廣東設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化05-涵洞標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計宣貫

1、廣東省公路勘察規(guī)劃設(shè)計院股份有限公司廣東省公路勘察規(guī)劃設(shè)計院股份有限公司20142014年年8 8月月目目 錄錄 1以往設(shè)計、施工中存在的主要問題以往設(shè)計、施工中存在的主要問題 2參考圖的基本情況參考圖的基本情況 3參考圖的結(jié)構(gòu)計算參考圖的結(jié)構(gòu)計算 4 5普通鋼筋布置普通鋼筋布置 6技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析 7使用注意事項及適用范圍使用注意事項及適用范圍參考圖的專題研究與技術(shù)改進(jìn)參考圖的專題研究與技術(shù)改進(jìn)一、以往設(shè)計、施工中存在的主要問題一、以往設(shè)計、施工中存在的主要問題 1、問卷調(diào)查問卷調(diào)查成立專門調(diào)查小組，設(shè)置涵洞專題的研究問卷，發(fā)往建設(shè)、管理單位開展調(diào)研； 2、現(xiàn)場調(diào)研現(xiàn)場調(diào)研2

2、012年78月，赴廣惠、廣肇、湛徐、茂湛、渝湛、京珠南及粵贛等高速公路現(xiàn)場調(diào)研，與養(yǎng)護(hù)管理人員座談，了解運(yùn)營期涵洞病害情況，以及對設(shè)計改善的意見、建議； 3、檢測報告檢測報告收集收集收集涵洞定期檢查報告：廣深（2009年）、湛徐（20112012年度）、茂湛 （2010年）、渝湛（ 2010年）、廣肇（2010年）、廣清（2009年）、粵贛（2011年）。 4、標(biāo)準(zhǔn)圖收集標(biāo)準(zhǔn)圖收集收集交通部、廣東省和其他省院等15家單位的標(biāo)準(zhǔn)圖（參考圖），進(jìn)行對比分析。一、以往設(shè)計、施工中存在的主要問題一、以往設(shè)計、施工中存在的主要問題調(diào)研方式與對象調(diào)研方式與對象 一、以往設(shè)計、施工中存在的主要問題一、以往設(shè)

3、計、施工中存在的主要問題調(diào)研方式與對象調(diào)研方式與對象 2012年年8月，我司組織調(diào)查小組，并邀請潮惠業(yè)主、設(shè)計總體單位代月，我司組織調(diào)查小組，并邀請潮惠業(yè)主、設(shè)計總體單位代表共赴表共赴公路涵洞設(shè)計細(xì)則公路涵洞設(shè)計細(xì)則編寫單位編寫單位河北省交通規(guī)劃設(shè)計院調(diào)研。河北省交通規(guī)劃設(shè)計院調(diào)研。使用情況使用情況梅大高速（粵東）韶贛高速（粵北）云羅高速（粵西）西二環(huán)高速（粵中）包茂高速（粵西）潮惠高速（粵東）蓋板涵：蓋板涵：使用頻率最高(224個)，常用跨徑4m(71.5%)，通車項目無6m跨徑，設(shè)計項目中占一定比例，其他跨徑占比例不高，分布較分散，常用凈高3m、3.5m、4m，填土范圍0.510.95m。

4、圓管涵：圓管涵：使用廣泛(215個)，常用孔徑D150cm占97.3%，填土高度范圍為0.513.95m。箱涵：箱涵：相對較少使用(70個) ，所用到箱涵的項目中，跨徑為4m、6m的類型相對多些。拱涵：拱涵：平原區(qū)較少使用，部分山區(qū)公路使用(68個)，遠(yuǎn)低于蓋板涵，跨徑有3m、4m、5m，未見小跨徑，填土高度范圍322.7m。已通車項目設(shè)計項目一、以往設(shè)計、施工中存在的主要問題一、以往設(shè)計、施工中存在的主要問題功能性病害功能性病害 洞口堵塞、洞內(nèi)淤積洞口堵塞、洞內(nèi)淤積洞口阻塞洞口阻塞洞口長草洞口長草洞內(nèi)泥沙淤積洞內(nèi)泥沙淤積高速公路圓管涵孔徑取消高速公路圓管涵孔徑取消1.01.0和和1.25m,

5、1.25m,采用采用1.51.5和和1.8m1.8m。一、以往設(shè)計、施工中存在的主要問題一、以往設(shè)計、施工中存在的主要問題功能性病害功能性病害 l危害：危害：影響涵洞排水功能，造成路基排水不暢、河道宣泄功能減弱；l原因：原因：涵底設(shè)計高程與實際不符，洞口后期沉降較大，洞口平面與河道銜接不順，堵塞物清理不及時，涵底縱坡偏小；l措施建議：措施建議：涵洞位置及數(shù)量應(yīng)整體考慮、合理布設(shè)，盡量減少后期沉降，養(yǎng)護(hù)部門及時對洞口、洞內(nèi)的堵塞物及錐坡長草進(jìn)行清理；高速公路建議選擇孔徑不小于1.5m的圓管涵，方便清淤。洞口堵塞、洞內(nèi)淤積洞口堵塞、洞內(nèi)淤積一、以往設(shè)計、施工中存在的主要問題一、以往設(shè)計、施工中存在

6、的主要問題功能性病害功能性病害 通道涵長時間水浸、通道涵長時間水浸、涵頂刮擦、涵洞廢棄涵頂刮擦、涵洞廢棄涵洞廢棄涵洞廢棄 通道涵水浸通道涵水浸涵頂刮擦涵頂刮擦 蓋板涵、箱涵和拱蓋板涵、箱涵和拱涵均增設(shè)涵均增設(shè)5m5m凈高的凈高的涵洞類型。涵洞類型。一、以往設(shè)計、施工中存在的主要問題一、以往設(shè)計、施工中存在的主要問題功能性病害功能性病害 l危害：危害：影響通道涵的正常使用，給周邊交通的出行造成困難，影響安定團(tuán)結(jié)；l原因：原因：涵內(nèi)排水系統(tǒng)不暢或未設(shè)置；涵洞凈空不足，超高車輛違規(guī)通行；管理不善，涵洞遭廢棄；l措施建議：措施建議：應(yīng)根據(jù)銜接道路實際情況，合理設(shè)置縱坡，盡量避免洞身位于凹曲線底部，洞內(nèi)

