公路小桥涵设计

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1、公路小桥涵设计净跨径 : 桥梁相邻两个桥墩或桥台之间的净距离。计算跨径: 梁式桥、板式桥涵指一跨之间支座中心线之间的水平距离; 拱式桥涵指一跨之间两个拱脚截面形心之间的水平距离。标准跨径: 梁式桥、板式桥涵以两桥(涵) 墩中线间距离或桥(涵)墩中线与台背前缘间距为准;拱式桥涵、箱涵、圆管涵以净跨径为准。1、什么小桥与涵洞?名称 划分指 标多孔跨径总长 L(m)单孔跨径 L0(m)小桥8L305L08涵洞-5L02、小桥涵的作用?保证“路基”连续保证水流畅通保证行车无阻。3、小桥涵设计原则?设计原则( “十字方针” )安全:行车安全;适用:使用要求;经济:建设和运营费用最低;美观:与周围景观环境

2、相协调;环保:取弃土的问题,防止水土流失。4、小桥涵设计要求?行车要求:满足平、纵、横面线形标准要求。满足强度、刚度、稳定性要求。满足桥涵净空的要求。排水要求:保证设计流量顺利宣泄保证桥下一定的净空高度通航要求,跨线要求:跨越铁路、公路、人行通道管线并行、交叉(电力、电信、油气等)荷载要求:满足设计荷载的要求:高速和一级公路满足公路- 级二级及以下等级满足公路- 级桥上线形及桥头引道要求: 纵坡要求引道路基的高度要求5、小桥涵测设包括小桥涵外业勘测和内业设计。外业勘测内业设计:完成两套图两套表小桥设计图,小桥工程数量表, 涵洞设计图, 涵洞工程数量表。6、小桥涵测设内容与步骤?资料收集及勘测准

3、备小桥涵结构类型选择小桥涵位置选择拟建小桥涵址处测量小桥涵址调查内业设计流量计算及孔径计算小桥涵主要尺寸拟定小桥涵立面布置工程数量计算及施工图预算编制。7、常见小型排水构造物有哪?纵向:边沟、截水沟、排水沟。横向:路拱、小桥、涵洞、漫水桥、过水路面、透水路堤、倒虹吸涵洞、渡槽。8、小桥与涵洞主要区别在于单孔跨径和多孔跨径总长。其它微小区别:桥与路基断开,涵可看为路基的一部分;桥为窄长,涵为宽短; 桥有桥面系,涵洞没有。9、漫水桥用于容许短时中断交通的三、四级公路。10、过水路面用于容许短时中断交通的三、四级公路。11、透水路堤一般只在水流较小,水流含砂量较小的低等级公路上使用,在寒冷冰冻地区,

4、不宜采用。12、小桥涵如何分类。按建筑材料分:木桥涵、石桥涵、钢桥涵、砼桥涵、钢筋砼桥涵、其他材料组成的涵洞按填土高度分:明涵:填土高度 50cm 常用于低路堤和挖方地段的涵洞,浅沟渠。暗涵:填土高度 50cm 常用于填方较高的路堤,深沟渠。按桥涵孔数分:单孔,双孔,多孔。按水力性质分:无压力式涵洞 半压力式涵洞 压力式涵洞按涵洞洞身形式分:进口不太高式涵洞 斜置式斜坡涵 平置式斜坡涵。按桥涵使用功能分:排洪涵 灌溉涵 渠涵 交通涵13、石拱桥优点:造价低;施工工艺简单;坚固,寿命长;缺点:建筑高度大;无法预制安装,工期长,不易修复;对地基要求高。使用条件:石料丰富;跨径 2m;设计流量 10

5、m3/s; 路堤填土高度 22.5m。14、石盖板涵优点:造价低;建筑高度小;地基要求低;施工简单、便于修复,缺点:力学性能差;泄水能力差。使用条件:跨径 2m; 设计流量 10m3/s ; 路堤填土高度 22.5m15、钢筋混凝土板桥优点:建筑高度小;地基要求低;能工厂化预制安装,质量有保证;施工简单、便于修复。缺点:造价较高;使用条件:缺乏石料; 填土高度受限; 高等级公路16、钢筋混凝土圆管涵优点: 力学性能好;构造简单,不需墩台,地基要求低;能工厂化预制安装,质量有保证;施工简单、便于修复,缺点:孔径小(0.52m) ,泄水能力较小;使用条件:设计流量 10m3/s ;17、钢筋混凝土

