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1、1,公路小桥涵勘测设计,公路小桥涵勘测设计,3,一、课程性质 公路小桥涵勘测设计是交通工程专业的一门重要专业课程。 二、课程任务与目的 主要学习公路小桥涵勘测设计的基本概念、设计流量与孔径计算的基本原理、外业勘测与内业设计的基本方法以及涵洞结构计算、尺寸及工程数量计算 等。通过本课程的学习，使学生掌握公路桥涵的勘测与设计思路、步骤及方法，为今后从事道路设计、施工、监理等工作打下基础。,公路小桥涵勘测设计,4,三、课程学习要求 了解与熟悉公路小桥涵设计的基本概念，小桥涵的作用与划分、设计原则与基本要求，小桥涵勘测的内容与方法，位置选择原则与要求。 熟练掌握小桥涵流量与孔径计算的基本原理与具体方法
2、。 掌握涵洞的组成、洞身构造及立面布置，洞口构造、类型及沟床加固与防护技术。 掌握小桥涵结构计算及工程数量的计算方法。 掌握小桥涵内业设计的一般要求、设计步骤与设计成果。,公路小桥涵勘测设计,5,四、课程学习重难点 小桥涵的水文计算方法，包括暴雨推理法、径流形成法、形态调查法、直接类比法等。 小桥涵水力计算，包括小桥的水力计算和涵洞的水力计算思路、步骤。 常见涵洞的结构计算方法。 小桥涵尺寸及工程数量的计算，包括涵洞长度计算、桥涵主体工程数量计算以及涵洞洞口尺寸及工程数量计算等。,公路小桥涵勘测设计,6,五、课程考核方式 采取结构评分，平时成绩占30%，考试成绩占70%。 平时成绩由作业、上课
3、提问及考勤情况来评定，其中作业和上课提问占20%，考勤占10%。,公路小桥涵勘测设计,7,本 课 程 主 要 内 容,8,公路小桥涵勘测设计,9,1、概念 公（铁）路上用来跨越河流、山谷、线路等的建筑物，是重要的排水构造物。 2、作用 1、路基不受水流冲刷或浸袭 2、跨越障碍物，使路基连续 3、跨越相交河流、道路，保证通航、通车、行人 4、保证农田水利、灌溉,一、小桥涵的作用与划分,第一节 小桥涵概要,小桥涵工程投资占总投资的20以上,10,3、划分（按孔径）,一、小桥涵的作用与划分,第一节 小桥涵概要,圆管涵,拱涵,盖板涵,箱涵,倒虹吸管涵,37,公路工程技术标准JTG B01-2003规定
4、： 桥涵分类有两个指标一个是单孔跨径，用以反映技术复杂程度；另一个是多孔跨径总长，用以反映建设规模。 单孔跨径（标准跨径）：梁式桥、板式桥以两桥墩中线间距或桥墩中线与台背前缘间距为准；拱式桥和涵洞以净跨径为准。 多孔跨径总长：梁式桥、板式桥为多孔标准跨径的总长；拱式桥为两岸桥台内起拱线间的距离；其他形式桥梁为桥面系车道长度。,第一节 小桥涵概要,38,第一节 小桥涵概要,图1 梁式桥,图4 涵洞,图2 板式桥,图3 拱桥,第一节 小桥涵概要,悬索桥与斜拉桥,法国诺曼底大桥,江苏润扬长江大桥南汊桥,40,需要指出的是，管涵和箱涵不论其管径或跨径大小、孔数多少均称为涵洞。,第一节 小桥涵概要,41
5、,盖板涵板桥,第一节 小桥涵概要,42,拱涵拱桥,第一节 小桥涵概要,43,第一节 小桥涵概要,表2 桥涵分类,44,桥梁主要尺寸概念区别 1.桥梁全长(L) ：有桥台的为两端桥台的侧墙或八字墙尾端点之间的距离，无桥台的为桥面系长度，桥梁全长简称桥长。 2.桥梁的多孔跨径总长(L1) ：梁式桥、板式桥为多孔标准跨径的总长；拱式桥为两岸桥台内起拱线间的距离；其他形式桥梁为桥面系车道长度。 3.桥梁的单孔跨径（标准跨径）(Lb) ：指桥墩中线间距离或桥墩中线与桥台背前缘的间距，对于拱式桥是指其净跨径。,第一节 小桥涵概要,45,4.桥梁净跨径(l0)：对于梁式桥净跨径是指设计洪水位上相邻两个桥墩（
6、或桥台）之间的净距，而拱式桥是指每孔拱跨拱脚截面内边缘之间的距离。 5.总跨径(l0) ：是多跨桥梁各孔净跨径的总和(l0)，也称桥梁孔径，它反映桥梁排泄洪水的能力。 6.计算跨径(l)：对于梁式桥是指桥跨两端相邻支座中心之间的距离。对于拱式桥是指拱轴线两端点之间的距离。,第一节 小桥涵概要,46,第一节 小桥涵概要,47,二、小桥涵设计原则及基本要求 1.设计原则（“十字方针”） 安全 适用 经济 美观 环保,第一节 小桥涵概要,48,2.设计要求 1)行车要求 结构使用安全 符合有关标准，在设计基准期内（100年）具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性 符合桥面净空建筑限界规定 确定桥梁的宽
