擇擇位原則小橋涵設置地點小橋涵具體定位擇位原則小橋涵位置應服從路線走向小橋涵址應布設在地質良好、河床穩定的河段小橋涵址應選擇在水文、水力條件較好的河段位置選擇要綜合考慮各種因素并進行經濟技術比較，使橋涵工程量（包括橋涵主體及附屬工程）最小，以減少工程造價和養護費用涵洞位置和方向的布設宜與水流方向一致涵洞的設置應綜合考慮施工、養護、維修的要求，降低建設和養護費用。沿線涵洞布設密度應根據地形、地貌、水文及農田排灌等自然條件確定小橋涵設置地點跨溝橋(涵)——天然河溝與路線相交處跨渠橋(涵)——農田灌溉渠與路線相交處邊溝橋(涵)——路基邊溝排水渠出口處交叉橋(涵)——路線交叉處水流出口處特殊橋(涵)——其他設涵情況較長的低洼地帶和泥沼地帶天然積水洼地靠近村鎮配合路基病害整治設涵小橋涵設置地點跨溝橋(涵)小橋涵設置地點跨渠橋(涵)小橋涵設置地點邊溝橋(涵)小橋涵設置地點交叉橋(涵)小橋涵設置地點其他橋(涵)小橋涵具體定位小橋位置的確定小橋定位主要是確定小橋的中心里程樁號及橋軸線方向，以及跨河時路中線位置橋軸線應盡可能與洪水主流方向垂直。如不能正交，應使墩臺軸線與流水方向平行，設斜橋小橋涵具體定位小橋位置的確定橋位最好選在河道順直、水流平緩段，當路線遇河灣時，最好把橋位選在河灣上游。小橋涵具體定位小橋位置的確定橋位最好選擇在河床地質良好、地基承載力較大的河段，盡量避免在巖溶、滑坡、泥沼、鹽漬土及其他地質不良地段通過橋位宜選擇在河流狹窄、河灘較窄較高、岔流少的河段跨河，以縮短橋長，減少工程數量小橋涵具體定位小橋位置的確定沿溪線跨越支溝時，橋位應盡量選在受大河壅水倒灌影響范圍以外小橋涵具體定位小橋位置的確定橋位選擇應盡量使兩岸橋頭土石方較少，利于路線銜接，并避免兩岸不良地質地段沿溪線路線與橋位布置要密切配合。在可能條件下應利用河灣、“S”形河段以及適當的斜交的辦法跨河，以創造較好的線形條件小橋涵具體定位涵洞位置的確定涵洞定位通常是沿著已確定路線方向前后移動，以選擇一個合理而又經濟的位置小橋涵具體定位涵洞位置的確定平原區涵位

1)溝心設涵：正交并使進水口對準上游溝心2)適當改溝：裁彎取直、改移河溝3)注意設農田灌溉涵洞4)注意在低洼地帶設涵小橋涵具體定位涵洞位置的確定山嶺及丘陵區涵位1)順溝設涵：盡量符合水流方向，不強求正交2)改溝設涵：河溝寬淺、河溝平緩、流速較小

小橋涵具體定位涵洞位置的確定山嶺及丘陵區涵位3)路基排水涵：凹豎曲線處、陡緩坡變坡處陡坡急彎處、截水溝出口處

小橋涵具體定位涵洞位置的確定山嶺及丘陵區涵位4)岸坡設涵：縮短涵長5)改溝合并：相鄰較近、匯水面積小、縱坡小

流速小、含沙量少小橋涵具體定位涵洞位置的確定山嶺及丘陵區涵位6)山脊線以排水溝代替涵洞7)河灣處設涵：應設在水流集中的一側8)應盡量避免布置在可能錯動的斷層、

崩塌、滑坡及巖溶發育等不良地質路段小橋涵具體定位涵洞位置的確定特殊條件下涵洞位置的確定1斜交涵洞定位2水庫地區涵洞定位3泥石流地區涵洞定位4灌溉建筑物的涵洞定位5通航和交通涵洞定位6一涵多用時的定位3.3小橋涵測量

內容及目的橋涵位中樁敷設橋涵址斷面測量橋涵址地形測量3.3小橋涵測量

小橋定位定橋梁中心里程樁號（或橋軸兩岸控制樁里程）定斜交角度定跨河時路中線位置涵洞定位定中心里程樁號定斜交角度概念斜交角度斜度內容及目的內容橋涵位中樁敷設橋涵址斷面測量橋涵位地形測量目的通過測量實地確定橋涵位，核對橋涵位是否恰當，布設是否合理，并敷設橋涵位中心樁與路線測量密切配合，及時提供路線設計所必需的資料，如控制高程、線形要求等通過測量為橋涵內業設計提供斷面、地面高程及設計所需的其他有關資料橋涵位中樁敷設實地確定橋涵位時中樁敷設直線上的橋涵位：花桿穿線、全站儀穿線橋涵位中樁敷設實地確定橋涵位時中樁敷設曲線上的橋涵位：切線支距法、偏角法橋涵址斷面測量測量要求小橋：沿路線方向測河床橫斷面(上、中、下游)涵洞：沿水流方向測河溝縱斷面測量方法小橋：高差法（相對、絕對）涵洞：抬桿法（經緯儀法）記錄方法小橋：樁號/高程或高差涵洞：高差/平距橋涵址斷面測量測量要求小橋：沿路線方向測河床橫斷面(上、中、下游)橋涵址斷面測量測量要求涵洞：沿水流方向測河溝縱斷面橋涵址斷面測量測量方法小橋：高差法（相對、絕對）橋涵址斷面測量測量方法涵洞：抬桿法（經緯儀法）橋涵址斷面測量記錄方法小橋：樁號/高程或高差編號里程高程里程編號高程1K3+100253.647+137.00239.492+106.92248.958+142.52240.273+110.13246.179+146.20242.964+114.52244.3010+147.40245.005+116.59239.6311+154.18250.106+120.90239.78橋涵址斷面測量記錄方法涵洞：高差/平距橋涵址地形測量

