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第十九章
涵洞的类型与构造
【掌握】19.1 涵洞的分类 【重点掌握】 19.2 洞身和洞口构造 【重点掌握】 19.3 涵洞测设
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19.1
涵洞的分类
19.1.1涵洞的分类 1.按建筑材料分类 1.石涵
19.3.3涵洞设计
（一）涵洞设计的一般原则 适用、经济、安全、美观 （二）涵洞类型的选择 1. 地形、地质、水文和水力条件 2. 经济造价
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3.材料选择和施工条件 4.养护维修
（三）涵洞孔径的确定
《公路桥涵设计通用规则》（JTC D60—2004）规 定的涵洞标准化跨径有75cm、100cm、125cm、 150cm、200cm、250cm、300cm、400cm八种 （四）涵洞布置 a.平面布置 （1）沿路线的合理布置 尽量保持河沟水流的天然状态，一般应一沟。 （2）涵洞与路线的正交和斜交布置
19. 3. 2 水文资料调查
1.形态调查法：此法是通过调查河槽形态断面、平均
流数及洪水或然率等资料来确定设计流量的法 。
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2.直接类比法：此法是从河流上下游原有小桥涵的使 用情况来拟订新建小桥涵的设计流 量和孔径的方法 。 3.径流形式法：此法通过调查汇水面积等资料 来确定设计流量的方法 。 （三）河沟横断面测量 一般沿路线方向测量涵址中线横断面。
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3. 分类 A、管涵 （1） 圆管涵洞身组成：各分段圆管节和支承的 基础垫层。 （2） 刚性管涵：在横断面上是一个刚性圆环 四铰管涵：可布置在天然地基或砂垫层上 （3）常用孔径：d=75cm、100cm、125cm、
150cm、 200cm。 对应管壁高度δ=8cm、10cm、12cm、 14cm 、 15cm。
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3.路基沟排水涵：通常每隔200～400cm应设置一道 涵洞，其具体位置可根据路线纵、横 断面及实 际地形情况设置。 4.路线交叉涵：但路线与铁路、公路、机耕道平面 交叉时 ,应设水涵。 5.其他情况：路线通过积水洼地、池塘、泥沼地带时， 为沟通公路两侧水位应设置涵洞。
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5.出水口沟床加固
（1） 加固的类型 a.铺砌加固 一般铺砌、延长铺砌加深截水墙。 b.挑坎防护 表层流速增加，底部流速大大减小。 c.特殊消能设施 急流槽、跌水、消力池 。 适用于：纵坡大于15％（陡坡涵 ）。
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19.3
涵洞测设
19. 3. 1 涵洞的野外勘测 （一）涵洞位置的确定 小桥涵位置原则上应服从路线走向。桥涵中心桩 号可根据已定的路线走向及水流向确定，用时方向架或 有读盘的水准仪，测量桥涵与路线的夹角。 要求： 1.一沟一涵：凡路线跨越明显的干沟、小溪时， 原则上均应设涵。 2.农田灌溉涵：路线经过农田，跨越灌溉用渠必须 设置灌溉涵。
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特点：费工较多，外型美观，适应流水。 构造要求：洞身端部与路线平行。 （2）斜交正做 特点：构造简单。
19.4 出水口河床加固处理方法
1、缓坡涵洞：涵洞设置坡度小于临界坡度， 上下游河沟纵向坡度也较小。 2、陡坡涵洞：涵洞设置坡度大于临界坡度时 3、纵坡涵洞进水口沟床加固
（4）基础垫层厚度t的确定 t=0为基底土质为卵石、砾石、粗中砂及整体 岩石地基。
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t=15㎝为基底土质为亚砂土、粘土及破碎
岩层地基。 t=30㎝为基底土质为干燥地区的粘土、亚粘土、 亚砂土及细砂地基。 B.盖板涵 （1）组成:由涵台（墩）、基础和盖板组成。 （2）常用跨径：钢筋混凝土盖板涵
Lk=150cm、200cm、250cm、300cm、400cm. 相对应的 d=15cm--22cm。
（3）做法：圬工涵台（墩）的临水面一般采用垂直 面，背水面采用垂直或斜坡面。 （4）基础的分类 分离式：适用地基较好 。
