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1、职业技术学院毕业论文职业技术学院毕业设计（论文）题目： 公路小桥涵设计 系别： 道桥工程系 专业： 班级： 学号： 学生姓名： 指导老师： 2013 年 02 月 28 日 2目 录摘 要1第1章 绪论2一、涵洞的分类、特点及适用条件2（一）涵洞的分类2（二）涵洞的特点及适用条件41.混凝土圆管涵42.钢筋混凝土盖板涵43.拱桥（涵）44. 盖板涵5二、涵洞洞口型式的选择51.八字翼墙或锥形护坡洞口52.一字墙护坡洞口53.上游急流坡或上游跌水井洞口54.上游边沟跌水井洞口65.倒虹吸洞口66.斜交涵洞洞口6第2章 公路涵洞设计7一、外业调查7二、涵洞择位时应遵循的原则7三、涵洞设计注意事项9
2、四、计算实例11第3章 商登涵洞通道设计项目12一、项目概述12二、设计标准13三、总体设计指导思想13四、本项目桥梁、涵洞设计原则14五、设计标准的采用情况14六、沿线涵洞、通道的分布情况15七、桥涵设计与路基、路面及沿线设施设计的协调配合15结束语17参考文献18公路小桥涵设计摘 要公路小桥涵设计是整条公路勘测设计的重要内容之一，是从事公路勘测设计与公路施工的工程技术人员必须要了解和掌握的一项技术，特别是近年来，随着公路建设的发展，公路技术等级的不断提高，尤其是高等级公路的大规模兴建，桥涵构造物在公路工程中所占比重越来越大，在山岭地区公路中，桥涵构造物投资所占比例能够达到全线的30%以上。
3、桥涵构造物在公路全线建设中所处的地位越来越重，桥梁构造物的安全和良好使用性能成为公路全线畅通的重要保证因素，因此，桥梁构造物的建设质量对整条公路的建设质量起着关键性的作用。而桥涵构造物设计的优劣是控制工程造价，保证工程建设质量的首要决定因素，因此在公路建设中桥涵设计的质量问题应当受到足够的重视。 科学合理地进行小桥和涵洞的设计无论是对设计工作者的室内外设计还是施工现场技术人员作施工验算都是必不可少且十分重要的环节之一，按照设计惯例，小桥涵的结构设计部分大部分采用标准套图法进行设计，因而如何结合实地地形条件进行结构形式的选择和几何尺寸的计算是关系到整个小桥或涵洞经济合理和经久耐用的关键所在， 为
4、总结桥涵设计经验，提高桥涵设计质量，因此设计中必须予以注意细小问题,在充分考虑全局的基础上做好这些细部设计。涵洞的位置、规模、建设标准、与附近沟渠的衔接情况等问题,对公路行车的安全性、舒适性、路基路面的稳定性、周边灌溉系统的畅通性等密切相关。为了进一步完善公路设计理论,有必要对公路涵洞的设置及设计经验进行探讨和总结。关键词： 桥涵构造物设计 细部设计 实地地形条件 涵洞的位置第1章 绪论涵洞是指横贯路基或路堤的小型泄水和排洪构筑物。公路在跨越小河沟、人工渠道以及排除路基内侧边沟水流时，常常需要修建各种排水构造物，涵洞正是满足路基连续，水流畅通要求而应用广泛的一种横穿路基的小型排水构造物，其工程
5、量占公路整个工程的比重比较大，设计与该公路的等级、使用任务、性质和将来的发展需要相适应，遵循了安全、适用、经济、美观、有利于环保的原则同时也满足了行车、排水、净空等要求。因此涵洞设计是否合理，对整条公路的造价和使用质量有很大的影响。一、涵洞的分类、特点及适用条件（一）涵洞的分类涵洞的类型决定了它的功能、造价和使用年限。此涵洞类型的选择应按照符合因地制宜、就地取材和便于施工养护等原则，并综合考虑几个因素： 1.道路的等级、性质和任务；2.涵洞所处的地形、地质、水文和水力条件；3.工程费用和造价；4.当地筑路材料情况；5.施工期限和施工条件；6.养护维修条件等；7.到农田排灌的需要等。根据不同的标
