公路小桥涵勘测设计完全作弊手册.doc

1、 小桥涵的作用：在公路跨越沟谷、河流、人工渠道以及排除路基内侧边沟水流时，常常修建各种横向排水构造物，以使沟谷河流、人工渠道穿过路基，使路基连续，确保路基不受水流冲刷侵袭，从而达到路基稳定。2、 桥涵的划分：按其多空跨径总长L和单孔跨径L0两项指标划分。3、 小桥涵设计原则：1)安全；2）适用；3）经济；4）美观；5）有利于环境保护。4、 小桥涵设计要求：行车要求、排水要求、通航要求、跨越要求等。5、 设计速度与车道宽度对应表：设计速度（Km/h）1201008060403020车道宽度（m）3.753.753.753.503.503.253.506、 锥坡与桥台两侧相交线的坡度，当有铺砌时，不宜陡于1:1；不受洪水冲刷的锥坡可采用不陡于1:1.25的坡度。7、 小型排水构造物：指汇水面积小、工程数量较小的人工构造物，主要包括：小巧、涵洞、漫水桥、过水路面、透水路堤、倒虹吸涵洞、渡槽等。8、 小桥和涵洞的区别除按多空跨径总长和单孔跨径大小不同外，还有以下差异：1）小桥构造物处的路基一般是断开的，桥梁与路基间设有专门的过渡结构物而涵洞构造物处的路基一般是连续的，涵洞设于路堤之下，形成路堤中的一个排水孔洞；2）桥梁的宽度直接由路基宽度确定于路基填土高度无关。涵洞处路基顶面与路基同宽，而涵洞的长度则随路基填土高度增加而增长，与路基宽度、路基填土高度、路堤边坡坡度尺寸、形状等因素有关；3）桥面设有专门的桥面系，涵洞则无。10.过水路面：用加固路面、路肩及路基边坡的方式，允许洪水期水流从路面上流过的排水构造物。11.倒虹吸涵洞：当横跨公路的沟渠水面与路面高差较小，而不能满足设置涵洞的最小建筑高度要求时，为避免渠路干扰，利用倒虹吸原理修建的排水构造物。12.小桥涵的分类：1）按洞身构造形式分管涵、盖板涵、板桥、梁桥、拱涵、拱桥、箱涵等；2）按填土分明涵【洞顶填土高度小于0.5m，用于低填方和挖方路段】、暗涵【洞顶填土高度大于或等于0.5m，用于高填方路段】；3）按水利性质分无压力式涵洞【涵洞入口水流深度小于洞口高度，并在洞身全长范围内水面都不触入洞顶，洞内具有自由水面】、半压力式涵洞、压力式涵洞；4）按桥涵平纵面布置分正交桥（涵）、斜交桥（涵）、曲线桥（涵）等。13.小桥类型：小桥为单孔跨径小于20m，多孔跨径总长小于等于30m的桥梁，常见形式：板式、拱式、钢架结构。14.钢筋混凝土板桥涵的特点：建筑高度较小，受填土高度限制较小；能采用工厂预制，现场装配，施工简便迅速；为简支结构，对路基条件要求不高；遭受破坏后易于修复。18水文计算方法：按推算原理分为两类1）根据流量观测资料推算设计流量 2）无流量观测资料的推算设计流量【据调查历史洪水位推算设计流量；据暴雨成因原理推算设计流量】19暴雨推理法的原理：运用成因分析与经验推断相结合的方法，从实测的暴雨资料入手，应用地区综合分析法来分析暴雨资料和地区特征关系，从而间接地推求设计流量。它是一种半理论半经验的计算方法。20径流形成法：从分析汇水形成的影响地面径流的因素（如暴雨强度、汇水面积、土壤类型、地形等）着手，建立这些因素与设计流量的函数关系，求得设计流量的方法。21影响径流流量的因素：1）暴雨特征，产生最大流量的直接原因；2）汇水区特征【汇水面积的大小及形状、汇水地表情况、汇水区地形、其他因素】。