7、設(shè)置排水設(shè)施并保持排水順暢，養(yǎng)護(hù)部門及時疏浚；設(shè)置明顯的限高標(biāo)志，必要時設(shè)限高門架。水浸、涵頂刮擦、廢棄水浸、涵頂刮擦、廢棄一、以往設(shè)計、施工中存在的主要問題一、以往設(shè)計、施工中存在的主要問題技術(shù)性病害技術(shù)性病害 斜裂縫斜裂縫縱向裂縫縱向裂縫 網(wǎng)狀裂縫網(wǎng)狀裂縫各類裂縫病害各類裂縫病害一、以往設(shè)計、施工中存在的主要問題一、以往設(shè)計、施工中存在的主要問題技術(shù)性病害技術(shù)性病害 各類裂縫病害各類裂縫病害縱向裂縫縱向裂縫拱頂縱裂拱頂縱裂 橫向裂縫橫向裂縫 墻身豎裂墻身豎裂 嚴(yán)格按照強(qiáng)度和裂縫雙嚴(yán)格按照強(qiáng)度和裂縫雙標(biāo)準(zhǔn)控制配筋。標(biāo)準(zhǔn)控制配筋。一、以往設(shè)計、施工中存在的主要問題一、以往設(shè)計、施工中存在的主要

8、問題技術(shù)性病害技術(shù)性病害 l危害：危害：導(dǎo)致鋼筋銹蝕，危害結(jié)構(gòu)安全l原因：原因：溫度影響和混凝土收縮引起表面短細(xì)裂縫；結(jié)構(gòu)厚度偏小、配筋不夠、超載和不均勻沉降等原因引起結(jié)構(gòu)性裂縫；施工措施不當(dāng)導(dǎo)致施工裂縫；l措施：措施：采用更合理的結(jié)構(gòu)尺寸和配筋率（適當(dāng)考慮超載影響），加強(qiáng)防裂鋼筋網(wǎng)的設(shè)置；嚴(yán)格施工措施，保證施工質(zhì)量；各類裂縫病害各類裂縫病害一、以往設(shè)計、施工中存在的主要問題一、以往設(shè)計、施工中存在的主要問題技術(shù)性病害技術(shù)性病害 底部涌砂底部涌砂 填料脫落填料脫落 沉降縫滲水沉降縫滲水沉降縫錯臺沉降縫錯臺 沉降縫病害沉降縫病害細(xì)化防止細(xì)化防止沉降縫沉降縫滲水涌砂的措施。滲水涌砂的措施。一、以往

9、設(shè)計、施工中存在的主要問題一、以往設(shè)計、施工中存在的主要問題技術(shù)性病害技術(shù)性病害 l危害：危害：水流沖刷將臺背回填砂帶出，造成臺背淘空。l原因：原因：不均勻沉降引起錯臺現(xiàn)象；填縫料填塞不密實、老化脫落致使沉降縫滲水，水流將臺背回填砂帶出，產(chǎn)生涌砂現(xiàn)象，造成臺背淘空。l措施建議：措施建議：填縫料宜采用熱瀝青浸泡麻絮，不宜采用乳化瀝青浸泡；蓋板涵的預(yù)制蓋板頂面加鋪油毛氈層；蓋板涵、箱涵臺后回填砂改為非黏性土。沉降縫病害沉降縫病害一、以往設(shè)計、施工中存在的主要問題一、以往設(shè)計、施工中存在的主要問題技術(shù)性病害技術(shù)性病害 其其 他他 病病 害害1 1、執(zhí)行防腐規(guī)范有關(guān)砼標(biāo)號和保護(hù)層厚度的規(guī)定，解決砼剝落

10、的問題；、執(zhí)行防腐規(guī)范有關(guān)砼標(biāo)號和保護(hù)層厚度的規(guī)定，解決砼剝落的問題；2 2、在在八字墻邊緣外加鋪八字墻邊緣外加鋪2m2m長的鋪砌，解決洞口鋪砌沖刷的問題。長的鋪砌，解決洞口鋪砌沖刷的問題。一、以往設(shè)計、施工中存在的主要問題一、以往設(shè)計、施工中存在的主要問題病害匯總及預(yù)防建議病害匯總及預(yù)防建議 現(xiàn)場調(diào)查還收集到的其他常見病害如下：現(xiàn)場調(diào)查還收集到的其他常見病害如下： 軟基段涵洞兩側(cè)出現(xiàn)明顯的跳車現(xiàn)象；軟基段涵洞兩側(cè)出現(xiàn)明顯的跳車現(xiàn)象； 漿砌片石和塊石砼施工質(zhì)量難保證，維修人員緊缺；漿砌片石和塊石砼施工質(zhì)量難保證，維修人員緊缺； 通道口積水現(xiàn)象，洞口的橫向排水溝及其蓋板破損較嚴(yán)重。通道口積水現(xiàn)象

11、，洞口的橫向排水溝及其蓋板破損較嚴(yán)重。一、以往設(shè)計、施工中存在的主要問題一、以往設(shè)計、施工中存在的主要問題二、參考圖的基本情況二、參考圖的基本情況二、二、參考圖的基本情況參考圖的基本情況(1) 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計基準(zhǔn)期：設(shè)計基準(zhǔn)期：100年；年； 汽車荷載等級：公路汽車荷載等級：公路-級；級； 設(shè)計安全等級：三級；設(shè)計安全等級：三級； 環(huán)境類別：環(huán)境類別：類（一般環(huán)境）；類（一般環(huán)境）；二、二、參考圖的基本情況參考圖的基本情況(2) 圓管涵圓管涵編制內(nèi)容編制內(nèi)容圓管涵孔徑為圓管涵孔徑為1.5m、1.8m。(3) 蓋板涵蓋板涵二、參考圖的基本情況二、參考圖的基本情況(4) 箱

