公路桥梁涵洞设计原则

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1、公路桥梁涵洞设计原则1 设计原则桥梁设置以“安全、耐久、适用、环保、经济和美观”为原则，在选型时根 据本地区的自然条件、材料供应和地质条件，以及施工要求和功能需要等因素， 进行了综合考虑，做到技术可行、经济合理，并尽量做到标准化、装配化和施工 机械化。通过在适当位置设置大型预制场，以便集中预制，在保证工程质量的前 提下，加快工程建设进度，降低造价，达到综合最优的目标。1.1桥梁总体设计原则1、一般大、中、小桥桥位平面线形服从路线总体布设需要。2、本项目大部分路段桥头填土高度受纵断面控制，填土高度不高，其余路 段路桥分界高度的确定根据地质情况分段进行。通过对桥梁方案和高填土方案 （含软土处理）的

2、技术经济比较及台后的工后沉降计算结果，根据技术经济比较， 在综合考虑了节约土地等因素，并参考项目周边已建干线公路经验，本项目的路 桥分界高度确定为：软土地区5.06.0m。非软土地区为6.07.0m。3、跨越通航河流及排灌河流、沟渠的桥梁，做到满足河流顺畅排、灌或水 运通航的需要，当桥梁与航道、水流方向斜交且水中设墩时，适当加大桥梁跨径, 以满足通航和排洪要求。4、为满足行车舒适性要求，中小桥采用简支结构，桥面连续。1.2桥梁桥位选择原则根据项目的特点，桥位选择主要服从于平面路线布置，同时兼顾桥梁 规模及施工难度，尽量减小与被交道路、河流的斜交角度。1.3桥梁布孔原则1、桥梁布孔应满足通行、通

3、航、泄洪的要求。对于等级航道或兼有泄洪功 能的河流，分别征求相关航道、水利部门的意见，明确航道等级及近、远期航道 整治规划、河流疏竣规划，以确定通航标准。桥梁布孔在满足通航净空的同时， 也考虑泄洪的要求。2、对于一般桥梁，在满足其功能的前提下，尽量选择标准化跨径来布设， 以方便施工。3、兼跨农田排灌沟渠及通道的桥梁，根据现场调查搜集的资料并征求该地 政府部门意见，孔跨布设时注意满足农田排灌需要，满足不同通道净空需要，在 此前提下，对少量沟渠及通道适当改移、归并，必要时增加线外工程，以降低主 线工程造价，从而降低工程总造价。4、对于跨越地方等级公路的桥梁，征求地方政府的意见，明确公路等级及 近、

4、远期规划，以确定桥下净空标准。1.4桥梁上部结构选型原则1、对无特殊要求的桥梁,应尽量做到标准化、系列化和施工机械化,选择经 济合理、受力和营运条件好、可集中工厂预制、分段安装、便于施工、养护费用 低的中小跨径形式。2、对于跨径W20m的桥梁，一般考虑采用预应力混凝土空心板；3、考虑到中、小桥梁及净高控制较严，为保证桥面平整、行车舒适，一般 中、小桥梁考虑使用简支结构、桥面连续的预应力砼空心板。4、跨等级道路桥梁上部结构，尽量采取预制结构，减小对被交路通行的影 响。1.5桥梁下部结构选型原则1、根据本地区特点及地质情况，桥梁下部结构一般采用圆柱式墩、肋 式或柱式桥台、桩基础。2、对于需要水中设

5、墩桥梁，桩顶面设置在常水位以下 0.2m ；跨航道两 侧桥墩一般均设置系梁。3、根据地质勘查结果，项目沿线地质情况一般。拟建桥梁均采用钻孔灌注 桩基础。桩型、桩长、桩径及入土深度根据桥梁上部结构特征、荷载大小计算确 定。1.6 涵洞设计原则1、以尽量不改变原有地段的灌、排系统为原则，满足沿线农田排、灌的需要，满足地区的防洪、排涝，以及沿线群众生活的用水之需要，兼顾地方有关水 利规划需要，同时考虑构造物设置的合理间距及一级公路自身排水的需要。2、涵洞孔径满足1/100洪水频率的设计流量要求。3、对于涵洞孔径，除满足排洪、灌溉需要外，考虑到清淤的方便，圆管涵 孔径不小于1.5m,箱涵孔径为2.58