22形态调查法的原理：用调查河槽形态与历史洪水位的手段，取得河槽某一过水断面在该洪水位下的过水面积、平均流速及洪水频率资料，据以推算桥涵处设计流量的方法。23小桥涵水力计算的任务：解决小桥涵孔径尺寸问题，通过水力计算，确定桥涵孔径的大小，以确保设计流量顺利、安全通过桥涵下，而不发生不利冲刷、水毁以及不利的壅水。24小桥涵水力计算的内容：1）确定小桥涵的孔径和孔数；2）确定河床加固类型和尺寸，上下游需设立各种消能设施的类型和尺寸；3）计算并确定壅水高度、小桥桥面最低高程或小桥涵顶上的最低路堤高程；4）确定桥涵跨布孔方案。26小桥涵水毁的防治：1）小桥涵的设计要合理，充分考虑位置的选定、结构的形式、净孔的大小、进出口等因素；2）平原地区的桥涵设计既要加大桥涵底纵坡，又要注意进出水口水流的纵向顺畅衔接；3）山区水流大，应铺砌加固桥涵下的河沟地面，以防止严重冲刷；4）对上游蜿蜒曲折的河沟段，可裁弯取直，改善水流条件。有时可在上游加设消力池等来降低流速，沉积泥沙。27水流的类型：临界流、缓流、急流三类。缓流：H>hK,v< vk,E0随H的增加而增大； 临界流：H=hK,v= vk,E0为最小；急流：H<hK,v>vk,E0随H的增加而减小。28小桥涵水文勘测的任务：对桥涵位所在河沟的水文参数进行测量、调查和资料收集的工作。为推算桥涵设计流量和确定桥涵孔径提供有关的水文、地形、土壤、植被、气象及农田水利等方面的资料。29当需做水文、水力计算时，采用的方法有：1）暴雨推理法；2）径流形成法；3）形态调查法；4）直接类比法。39.洞身的作用是：一方面保证水流通过；另一方面是直接承受荷载压力和填土压力，并将其传递给地基。洞身通常由承重结构（如拱圈、盖板等）、涵台、基础以及防水层、伸缩等部分组成的。钢筋混凝土箱涵及圆管涵为封闭结构，涵台、涵板、基础联成整体，其涵身断面由箱节或管节组成，为了便于排水，涵洞涵身还应有适当的纵坡，其最小坡度为0.3%。40.洞口是洞身、路基和河道三者的连接构造物。洞口有进水口、出水口和沟床加固三部分组成，洞口的作用是：一方面使涵洞与河道顺接，使水流进出顺畅；另一方面路基边坡稳定，使之免受水流冲刷。42.圆管涵接口构造及防水层接口形式分为以下几种：平接口，套管接口，企口接口，套环接口。43.盖板涵是涵洞的承重结构部分，可有石盖板或钢筋混凝土盖板。 跨径在2m以下，石料丰富时，一般采用石盖板。其厚度和跨径随填土高度和跨径而异，一般为1540m。当跨径大于2m或在无石料地区时，宜采用钢筋混凝土盖板，其厚度为2530m，跨径为1.505.00m。45.拱涵各部分主要由：拱圈、护拱、拱上侧墙、涵台、基础、铺底、沉降缝及排水设施等部分组成。46.箱涵为整体闭合式钢筋混凝土框架结构，具有良好的整体性和抗震性能。 主要由：钢筋混凝土涵身、翼墙、基础、变形缝等部分组成。47.通道指城市道路、高速公路或一级公路路基下设置的供车辆或行人通过的小桥涵构造物，在城市道路上又叫人行通道。48.涵洞兼通道：为减少通道数量，在高速公路或一级公路上往往利用排水涵洞兼做人行道，这类涵洞的孔径应视人行流量及排水量流等确定，但最小跨径并不应小于4.00m49.常用涵洞洞口：八字式洞口：是由敞开斜置八字墙构成。 其特点是;构造简单、建筑结构较美观，施工简单，造价较低。 51.