12、涵箱涵編制內(nèi)容編制內(nèi)容二、參考圖的基本情況二、參考圖的基本情況(5) 拱涵拱涵編制內(nèi)容編制內(nèi)容二、參考圖的基本情況二、參考圖的基本情況主要構(gòu)造尺寸主要構(gòu)造尺寸(1) 圓管涵圓管涵圓管涵孔徑為圓管涵孔徑為1.5m、1.8m；壁厚均采用；壁厚均采用20cm，標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)長，標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)長1m，兩端通過兩端通過0.5m輔助管節(jié)及斜管節(jié)調(diào)整。輔助管節(jié)及斜管節(jié)調(diào)整。二、參考圖的基本情況二、參考圖的基本情況主要構(gòu)造尺寸主要構(gòu)造尺寸(2) 蓋板涵蓋板涵 預(yù)制蓋板標(biāo)準(zhǔn)寬度預(yù)制蓋板標(biāo)準(zhǔn)寬度取取99cm，現(xiàn)澆蓋板，現(xiàn)澆蓋板標(biāo)準(zhǔn)寬度為標(biāo)準(zhǔn)寬度為400cm；蓋板厚度、涵臺及蓋板厚度、涵臺及基礎(chǔ)尺寸根據(jù)不同基礎(chǔ)尺寸根據(jù)不同的跨

13、徑、凈高及填的跨徑、凈高及填土高度計算取值土高度計算取值。二、參考圖的基本情況二、參考圖的基本情況主要構(gòu)造尺寸主要構(gòu)造尺寸(3) 箱涵箱涵 箱涵的頂?shù)装搴蛡?cè)墻的厚度，根據(jù)不同的跨徑、凈高及填土厚度計算箱涵的頂?shù)装搴蛡?cè)墻的厚度，根據(jù)不同的跨徑、凈高及填土厚度計算取值。頂?shù)装搴穸葟娜≈?。頂?shù)装搴穸葟?.3m0.7m，側(cè)墻厚度從，側(cè)墻厚度從0.28m0.6m。二、參考圖的基本情況二、參考圖的基本情況主要構(gòu)造尺寸主要構(gòu)造尺寸(4) 拱涵拱涵拱圈的矢跨比為拱圈的矢跨比為 1/2；4m跨徑拱涵的拱圈厚度為跨徑拱涵的拱圈厚度為50cm，6m跨徑拱涵的拱跨徑拱涵的拱圈厚度為圈厚度為70cm；涵臺、護(hù)拱及基礎(chǔ)尺

14、寸根涵臺、護(hù)拱及基礎(chǔ)尺寸根據(jù)不同的跨徑、凈高及填據(jù)不同的跨徑、凈高及填土厚度計算取值。土厚度計算取值。三、三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算參考圖的結(jié)構(gòu)計算三、三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算參考圖的結(jié)構(gòu)計算(1) 設(shè)計基準(zhǔn)期設(shè)計基準(zhǔn)期04橋規(guī)橋規(guī)結(jié)構(gòu)耐久性結(jié)構(gòu)耐久性采用值：設(shè)計基準(zhǔn)期采用值：設(shè)計基準(zhǔn)期100100年。年。(2) 涵洞環(huán)境類別與環(huán)境作用等級涵洞環(huán)境類別與環(huán)境作用等級 0606防腐規(guī)范防腐規(guī)范環(huán)境分類及作用等級環(huán)境分類及作用等級 廣東省屬熱帶和亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，基本無凍融環(huán)境和除冰鹽環(huán)境。 涵洞所處一般環(huán)境：整體埋于土中、溫濕度相對穩(wěn)定；蓋板、拱圈處于非干濕交替的室外環(huán)境，而涵身為表面頻繁與水接觸的干濕交

15、替構(gòu)件，底板靠近地表、濕度受地下水位影響。沿海個別地區(qū)可能處于有腐蝕性環(huán)境。采用值：考慮采用值：考慮“一般環(huán)境一般環(huán)境”，作用等級確定為蓋板、拱圈為，作用等級確定為蓋板、拱圈為B B級，其他為級，其他為C C級。級。結(jié)構(gòu)耐久性結(jié)構(gòu)耐久性三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算(3) 混凝土材料要求混凝土材料要求 結(jié)合以往工程經(jīng)驗，若結(jié)合以往工程經(jīng)驗，若混凝土強(qiáng)度用到混凝土強(qiáng)度用到C40C40，現(xiàn)，現(xiàn)澆大體積混凝土的水化熱澆大體積混凝土的水化熱較大，混凝土表面易產(chǎn)生較大，混凝土表面易產(chǎn)生早期裂紋。早期裂紋。結(jié)構(gòu)耐久性結(jié)構(gòu)耐久性三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算(4) 混凝土最小保護(hù)層混凝土

16、最小保護(hù)層c cminmin=40mm=40mm，CCc cminmin+ + 注：實際采用砼等級比上表規(guī)定低注：實際采用砼等級比上表規(guī)定低5Mpa5Mpa，相應(yīng)保護(hù)層厚度比規(guī)定，相應(yīng)保護(hù)層厚度比規(guī)定增加增加5 510mm10mm；低；低10Mpa10Mpa，增加，增加101015mm15mm。施工誤差：施工誤差：預(yù)制預(yù)制0mm，現(xiàn)澆，現(xiàn)澆5mm保護(hù)層最小厚度保護(hù)層最小厚度保護(hù)層設(shè)計厚度保護(hù)層設(shè)計厚度結(jié)構(gòu)耐久性結(jié)構(gòu)耐久性三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算環(huán)境作用等級砼強(qiáng)度等級主筋最小保護(hù)層厚度(mm)凈保護(hù)層厚度(mm)圓管涵CC404030蓋板、拱圈BC353530蓋板涵、拱涵的涵臺、

17、基礎(chǔ)CC305530箱 涵CC355030 上表為根據(jù)上表為根據(jù)“設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化第一、第二次專家委員會設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化第一、第二次專家委員會的會議紀(jì)要的會議紀(jì)要”及后期討論后所得的結(jié)論。及后期討論后所得的結(jié)論。結(jié)構(gòu)耐久性結(jié)構(gòu)耐久性三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算結(jié)構(gòu)耐久性結(jié)構(gòu)耐久性(5) 裂縫寬度限制裂縫寬度限制 0606防腐規(guī)范防腐規(guī)范第第4.3.104.3.10條條 干濕交替的一般環(huán)境裂縫干濕交替的一般環(huán)境裂縫寬度不超過寬度不超過0.25mm0.25mm； 0404橋規(guī)橋規(guī)第第6.4.26.4.2條條 類環(huán)境的鋼筋砼構(gòu)件裂縫寬度類環(huán)境的鋼筋砼構(gòu)件裂縫寬度不超過不超過0.20mm0.20mm。