6、.0m,盖板涵孔径为2.06.0m。一般箱涵、 圆管涵对地基承载力要求较低，而盖板涵一般对地基承载力要求较高。4、涵顶最小覆土厚度按50cm控制，对于涵顶伸入路面底基层的涵洞，涵身 范围底基层改为素砼填筑,其余部分路面结构仍按原设计施工,涵洞附近采用小 型机械碾压。2 桥涵设计标准1、桥涵设计汽车荷载等级：公路-I级。2、洪水频率：大、中、小桥及涵洞等小型构造物1/100。3、桥梁宽度：桥梁与路基同宽，一般路段桥梁总宽（含中分带）为26m。4、地震：地震动峰值加速度为0.10g，抗震设防烈度为7度，桥梁抗震设防类别为B类，桥梁抗震设防措施等级为8级。5、设计环境类别：11类。6、桥涵主体结构设

7、计使用年限：大、中桥为100年，小桥及涵洞为50年。3 沿线桥涵分布3.1 桥梁布置新建桥梁4座，其中中桥2座，共长170.8 m；小桥2座，共长68m。桥梁 总长239.106m，占路线总长1.7%。3.2 涵洞布置本项目位于平原水网密集区，排灌体系较完善，所以本项目设置的涵洞较多。 涵洞设置位置一般位于原有沟渠位置。全线共设置涵洞60道，其中1.5m圆管涵48道,2.5x2.2m箱涵4道，1.5m 倒虹吸7道，2.5x2.2m倒虹吸1道，全线涵洞平均4.3道/km。4 桥梁抗震设计1、地震区桥位和桥型选择：桥位尽量避免选择在可液化土层和地层严重不 均匀的地段，特别是发震断层地段。桥型选择抗

8、震性能好、整体性强的预应力结 构，提高桥梁抗震能力。2、地根据中华人民共和国国家标准中国地震动参数区划图 (GB18306-2015),本项目地震动峰值加速度为0.10g,抗震设防烈度为7度， 桥梁抗震设防类别为B类，抗震设防措施等级为8级。3、按公路工程抗震规范(JTG B02-2013)及公路桥梁抗震设计细则 (JTG/TB02-01-2008)规定，在抗震措施方面，构筑物需尽量加强结构整体性、稳 定性，对于一联桥梁采用多个固定支座墩或板式支座墩共同承受水平地震力，同 时针对不同结构，选择采用防震挡块、抗震锚栓、横系梁，并在结构型式的选择 上充分考虑其抗震性能，以确保桥梁安全。4、根据部颁

9、公路桥梁抗震设计细则(JTG/T B02-01-2008)的要求进行本 项目桥梁结构抗震设防措施设计。构造处理上采取以下措施减小落梁危险：1) 、所有桥梁均设置抗震挡块或抗震锚栓，防止落梁；2) 、加装橡胶块。在非连续墩的梁与梁之间和梁与桥台之间粘贴橡胶垫块， 以缓和地震发生时的冲击作用；3) 、加大桥墩盖梁尺寸，简支梁梁端距墩台边缘距离满足规范要求；4) 、桥墩设置横向联结结构，高度大于7m的柱式桥墩设置柱顶横系梁；5) 、桥台采用整体性强的结构形式。5 桥梁耐久性设计桥梁结构耐久性取决于混凝土材料自身特性和结构的使用环境，与结构设 计、混凝土原材料性能、施工质量及结构的养护和运营维护密切相

10、关，本项目所 处环境类别为I类，结合外部环境条件，提高桥梁结构的耐久性的措施包括以下 方面：1、参照公路工程混凝土结构防腐蚀技术规范要求，选用合适的混凝土强度等级和配合比，提高混凝土材料本身的耐久性；预应力混凝土箱梁C50 砼预应力混凝土空心板C50 砼防水层：环氧沥青防水层（抛丸处理）盖梁、立柱、台身C35 砼C30 砼桩基承台、系梁C30 水下砼2、控制钢筋的混凝土保护层厚度；3、桥梁上部采用预应力混凝土结构，为尽可能提高预应力管道压浆质量，采用真空压浆方案；4、桥梁下部一般采用钢筋混凝土结构，混凝土裂缝宽度按 0.18mm 控 制；5、桥梁两侧采用滴水檐，阻断桥面水沿混凝土表面流淌侵蚀箱

