《涵洞学习》PPT课件.ppt

涵 洞,内容提要,涵洞的基本知识钢筋混凝土盖板箱涵铁路涵洞CAD辅助设计软件,涵洞的定义,涵洞是用来跨越河流、灌溉渠、道路等障碍的建筑物，主要功能是上面行车、行人，下面可供排洪、立交、灌溉等正常运行。,涵洞的分类,按构造形式分类：盖板箱形涵洞、圆形涵洞、框架涵、拱形涵洞、倒虹吸管、泄水隧洞等。按建筑材料分类：钢筋混凝土涵洞、混凝土涵洞、石砌涵洞按用途分类：排洪涵洞、灌溉涵洞、立交涵洞、组合功能类型涵洞（如排洪兼立交）按施工方法：现浇法、预制顶进施工按与线路的关系分：正交涵洞、斜交涵洞,施工中的框架涵,双孔涵洞,排洪兼立交涵洞,排洪涵洞涵位的选择,小桥涵位置的确定，应根据汇水面积图，线路平面图及线路纵断面图，并结合现场实际情况就地确定。原则上应逢沟设涵。纵断面上为填方的地面下凹处亦应考虑是否增设桥涵。在平坝漫流地区桥涵宜分散不宜集中，孔径宜扁平不宜高窄。确定小桥涵位置时，必须与线路排水系统密切配合，使线路上游侧的全部水流引导到各桥涵处通过。在设计路基排水系统（侧沟、天沟、排水沟、取土坑等）时，应从线路上各桥涵相应汇水区的分水岭开始，按一定的坡度（一般不小于2）设置排水沟通向桥涵。确保排泄通畅。站场范围内的桥涵定位，必须与站场股道设计、排水系统布置密切配合整体考虑。排洪涵洞主要为排泄汇水区范围内汇水而设，涵洞位置一般选择在汇区范围内较低洼处。如果有明显沟形的，应结合沟形与线路的平面关系，合理确定涵洞位置。以下是常见的几种情况：原沟位置设涵：沟与线路法线夹角较小（15度以下按正交设计）移位设置涵洞：沟与线路法线夹角太大（超过45度的），以出入口改沟工程量的最小的原则合理确定涵洞位置。,立交与灌溉涵洞位置的选择,立交涵洞原则上采用原位立交，可以尽量减少出入口与既有道路的连接处理工程。当斜角角度太小，需与线路专业协调，结合道路改移等综合确定涵洞的位置。灌溉涵洞原则上采用原位设涵，当需改移灌溉渠时，可以结合沟形，综合考虑。,常用涵洞的结构形式钢筋混凝土盖板箱涵,泄洪能力大，较其他结构形式有较大的过水面积。通过错台布置等形式，适用于沟床纵坡较陡的河沟上。结构高度较小，盖板为钢筋混凝土板结构，结构高度相对较低，涵下有更大的过水及通行空间。对地基要求较低，一般情况下当基地容许应力大于150KPa即可满足。为简支结构，由于基础沉降等原因破坏造成的结构损坏较小。墙身及基础以采用素混凝土，造价相对较便宜。盖板可以预制，方便施工，施工工期短。,钢筋混凝土盖板箱涵图号：单孔：二设桥参（2005）3221图号：双孔：二设桥参（2005）3222,孔径：单孔：0.75、1.0、1.25、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0m孔径：双孔：0.75、1.0、1.25、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0、6.0m出入口铺砌（附属工程）出入口（帽石、端翼墙）涵身（盖板、边墙、基础、沉降缝）,钢筋混凝土盖板箱涵,帽石,翼墙,边墙,盖板,出入口铺砌,边墙,边墙,墙顶,刚性联合基础,出入口,帽石：出入口板顶及翼墙顶部为挡土而设。一般采用20cm厚，40cm宽的C30混凝土。端（翼）墙及其基础：常用的有八字翼墙、端墙形式。