7、度与高度，如图1-1所示。,第一节 小桥涵概要,49,第一节 小桥涵概要,50,2)排水要求 保证设计频率洪水安全宣泄，表1-6 保证桥涵下足够的净空高度：计算水位或最高水位加安全高度，表1-7、表1-8 3)通航净空要求 通航或流放木筏河流 天然河流及渠化河流，表1-9、表1-10 限制性航道，表1-11,第一节 小桥涵概要,51,第一节 小桥涵概要,52,4)跨线要求 公路与其他路线相交 各类交通方式净空（表1-12） 公路与各种管线交叉： 管道与桥梁间的最小距离大中桥不应小于100m，小桥不应小于50m； 油管与小桥涵不小于10m，天然气管道与小桥涵不小于20m 高压线与桥涵最小距离不得
8、小于塔高,第一节 小桥涵概要,53,5)满足设计荷载要求 设计荷载：车辆荷载和车道荷载 6)桥上线形及桥头引道要求,第一节 小桥涵概要,54,三、小桥涵测设任务、内容及步骤,第一节 小桥涵概要,1.测设任务,小桥涵勘测设计包括外业勘测和内业设计。,55,2、内容及步骤 1)外业勘测 资料收集及勘测准备 小桥涵结构类型选择 小桥涵位置选择 拟建小桥涵址测量 小桥涵址调查,第一节 小桥涵概要,56,2）小桥内业设计 流量计算： 孔径计算： 布置设计： 结构设计： 几何设计： 材料设计： 工程量计算：,第一节 小桥涵概要,57,小型排水构造物，是指汇水面积小、排水流量小、工程数量较小的人工构造物，主
9、要包括小桥、涵洞、过水路面、透水路堤、倒虹吸涵洞、渡槽等。 一、小桥及涵洞,第二节 小型排水构造物,表1 小桥与涵洞的区别,58,二、漫水桥（过水桥） 定义：指洪水期容许桥面漫水、短期淹没的桥梁。,第二节 小型排水构造物简介,图1-5 漫水桥,图1-4 漫水桥结构,59,适用情况： 不发展的冲积扇漫流区 河床宽而浅的河流 主槽很窄但两岸漫水较宽的河流及其他淹没区 公路容许有限度中断交通的三、四级公路 漫水桥孔径及标高按容许中断交通时间计算决定,第二节 小型排水构造物简介,60,三、过水路面 定义：用加固路面、路肩及路基边坡的方式，允许洪水期从路面上流过的排水构造物。 特点：建筑高度小，造价低，
10、用料省。,第二节 小型排水构造物简介,61,第二节 小型排水构造物简介,图1-7 过水路面,图1-8 过水路面标志,适用情况： 流速较小、无底砂运动或底砂运动轻微，并且公路容许有限度中断交通的三、四级公路，常用于宽阔漫流地区的河流。,62,四、透水路堤 定义：一种用块石、片石干砌成路堤，利用石块间孔隙排水的构造物。 特点：排水量少，费用低。 适用情况：在流量小、水流含沙量少的低等级公路上采用。 分类：石砌透水路堤，带涵管的透水路堤。,第二节 小型排水构造物简介,63,五、倒虹吸涵洞 定义：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
11、修建的排水构造物。,第二节 小型排水构造物简介,64,适用情况：路线穿过沟渠，路堤填土高度较低不足以修建明涵，或因灌溉需要，必须提高渠底建筑，架渡槽又不能满足路面净空要求 按构造断面分类：钢筋混凝土盖板方涵和圆管涵 按建筑材料分类：铸铁倒虹吸涵洞和钢筋混凝土倒虹吸涵洞 缺点：造价高，接头处易漏水，易淤塞，养护困难,第二节 小型排水构造物简介,65,六、渡槽 定义：当横跨公路的沟渠被公路截断，又不能改移，且沟渠下足以保证形成净空高度时，在公路上空架设的横向排水构造物。 适用情况：用于农田灌溉排水，很少用于排洪。,第二节 小型排水构造物简介,66,七、其他小型排水构造物 公路路基排水构造物： 路面排水、边沟、坡面排水、排水沟、截水沟、地下渗水沟等 公路各类构造物中的专门排水构造物 如路面、桥梁、隧道、支挡工程 泄水隧洞,第二节 小型排水构造物简介,67,第二节 小型排水构造物简介,68,第一节 小桥涵概要,桥头搭板,69,第一节 小桥涵概要,
