河南理工大學(xué)道橋公路小橋涵課程設(shè)計(jì)x

1、公路小橋涵勘測設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)說明書專業(yè)名稱：土木工程年級(jí)班級(jí)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師： 河南理工大學(xué)土木工程學(xué)院二一四年六月30日一：設(shè)計(jì)資料1.0設(shè)計(jì)資料貴州山嶺重丘區(qū)四級(jí)公路J 彎道QZ處需設(shè)置一道涵洞，測得斷面資料如下：溝心處地面高638.46m，溝床為密實(shí)的礫石土，路線設(shè)計(jì)資料為：平曲線半徑 =40m，縱坡i=+3%，路基寬度為7.5m，路面寬度6.0m，路拱縱坡2%，路肩橫坡3%，挖方邊坡1:0.75,填方邊坡1:1.5。設(shè)計(jì)荷載：公路-級(jí)設(shè)計(jì)洪水頻率：1/25最大冰凍深度：1.0m地震烈度: 8度1.1設(shè)計(jì)任務(wù)完成一道2×2m，石板涵設(shè)計(jì)，包括涵洞的縱剖面圖和洞身橫斷面圖，比例

2、1:100涵洞類型選用2×2m，石板涵設(shè)計(jì)。進(jìn)出水口形式洞口類型很多，平頭式、端墻式、錐坡式等，各種洞口用在不同位置，其中八字式洞口構(gòu)造簡單，建筑結(jié)構(gòu)美觀，施工簡單造價(jià)較低。所以本次設(shè)計(jì)涵洞的進(jìn)出口形式選用八字式洞口。涵洞的水文、水力計(jì)算2.0.涵洞的水文計(jì)算本次設(shè)計(jì)采用暴雨推理法計(jì)算涵洞的設(shè)計(jì)流量。蘭州市某公路上的石溝橋，匯水面積為0.55 ，主河溝長度為1.3km，主河溝平均坡度；河床為砂礫夾卵石，河岸為粉質(zhì)粘土，地表為黃土層，劃分為類土；地處丘陵區(qū)；該工程無實(shí)測流量資料，現(xiàn)用暴雨推理法推求。用推理公式計(jì)算:查暴雨等值線圖可得， 匯流時(shí)間的計(jì)算：北方公式：= 查附表1-4得,丘陵

3、區(qū)所以： 先查暴雨遞減指數(shù)n值分區(qū)圖4-5，即類分區(qū)，查附表1-1，當(dāng)0.245h，應(yīng)取n=0.62。損失參數(shù)計(jì)算:北方公式：，p=2%查附表1-3 類土得： 故： mm/h以上數(shù)據(jù)代入流量計(jì)算公式： = = 2.1.涵洞水力計(jì)算初定涵洞凈空高度；進(jìn)水口和壅水降落細(xì)數(shù)；進(jìn)口涵洞凈空高度；涵前水深：；蓋板涵的涵洞凈寬：根據(jù)公路橋涵標(biāo)準(zhǔn)圖鋼筋混凝土蓋板涵泄水能力及水力計(jì)算表確定所選定型涵洞有關(guān)數(shù)據(jù)： 所以取涵洞凈寬即跨徑 二：進(jìn)出口結(jié)構(gòu)尺寸及計(jì)算書2.0.擬定常規(guī)尺寸（1）涵底縱坡：根據(jù)河溝縱斷面地面線的天然縱坡擬定為2.5%。（2）鋪地厚度：擬定為30cm厚的漿砌片石。（3）涵底高程：按涵底中心

4、地面高程下挖（清底）推算。（4）涵洞埋深（從鋪地算起往下至基礎(chǔ)底面）：要大于當(dāng)?shù)貎錾?.0m。（5）進(jìn)、出水洞口形式采用八字墻，洞口尺寸：八字墻垂直頂寬a=40cm；墻身與其基礎(chǔ)垂直襟邊e取20cm；墻身背面垂直背坡取4:1；墻身端部斷面的高度：以端部露出底面高推算；墻身根部斷面高度 ：按帽石底面算起至基礎(chǔ)之高差；本涵橋面板厚20cm，鋪裝層厚9cm，臺(tái)帽厚取20cm。2.1.本涵洞經(jīng)擬定的尺寸1.八字墻端部高度露出地面高度擬定為20cm，根部高度以其基礎(chǔ)頂面自安全帶出檐的下緣降低10cm考慮，八字墻垂直頂寬取為40cm，垂直背坡取為4:1。 2.基礎(chǔ)埋深根據(jù)當(dāng)?shù)貎錾畲_定為120cm，表于出口