3.4小橋涵水文勘測任務及內容小橋涵水文調查小匯水流域水文資料收集與參數的確定任務及內容水文勘測任務水文勘測是指對橋涵位所在河溝的水文參數進行測量、調查和資料收集工作任務是為推算橋涵設計流量和確定孔徑提供有關的水文、地形、土壤、植被、氣象以及農田水利等方面的資料主要內容匯水區大小、溝槽情況、水流情況、河床縱坡地表植被覆蓋及土壤情況、洪水情況小橋涵水文調查洪水調查調查河段選擇調查方法：訪問調查、洪痕調查、查閱歷史文獻、水文資料的調查水文資料的審查：可靠性、代表性、獨立性、一致性河道及既有涉河工程調查河道調查的主要內容既有涉河工程調查的主要內容小匯水流域水文資料收集與參數的確定徑流形成法資料收集匯水區面積A主河溝平均縱坡Iz匯水區平均寬度B及橫向平均坡度Ih土壤類屬調查形態調查法資料收集調查歷史洪水及相應頻率形態斷面測量及設置洪水比降測量小匯水流域水文資料收集與參數的確定徑流形成法資料收集匯水區面積A1)利用地形圖求算2)實測：交匯法、繞行法、輻射法3)實測與估算相結合的方法小匯水流域水文資料收集與參數的確定徑流形成法資料收集主河溝平均縱坡Iz1)有地形圖：作縱斷面圖，等面積切割2)無地形圖：河溝形成處與橋涵處高差除以平距3.5小橋涵工程地質調查目的、內容及要求勘探方法目的、內容及要求目的了解橋涵地基的承載能力、地質構造和地下水情況及其對橋涵構造物穩定性的影響為橋涵位確定和基礎設計提供資料，以保證橋涵構造物的穩定主要內容地基土壤名稱、顏色、所含成分、密實程度、含水量與可塑狀態地下水情況巖層走向、傾角、風化程度以及橋涵位處的地質構造，對小橋涵有影響的地質現象等目的、內容及要求一般要求勘察重點：底層巖性、地質構造、地基覆蓋層厚度及承載力、基巖埋深、風化程度等調查與測繪：地質縱斷面圖勘探：軸線上勘探點不少于1個測試：結合勘探進行原位測試資料要求：地質調查表、勘探點柱狀圖勘探方法小橋涵工程地質勘探，以調查為主，挖(鉆)探為輔工程地質調查一般采用目測和訪問相結合的方法適用于工程規模較小，地質條件比較簡單適用于一般公路挖（鉆）探適用于工程規模較大，地質條件比較復雜適用于高等級公路地形和地質條件較簡單的小橋涵，原則上只設置1個勘探點地形條件復雜、跨徑較大的小橋涵或較長的涵洞，勘探點不小于2個（橋涵中心樁處和出口處）勘探方法挖（鉆）探小橋涵工程地質縱斷面圖3.6改河工程勘察

改河工程勘察是指山區公路工程設計中需要局部、小范圍、小規模調整現有河道、沖溝、渠系的專門工程地質勘察。

一般是在不改變河道、沖溝、渠系過水功能,不改變當地水環境和地質環境的原則下布置兩階段勘察。

初步勘察階段以基本查明改修地段的地質、水文地質條件,施工的條件和風險為主;詳細勘察階段則在評價地質環境適宜性的基礎上,分段評價地基地質條件、防滲條件和河道、沖溝岸坡、渠道邊坡穩定性等。改河工程初步勘察勘察范圍勘察精度及工作量技術要求及評價內容主要成果3.6改河工程勘察改河工程詳細勘察勘察范圍勘察精度及工作量技術要求及評價內容主要成果3.7涵址、地下通道、人行天橋勘察