18、 采用值：裂縫寬度限制采用值：裂縫寬度限制0.20mm0.20mm。三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算(1) 材料參數(shù)取值材料參數(shù)取值 重力密度：填土重力密度：填土19kN/m19kN/m3 3，砼，砼( (片石砼片石砼) 25kN/m) 25kN/m3 3，鋼筋砼，鋼筋砼26kN/m26kN/m3 3； 內(nèi)摩擦角：回填土內(nèi)摩擦角：回填土3030，回填砂，回填砂3535； 鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值：鋼筋抗拉強(qiáng)度設(shè)計值：HPB300 HPB300 、HRB400HRB400分別為分別為250MPa 250MPa 和和330MPa330MPa； 素砼抗拉、壓強(qiáng)度設(shè)計值采用素砼抗拉、壓強(qiáng)度設(shè)計值采用

19、0505圬工規(guī)范圬工規(guī)范規(guī)范取值；規(guī)范取值； 鋼筋砼拉、壓強(qiáng)度設(shè)計值采用鋼筋砼拉、壓強(qiáng)度設(shè)計值采用0404橋規(guī)橋規(guī)規(guī)范取值。規(guī)范取值。參數(shù)取值參數(shù)取值三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算(2) 安全等級安全等級采用值：安全等級為三級，重要性系數(shù)采用值：安全等級為三級，重要性系數(shù) 0 00.90.9 ， 嚴(yán)格以承載能力和裂縫雙控。嚴(yán)格以承載能力和裂縫雙控。04橋規(guī) 07涵洞細(xì)則 參數(shù)取值參數(shù)取值 三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算參數(shù)取值參數(shù)取值 荷載等級：公路荷載等級：公路I I級，車輛荷載。級，車輛荷載。 車輛荷載引起的豎向土壓力：車輛荷載引起的豎向土壓力：車輪按其著地面積的邊緣向

20、下車輪按其著地面積的邊緣向下3030角進(jìn)角進(jìn)行分布行分布，當(dāng)幾個車輪的壓力擴(kuò)散線重疊時，擴(kuò)散面積以最外邊的擴(kuò)散，當(dāng)幾個車輪的壓力擴(kuò)散線重疊時，擴(kuò)散面積以最外邊的擴(kuò)散線為準(zhǔn)。線為準(zhǔn)。暗涵不考慮沖擊系數(shù)。暗涵不考慮沖擊系數(shù)。 車輛荷載引起的土側(cè)壓力：換算成等代均布土層厚度計算。車輛荷載引起的土側(cè)壓力：換算成等代均布土層厚度計算。(3) 汽車荷載汽車荷載橫向布置橫向布置縱向布置縱向布置三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算參數(shù)取值參數(shù)取值 填土高度大于填土高度大于8m8m的涵洞計算中，不考慮車輛荷載產(chǎn)生的影響，的涵洞計算中，不考慮車輛荷載產(chǎn)生的影響，僅考慮涵身自重、豎向和水平向土壓力，并進(jìn)行荷載組

21、合僅考慮涵身自重、豎向和水平向土壓力，并進(jìn)行荷載組合 。 超重車僅對低填土涵洞受力影響較大。超重車僅對低填土涵洞受力影響較大。三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算(4) 豎向壓力強(qiáng)度增大系數(shù)豎向壓力強(qiáng)度增大系數(shù)參數(shù)取值參數(shù)取值07涵洞細(xì)則涵洞細(xì)則K K值隨值隨h/Dh/D呈先增呈先增大后減小的趨勢大后減小的趨勢 涵頂填土豎向壓力強(qiáng)度涵頂填土豎向壓力強(qiáng)度q qv v=Kh=Kh三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算 地震主動土壓力按地震主動土壓力按公路工程抗震規(guī)范公路工程抗震規(guī)范JTJ B02-2013附錄附錄A考慮，考慮，取設(shè)計基本地震動峰值加速度為取設(shè)計基本地震動峰值加速度為0.20g

22、（0.30g）的水上情況，地震角按）的水上情況，地震角按3進(jìn)行計算；水平地震慣性力按進(jìn)行計算；水平地震慣性力按公路工程抗震規(guī)范公路工程抗震規(guī)范JTJ B02-2013第第9.0.3條和第條和第7.2.3條考慮。在地震液化地區(qū)，涵洞基礎(chǔ)應(yīng)與路基加固措條考慮。在地震液化地區(qū)，涵洞基礎(chǔ)應(yīng)與路基加固措施同時考慮。施同時考慮。 經(jīng)計算，考慮地震作用的偶然組合荷載效應(yīng)比不考慮地震作用的基經(jīng)計算，考慮地震作用的偶然組合荷載效應(yīng)比不考慮地震作用的基本組合荷載效應(yīng)小，因此地震作用不控制結(jié)構(gòu)受力。本組合荷載效應(yīng)小，因此地震作用不控制結(jié)構(gòu)受力。參數(shù)取值參數(shù)取值 (5) 地震因素地震因素三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算三、參考圖

23、的結(jié)構(gòu)計算 根據(jù)根據(jù)細(xì)則細(xì)則的規(guī)定，箱涵體內(nèi)外的溫度變化值可按的規(guī)定，箱涵體內(nèi)外的溫度變化值可按(10(101515o oC)C)考慮；從上表看考慮；從上表看出溫差對箱涵結(jié)構(gòu)的受力影響較大，故設(shè)計考慮溫差出溫差對箱涵結(jié)構(gòu)的受力影響較大，故設(shè)計考慮溫差1515進(jìn)行設(shè)計。進(jìn)行設(shè)計。參數(shù)取值參數(shù)取值 (6) 溫度作用影響溫度作用影響三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算計算分析計算分析 (1) 涵洞的泄水能力及水力計算涵洞的泄水能力及水力計算三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算(2) 圓管涵圓管涵三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算 根據(jù)根據(jù)0707涵洞細(xì)則涵洞細(xì)則，混凝土圓管涵的設(shè)計僅考