5、端部相應(yīng)位置。3 .基礎(chǔ)厚度擬定為60cm，填土厚度為1.5m。4.涵底鋪砌擬定為30cm，漿砌片石，表于鋪底處。5 .涵身與基礎(chǔ)按同一坡度設(shè)計(jì)，坡度取為3%，表于相應(yīng)鋪底頂面。6 .截水墻寬度取為40cm，埋深與基礎(chǔ)同深，并將其寬度表于截水墻處。2.2涵洞縱斷面上有關(guān)尺寸和高程的計(jì)算2.2.1.洞身部分的高程和尺寸（1）由涵洞的經(jīng)濟(jì)跨高比為1:11:1.5，由上已求出B=1.6m,所以涵洞的高度取 =1.6m（2）涵底高程計(jì)算根據(jù)涵位中心樁號(hào)原地面高程（在此以表示）減去30cm清底厚度（即）得出，即 涵洞進(jìn)出口處的設(shè)計(jì)高程 將此高程值標(biāo)于設(shè)計(jì)草圖相應(yīng)中心樁號(hào)鋪底頂面處。由填土厚度1.5m，涵

6、位中心樁號(hào)638.46m，涵洞進(jìn)出口的建筑高度1.90m，路基的中心處的設(shè)計(jì)高程為 =+ + + =638.46+0.3+1.90+1.5=642.16m（3）路堤最低高程 路堤最低高程=河床最低高程+H+ =638.46+1.7+0.5=640.66m（4）確定進(jìn)出口處的建筑高度及涵洞中心涵臺(tái)高度進(jìn)水洞口高度，出水口洞口高度以及涵洞中心凈高為等高的，都為1.6m。（5）進(jìn)出水口建筑高度（6）涵洞中心涵臺(tái)高度其中為涵臺(tái)基礎(chǔ)頂面至鋪底頂面的距離，其值為基礎(chǔ)埋深減去基礎(chǔ)厚度，本設(shè)計(jì)基礎(chǔ)埋深取120cm，基礎(chǔ)厚度取60cm，故設(shè)計(jì)取。2.2.2.涵長計(jì)算L=+ = =所以：= =7.4m=6.5m所

7、以涵洞全長：L=+ =7.4+6.5=13.9m3.0 進(jìn)出水口八字翼墻尺寸計(jì)算3.1各斷面高度計(jì)算：本設(shè)計(jì)基礎(chǔ)埋深取120cm，基礎(chǔ)厚度取60cm，本設(shè)計(jì)進(jìn)出水口處八字翼墻基礎(chǔ)埋深與涵身埋深 取值相同，翼墻基礎(chǔ)厚度=60cm 。（1）進(jìn)水口處翼墻根部斷面高度： ；翼墻端部斷面高度：；上式中10cm為使八字翼墻美觀，在墻頂設(shè)的一個(gè)小平臺(tái)高度，20cm為翼墻端部斷的露出地面的高度。（2）出水口處翼墻根部斷面高度：；翼墻端部斷面高度：其中10cm為根部高度自安全帶出檐降低10cm；120cm為凍深；60cm為基礎(chǔ)厚度；20cm為翼墻端部露出地面的高度。3.2 .凈跨徑根據(jù)流量計(jì)算結(jié)果選擇，本設(shè)計(jì)采