6、箱涵优点:整体性好;对地基要求低;缺点:造价高;施工难度大。使用条件:一般用在高等级道路的人行通道。18、倒虹吸涵洞优点:流量较大 ;接头少,整体性好,渗漏少;缺点:施工复杂、造价高;维修、养护困难。使用条件:不得已情况下用在流量较大的渠道上,尽可能用桥梁代替。19、钢波纹管涵优点:造价较低;构造简单,不需墩台,施工简单;能工厂化生产拼装,施工速度快;地基要求低;缺点:用钢量大;耐久性问题需考虑。使用条件:地基条件差的地区适合采用。20、砖拱涵优点:造价低;不需要加工石料,施工方便;缺点:砖强度低,承载能力低;抗冻、抗碱能力低。使用条件:车辆荷载小的农村公路,不能用于水含碱量大或冰冻地区。21

7、、小桥涵选型原则安全、适用、经济、美观、有利于环保应根据所在公路的使用任务、性质和将来发展需要,按照适用、经济、安全、美观和有利于环保的总原则进行设计。因地制宜、就地取材、便于施工、养护。(标准化)公路桥涵应适当考虑农田排灌的需要。地形、地质、水文条件相适应。22、小桥涵选型要考虑的因素。道路的等级、性质和任务地形、地质、水文和水力条件工程造价筑路材料施工条件养护维修条件其他因素23、各种不同小桥涵的优缺点。1)石拱桥优点:造价低;施工工艺简单;坚固,寿命长;缺点:建筑高度大;无法预制安装,工期长,不易修复;对地基要求高。使用条件:石料丰富;跨径 2m;设计流量 10m3/s; 路堤填土高度

8、22.5m。2)石盖板涵优点:造价低;建筑高度小;地基要求低;施工简单、便于修复,缺点:力学性能差;泄水能力差。使用条件:跨径 2m; 设计流量 10m3/s ;路堤填土高度 22.5m3)钢筋混凝土板桥优点:建筑高度小;地基要求低;能工厂化预制安装,质量有保证;施工简单、便于修复。缺点:造价较高;使用条件:缺乏石料; 填土高度受限; 高等级公路4)钢筋混凝土圆管涵优点: 力学性能好;构造简单,不需墩台,地基要求低;能工厂化预制安装,质量有保证;施工简单、便于修复,缺点:孔径小(0.52m) ,泄水能力较小;使用条件:设计流量 10m3/s ;5)钢筋混凝土箱涵优点:整体性好;对地基要求低;缺

9、点:造价高;施工难度大。使用条件:一般用在高等级道路的人行通道。6)倒虹吸涵洞优点:流量较大;接头少,整体性好,渗漏少;缺点:施工复杂、造价高;维修、养护困难。使用条件:不得已情况下用在流量较大的渠道上,尽可能用桥梁代替。7)钢波纹管涵优点:构造简单,不需墩台,施工简单;能工厂化生产拼装,施工速度快;造价较低;地基要求低;缺点:用钢量大;耐久性问题需考虑。使用条件:地基条件差的地区适合采用。8)砖拱涵优点:造价低;不需要加工石料,施工方便;缺点:砖强度低,承载能力低;抗冻、抗碱能力低。使用条件:车辆荷载小的农村公路,不能用于水含碱量大或冰冻地区。24、小桥涵选型原则应根据所在公路的使用任务、性

10、质和将来发展需要,按照适用、经济、安全、美观和有利于环保的总原则进行设计。因地制宜、就地取材、便于施工、养护。(标准化)公路桥涵应适当考虑农田排灌的需要。地形、地质、水文条件相适应。25、各种涵洞适用跨径有哪些?构造形式适用跨径构造形式适用跨径钢筋混凝土管涵0.75 1.00 1.25 1.50 2.00石盖板涵0.75 1.00 1.25钢筋混凝盖板涵1.50 2.00 2.50 3.00 4.00倒虹吸管涵0.75 1.00 1.25 1.50拱涵1.50 2.00 2.50 3.00 4.00钢波纹涵1.50 2.00 2.50 3.00 4.00钢筋混凝土箱涵1.50 2.00 2.5

11、0 3.00 4.0026、小桥涵勘测的目的、内容及要求。目的:收集地质、地形、水文、气象资料,为内业设计做准备。内容:拟建小桥(涵洞)址处和形态断面处的测量和水文勘测。 工程地质和地貌调查。气象尤其是洪水期暴雨资料的收集。建筑材料的供源调查。 原有桥涵构造物和水利设施的情况。当地对拟建小桥涵的要求。要求:测绘地形图的要求。河沟横断面测量要求。河沟纵断面测量要求。勘测准备: 资料准备,仪器准备,人员准备。27. 小桥涵择位的原则。小桥涵位置应服从路线走向。 地质条件好,河床稳定的河段。水文、水力条件好的河段。总体工程数量最省原则。 涵洞方向位置应与水流方向一致。考虑施工、养护、维修的要求。考虑