涵是下穿路基等的過水工程,除評價過水條件,勘察地形、地質、水文、水力條件外,應注重收集、利用相鄰路段的勘察成果和資料。

地下通道與涵有類似的結構特征,但須充分考慮人畜通行安全。

人行天橋跨主干道等,墩、臺地基地質條件為評價重點。

涵址、地下通道、人行天橋的勘察成果內容有限,可采用評價表,但各項工程應繪制布設地段的工程地質縱橫斷面,為設計提供依據和參數。涵址勘察勘察范圍勘察精度及工作量技術要求及評價內容主要成果3.7涵址、地下通道、人行天橋勘察地下通道勘察勘察范圍勘察精度及工作量技術要求及評價內容主要成果3.7涵址、地下通道、人行天橋勘察人行天橋勘察勘察范圍勘察精度及工作量技術要求及評價內容主要成果3.8小橋涵綜合調查及記錄建筑材料調查原有橋涵調查其他調查小橋涵調查記錄建筑材料調查目的：為了經濟合理地選擇橋涵的結構類型原則：就地取材，因地制宜方法：采取調查與實地勘查相結合內容：工程材料的產地、蘊藏量、質量、規格、運距、運輸條件成果：沿線筑路材料料場表、材料供應布置圖原有橋涵調查原有橋涵的結構型式、洞口式樣、加固類型及各部分主要尺寸修建年月及使用情況，包括損毀及修復情況橋涵孔徑及長度，與路線的相對位置，并判斷可利用的部分及承載能力調查洪水時橋涵前的水頭高度和下游河溝的天然水深，并判斷相應的洪水頻率當原有構造物與新建橋涵距離較遠時，則應勘測二者之匯水面積、主河溝長度以及地形地、地質等的差別情況其他調查灌溉渠道調查當橋涵下兼作行人、牲畜、大車、汽車或船的通道時，則需調查有關跨徑、凈空及位置的要求橋涵瀕臨大河時，應對大河倒灌、大河每年及25年或50年一遇的洪水位高程進行調查調查山洪暴發時有無泥沙、石塊、柴草、竹木等沿河溝沖下，并查明其數量、尺寸及產生原因小橋涵附近如有水文站、氣象站等，應視需要收集有關氣溫、雨量、風力、冰凍及地震資料小橋涵調查記錄勘測記錄須知記錄格式第四章小橋涵水文計算4.1小流域水文計算概要4.2暴雨推理法4.3逕流形成法4.4形態調查法4.5直接類比法4.6特殊情況水文計算及各方法比較、核對4.1小流域水文計算概要小流域水文特征有關水文的基本術語水文計算方法小流域水文特征洪水暴漲暴落，破壞性較大缺乏水文觀測資料流量小，洪水歷時短暫暴雨是形成洪峰流量的根本原因有關水文的基本術語徑流：指陸地上的降水匯流到河流等水流的通稱水位：指自由水面相對于某一基面的高程流速：指水的質點在單位時間內沿流程移動距離流量：單位時間內通過某一過水斷面的水體體積暴雨：指降雨強度和降雨量均相當大的雨洪水：流量大、水位高且具有一定災害性的大水流域面積：分水線與河口斷面間包圍的平面面積降雨強度：指單位時間的降雨量雨量：一定時段從大氣降落到地面的液態降水量設計流量：指與設計洪水頻率相應的流量水文計算方法根據流量觀測資料推算設計流量分析整理觀測的水文資料，繪制經驗頻率曲線計算水文參數用適線法選定水文參數，作理論頻率曲線和經驗頻率曲線，相比較后，反復調整參數值，直至兩曲線吻合為止根據理論頻率曲線求算設計流量無觀測資料推算設計流量根據調查歷史洪水位推算設計流量根據暴雨成因的原理推算設計流量4.2暴雨推理法原理及步驟計算公式原理及步驟原理運用成因分析與經驗推斷相結合的方法，從實測的暴雨資料入手，應用地區綜合分析方法來分析暴雨資料和地區特征關系，從而間接地推求設計流量是一種半理論半經驗的計算方法原理及步驟步驟根據橋涵位置所處不同地區查雨力等值曲線，確定頻率為P的雨力SP確定匯水區幾何參數：匯水面積F（km2），主河溝長度L(km)，主河溝平均坡度Iz(‰)計算損失參數μ和匯流時間τ按公式計算設計流量Qp計算公式交通部公路科研院推薦公式經驗公式算例4.3徑流形成法徑流的形成影響徑流流量的因素徑流形成法計算公式算例徑流的形成徑流形成法原理逕流形成法是從分析匯水形成和影響地面逕流的因素（如暴雨強度、匯水面積、土壤類型、地形等）著手，建立這些因素與設計流量的函數關系，求得設計流量降雨過程流域蓄滲坡面漫流河槽集流消退地面徑流凈雨在流域內形成的地表水流降雨凈雨損失徑流的形成影響徑流流量的因素暴雨特征暴雨是產生最大流量的直接原因因素有：降雨強度、歷時、范圍以及均勻性降雨歷時大于匯流時間，降雨面積大于匯水面積匯水區特征匯水面積的大小及形狀匯水地表情況匯水區地形其他因素：水庫、湖泊等徑流形成法計算公式徑流成因簡化公式公路科學研究院匯水面積F較小徑流流量經驗公式匯水面積F＜10km2當有降雨資料時匯水面積F＜3km2