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2. 作用：使涵洞与河道顺接、流水顺畅； 确保路基边坡稳定、免受冲刷。 4. 要求：洞口进水口河床必须铺砌 。 5. 正交涵洞的洞口建筑
（1）端墙式 特点：构造简单、泄水能力小。 构造要求：由一垂直于涵洞轴线的竖直端墙以及
盖于其上的帽石和设在其下的基础组成。
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（四）河沟纵断面及河沟比降测量 （五）涵址平面示意图勾绘
勾绘时一般是先按比例绘好路线和涵洞方向的关系图，再用 目测的方法将地形、地貌、地物等勾绘在示意图上。必要是可用 平板仪实测地形图。
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（六）小桥涵地质调查 a.调查原有构造物基础情况 b.挖深法 c.钻探法
<<桥梁 八字式 特点：工程量较小、水力性能、施工简单、造低。 构造要求：在洞口两侧设张开成八字形的翼墙。 （3）走廊式 特点：降低了涵洞设计高度，泄水能力大， 施工困难。 （4）平头式 特点：泄水能力中等。 构造要求：采用混凝土圆管涵。 6. 斜交涵洞的洞口建筑 （1）斜交斜做
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正交可使涵宽和涵身长度最小。 若正交能导致水流不畅，冲毁农田、堤坝或危及 涵洞、路堤本身时，不宜勉强正交，可斜交。
b.立面布置
a）齿状基础
b）扶壁式基础；
c）台阶式基础
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3. 按洞顶填土情况分类
1. 明涵 特点：洞顶不填土。 适用条件：低路堤或沟渠。
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2、暗涵
特点：洞顶填土大于50cm 适用条件：高路堤、深沟渠。
4. 按水力性能分类
1. 无压力式涵洞
特点：进口水流深度小于洞口高度，水流流径全涵 保持自由 水面。 2. 半压力式涵洞 特点：进口水流深度大于洞口高度，水流仅在进口 处充满洞口，在涵洞其面。 3. 有压力式涵洞 特点；涵前壅水较高，全涵内充满水，无自由水。 4. 倒虹吸管 特点：路线两侧水深都大于涵洞进出水口高度，
组成：由垂直缝分开的管节组成， 每节有独立的水 。 b. 急流坡式底槽：适用坡度大于12.5%。 形式：齿形和台阶形。 c.小坡度底槽：适用于地质情况不好，不允许修建 坡度较大的涵洞时。
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19.2.3
洞口建筑
1. 组成： 由进口和出水口两部分组成。
分类：石盖板涵和石拱涵。 特点：造价、养护费用低、节省钢材和水泥。 适用条件：产石资源丰富地区 。
2.混凝土涵
分类：现场浇筑 、预制成拱涵、圆管涵和小跨径。 特点：节省钢材、易于预制。 适用条件：产石非丰富地区、跨径较小的涵洞。
3.钢筋混凝土涵
分类：管涵、盖板涵、拱涵和箱涵。 特点：涵身坚固、经久耐用、养护费用少，便于运输
（1）新开挖的沟底和沟槽侧向边坡均采用 人工加固
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（2） 岩石地基必须才用工人加固。 （3）加固类型：当水流挟带泥土较多，可在 进水口处设深度约0.5m的沉沙池。 4、陡坡涵洞进水口沟加固 （1）涵前河沟纵坡小于50%时，可按陡坡设置， 涵底坡度与涵前沟底纵坡，可直接平顺衔接， 采用人工铺砌。 （2）涵前河沟纵坡50%时，可在进口处设置跌水 或消水池、消力槛。 分类：①上游沟槽铺砌加固成梯形截面 ② 上游沟槽铺砌加固成矩形截面，槽底每隔 1.5～2.0m设防滑墙一道。
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水口设置竖井，水流身。
要求：涵洞宜设计成无压力式的 。
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19.2 洞身和洞口构造
19. 2. 1 涵洞的组成和要求
1.涵洞的组成：由洞身和洞口建筑组成的排水构造 物。 2.要求：有满足计流量的、坚固和稳定，洞口建筑 物与洞身和路基边坡衔接要良好。 19. 2. 2 洞身构造 1.组成: 承重结构（如拱圈、盖板等）、涵台、 基础、防水层、伸缩缝等。 2.作用：保证水流通过,直接承受荷载压力和填土压 力，并将其传递给地基。
1. 管涵 特点：造价低、不需墩台、圬工数量少。
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