斜交洞口的基本做法是：当涵洞与路线斜交时，其洞口形式根据洞身的构造不同可有斜交斜做和斜交正做两种。 52.进出水口沟床加固处理是与涵洞本身设置的坡度和涵洞上下游河沟的纵向坡度有关，凡涵洞设置坡度小于临界坡度，上下游河沟纵向坡度也也较小时，称为缓坡涵洞，反之称为陡坡涵洞。53.公路小桥涵下游防护加固类型，就其抵挡水流冲刷、稳定河床的作用可有以下类型：1.：铺砌加固，又可分为一般铺砌加固和延长铺砌加深截水墙两种形式；2:挑坎防护 3：特殊消能设施，包括急流槽、跌水、消力池等。54.涵洞受力特点是：1，涵洞与土体共同承受外荷载 2，涵洞的受力与施工方法有关 3，涵洞的受力与涵洞的洞身变形有关。62影响小桥涵基础深度主要有三个因素：一是地基土壤的强度（承载力的大小）二是水流的冲涮能力，三是地基冰冻程度。63预拱度：为抵消梁、拱、桁架等结构在荷载作用下产生的挠度，而在施工或制造时所预留的与位移方向相反的校正量。66软土地基加固方法：1）换填土层法：开挖换土法、强制换土法、爆破换土法 2）挤密法：推土预压法、重锤夯实法拌和法、化学加固法、排水固结法饱和软土在荷载作用下排水固结，抗剪强度可得到提高，以达到加固的目的。67涵洞设计一般要求涵洞设计时，a.应按水力性质选择其计算图式； b.无压力式圈管涵应根据地基土的密实程度，设置砂垫层、灰土垫层、砌石基础或混凝土基础；建于沙砾地基上的圆管涵，可不设基础，但应对接缝处和进出水口处的地基予以处理，以免管节间发生不均匀沉降和接缝漏水；C.涵洞内经或净高不宜小于0.75m；涵洞长度大于15m但小于30m其内经或净高不宜小于1m；涵洞长度大于30m且小于60m时，其内经或净高不宜小于1.25m；涵洞长度大于60m其内经或净高不宜小于1.5m； d.涵洞进出洞口及洞外排水工程的形式与尺寸，应使水流能顺利通过，并满足两侧附近路堤的稳定性要求，且不应对附近环境造型不利影响；e.当有农田排水灌需要，且路基填方较低时，可设计倒虹吸管。填空和简答1. 小桥定位要调查什么？（里程桩号、路线与河沟的交角、水文、地形、地质条件。）小桥的中心桩号及桥轴线方向以及跨河沟时路中线位置小桥外业调查的内容：外业勘测和调查确定小桥涵的位置并收集相关地形、地质、水文、水力、环境等资料，以便确定桥涵结构、孔径、洞口、洞口附属设施及洞身布置。 2. 小桥涵的选位原则是什么？（1）小桥涵位置应服从路线走向；（2）小桥涵址应布设在地质条件良好，河床稳定的河段；（3）小桥涵址应选择在水文、水力条件较好的河段；（4）综合比较选择经济方案；（5）涵洞位置和方向的布设，宜与水流方向一致；（6）应综合考虑施工、养护、维修的需要，降低建设和养护费用；（7）密度一般应做到一沟一涵（桥），若两涵洞相距过近（小于50m），视情况可合二为一。3. 小桥和涵洞的差异，怎么区分？跨径不同。多孔跨径总长大于等于8m小于等于30m的，单孔跨径大于等于5m小于等于20m的叫做小桥，单孔跨径小于5m的叫做涵洞；走向不同。桥的前进方向与路相同，涵洞的前进方向与路相切；宽度不同。桥的宽度直接由路基宽度确定，于路基填土高度无关，涵洞处路基顶面于路基同宽，二涵洞的长度则随路基填土高度增加而增长；小桥构造物处的路基一般是断开的，桥梁与路基间设有专门的国度结构物，而涵洞构造物处的路基一般是连续的；桥面设有专门的桥面系，涵洞则无桥面系构造（明涵除外）。