形態調查法原理及步驟形態調查法計算公式算例原理及步驟原理通過建立形態斷面，進行洪水調查，確定比較可靠的某一歷史洪水位及其相應的頻率，同時確定歷史洪水在形態斷面上的過水面積ω，相對應的洪水比降i等資料，據以確定流速v，推算形態斷面的歷史洪峰流量Qn，進而求得規定頻率P時的設計流量Qp。步驟選擇形態斷面，并進行形態和洪水調查推算歷史洪水在形態斷面處的流量Qn進行頻率換算橋（涵）址換算形態調查法計算公式形態斷面處的洪峰流量Qx同一流速：不同流速：形態斷面處流速的確定用均勻流公式計算按沉積物粒徑或土的類屬特征估算按河灣兩側洪水高差估算形態調查法計算公式頻率計算按流量模比系數換算按多年平均流量推算按周期換算系數推算形態調查法計算公式橋（涵）址換算如橋（涵）址處為所選形態斷面，或兩者相距很近，估算流量相差在±10%左右，可不進行換算如超過此范圍，換算式為當橋涵處距形態斷面很近，且兩處地形無明顯差別，而匯水面積A≤30km2當無匯水面積資料，只有主河溝長度時4.5直接類比法原理、步驟及運用條件直接類比法計算公式算例原理、步驟及運用條件原理此法是當公路路線所跨越同河溝上、下游附近存在原有小橋涵時，可通過對原有橋涵的泄流等情況調查，然后經過計算，推求出原有小橋涵在歷史洪水情況下的通過洪峰流量，并換算為原有橋涵處的天然流量，進而推算出原有橋涵處擬建小橋涵規定頻率P的洪峰流量原理、步驟及運用條件步驟對原有橋涵的孔徑尺寸及情況進行調查推算歷史洪水在原有橋涵下的流量折算為原有橋涵處的天然流量Qt進行頻率周期換算，方法同形態調查法橋（涵）址換算，方法同形態調查法原理、步驟及運用條件運用條件能調查到可靠的橋涵前洪水積水高度及相應的洪水頻率橋涵對水流壓縮較大或較大洪水時，在橋涵處產生臨界水流橋涵下無淤積物或沖刷坑無大河倒灌，無大、漂流物無泥石流現象洪水不漫出河槽原橋與新橋在同一水系直接類比法計算公式通過原有橋涵洪峰流量的計算小橋計算涵洞計算原有橋涵處天然河床流量的折算4.6特殊情況水文計算及各方法比較、核對特殊情況水文計算橋涵合并的流量計算泥石流流量計算巖溶地區流量計算水泡、沼澤地區流量計算各流量計算方法比較及核對方法比較核對及驗證第五章

小橋涵水力計算5.1小橋涵水力計算概要5.2小橋水力計算5.3涵洞水力計算5.4確定小橋涵孔徑經驗方法5.1小橋涵水力計算概要任務及內容小橋涵水力計算的特點小橋涵孔徑計算的一般要求小橋涵孔徑與水毀小橋涵水流狀態分析任務及內容任務小橋涵水力計算主要是解決小橋涵孔徑尺寸問題孔徑的概念：指橋涵下過水凈空的大小孔徑的表示：1)橋梁孔徑用孔數和單孔跨徑表示1-13m2)涵洞孔徑用孔數、單孔跨徑和涵臺高度表示1-250×200cm2（孔數-標準跨徑×涵臺高度）3)圓管涵則用涵管的孔數和內徑表示1-150cm任務及內容任務孔徑計算的任務是：在足以宣泄設計洪水流量并保證橋涵前壅水不致過高、橋涵下流速不致沖刷河床或結構物的條件下，通過水力計算確定合理經濟的橋涵孔徑尺寸任務及內容內容確定小橋涵孔徑和孔數確定河床加固的類型和尺寸計算并確定可以接受的壅水高度確定小橋橋面最低或小橋涵頂上的最低路堤高程確定橋（涵）跨布孔方案小橋涵水力計算的特點小橋孔徑計算的特點跨徑與臺高之間無一定比例關系，孔徑計算主要是解決跨徑長度問題橋身斷面的過水阻力?。蚺_寬度較?。?，沿程阻力忽略不計一般不加固河床要求橋下有一定的凈空高度涵洞孔徑計算的特點跨徑與臺高之間有一定比例關系，其經濟比例通常為1：1～1：1.5，孔徑計算要解決跨徑及臺高兩個關系考慮洞身過水阻力的影響，因為過水孔道長而小通常人工加固河床，提高允許流速洞身水流可充滿洞身并可觸及洞頂小橋涵水力計算的特點小橋和涵洞孔徑計算的比較共同點小橋和涵洞都應控制橋下、涵內的流速小橋和涵洞都需控制橋涵前的壅水高度不相同點孔徑計算任務不相同孔徑的控制條件不相同計算參數的選擇不相同計算理論和計算公式不相同小橋涵孔徑計算的一般要求小橋涵孔徑必需保證設計洪水、流水和漂流物等安全通過；必需滿足交通、農田灌溉、排澇和排堿等的合理需要；同時要考慮橋涵前積水影響路堤的穩定和農田村舍的受淹影響，防止出口水流沖刷耕地，便利施工和養護等方面的因素，通過全面分析，從而選定孔徑小橋涵孔徑不應單憑流量計算資料確定，其他如流域水文特征、溝槽形態、地質特點、沖淤情況、人類活動等對橋涵孔徑大小都會產生影響，在確定孔徑時，應充分給予考慮小橋涵孔徑應采用標準跨徑，并應大于規定的最小孔徑要求小橋宜設計為非自由出流狀態，涵洞應設計為無壓力式。橋下凈空、涵內凈空應符合規定，涵前水深應小于或等于涵洞凈高的1.15倍有壓涵洞水壓力較大，沉陷縫處容易漏水，危及基礎和路堤，僅在特殊情況下采用涵洞可設計成單孔或雙孔，不宜采用多孔小橋涵孔徑樣式，在同一區段內應力求簡化，以便于施工及養護維修小橋涵孔徑與水毀公路橋涵水毀的成因分析基礎埋置深度不夠涵洞壓縮水流過大橋涵布置數量少，排水系統不完善進口緊接較陡山坡，洪水急流頂沖資金投入不足，質量標準不高小橋涵水毀的防治注意小橋涵設計的合理性平原區注意進出口水流的縱向順暢銜接山區注意選擇好出口河床加固措施注意改善水流條件，設置上游效能減速設施小橋涵孔徑與水毀泥石流堵塞涵洞修建高速公路時建設的涵洞，交通涵兼排水涵涵洞地勢低，連接下游的排水溝太小，再加上淤泥堵塞才導致涵洞常年積水小橋涵水流狀態分析小橋涵水流狀態臨界流緩流急流臨界流及其水力參數臨界水深臨界流速臨界坡度5.2小橋水力計算小橋水力計算圖式方法步驟表解法求算孔徑小橋水力計算圖式自由出流概念：當下游水深小于或等于臨界水深的1.3倍，橋下為臨界水流狀態，則為自由出流判別條件：ht≤1.3hLj非自由出流概念：當下游水深大于臨界水深的1.3倍，由于下游水位的頂托作用，橋下水深即為天然水深，則為非自由出流判別條件：ht＞1.3hLj方法步驟判定橋下水力圖式確定天然水深1)試算法：假定不同水位下的天然水深，求得流量，與已知的設計流量相差不超過10%，則為之2)公式法：將河床斷面規則化方法步驟判定橋下水力圖式確定橋下臨界水深