24、慮車輛荷載、圓管涵自，混凝土圓管涵的設(shè)計僅考慮車輛荷載、圓管涵自重和填土產(chǎn)生的等效荷載的作用組合。不計算管壁環(huán)向壓力和徑向剪力，重和填土產(chǎn)生的等效荷載的作用組合。不計算管壁環(huán)向壓力和徑向剪力，僅考慮彎矩作用效應(yīng)。僅考慮彎矩作用效應(yīng)。 填土和汽車荷載：填土和汽車荷載： M= 0.137q R0.137q R2 2（1- 1-） =tan2(45-/2) 圓管自重：圓管自重： M=0.369tR2 混凝土圓管涵結(jié)構(gòu)應(yīng)按混凝土圓管涵結(jié)構(gòu)應(yīng)按0404橋規(guī)橋規(guī)的規(guī)定進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的承載的規(guī)定進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的承載能力能力( (強(qiáng)度強(qiáng)度) )和正常使用極限狀態(tài)下的裂縫寬度的驗算。和正常使用極限狀

25、態(tài)下的裂縫寬度的驗算。 計算分析計算分析 蓋板兩端簡支蓋板兩端簡支涵臺兩端簡支涵臺兩端簡支涵臺與蓋板鉸接涵臺與蓋板鉸接與基礎(chǔ)固結(jié)與基礎(chǔ)固結(jié)(1)(1)蓋板的長度與寬度之比大于等于蓋板的長度與寬度之比大于等于2 2時，按簡支單向板計算。時，按簡支單向板計算。 (2)(2)分離式涵臺分離式涵臺: :作為上下端簡支的豎梁計算。作為上下端簡支的豎梁計算。(3)(3)整體式涵臺身按上端與蓋板不可移動的鉸接、下端與基礎(chǔ)固結(jié)計算。整體式涵臺身按上端與蓋板不可移動的鉸接、下端與基礎(chǔ)固結(jié)計算。(3) 蓋板涵蓋板涵(EXCEL表格計算)三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算計算分析計算分析 (3) 蓋板涵蓋板涵

26、(EXCEL表格計算)三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算高填土整體式蓋板涵與基礎(chǔ)底板框架計算模型高填土整體式蓋板涵與基礎(chǔ)底板框架計算模型位移法位移法計算分析計算分析 (3) 蓋板涵蓋板涵(現(xiàn)澆蓋板的合理寬度分析)三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算 結(jié)論：結(jié)論：L0=2、4、6m蓋板涵，當(dāng)蓋板涵，當(dāng)B1=400cm,現(xiàn)澆板鋼筋含量與預(yù)制單向板鋼筋現(xiàn)澆板鋼筋含量與預(yù)制單向板鋼筋含量相差不大，取含量相差不大，取B1=400m是經(jīng)濟(jì)合理的且現(xiàn)澆板寬不至于過小。是經(jīng)濟(jì)合理的且現(xiàn)澆板寬不至于過小。最大最大彎矩彎矩處處最大最大彎矩彎矩處處涵涵長長向向涵涵長長向向跨徑向跨徑向跨徑向跨徑向計算分析計

27、算分析 (4) 箱涵箱涵三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算 采用矩形框架超靜定結(jié)構(gòu)計算，涵底地基反力假設(shè)為直線分布。采用矩形框架超靜定結(jié)構(gòu)計算，涵底地基反力假設(shè)為直線分布。 邊界條件：剛性約束底板水平方向位移。邊界條件：剛性約束底板水平方向位移。 考慮車輛荷載、覆土豎向壓力、臺側(cè)主動土壓力和涵身自重；不考慮剪切變考慮車輛荷載、覆土豎向壓力、臺側(cè)主動土壓力和涵身自重；不考慮剪切變形、砼收縮效應(yīng)，形、砼收縮效應(yīng)，涵體內(nèi)外的溫度變化按涵體內(nèi)外的溫度變化按1515o oC C考慮?？紤]。 荷載施加：橫、縱向車輪布置按公路的車輛荷載方式布置。荷載施加：橫、縱向車輪布置按公路的車輛荷載方式布置。mi

28、das板單元板單元計算分析計算分析 (4) 箱涵箱涵(斜交箱涵整體扭轉(zhuǎn))三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算有限元模型圖有限元模型圖荷載施加荷載施加約束約束約束約束涵端延長段涵端延長段 斜交角度斜交角度30時，斜交箱涵的整體扭時，斜交箱涵的整體扭矩較大，對于斜交角度矩較大，對于斜交角度30，本次標(biāo)準(zhǔn)圖，本次標(biāo)準(zhǔn)圖不推薦采用一字墻。不推薦采用一字墻。計算分析計算分析 (4) 箱涵箱涵(一字墻計算)三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算單元類型：單元類型：板單元板單元邊界條件：邊界條件：涵身側(cè)固結(jié)，不考慮墻涵身側(cè)固結(jié)，不考慮墻前土體對一字墻約束。前土體對一字墻約束。荷載：荷載：一字墻自重、墻

29、后主動土壓一字墻自重、墻后主動土壓力力( (分解為：垂直于墻面的正壓力和分解為：垂直于墻面的正壓力和平行于墻面的摩擦力平行于墻面的摩擦力) )，不考慮墻前，不考慮墻前被動土壓力，考慮地震作用。被動土壓力，考慮地震作用。配筋率：配筋率：166kg/m166kg/m3 3一字墻一字墻midasmidas模型模型( (懸臂結(jié)構(gòu)懸臂結(jié)構(gòu)) )主彎矩主彎矩( (左圖左圖) )和對應(yīng)的主軸力和對應(yīng)的主軸力計算分析計算分析 (5) 拱涵拱涵(全斷面計算模型)三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算拱圈按無鉸拱計算，拱圈按無鉸拱計算，矢跨比采用矢跨比采用1/21/2。拱腳與涵臺身固結(jié)，涵臺身與整體式基礎(chǔ)拱腳與