6、准涵洞有多种分类型式,按其构造类型可分为拱涵、盖板式涵、箱涵、管涵等;按其顶上填土情况可分为顶上有填土的暗涵和无填土的明涵;按其水力性能可分为无压力式涵洞(水面都低于洞顶) 、半压力式涵洞(水面淹没入口) 、压力式涵洞(流水充满整个洞身) 。各种型式涵洞结构如下(图1至图9) 。 图1拱涵结构图 图2盖板涵结构图 图3箱涵结构图 图4管涵结构图 图5暗涵结构图 图6 明涵结构图 图7无压力式涵洞结构图 图8半压力式涵洞结构图图9压力式涵洞结构图（二）涵洞的特点及适用条件1.混凝土圆管涵 钢筋混凝土圆管涵孔径一般为0.51.5米，最小填土厚度50cm，受力情况良好，圬工数量小，造价较低。在有条件
7、集中预制和运输比较方便的地段多采用钢筋混凝土圆管涵。多孔时不宜超过三孔。 2.钢筋混凝土盖板涵由于钢筋混凝土盖板涵建筑高度低，适于低路基地段使用，一般用作明涵。在设超高、加宽的曲线上设置盖板明涵时，由于施工比较繁琐，所以可做成低填土的盖板明涵；当洞身较短时，也可以调整桥台及桥面上的铺装高度，以适应纵坡和超高的要求。 钢筋混凝土板用钢材较多，在缺少钢材的情况下，应尽量考虑其他结构形式。钢筋混凝土盖板分装式和就地浇注两种。采用预制装配能缩短工期、节省木材、提高质量，适用于桥涵较集中的路段，但须具备吊装设备及运输条件，采用就地现浇施工简易，便于群众掌握。对于分散的小桥涵工程或在旧路上改建的个别桥涵工
8、程，多采用就地浇注形式。在就近能开采石料，质量、数量都能满足工程要求，并且路基有足够的填土高度时，大都采用这种形式。 建筑高度较小，不受填土高度限制能采用工厂预制、现场装配，施工简便迅速为简支结构，对地基条件要求不高遭受破坏后容易修复由于需要水泥、钢筋等材料，所以一般造价很高3.拱桥（涵） 石拱桥（涵）一般养护费用低，节约钢材，经久耐用。拱涵只要在恒载条件下不变形，一般超载潜力较大，砌筑技术易于群众掌握，是我国的传统结构类型。 由于石拱桥（涵）要求地基均匀和有较大的承载力，所以河底纵坡大于15%时应采用阶梯式石拱涵；当沟底自然坡度变化较大，也可将涵底分段，做成缓坡段或陡坡段。 能充分利用天然石
9、料，不需钢材，只需少量水泥，因而造价低，工程费用少施工技术简单，专用设备少，适于群众建桥结构坚固、自重及超载潜力大，使用寿命长，当然石拱涵也存在自身的缺点，那就是拱式结构需要较大的建筑高度，遭受破坏后难于修复,施工时占用劳动力较多，工期较长以及对地基要求较高等。由于以上这些优缺点使得石拱涵在使用范围上受到限制，但它是山区公路常采用的涵洞类型。4. 盖板涵在出产合格条石的地方，采用石盖板涵较经济。条石盖板一般只适用于小跨径的明涵或暗涵。 二、涵洞洞口型式的选择涵洞的洞口型式：八字翼墙、锥形护坡、一字墙护坡、上游急流坡（或跌水井）、上游边沟跌水井、下游急流坡、下游接挡土墙附跌水、倒虹吸等结构形式。
10、应用时根据现场情况分别选择上、下游洞口形式与洞身组合使用。 1.八字翼墙或锥形护坡洞口 这种洞口形式适用于平坦顺直、纵断面高差变化不大的河沟。这两种洞口形式水力条件较好，在使用上没有多大差别，都具有工程量小、施工简单、经济等优点，因而是经常采用的洞口形式。不过从经济来看，八字翼墙较锥形护坡更为经济。 2.一字墙护坡洞口 这种洞口形式适用于边坡规则的人工渠道。此种洞口形式工程量小，在窄而深、河床纵断面变化不大的天然河沟亦可采用。 3.上游急流坡或上游跌水井洞口 当路基纵断面设计不能满足桥涵建筑高度要求，且下游河床较低，河沟纵坡为1030%时，可采用此种洞口型式。除岩石地基外，沟底和沟槽边坡均采用