橋下平均臨界水深

對于矩形及寬的梯形橋孔斷面

對于狹長和深的梯形橋孔斷面方法步驟判定橋下水力圖式判定水力圖式當ht≤1.3hLj時，為自由出流當ht＞1.3hLj時，為非自由出流自由出流非自由出流方法步驟確定橋梁跨徑長度自由出流單孔橋：多孔橋：對于矩形及寬的梯形橋孔斷面對于狹長和深的梯形橋孔斷面方法步驟確定橋梁跨徑長度非自由出流對于矩形及寬的梯形橋孔斷面對于狹長和深的梯形橋孔斷面a)自由出流；b)淹沒出流

方法步驟計算橋面水深H自由出流非自由出流方法步驟確定橋頭路堤及橋面最低高程路堤最低高程=河床最低高程+H+Δ

（m）橋面最低高程=河床最低高程+H+Δ1+K（m）5.3涵洞水力計算涵洞水力圖式孔徑計算倒虹吸涵洞孔徑計算涵洞水力圖式無壓力式對于普通型進水口對于流線型進水口半壓力式對于普通型進水口對于流線型進水口，一般不出現半壓力式壓力式對于普通型進水口，一般不出現有壓力式對于流線型進水口孔徑計算初擬洞內凈高hd計算壅水高度H，估算公式5-56由簡化公式計算出跨徑B，取整到L0檢查L0、hd是否滿足經濟斷面要求若基本符合比例，則計算結束不符合要求，調整hd，再計算，直到合格為止孔徑計算壓力式涵洞洞身應采用砼或鋼筋砼結構一般只限于單孔涵洞上、下游進出口應加固洞身接頭不漏水、滲水路堤及涵洞基底應驗算穩定性5.4確定小橋孔徑經驗方法估算法對于有明顯河槽、河岸穩定、無沖刷現象并可調查到洪水位的河溝，可按以下三種情況估定孔徑1)洪水不溢槽，水深小于0.5m的，以水面寬度一半來估定2)洪水不溢槽，水深超過0.5m的，以水面寬度與溝底寬度之和的一半來估算確定3)洪水不溢槽，采用溝頂的寬度，在考慮溢槽水深和泛濫寬度，酌情加大孔徑5.4確定小橋孔徑經驗方法估算法對于沖刷痕跡顯著的河床，最好在上下游選擇比較穩定的河段，參照以上方法估定對于河槽明顯、河岸穩定，但調查不到洪水位時，可用河溝頂寬和底寬之和的一半來估算確定無明顯河槽時，應估計過水面積，估算流量，擬定孔徑如能調查到歷史洪水位，則可根據擬定采用洪水位的水面寬度和水深確定5.4確定小橋孔徑經驗方法不考慮水文條件的情況地區地形復雜、工程艱巨地段，為了避免高填深挖而設計的旱橋（涵），以及山區狹窄的干谷和瀑布型的深溝，可直接根據地形結合路線要求、基礎條件以及經濟原則確定孔徑人工排灌渠道上的橋涵，應根據灌溉流量和當地水力部門及有關單位意見確定去孔徑橋涵下兼作其他通道時，應按相應的凈空要求定考慮養護方便按最小孔徑設涵第六章小橋涵構造6.1常見小橋的組成6.2涵洞的組成6.3涵洞洞身構造6.4涵洞洞口形式及構造6.5涵洞進出口加固及防護6.1常見小橋的組成鋼筋混凝土簡支板橋拱橋剛架橋鋼筋混凝土簡支板橋整體式板橋跨徑小于8m縱橫向均需配筋裝配式板橋矩形實心板橋空心板橋裝配式板橋的橫向聯結拱橋組成上部結構：主拱圈和拱上建筑下部結構：橋墩、橋臺和基礎剛架橋組成橋跨結構(主梁)墩臺(支柱)特點梁主要受彎，而在柱腳處也具有水平反力受力狀態介于梁橋和拱橋之間同樣的跨徑在相同荷載作用下，剛架橋的正彎矩比梁式橋要小剛架橋的建筑高度就可以降低剛架橋施工比較困難6.2涵洞的組成組成洞身洞口洞身組成承重構造物（蓋板或拱圈）、涵臺、基礎、鋪底、沉降縫、防水層等組成作用保證水流通過承受荷載壓力和填土壓力并將其傳遞給地基要求結構堅固穩定：材料要選好通過設計流量：孔徑要適中洞口組成進水口、出水口，溝床加固三部分組成作用使涵洞與河道順接，使水流進出順暢確保路基邊坡穩定，使之免受水流沖刷要求連接洞身、路基、河道：洞口類型選擇要合理保護路基，防治水沖刷：溝床加固措施要適當6.3涵洞洞身構造圓管涵(pipeculvert)蓋板涵(slapculvert)拱涵(archculvert)箱涵(boxculvert)圓管涵圓管涵組成主體：管身、基礎附屬：接縫、防水層圓管涵管身圓管涵管身通常由鋼筋混凝土構成多采用預制安裝，預制長度通常有0.5m和1.0m圓管涵管身直徑d0<50cm，可不加鋼筋而用素砼直徑d0=50cm，采用單層鋼筋直徑d0=75～200cm，采用雙層鋼筋圓管涵管身壁厚隨管徑大小和填土高度而變化剛性管節：無鉸時柔性管節：有鉸時孔徑d05075100125150200壁厚δ6810121415圓管涵基礎混凝土和漿砌片石基礎