一般填方地段均采用八字翼墙的形式，有利于挡涵后路基填土。当处于挖方内设涵时，可以考虑采用端墙式。通常采用C20混凝土或C20混凝土块。八字翼墙一般包含1m的盖板，端墙一般为2m，在既有线增建二线接长涵或其他特殊情况时，根据涵节调整需要，可以适当调整出入口长度。,涵身,盖板：为避免板顶积水，一般做成采用两端稍薄，中间厚的梯形截面钢筋混凝土盖板。普通填土盖板采用C25钢筋混凝土，高填土盖板涵填土盖板采用C30钢筋混凝土。盖板一般按每块1m宽预制，特殊情况下使用0.75m宽的盖板。斜交盖板做成平坡，板顶通过C15混凝土形成流水坡。边墙:放坡的混凝土梯形截面墙身，C20混凝土。起支撑盖板作用，墙顶做成企口，以固定盖板。当填土高度较高时，也有采用穿孔锚钉将盖板连接在边墙上的。基础:涵洞基础作为涵洞结构的重要组成部分，对结构的安全起着至关重要的作用。基础厚度一般按照参考图办理，采用明挖扩大基础的形式。一般地基情况下，当基底应力大于150KPa时，采用刚性联合基础，即可满足设计承载能力的要求。刚性联合基础就是把两边墙底部基础连接成为整体，并满足规范关于刚性角的最小要求，所以，刚性联合基础的厚度是随着孔径在变化。但是，涵洞基底地质情况千变万化，基础的处理是必不可免的：1、基底地质情况变好：当涵洞基底为岩石的弱风化带时，为减少岩石开挖及基础圬工，可采用分离式基础或将刚性基础适当减薄。2、基底地质情况变差：当基地应力达不到150KPa时，基底应予以加固：（1）基底软弱土层厚度小于3m时，换填砂夹卵石或砂夹碎石处理。（2）基底软弱土层厚度大于3m的，采用桩基础处理，常见的有碎石桩、喷桩等。3、通过技术经济比较，基础适当配置钢筋、减少混凝土用量，采用钢筋混凝土刚性联合基础也是可行的。,涵身分节及涵洞沉降缝,涵洞洞身一般分成若干个35m的管节，相邻管节间用3cm的沉降缝断开，可以避免由于不均匀沉降导致的涵身破坏。陡坡及地质较差地段分节宜短，地质良好则可采用较长管节。岩石地基可视岩层情况少留或不留沉降逢。沉降缝处采用塞木板、填黏土、敷设防水层等措施防止涵内流水流入路基及地基土中。涵身分节时，出入口节均自成1节，节断长度在前述出入口已交代。,涵洞设计的一般规定,涵洞长度与净高的关系h1.25m，涵洞长度不宜超过25mh=1.5m，长度不受限制对0.75m盖板涵，h=1.0m，长度不宜超过15m涵洞最小孔径的规定0.75m盖板涵仅适用于无淤积的灌溉涵排洪涵孔径不应小于1.25m。板顶填土高度不应小于1.2m,涵洞设计一般步骤,外业测绘：收集涵洞的勘测资料，包括涵洞轴向断面（必要时有辅助断面和1：500地形图）、涵洞设计资料调查表、有沟或路的应测绘沟（或路）与线路的平面关系。根据汇水面积确定涵洞的设计流量（p=1/100)。相关资料的准备：线路平剖面资料、填挖高度表、地质资料等。路基设计资料：路基断面的形式（路基宽度、路基边坡、坡面防护等）、出入口排水侧沟的沟底标高资料。涵洞孔径式样、出入口铺砌类型的拟定。根据涵洞功能、相关资料合理确定。孔径宜大不宜小，宜宽矮不宜高窄。出入口泄水面标高的拟定（排洪涵主要系为排除汇区内汇水而设，涵洞出入口标高均应较路基排水沟低。入口低，可以接引侧沟汇水，出口低，是因为涵洞一般均设置在汇区内地势最低洼处，出口侧路基侧沟均汇至涵洞出口处，并通过出口铺砌，排至下游。