30、涵臺身固結(jié)，涵臺身與整體式基礎(chǔ)固結(jié)，形成彈性框架結(jié)構(gòu)解算內(nèi)力。固結(jié)，形成彈性框架結(jié)構(gòu)解算內(nèi)力。邊界條件：在邊界條件：在拱圈側(cè)、涵臺側(cè)、基礎(chǔ)底設(shè)置彈性支撐。拱圈側(cè)、涵臺側(cè)、基礎(chǔ)底設(shè)置彈性支撐。不考慮曲率、剪切變形、溫度作用效應(yīng)和混凝土收縮效應(yīng)，考慮彈性壓縮的影響。不考慮曲率、剪切變形、溫度作用效應(yīng)和混凝土收縮效應(yīng)，考慮彈性壓縮的影響。不考慮車輛荷載，僅考慮覆土豎向壓力、臺側(cè)主動土壓力和涵身自重。不考慮車輛荷載，僅考慮覆土豎向壓力、臺側(cè)主動土壓力和涵身自重。計算分析計算分析 (5) 拱涵拱涵(拱圈彈性壓縮的影響)三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算結(jié)論：彈性壓縮對內(nèi)力的影響不可忽略。結(jié)論：彈性

31、壓縮對內(nèi)力的影響不可忽略。Midas模型已計入彈性壓縮計算分析計算分析 (5) 拱涵拱涵(矢跨比分析)三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算結(jié)論：失跨比采用結(jié)論：失跨比采用1/2 1/2 對拱圈受力有利。對拱圈受力有利。凈寬凈高65拱頂填土厚15mm側(cè)10000m底80000單位：kN,m矢跨比拱肋最大彎矩拱腳最大彎矩底板最大彎矩地基應(yīng)力1/2432270668832.81/2.5433333652848.81/3473418644857.7計算分析計算分析 (5) 拱涵拱涵(地基類型不同，m值影響)三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算 若考慮涵臺、地基與拱圈的共同若考慮涵臺、地基與拱圈

32、的共同作用，地基抗力系數(shù)對拱圈和底板作用，地基抗力系數(shù)對拱圈和底板內(nèi)力產(chǎn)生較大的影響。內(nèi)力產(chǎn)生較大的影響。 右表為不同右表為不同m m值在覆土豎向壓力值在覆土豎向壓力作用下拱圈和底板內(nèi)力變化的比較。作用下拱圈和底板內(nèi)力變化的比較。結(jié)論：結(jié)論： m m值增大，拱圈、底板的內(nèi)值增大，拱圈、底板的內(nèi)力、應(yīng)力均減小（拱圈軸力除力、應(yīng)力均減?。ü叭S力除外），臺身應(yīng)力也減小，但基外），臺身應(yīng)力也減小，但基底壓力增大。底壓力增大。 m m值增大，拱頂正彎矩減小，值增大，拱頂正彎矩減小，拱腳負(fù)彎矩減小并有可能變成拱腳負(fù)彎矩減小并有可能變成正彎矩。正彎矩。 本次設(shè)計取本次設(shè)計取m=80000kN/mm=800

33、00kN/m4 4 進(jìn)行計算。進(jìn)行計算。 計算分析計算分析 (6) 八字墻八字墻三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算三、參考圖的結(jié)構(gòu)計算1 1、單元類型：實體單元、單元類型：實體單元2 2、邊界條件：基礎(chǔ)底為豎向只受壓；約束基礎(chǔ)側(cè)的水平向線位移；、邊界條件：基礎(chǔ)底為豎向只受壓；約束基礎(chǔ)側(cè)的水平向線位移；3 3、荷載：八字墻自重、墻后、荷載：八字墻自重、墻后( (含基礎(chǔ)含基礎(chǔ)) )主動土壓力主動土壓力( (分解為：垂直于墻面的正壓力和平行于墻分解為：垂直于墻面的正壓力和平行于墻面的摩擦力面的摩擦力) ) 、考慮地震作用；、考慮地震作用；4 4、結(jié)構(gòu)尺寸調(diào)整：、結(jié)構(gòu)尺寸調(diào)整：墻頂厚度由原來的墻頂厚度由原來的40c

34、m40cm增加至增加至55cm55cm，臺背斜度由，臺背斜度由4 4：1 1調(diào)整為調(diào)整為3.53.5：1 1；基；基底應(yīng)力不大于底應(yīng)力不大于200kpa200kpa。5 5、八字墻張角：考慮墻后土壓力的影響，、八字墻張角：考慮墻后土壓力的影響，對蓋板涵、箱涵和拱涵，因墻高較高，張角取為對蓋板涵、箱涵和拱涵，因墻高較高，張角取為2020；圓管涵因墻高較矮，張角取為；圓管涵因墻高較矮，張角取為3030。八字墻八字墻midasmidas的的3D3D模型模型最大拉應(yīng)力：最大拉應(yīng)力：0.4MPa0.4MPa最大壓應(yīng)力最大壓應(yīng)力: 0.28MPa: 0.28MPa計算分析計算分析 四、四、參考圖的專題研究

35、及改進(jìn)措施參考圖的專題研究及改進(jìn)措施(1)、高填方涵洞地基承載力與穩(wěn)定性、高填方涵洞地基承載力與穩(wěn)定性 四、四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施參考圖的專題研究及改進(jìn)措施 以往涵洞地基承載力基本容許值的計算直接采用上部荷載所產(chǎn)生地基應(yīng)力，沒有考慮側(cè)填土對地基容許承載力的提高作用，使得涵洞地基加固設(shè)計偏于保守，造成較大的投資浪費。公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范第3.3.4條考慮深度和寬度修正邊界條件是基于無限體，涵洞地基與其邊界條件不符合。 01 12 2(2)(3)aaffkbkh專題研究專題研究 l采用三維空間程序采用三維空間程序ABAQUS，對，對填高填高20m的的D1.5圓管涵、圓管涵、6x5m蓋

36、板涵、蓋板涵、6x5m拱涵進(jìn)行分析。拱涵進(jìn)行分析。l 分析分別采用天然地基承載能力分析分別采用天然地基承載能力150kPa、280kPa兩種地基情況兩種地基情況分析其受力和穩(wěn)定性。分析其受力和穩(wěn)定性。l下面以下面以6X5m蓋板涵，天然地基蓋板涵，天然地基承載李承載李280kPa為例介紹。為例介紹。四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施專題研究專題研究 四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施沿路表面中線豎向位移（U3）變化曲線 土體位移土體位移 計算得出涵洞位置的豎向沉降小于一般路堤的豎向沉降，涵洞位置路表沉降值為計算得出涵洞位置的豎向沉降小于一般路堤