8、用跨徑為1.6m石蓋板在兩邊涵臺(tái)上各搭接30cm。將此數(shù)據(jù)表于平面設(shè)計(jì)圖紙相應(yīng)位置。3.3.涵臺(tái)半剖面和半平面圖上的有關(guān)尺寸1涵臺(tái)地面的底寬根據(jù)公路橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)推薦，本涵取50cm。2 .基礎(chǔ)襟邊寬度取20cm將以上數(shù)據(jù)表于剖面和半剖面平面圖的設(shè)計(jì)圖紙上的相應(yīng)位置。3.4.半洞身和洞口立面圖上有關(guān)尺寸計(jì)算（1）安全帶尺寸板涵邊部快件采用預(yù)制和安全帶一起澆筑，故安全帶長度與板長相同，板長取160cm，扣除兩側(cè)的預(yù)留縫隙各2cm，因此取156cm，標(biāo)于相應(yīng)草圖的位置。（2）涵臺(tái)中心高度前已算過為160cm。（3）臺(tái)帽厚度前以取定為20cm。（4）設(shè)計(jì)板厚前以取定為20cm。（5）鋪裝共10cm，草

9、筋泥防水層。涵臺(tái)基礎(chǔ)尺寸:將上述六項(xiàng)的尺寸標(biāo)于洞身剖面圖上。3.5局部剖面圖上的尺寸根據(jù)現(xiàn)場地形進(jìn)行的進(jìn)出口布置結(jié)果，進(jìn)出口各有一對(duì)八字墻水流擴(kuò)散角相同，取，故本設(shè)計(jì)進(jìn)出水口八字墻左右對(duì)稱。3.5.1翼墻根部和斷面背坡：根據(jù)公式:式中：八字墻張角，即；涵洞斜交角；水流擴(kuò)散角；其余符號(hào)含義同前。3.5.2翼墻墻身根部斷面與基礎(chǔ)頂面的交線的垂線間夾角由公式得：因?yàn)楸竞瓰檎缓?，水流擴(kuò)散角皆為，上下游四個(gè)八字墻左、右各堆成。因此有，即：3.5.3上下游洞口根部斷面總高度上游洞口：下游洞口：3.5.4翼墻墻身根部與端部斷面墻頂，順端墻方向的平面投影寬度：考慮八字墻根部小平臺(tái)的影響，經(jīng)計(jì)算，進(jìn)水口兩個(gè)八

10、字墻根部斷面墻底順墻方向投影寬度出水口兩個(gè)八字翼墻根部斷面墻底順端墻方向投影寬度進(jìn)水口兩個(gè)八字翼墻端部斷面墻底順端墻方向投影寬度出水口兩個(gè)八字翼墻端部斷面墻底順端墻方向投影寬度3.5.5翼墻洞口正投影長度：上式中預(yù)加的15cm為八字墻頂小平臺(tái)的長度。3.5.6.翼墻基礎(chǔ)襟邊順洞墻端部斷面的平面投影長度翼墻基礎(chǔ)垂直襟邊寬度取20cm,則：3.5.7八字翼墻的總張口大小3.5.8翼墻基礎(chǔ)平面尺寸計(jì)算進(jìn)水口左翼墻基礎(chǔ)根部寬度：進(jìn)水口左翼墻基礎(chǔ)端部寬度：進(jìn)水口右翼墻基礎(chǔ)根部寬度：進(jìn)水口右翼墻基礎(chǔ)端部寬度：出水口左翼墻基礎(chǔ)根部寬度：出水口左翼墻基礎(chǔ)端部寬度：出水口右翼墻基礎(chǔ)根部寬度：出水口右翼墻基礎(chǔ)端部寬度：4.0工程量計(jì)算表及計(jì)算說明書4.1工程數(shù)量計(jì)算根據(jù)公路小橋涵設(shè)計(jì)手冊(cè)的標(biāo)準(zhǔn)圖，該涵洞需石蓋板7塊，計(jì)算出該涵洞的工程數(shù)量如下。4.1.1蓋板 7塊石蓋板，每塊2m，共14m。4.1.2涵洞計(jì)算1）兩個(gè)翼墻的體積 m= 求一個(gè)墻身的體積：= =2.81（ ）兩個(gè)墻身的體積： 2V=2 2.81=5.62（ ）2)兩個(gè)翼墻基礎(chǔ)體積： 求一個(gè)基礎(chǔ)