一般用于土質較軟弱的地基上，基礎厚度20cm圓管涵基礎墊層基礎

用于砂礫、卵石、碎石及密實均勻的黏土地基上，厚度一般為15cm；在干燥地區的黏土、亞黏土、輕亞粘土及細砂地基，厚度為30cm圓管涵基礎砼平整層

用于巖石地基上，不做基礎，僅在圓管下鋪一層墊層混凝土，最小厚度5cm圓管涵接口構造及防水層接口形式：平接、套接、企口接適用于管涵的一般均為平接套接有套管和套環兩種，套管適用于小口徑管，套環適用于較大口徑企口一般少采用圓管涵圓管涵接口構造及防水層平接口接縫形式：剛性、柔性、半剛性剛性接適用于：①要求管基落在原狀土上，土基比較密實，沿管身方向地基土質比較均勻。②設有剛性管座的接口柔性接適用于：①處于填方上的管涵；②地基不均勻或地基經過處理管身有不均勻沉陷時；③非剛性基礎，如用砂或石灰土做的弧形土基半剛性接適用于：①地基較弱的情況；②地基不均勻或地基經過處理管身有不均勻沉陷圓管涵剛性接縫半剛性接縫柔性接縫圓管涵接口構造及防水層企口接縫形式：剛性、柔性、半剛性圓管涵接口構造及防水層防水層：一般采用塑性粘土，厚為15～20cm蓋板涵蓋板涵組成主體：蓋板、涵臺、基礎、洞身鋪底附屬：伸縮縫、防水層蓋板涵蓋板蓋板涵蓋板蓋板是涵洞的承重結構部分有石蓋板和鋼筋砼蓋板石蓋板：①當跨徑較小，洞頂具有一定填土高度時，可采用；