37、的豎向沉降，涵洞位置路表沉降值為8.14cm，一般路堤表面中心沉降值為，一般路堤表面中心沉降值為9.22 cm，涵洞頂和一般路堤的沉降差為，涵洞頂和一般路堤的沉降差為1.08 cm。 土體的最大位移發(fā)生在路堤兩側(cè)坡腳處，最大水平位移為土體的最大位移發(fā)生在路堤兩側(cè)坡腳處，最大水平位移為1.776 cm，涵洞所處位，涵洞所處位置土體的水平位移很小，地基和路堤具有較好的穩(wěn)定性。置土體的水平位移很小，地基和路堤具有較好的穩(wěn)定性。-60-40-2002040609.49.29.08.88.68.48.28.0沉降 (cm)距中心點距離 (m)土體水平位移（U2）分布云圖 專題研究專題研究 四、參考圖的專

38、題研究及改進(jìn)措施四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施 涵洞頂土壓力涵洞頂土壓力涵洞位置最大土壓力為涵洞位置最大土壓力為516.4kPa，一般路堤處土壓力值，一般路堤處土壓力值為為364.4kPa，則馬斯頓效應(yīng)的涵洞荷載放大系數(shù)為，則馬斯頓效應(yīng)的涵洞荷載放大系數(shù)為1.31。專題研究專題研究 四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施 穩(wěn)定性分析穩(wěn)定性分析 按強(qiáng)度折減法進(jìn)行穩(wěn)定性分析，通過涵洞中心位置橫斷面的穩(wěn)定按強(qiáng)度折減法進(jìn)行穩(wěn)定性分析，通過涵洞中心位置橫斷面的穩(wěn)定安全系數(shù)為安全系數(shù)為1.95，一般路堤橫斷面的穩(wěn)定安全系數(shù)為，一般路堤橫斷面的穩(wěn)定安全系數(shù)為1.48。沿涵洞中心。沿涵洞

39、中心斷面的地基穩(wěn)定性，要高于一般路堤斷面的穩(wěn)定性，在路堤穩(wěn)定的情況斷面的地基穩(wěn)定性，要高于一般路堤斷面的穩(wěn)定性，在路堤穩(wěn)定的情況下，涵洞位置斷面即穩(wěn)定，地基處于彈性平衡狀態(tài)；下，涵洞位置斷面即穩(wěn)定，地基處于彈性平衡狀態(tài)； 專題研究專題研究 四、四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施參考圖的專題研究及改進(jìn)措施25201510500500100015002000P (kPa)S (cm)加載作用下涵洞底部中心位置地基土體表面壓力和沉降關(guān)系（P-S）曲線765432100100200300400500600P (kPa) s (cm)涵洞底部中心位置地基土體表面壓力和沉降關(guān)系（P-S）曲線 承載力分析承載力

40、分析專題研究專題研究 增大涵洞荷載，獲得較完整的涵洞基底地基土增大涵洞荷載，獲得較完整的涵洞基底地基土P-S曲線，地曲線，地基土的破壞形式為典型的局部剪切破壞形式，地基容許承載力基土的破壞形式為典型的局部剪切破壞形式，地基容許承載力可考慮按涵洞結(jié)構(gòu)允許的沉降變形來控制可考慮按涵洞結(jié)構(gòu)允許的沉降變形來控制四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施 分析地基土在涵洞和路堤荷載作用下的承載力特性，一般路分析地基土在涵洞和路堤荷載作用下的承載力特性，一般路堤底部中心點處荷載與位移之間基本呈線性關(guān)系，說明地基土處堤底部中心點處荷載與位移之間基本呈線性關(guān)系，說明地基土處于彈性階段，地基處

41、于安全狀態(tài)于彈性階段，地基處于安全狀態(tài) 以涵洞地基工后沉降不大于以涵洞地基工后沉降不大于20cm為控制條件，在不同的地基條為控制條件，在不同的地基條件和涵頂填土高度情況下，按沉降控制的地基承載力容許值均大件和涵頂填土高度情況下，按沉降控制的地基承載力容許值均大于規(guī)范公式修正值于規(guī)范公式修正值專題研究專題研究 下表為凈跨徑凈高為4.0 4.0m的蓋板涵在不同填土高度下的fa0對比：四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施專題研究專題研究 填土高填土高Th(m)Th(m)地基承載力基本容許值地基承載力基本容許值fa0fa0以往項目以往項目此次參考圖此次參考圖2.0Th4.02.

42、0Th4.01501501001004.0Th6.04.0Th6.01501501201206.0Th8.06.0Th8.01501501201208.0Th10.08.0Th10.020020016016010.0Th12.010.0Th12.025025016016012.0Th14.012.0Th14.030030018018014.0Th16.014.0Th16.038038020020016.0Th18.016.0Th18.0420420200200四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施整體式蓋板涵與基礎(chǔ)底板框架計算模型 (2)、高填土整體式蓋板暗涵力學(xué)分析及造

43、價對比、高填土整體式蓋板暗涵力學(xué)分析及造價對比 專題研究專題研究 四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施基本組合荷載效應(yīng)彎矩圖（基本組合荷載效應(yīng)彎矩圖（8.0mTh10m） -1375.3 422.1 -17.2 324.4 -17.2 17.2 17.2 -324.4 1591.0 1591.0 1591.0 1591.0 -6.7 1591.01591.01550.21431.91233.3954.8597.9154.4-6.71591.01591.01550.21431.91233.3954.8597.9154.4-6.7-6.7154.4597.9954.8123

44、3.31431.91550.2-17.2-25.125.1-76.876.8-146.2146.2-244.1244.1-6.7154.4597.9954.81233.31431.91550.2-324.4324.4-200.3200.3-108.2108.2-42.842.816.7-16.717.2146.2-244.1244.1324.4-200.3200.3-108.2108.2-42.842.816.7-16.717.2-17.2-25.125.1-76.876.8-146.2-324.45.9 26.3422.1-122.3-511.1-836.5-1085.3-1257.5-13