11、梁侧面 及底面混凝土；6、保证桥面铺装耐久性，在桥面现浇混凝土和沥青混合料之间设置防 水层，同时排出桥面下渗水；7、增加支座支承总高度，方便支座的检修、更换。6 沿线水系、水文概况及河流通航情况1、河流水系 项目属北亚热带湿润气候区，受海洋性气候影响，四季分明，光照充足。 广林中心河桥址处以上汇水面积 1.34平方公里，干流长度 2.59 公里，河道 比降 0.0056，属长江流域。桥坝中心河桥址处以上汇水面积 3.85平方公里，干流长度 2.82 公里，河道 比降 0.0033，属长江流域。中利溢洪河道桥址处以上汇水面积 3.1 平方公里，干流长度 3.48 公里，河 道比降 0.004，属

12、长江流域。下庄河是水库下游泄洪河道，桥址处以上汇水面积 1.77 平方公里，干流长度 1.74 公里，河道比降 0.0062，属淮河流域。2、水文分析根据本项目洪评报告及批复，主要河流的情况如下表。表6-1 主要河流水位一览表序号与路线交叉桩号河流名称功能洪水位（85高程）（m）1KO+367.5OO广林中心河排灌9.102K2+817.5OO桥坝中心河排灌9.503K6+353.266中利溢洪河排涝13.874K11+820.000下庄河排灌26.807 典型桥梁方案设计1、下庄河中桥1）桥位概况下庄河是水库溢洪河道，桥址处两侧地面高程约25.7m，线路斜穿河道中间 的当家塘，沿路线方向水面

13、宽约70m。卞庄河设计洪水位26.8m。2）地质概况桥址区浅部连续分布为1b层填土。1- 1层黏土（粉质黏土）（Qal）：灰褐色、黄灰色，可塑，韧性、干强度中等，4局部结构较松散。揭示层底埋深为0.87.9m，层厚为0.87.9m。推荐地基土承载力基本容许值f =100120kPa，钻孔桩桩侧土摩阻力标准值 q =25aoik35kPa。2- 1层黏土（粉质黏土）（QQ：灰黄色，硬塑，韧性、干强度高，含铁锰质4结核。全线连续分布，揭示层底埋深为0.026.0m，层厚为1.019.2m。推荐 地基土承载力基本容许值f =200260kPa，钻孔桩桩侧土摩阻力标准值 aoq =5565kPa。ik

14、3- 1层黏土（Qal）：局部为粉质黏土，灰黄色、黄褐色，硬塑坚硬状态，3含铁锰质结核，局部夹砂礓，粒径0.26cm不等，最大可见粒径达5cm，含量10%20%不等，局部砂礓富集。全线连续分布，揭示层底埋深为10.946.3m，揭示层厚为0.732.0m。推荐地基土承载力基本容许值f =240260kPa，钻 ao孔桩桩侧土摩阻力标准值 q =6065kPa。ik8-1（K ）全风化泥岩：灰黄色，全风化，厚层状构造，局部为泥质砂岩、 2p砂质泥岩或砂岩，岩体呈砂土状，结构基本破坏，拇指按压有印迹，砂岩手掰易碎成碎块及砂状，局部偶见少量砾石块，岩芯采取率80%95%。层顶埋深 ll.026.lm

15、。f =320350kPa, q =70kPa。可以以3-1层及以下地层作桩端持aoik力层。3）桥梁方案推荐路线与河流夹角 90,桥梁按正交设计,墩台径向布置。桥梁中心桩 号为K11+820.000,全桥跨径布置为5x16m,共1联，桥梁总长85.52m，桥梁全 宽26m。桥梁上部结构采用16m装配式预应力砼空心板，采用预制吊装施工，下 部采用柱式墩、桩柱式桥台,基础采用钻孔灌注桩基础,均按摩擦桩设计。1-u护 11 丄1：阴中LB1加閔細僦执班曲卿DX_L：iid,a-1 d77-3 惟图6-1下庄河中桥桥型图（单位：cm）图6-2 下庄河中桥横断面图（单位：cm）WH.HHlil环輔青射墀环1Qcrnm#iIL竺耕赫7I L.J3DTOO2B0 J1K0d