②跨徑L0≤2m,板厚d=15～40cm，并隨洞頂填土高度及跨徑而變；

③石料必須是不易風化的、無裂縫的優質石板，石料強度等級MU40號以上。鋼筋砼蓋板：①當跨徑較大，L0＞200cm，或在無石料地區采用；

②板厚d=25～30cm。蓋板涵涵臺、基礎及洞身鋪底一般用漿砌（或干砌）塊石、片石構成砂漿強度等級為M50基礎厚度一般60cm，鋪底厚度一般30cm蓋板涵沉降縫及防水層沉降縫設置目的：防止地基不均勻沉降蓋板涵沉降縫及防水層沉降縫設置要求：1)涵洞與急流槽、端墻、翼墻等結構分段處設置。蓋板涵沉降縫及防水層2)沉降縫沿洞身一般每隔3～6m設置一道，具體位置需結合地基土質變化情況及路堤高度而定。3)凡地基土質發生變化、基礎埋置深度不同或基礎對地基的壓力發生較大變化處以及基礎填挖交界處，均應設置沉降縫。4)凡采用填石抬高基礎的涵洞，都應設置沉降縫，其間距不宜大于3m。5)置于均勻巖石地基上的涵洞可不設置沉降縫。6)斜交斜做涵沉降縫應與路中線平行，斜交正做涵沉降縫應與涵洞中心線垂直。蓋板涵沉降縫及防水層沉降縫填充蓋板涵沉降縫及防水層沉降縫填充1)基礎襟邊以下，填嵌瀝青木板或瀝青砂板，也可用黏土填入搗實，并在流水面邊緣用水泥砂漿填塞，深約5cm。2)基礎襟邊以下，接縫處外側以熱瀝青浸制麻筋填塞，深約5cm，內側以水泥砂漿填塞，深約15cm。3)基礎襟邊以上，應順沉降縫周圍設置黏土保護層，厚度約20cm。蓋板涵沉降縫及防水層防水層1)各式鋼筋砼涵洞，在基礎面以上，凡被土掩埋部分的表面，均涂以兩層熱瀝青2)混凝土及石砌涵洞被土掩埋部分的表面，只需將圬工表面做平，無凹入存水部分，可以不設防水層3)鋼筋混凝土明涵采用防水砂漿或防水混凝土4)石蓋板涵板頂可用草筋膠泥糊頂防水層，并將表面做成拱形，以利排水拱涵拱涵組成主體：拱圈、護拱、拱上側墻、涵臺、基礎、鋪底附屬：沉降縫、防水層、排水設施拱涵拱圈拱圈是拱涵的承重結構拱涵拱圈材料：石料、砼、磚等，常用等截圓弧拱矢跨比：常用1/2、1/3、1/4，一般不小于1/4坦圓拱：矢跨比小于1/6，建筑高度受限時用拱圈厚度：d=25～35cm拱涵涵臺（墩）支撐拱圈并傳遞荷載至地基的圬工構造物涵臺基礎視地基土壤情況，分別采用整體式或分離式。整體式基礎用于卵形拱及小跨徑涵洞或松軟地基上的涵洞；分離式基礎用于較大跨徑涵洞。拱涵護拱作用：用于保護拱圈材料：白灰砂漿或水泥砂漿砌片石構成高度：一般為矢高之半拱涵拱上側墻、鋪底多用水泥砂漿砌片石構成拱涵排水設施及沉降縫排水設施設于拱背及臺背，作用主要是排除路基滲水，使拱圈免受水的侵蝕，確保路基穩定沉降縫設置方法同蓋板涵拱涵排水設施及沉降縫沉降縫設置方法同蓋板涵箱涵箱涵箱涵特點整體閉合式鋼筋混凝土框架結構具有良好的整體性和抗震性施工較復雜且造價高適用僅在較軟地基上采用一般在高等級公路上采用箱涵組成主體：涵身、翼墻、基礎附屬：變形縫箱涵涵身洞身根據需要做成長方形斷面或正方形斷面箱涵壁厚一般為δ=22～35cm箱涵內壁面四個角處往往做成450的斜面箱涵翼墻在涵身洞口側的兩端，與洞身聯成整體鋼筋混凝土薄壁結構用于洞身與進出口錐坡的連接，支擋路基填土當采用八字墻洞口時，可不用翼墻箱涵基礎一般為雙層結構上層為混凝土結構，厚度10cm下層為砂礫石墊層，厚度40～70cm箱涵變形縫設于洞身中部連同基礎變形縫一道設計6.4涵洞洞口形式及構造組成：進水口和出水口作用：連接、保護常用類型八字式、端墻式、跌水井扭坡式、平頭式、走廊式、流線型常用涵洞洞口八字式洞口特點：重力式結構，構造簡單，建筑結構較美觀，施工簡單，造價較低適用條件：常用于河溝平坦順直、無明顯河槽，且溝底與涵底高差變化不大的情況常用涵洞洞口潛入式八字墻為縮短翼墻長度，減少墻身數量并使涵洞與溝槽順接，將翼墻末端做成矮墻的八字墻常用涵洞洞口直墻式洞口八字墻墻身與公路中線垂直的洞口形式適用于涵洞跨徑與河溝寬度基本一致，無需集納和擴散水流僅為疏通兩側農田灌溉時的情況常用涵洞洞口八字式洞口參數涵洞斜度f：涵軸線與路中線的法線方向的夾角水流擴散角θ：沿涵軸線方向翼墻向外側的張角，由經驗知，多采用30°，且左右對稱翼墻斜度β：八字墻墻身與路中線法線方向的夾角常用涵洞洞口正八字墻洞口：f=0斜八字墻洞口：f≠0直墻式洞口：f=0，θ=β=0常用涵洞洞口正八字墻洞口路中線與涵軸線相互垂直涵洞長度短，造價低，施工方便常用涵洞洞口斜八字墻洞口斜交斜做：洞口帽石方向與路中線方向平行。斜交正做：洞口帽石方向與涵軸線方向垂直。常用涵洞洞口斜交斜做八字墻洞口正翼墻是向涵軸線外側方向傾斜β1

角的翼墻反翼墻是向涵軸線內側方向傾斜β2

角的翼墻正翼墻：β1

≤60°經濟反翼墻：β2＝0°經濟常用涵洞洞口斜交正做八字墻洞口大翼墻是涵軸線與路中線相交為銳角側的翼墻小翼墻是涵軸線與路中線相交為鈍角側的翼墻大翼墻：β1

愈小愈經濟小翼墻：β2

=0°時最為經濟常用涵洞洞口斜交正做八字墻洞口端墻和帽石可做成臺階式或斜坡式兩種常用涵洞洞口端墻式洞口端墻：在涵臺兩端修一垂直于臺身并與臺身同高的矮墻（又稱一字墻式）類型：端墻+錐坡、端墻+排水溝、端墻+擋土墻a)、b)錐坡式c)邊溝式d)邊溝小錐坡式e)擋墻式常用涵洞洞口錐坡式洞口（端墻+錐坡）適用條件：與八字墻類似水力性能、穩定性、經濟性、靈活性比八字式好多用于寬淺河溝或孔徑壓縮較大的情況更適用于涵臺較高的涵洞常用涵洞洞口斜錐坡式洞口一般多采用斜交正做形式外觀上不對稱、不美觀，盡量減小斜交角度常用涵洞洞口跌水井洞口形式①邊溝跌水井洞口——適用于內側有挖方邊溝涵洞的洞口