因此当遇到地势相对平坦，出口太低无条件排水时，应提请路基合理调整排水系统设计。涵身坡度一般不小于4以利排水。）涵洞长度的计算、涵身分节与涵长调整（后面单独介绍）涵洞基础的设计（当涵洞基地应力不满足要求时，基底应进行加固处理，常见的有换填、碎石桩、旋喷桩等。）工程数量计算及汇总出图,涵洞孔径的确定,排洪涵洞：根据涵洞设计流量（Q1/100)确定涵洞的最小孔径。并应满足前述涵洞设计一般规定的有关要求。立交涵洞：根据既有路面情况，结合与相关主管单位签订的协议确定。灌溉涵洞：根据灌溉沟的设计流量、相关主管单位签订的协议确定。,常用车辆、人畜需要净宽、净高表,出入口铺砌,标准铺砌：当涵洞设在宽浅、无严重冲刷、无明显沟形的地方。梯形槽铺砌：灌溉、河流有明显沟形处，为与出入口沟槽顺接。铺砌截面可依据沟形确定。矩形槽铺砌：灌溉涵有明显沟形的。集水井：入口地面横坡陡峻，采用集水井形式以减少入口土方开挖量。无铺砌,涵洞长度计算,L=L上L下L上=w上+m(路基标高-上游泄水面标高-HT-板厚-帽石厚+帽石宽度）L上=w上+m(路基标高-上游泄水面标高-HT-板厚-帽石厚+帽石宽度）,涵身分节,在计算的涵洞总长的基础上，进行涵身分节。每节长度以35m为宜，涵节设计有1m和0.75m两种类型，组合长度可以为0.25m的整数倍。涵节分完后，重新计算涵洞总长，并分配上下有涵洞长度。如：计算涵洞长度L上=4.99m，L下=5.78m,则涵洞总长L=L上L下=10.77m，则考虑分节如下：100cm(翼墙)+3cm+425cm+3cm+450cm+3cm+100cm(翼墙)=1084cm调整后L上=5.03m，L下=5.81m，涵洞总长L=L上L下=10.84m,铁路涵洞设计程序的使用,在系统下用鼠标执行程序组中的铁路涵洞TLHD2003XP程序项菜单即可启动整个软件系统。软件的主框架窗口及典型界面如下。,软件输入数据资料结构,铁路涵洞系统软件是一个基于项目管理的涵洞Cad软件，它的一个项目通常包含一段铁路的所有涵洞。所以，我们所说的涵洞设计总是基于项目文件的。如果我们要开始设计涵洞，首先需要确定这些涵洞是在什么路段上，然后为这个路段建立起一个项目，并且给这个项目起一个名称。对于一个工程项目，涵洞设计资料应包括两方面的内容：即线路数据资料和涵洞数据资料。本软件系统分别用两个数据文件来存储这两类数据。线路数据资料又包括线路纵断面资料、线路平面资料和路基资料三种数据。涵洞数据资料存储涵洞设计的有关数据。本软件系统对数据文件的命名规定如下：工程项目文件：扩展名为WAY，即*.WAY。线路数据资料文件：扩展名为XL，即*.XL。涵洞数据资料文件：扩展名为HD，即*.HD。,新建工程项目,对于一条新的线路上的涵洞设计，首先要建立一个新的工程项目。按照如下步骤来完成。运行工程文件菜单中新建项建立一个新的工程项目，屏幕出现“工程文件设置”对话框。用户输入线路文件和涵洞文件的文件名即可。若以前已经输入过此类文件，用户可以用浏览按钮进行查找。若输入的文件不存在，系统会自动给此项目建立一个新的数据文件。然后按确定按钮后，系统提示用户输入一个项目的名称以对此项目进行存盘。,下面我们进入涵洞辅助设计软件的具体操作,铁路涵洞CAD系统,谢 谢 大 家！2006年7月25日,