技术与计量（土建）---涵洞

涵洞
涵洞和桥的区别，按《公路工程技术标准》规定，单孔跨径小于5m，多孔跨径总长小于8m的统称为涵洞；而圆管涵及箱涵则不论孔径大小、孔数多少，都叫作涵洞。
(一)涵洞的分类
1． 按构造形式不同分类
涵洞可分为圆管涵、拱涵、盖板涵、箱涵。
(1)圆管涵。圆管涵的直径一般为0．5-1．5m。圆管涵受力情况和适应基础的性能较好，两端仅需设置端墙，不需设置墩台，故圬工数量少，造价低，但低路堤使用受到限制。
(2)盖板涵。盖板涵在结构形式方面有利于在低路堤上使用，当填土较小时可做成明涵。
(3)拱涵。一般超载潜力较大，砌筑技术容易掌握，便于群众修建，是一种普遍采用的涵洞形式。
(4)箱涵。适用于软土地基，但因施工困难且造价较高，一般较少采用。
例题、砌筑技术容易掌握，超载潜力较大的是[ ]，
A、 盖板涵
B、拱涵
C、箱涵
D、圆管涵
答案；B
分析；一般超载潜力较大，砌筑技术容易掌握，便于群众修建，是一种普遍采用的涵洞形式。箱涵适用于软土地基，但因施工困难且造价较高，一般较少采用。
2．按洞顶填土情况不同分类
涵洞可分为明涵和暗涵。
(1)明涵。洞顶无填土，适用于低路堤及浅沟渠处。
(2)暗涵。洞顶有填土，且最小填土厚度应大于50cm，适用于高路堤及深沟渠处。
3．按建筑材料不同分类
涵洞可分为砖涵、石涵、混凝土涵及钢筋混凝土涵等。
4．按水力性能不同分类
涵洞可分为无压力式涵洞、半压力式涵洞、压力式涵洞。
(1)无压力式涵洞。水流在涵洞全部长度上保持自由水面。
(2)半压力式涵洞。涵洞进口被水淹没，洞内水全部或一部分为自由面。
(3)压力式涵洞。涵洞进出口被水淹没，涵洞全长范围内以全部断面泄水。
例题、暗涵洞顶最小填土厚度应大于[ ] cm
A、50
B、80
C、100
D、120
答案；A
分析；暗涵。洞顶有填土，且最小填土厚度应大于50cm，适用于高路堤及深沟渠处。
例：山区公路跨过山谷的路堤较高，泄洪涵洞埋置较深，根据泄洪流量可选用的泄洪涵洞形式有( )。
A．明涵
B．圆管涵
C．盖板涵
D．拱涵
E．箱涵
(二)涵洞的组成
涵洞由洞身、洞口、基础三部分和附属工程组成。在地面以下，防止沉陷和冲刷的部分称作基础；建筑在基础之上，挡住路基填土，以形成流水孔道的部分称为洞身；设在洞身两端，用以集散水流，保护洞身和路基使之不被水流破坏的建筑物称为洞口，它包括端墙、翼墙、护坡等。
为防止不均匀沉陷，将涵洞全长分为若干段，每段之间以及洞身与端墙之间设置沉降缝，使各段可以独自沉落而互不影响。
例题、涵洞由[ ]和附属工程组成。
A、洞身B、端墙C、洞口D、基础E、护坡
答案：A、C、D、
(三)涵洞的构造
1．洞身。
洞身是涵洞的主要部分，它的截面形式有圆形、拱形、矩形(箱形)三大类。
为充分发挥洞身截面的泄水能力，有时在涵洞进口处采用提高节. 圆形管涵不采用提高节。
2006题、、当涵洞纵坡为6％时，通常采用的设计方案是（c,d ）
A洞底顺直，基础底部不设防滑横墙B 洞底顺直，基础底部加设防滑横墙
C 基础做成连续阶梯型D 基础分段做成阶梯型E 设置跌水井
(1)圆管涵。圆管涵以钢筋混凝土及混凝土管涵最为常见。
钢筋混凝土圆管涵静力工作性能良好,混凝土的用量小，制造简单，移动时也很方便。一般可分为刚性管涵和四铰式管涵。