②一字墻跌水井洞口——適用于一般陡坡溝槽跌水陡坡河溝水常用涵洞洞口跌水井洞口使用條件①天然河溝縱坡大于50%②路基縱斷面設計不能滿足涵洞建筑高度要求③涵洞進口開挖大，以及天然溝槽與涵洞進水口涵底的高差較大常用涵洞洞口扭坡式洞口為使洞口與人工灌溉渠道水流順暢，避免產生過大的水頭損失或減少沖刷或淤積，用一段變邊坡的過渡段設于洞口與渠道之間，即構成扭坡式洞口常用涵洞洞口平頭式洞口平頭式洞口常用于鋼筋混凝土管涵，因需制作特殊的洞口管節模板，費用較高，僅適用于大批預制。常用涵洞洞口走廊式洞口走廊式洞口建筑由兩個前后高度相等的平行墻構成，平行墻的端部在平面上做成圓曲線形。常用涵洞洞口流線型洞口特殊的涵洞洞口倒虹吸洞口波紋管涵洞口斜交洞口護坡一字式洞口帶圓形聚水池洞口上擋墻接跌水井洞口帶沉淀池的八字式洞口特殊的涵洞洞口倒虹吸洞口波紋管涵洞口斜交洞口護坡一字式洞口帶圓形聚水池洞口上擋墻接跌水井洞口帶沉淀池的八字式洞口特殊的涵洞洞口倒虹吸洞口波紋管涵洞口斜交洞口護坡一字式洞口帶圓形聚水池洞口上擋墻接跌水井洞口帶沉淀池的八字式洞口特殊的涵洞洞口倒虹吸洞口波紋管涵洞口斜交洞口護坡一字式洞口帶圓形聚水池洞口上擋墻接跌水井洞口帶沉淀池的八字式洞口特殊的涵洞洞口倒虹吸洞口波紋管涵洞口斜交洞口護坡一字式洞口帶圓形聚水池洞口上擋墻接跌水井洞口帶沉淀池的八字式洞口特殊的涵洞洞口倒虹吸洞口波紋管涵洞口斜交洞口護坡一字式洞口帶圓形聚水池洞口上擋墻接跌水井洞口帶沉淀池的八字式洞口涵洞洞口綜合比較洞口形式適用性優缺點八字式平坦順直、縱斷面高差不大的河溝。配合路堤邊坡設置，廣泛用于需收納、擴散水流處水力性能較好，施工簡單，工程量較小，應用廣泛直墻式涵洞跨徑與溝寬基本一致，無需集納與擴散水流的河溝、人工渠道水力性能良好，工程量少。在山區能配合集流槽、消力池使用，應用不廣泛端墻式平原地區流速很小，流量不大的河溝、水渠構造簡單，造價低，但水力性能較差錐坡式寬淺河溝上，對水流壓縮較大的涵洞，常與較高、較大的涵洞配合水力性能較好，能增強高路堤洞口、洞身的穩定性，但工程量較大，應用廣泛跌水井式溝槽縱坡較大，涵洞進口為挖方，以及天然溝槽與進口高差較大的涵洞水力性能較好，具有消能、集水、降坡的功能。井內沉淀泥沙應經濟清理扭坡式涵身迎水面坡度與人工水渠、河溝側向邊坡不一致時采用水力性能較好，水流對涵洞沖刷小。施工工藝較復雜。平頭式水流過涵洞側向擠束不大，流速較小，洞口管節需大批使用，可集中生產時采用節省材料，工藝較復雜，水力性能較差走廊式需收納、擴散水流的無壓力式涵洞，涵洞孔徑偏小時采用水力性能較好，工程量比八字式多，施工較麻煩流線型需通過流速、流量較大的水流，路幅較寬，涵身較長，大量使用時充分發揮涵洞孔徑的宣泄能力，水力性能較好，但施工工藝復雜，材料用量較多各類洞口比較表6.5涵洞進出口溝床加固及防護一般要求進水口溝床加固與防護出水口溝床加固與防護進水口溝床加固與防護加固措施根據河床地形、地質、水文條件確定緩坡溝床加固：天然河溝縱坡小于10％較陡溝床加固：天然河溝縱坡10％～40％陡坡溝床加固：天然河溝縱坡大于50％溝床特殊加固：擋石、擋水、擋砂等進水口溝床加固與防護加固措施緩坡溝床加固

河溝順直、縱坡平緩

僅對進口采用干砌片石加固

鋪砌長度通常為1.0m

整體鋪砌：孔徑較小時

局部鋪砌：孔徑較大時進水口溝床加固與防護加固措施一般陡坡溝床加固

適當開挖，再對邊坡和溝底進行鋪砌（漿砌）

溝槽開挖的邊坡坡率采用1:4～1：10

緩坡涵設置緩坡段，長度約為（1～2）孔徑

陡坡涵可不設置緩坡涵進水口溝床加固與防護加固措施陡坡溝床加固采用消能減速設施——首先關水，然后再處理

處理方法一：下挖做多級跌水，層層減速

處理方法二：上埋樁、板、坎等加糙設施進水口溝床加固與防護加固措施溝床特殊加固及防護措施

巖石挖方跌水井進水口溝床加固與防護加固措施溝床特殊加固及防護措施小型擋石壩進水口溝床加固與防護加固措施溝床特殊加固及防護措施進口邊溝加固進水口溝床加固與防護加固措施溝床特殊加固及防護措施進口擋檻效能設施進水口溝床加固與防護加固措施溝床特殊加固及防護措施設養護階梯的進口進水口溝床加固與防護加固措施溝床特殊加固及防護措施設擋水墻的進口進水口溝床加固與防護加固措施溝床特殊加固及防護措施設有擋砂墻的進口進水口溝床加固與防護注意問題在設置各類型進口加固設施時，應特別注意使水流順暢進水口新開引水河溝應力求較短，禁止上游開挖出現積水坑陡坡涵進口可視具體情況設置踏步，以便養護人員上下