11、人工铺砌。跌水高H1小于建筑高度Hn时，上游洞口可采用跌水井，下游洞可配八字翼墙或其他洞口形式。 当涵前河沟纵坡大于30%时（即跌水高度H1大于建筑高度Hn）。水流流速很大，进口处需做急流坡跌水井，以减缓流速削弱水能。上游沟槽开挖纵坡以1：1或1：2为宜，以保证土体稳定。 当H1大于4米时，为保证急流槽的稳定，槽底每隔1.52.0米设防滑墙一道。下游洞口一般配急流坡洞口或挡土墙洞口。 4.上游边沟跌水井洞口 为了排除傍山线较长距离内的边沟及截水沟的水，就需设边沟跌水井洞口；因为边沟与路面高差不大，必须下挖才能修建此种涵洞洞口。下游洞口一般配八字翼墙或锥形护坡等形式。 5.倒虹吸洞口 在通过公路
12、的灌溉渠道上修建涵洞时，若建筑高度不够，大多采用倒虹吸洞口型式。设置倒虹吸进出水洞口，其竖井尺寸要考虑清淤的方便。 6.斜交涵洞洞口 斜交涵洞查斜交涵洞图表进行组合。斜交洞口比正交洞口形式较少，如遇下游河床开阔，也可配正交急流坡洞口。斜交涵洞的洞口选用方法同正交一样。 结合自己涵位处的横断面，我在石拱涵进口处选择了急流坡，出口处用直接用铺砌。在盖板涵进口处选择了边沟跌水井，其坡度直接采用石方挖方边坡的坡度1：0.2，在出口处以护肩代替了一字墙只做洞口铺砌。 选择了涵洞洞身、洞口类型后就要把涵洞再到对应涵位处的横断面上了。这时还应考虑基础埋置深度和涵身坡高两个因素。 河南省交通职业技术学院毕业论
13、文第2章 公路涵洞设计一、外业调查主要内容是确定涵洞主体及进出口位置、涵底坡度、周围地貌、地质情况等。涵底标高根据进出口位置确定,需要注意的是确定涵底标高还要考虑沟渠的清淤问题,涵底标高确定的合适与否直接关系到涵洞功能是否可以正常发挥。二、涵洞择位时应遵循的原则 涵洞位置应服从路线走向。由于单个小桥涵的工程数量不大，因而小桥涵位置一般是在路线走向基本确定的情况下来选择的。只有在特殊情况下（如路线遇大洼深沟。路线与河沟斜交太大等情况）才进一步权衡利弊，在不降低路线标准的条件下局部调整路线，使之从较好的桥涵位通过。小桥涵址应布设在地质条件良好、河床稳定、水文、水力条件较好的河段。不会因小桥涵位设置
14、不当而造成排洪不畅、冲毁路基、积水淹田或使农业灌溉和正常交通受到影响。小桥涵位置和轴线方向确定，要满足设计流量的渲泄，使水流畅通，做到进口要顺、水流要稳，不发生斜流、旋涡等现象，以免冲毁洞口、堤坝或农田。位置选择要综合考虑各种因素并进行技术经济比较，使桥涵工程量（包括桥涵主体及一切附属工程）最小，以减少工程造价和养护费用。一般情况下，应在下列位置考虑设置小桥涵或涵洞： （一）、天然河沟与路线相交处。凡路线与明显沟形的干沟、小溪、河流相交时，且当路线上游汇水面积大于0.1km2时，原则上应设置涵洞。（二）、农田灌溉渠与路线相交处。路线经过农业区、跨越水渠、堰塘或水库的排水渠以及通过大片梯田，影响农田灌溉时应考虑设置涵洞。（三）、路基边沟排水渠。在山区公路的山坡线，为排除路基挖方内侧边沟流水，应考虑设置涵洞。其间距一般不大于200m400m；在干旱山区，间距不大于400m500m。（四）、与其它路线交叉处。当路线与铁路、公路、大车路、人行路、农村机耕道及重要管线交叉，且路线又从其上方通过时，应考虑设置相应的小桥或涵洞。其它设涵情况：1.在平原区，路线通过较长的低洼地带以及泥沼地带，为保证路基稳定，避免排水不畅及长期积水的情况，在地面具有天然纵坡的地方设置多道涵洞。如无