4. 简述小桥涵在公路中的重要性和作用。重要性：（1）数量多、比重大、直接影响公路工程的进度、质量和造价；（2）分布广、类型多，直接影响公路营运的安全；（3）兴水利，里农业，直接影响农田水力灌溉；（4）设通道、利行人，直接影响沿线群众生产生活；（5）跨线桥，驾于路线上空，直接影响道路的景观。由此可见，小桥涵直接影响到工程的进度、质量和造价，关系到公路营运效率和安全，是设计沿线农田水利、居民生产生活以及道路景观的重大问题。作用：排水灌溉，作为通道，还可以用于跨越障碍物。5. 小桥涵基础埋深应满足什么要求？设于基岩上的基础，基础可直接置于基岩上，但应清除风化层；当地基为一般土壤河床，又无冲刷时，基础应埋于地面下不小于0.6m或1.0m深，有铺砌时，应设在铺砌层下1.0m深；当地基为一般淤泥或软弱层时，应根据地质情况采取加固措施；在有冲刷的河流上，小桥基础应在设计洪水位冲刷线以下不小于1.0m深。冰冻对地基的影响较大，一般情况基础应埋于冰冻线以下0.25m深；基础埋深还应考虑基底土质情况，主要考虑地基土质的承载力，一般亲挂科下，基地的埋置深度不得小于1m。6. 常用的洞口形式有哪些？适用在什么情况下？常用的洞口形式有八字式洞口，一字洞口，跌水井，截水墙八字洞口：适用于洞口位于填方路段且地面较平缓处；一字墙洞口：适用于填方路段涵洞进出口设露肩墙；一字锥坡；适用于填方路段进出口；跌水井+一字墙适用于涵洞进口挖方时；一字墙+排水沟适用于出口为挖方路段；一字墙+急流槽适用于涵洞进出口沟底纵坡较大时的路段。7. 涵洞按结构形式分为哪些？各种形式的特点是什么，在什么情况下用合适？1. 按照构造形式，涵洞可分为圆管涵、拱涵、盖板涵、箱涵2. 圆管涵的管身通常由钢筋混凝土构成，管径的大小根据排水要求选择， 多采用预制安装，预制长度通常为 2米。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，是一种普遍的涵洞形式。4. 盖板涵受力明确，构造简单，施工方便。盖板涵与单跨简支板梁桥的结构形式基本相同，只是盖板涵的跨径较小。5. 箱涵不是盖板明渠，箱涵的盖板及涵身、基础是用钢筋砼浇筑起来的一个整体，可用来排水、过人及车辆通过。箱涵适用于软土地基，但造价就会高些。6. 涵洞外业调查的任务是什么？（1）资料收集及勘测准备；（2）对公路所经路段进行仔细调查，确定设桥涵的位置，路线与河沟的平面关系；（3）小桥涵结构类型选择（桥涵结构形式、孔径、洞口形式（4）拟建小桥涵址测量；（5）进行地质调查、地形调查、水文调查、气象调查、建筑材料供院以及原有桥涵和水利设施等的调查。1. 什么是眀涵？什么是暗涵？它们各自在什么条件时使用？ 答：明涵：当涵洞洞顶填土高度小于0.5m时叫明涵，通常在低填方和挖方路段时采用。 暗涵：当涵洞洞顶高度大于或者等于0.5m时叫做暗涵，通常在填方路段采用。简述小桥涵水力计算的任务及内容。 答：任务：在足以宣泄设计洪水流量并保证桥涵前壅水不致过高、桥涵下流速不致冲刷河床或 结构物的前提下，通过水力计算确定合理经济的桥涵孔径尺寸。 内容：1）确定小桥涵孔径和孔数；2）确定河床加固的类型和尺寸，上下游需设各种消能设施的类 型和尺寸；3）计算并确定壅水高度、小桥桥面最低高程或小桥涵顶上的最低路堤高程；4）确定桥 跨布孔方案