12、地形、地貌、水文及农田灌溉,间距不小于 50m。28. 小桥涵设置地点。天然河沟与路线相交处。农田灌溉渠与路线相交处。路基边沟排水渠。 路线交叉处其他设涵情况 a. 平原地区路线经过较长的低洼区。 b. 平原地区穿过积水区,要求路基两侧水位平衡。c. 靠近村镇的设涵排除村镇地面汇水。 d. 山区的地下水出口处。29、小桥位置的确定桥轴线与河道方向垂直。河道顺直、水流平稳处。地质条件好处。河道狭窄,岔流少处。桥位应在大河倒灌影响之外。 跨河换岸位置与路线线形配合。30、涵洞位置的确定平原区涵位、适当改沟、注意农田灌溉涵洞、路线通过较长低洼、泥沼地段31、山岭区及丘陵区涵位顺沟设涵、改沟设涵、路基

13、排水涵、岸坡设涵改沟合并32、桥涵位中桩敷设切线支距法 偏角法33、桥涵址地形测量目的:测绘桥涵址处局部地形图34、小桥涵水文勘测目的:为小桥涵流量计算孔径计算收集水文参数、地形、土壤、植被、气象、农田水利方面的资料34、计算流量需要收集资料: 汇水面积(A) 主河沟平均纵坡( Iz ) 主河沟长度( L ) 汇水区平均宽度( B ) 汇水区平均横坡( lh )汇水区土壤类属汇水区地表特征与植被情况。35、小桥涵工程地质调查目的:调查地质条件,确定地基承载力。内容:调查地基土壤名称、颜色、所含水分、密实度、含水率、地下水情况、岩石走向、风化程度等。方法:调查为主,钻探挖探为辅。36、小流域通常

14、是指汇水面积小于 100km的小型沟,谷的范围,由于汇水面积小,小流域汇水区具有以下水文特征:洪水暴涨暴露,破坏性较大;缺乏水文观测资料;流量小,洪水历时短暂;暴雨是形成洪峰流量的根本原因。37、径流: 陆地上的降水汇流到河流、湖库、沼泽、海洋、含水层或沙漠的水流的通称。水位: 自由水面相对于某一基面的高程。流速: 水的质点在单位时间沿流程移动的距离,通常用 m/s 计量。流量: 单位时间内通过河渠或管道某一过水断面的水体体积,通常用 m3/s 计量。流速:指水的质点在单位时间内沿流程移动的距离暴雨: 降雨强度和降雨量均相当大的雨。1h 雨量等于大于16mm或 24h 内雨量等于或大于 50m

15、m 的雨。洪水: 流量大,水位高且具有一定灾害的大水。洪峰流量、洪水总量及洪水过程通称洪水三要素。流域面积: 流域分水线与河口断面之间所包围的平面面积。降雨强度: 单位时间的降水量, mm/h 或 mm/d 计量。雨量: 一定时段内,从大气降落到地面的液态降水量, mm 计量。 设计流量: 与设计洪水频率相应的流量( m3/s )38、设计流量的计算方法根据调查历史洪水位推算设计流量原理: 形态调查法、直接类比法根据暴雨成因的原理推算设计流量:暴雨推理法、径流形成法暴雨推理法:一次暴雨降雨量在满足了植物滞留、洼地蓄水和表土储存后,当后续降雨强度超过入渗能力时,超渗的雨量将沿着坡面汇流进入河网。因而决定小流域洪峰流量大小的主要因素一般有降雨情况和下垫面情况。径流形成法:降雨过程分为流域蓄渗、坡面漫流、河槽集流和消退四个阶段。在一次降雨过程中,并非全部降雨都流入桥涵,而有一部分水流消耗于植物截留,填洼,土壤入渗及蒸发等,这部分消耗的雨量称为损失,损失后剩余的雨量称为净雨。形态调查法:设置形态断面;形态断面调查;形态断面处流量 Qx 计算;频率换算。桥(涵)址换算。水流类型:缓流、临界流、急流、自由流、非自由流直接类比法:调查原有桥涵 计算通过原有桥涵下的洪峰流量 Qg 折算原有桥涵处天然河床的流量 Qt 频率周期换算,将 Qt 换

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