1)刚性管涵。刚性管涵在横截面上构成一个刚性环，圆环厚度随直径大小和填土高度而变。
2)四铰式管涵。采用四铰式管涵的目的是为了降低圆管的应力，以节约材料。铰分别布置在最大弯矩处，即涵洞的两侧及涵洞的顶部和底部。
由于四铰式管较刚性管应力减小很多，所以它不仅可以缩小截面尺寸，减少配筋数量，而且可以采用纯混凝土来建造。
(2)拱涵。拱涵的洞身由拱圈、侧墙(墙台)和基础组成。拱圈形状普遍采用圆弧拱。
(3)矩形涵洞。盖板涵是常用的矩形涵洞，由基础侧墙(涵台)和盖板组成。
盖板涵的过水能力较圆管涵大，与同孔径的拱涵相接近，施工期限较拱涵短，但钢材用量比拱涵多，对地基承载力的要求较拱涵低。因此，在要求通过较大的排洪量，地质条件较差，路堤高度较小的设涵处，常采用盖板涵，且常采用明涵。
例题、圆管涵特点[ ]。
A、 圆管涵的直径一般为0．5-1．5m
B、 低路堤使用受到限制
C、 受力情况和适应基础的性能较好
D、 圬工数量少，造价低
E、 圆管涵两端不需设置端墙
2．洞口建筑
涵洞洞口建筑在洞身两端，连接洞身与路基边坡。
(1)涵洞与路线正交的洞口建筑。涵洞与路线正交时，常用的洞口建筑形式有端墙式、八字式、井口式。
1)端墙式。端墙式洞口建筑为垂直涵洞轴线的矮墙，用以挡住路堤边坡填土。构造简单，但泄水能力较小。
2)八字式。八字式洞口除有端墙外，端墙前洞口两侧还有张开成八字形的翼墙。八字翼墙泄水能力较端墙式洞口好，多用于较大孔径的涵洞。
3)井口式。当洞身底低于路基边沟(河沟)底时，进口可采用井口式洞口。水流汇入井内后，再经涵洞排走。
(2)涵洞与路线斜交的洞口建筑。涵洞与路线斜交时，洞口建筑仍可采用正交涵洞的洞口形式，根据洞口与路基边坡相连的情况不同，有斜洞口和正洞口之分。但常被采用是斜洞口。
3．涵洞的基础
涵洞的基础一般采用浅基防护办法，即不允许水流冲刷，只考虑天然地基的承载力。除石拱涵外，一般将涵洞的基础埋在允许承压应力为200kh以上的天然地基上。
(1)洞身基础。
1)圆管涵基础。圆管涵基础根据土壤性质、地下水位及冰冻深度等情况，设计为有基及无基两种。有基涵洞采用混凝土管座。出入口端墙、翼墙及出入口管节一般都为有基。有下列情况之一者，不得采用无基：岩石地基外，洞顶填土高度超过5m；最大流量时，涵前积水深度超过2．5m者；经常有水的河沟；沼泽地区；沟底纵坡大于5％。
2)拱涵基础。拱涵基础有整体基础与非整体基础两种。整体式基础适用于小孔径涵洞；非整体式基础适用于涵洞孔径在2m以上，地基土壤的允许承载力在300kPa及以上、压缩性小的良好土壤(包括密实中砂、粗砂、砾石、坚硬状态的粘土、坚硬砂粘土等)。不能满足要求时，可采用整体式基础，以便分布压力，也可加深基础或采用桩基。
3)盖板涵基础。盖板涵基础一般都采用整体式基础，当基岩表面接近于涵洞流水槽面标高时，孔径等于或大于2m的盖板涵，可采用分离式基础。
(2)洞口建筑基础。为防止洞口基底被水淘空而引起涵洞毁坏，进出口应设置洞口铺砌以加固，并在铺砌层末端设置浆砌片石截水墙(垂裙)来保护铺砌部分。
4．沉降缝
沉降缝端面应整齐、方正，不得交错。沉降缝应以有弹性和不透水的材料填塞，并应紧密填实。
5．附属工程
涵洞的附属工程包括：锥体护坡、河床铺砌、路基边坡铺砌及人工水道等。



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