45、53.4-1375.3-1336.5-1221.6-1030.3-762.3-419.0109.490.514.65.9 26.3422.1-122.3-511.1-836.5-1085.3-1257.5-1353.4-1375.3-1336.5-1221.6-1030.3-762.3-419.0109.490.514.662.962.9212.9-323.2-683.2-970.5-1180.9-1314.9-1372.7-1365.4-1288.6-1135.5-905.9-599.1-224.3318.941.1212.9-323.2-683.2-970.5-1180.9-1314.9-

46、1372.7-1365.4-1288.6-1135.5-905.9-599.1-224.3318.941.114.6 41.1318.9-224.3-599.1-905.9-1135.5-1288.6-1365.4-1372.7-1314.9-1180.9-970.5-683.2-323.2212.962.95.914.6 41.1318.9-224.3-599.1-905.9-1135.5-1288.6-1365.4-1372.7-1314.9-1180.9-970.5-683.2-323.2212.962.95.990.590.5109.4-419.0-762.3-1030.3-1221.

47、6-1336.5-1375.3-1353.4-1257.5-1085.3-836.5-511.1-122.3422.126.3109.4-419.0-762.3-1030.3-1221.6-1336.5-1375.3-1353.4-1257.5-1085.3-836.5-511.1-122.3422.126.3專題研究專題研究 四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施6.0 x5.0m(8.0mTh10m)整體式蓋板底板厚度整體式蓋板底板厚度參數(shù)結(jié)果表參數(shù)結(jié)果表 當(dāng)基礎(chǔ)底板與涵身線剛比當(dāng)基礎(chǔ)底板與涵身線剛比越大，涵身外側(cè)受拉彎矩越小越大，涵身外側(cè)受拉彎矩越小，底板節(jié)點下側(cè)受

48、拉彎矩越小，底板跨中上側(cè)受拉彎矩則，底板節(jié)點下側(cè)受拉彎矩越小，底板跨中上側(cè)受拉彎矩則越大。越大。底板厚度底板厚度(cm)涵身厚涵身厚度度(cm)底板與涵底板與涵身線剛度身線剛度比比涵臺底彎矩涵臺底彎矩(kNm)底板節(jié)點彎矩底板節(jié)點彎矩(kNm)底板跨中彎矩底板跨中彎矩(kNm)120707.4 530.6 626.7 -1161.1 1507014.5 402.6 499.1 -1296.0 1807025.0 346.6420.5-1372.1專題研究專題研究 從涵身、底板的外形、尺寸配筋形式出發(fā)，比較各種類型的配筋形從涵身、底板的外形、尺寸配筋形式出發(fā)，比較各種類型的配筋形式對蓋板涵經(jīng)濟(jì)指

49、標(biāo)的影響。式對蓋板涵經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響。 四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施類型類型1-a（圬工（圬工-圬工圬工-鋼筋砼）一般構(gòu)造鋼筋砼）一般構(gòu)造涵身及基礎(chǔ)鋼筋橫斷面布置圖涵身及基礎(chǔ)鋼筋橫斷面布置圖專題研究專題研究 四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施類型類型1-b 一般構(gòu)造一般構(gòu)造地板局部挖空地板局部挖空類型類型1-c 一般構(gòu)造一般構(gòu)造地板中部減薄地板中部減薄專題研究專題研究 四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施類型類型1-d一般構(gòu)造一般構(gòu)造臺身改為鋼筋砼結(jié)構(gòu)臺身改為鋼筋砼結(jié)構(gòu)地板減薄地板減薄類型類型2 一般構(gòu)造一般構(gòu)造專

50、題研究專題研究 四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施類型類型3臺身鋼筋構(gòu)造臺身鋼筋構(gòu)造臺身基礎(chǔ)均改為鋼筋砼結(jié)構(gòu)臺身基礎(chǔ)均改為鋼筋砼結(jié)構(gòu)類型類型3基礎(chǔ)鋼筋構(gòu)造基礎(chǔ)鋼筋構(gòu)造專題研究專題研究 四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施類型類型4臺身鋼筋構(gòu)造臺身鋼筋構(gòu)造臺身基礎(chǔ)均采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)改為臺身基礎(chǔ)均采用鋼筋砼結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)改為T形斷面形斷面類型類型4基礎(chǔ)鋼筋構(gòu)造基礎(chǔ)鋼筋構(gòu)造專題研究專題研究 四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施6.0 x5.0m蓋板涵（蓋板涵（8.0mTh10m）造價比較表）造價比較表 配筋類型蓋板涵身基礎(chǔ)每延

51、米總價造價增加率 (與參考圖對比)C35砼（元）鋼筋(元)C30砼(元)鋼筋(元)C30砼(元)鋼筋(元)類型1-a4857 6683 4624 381 6615 2599 25759 類型1-b 4857 6683 6712 381 6956 3054 28644 11.2%類型1-c4857 6683 5320 381 6421 2542 26204 1.7%類型1-d4857 6683 6712 381 5906 2799 27339 6.1%類型24857 6683 4000 3733 4323 2849 26444 2.7%類型34857 6683 3928 3423 3946 63

52、83 29220 13.4%類型44857 6683 3928 3423 3378 6169 28438 10.4%專題研究專題研究 四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施6.0 x5.0m蓋板涵（蓋板涵（18.0m0.6s853式4.0.10-1 同樣的偏心距下，第一類（式同樣的偏心距下，第一類（式4.0.8-3）計算得到的承載力是第二類（式）計算得到的承載力是第二類（式4.0.10-1）計算值的）計算值的3.64倍。所以整體式基礎(chǔ)蓋板涵設(shè)計時應(yīng)盡量調(diào)整底板與涵身的線剛度比，使得涵身受力滿足第一倍。所以整體式基礎(chǔ)蓋板涵設(shè)計時應(yīng)盡量調(diào)整底板與涵身的線剛度比，使得涵身受力滿

53、足第一類圬工偏壓構(gòu)件的要求類圬工偏壓構(gòu)件的要求。 偏心距限值偏心距限值(3)、高填方涵洞的垂直土壓力集中系數(shù)、高填方涵洞的垂直土壓力集中系數(shù)Ks取值研究取值研究 四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施Ks取值研究取值研究什么是垂直土壓力集中系數(shù)垂直土壓力集中系數(shù)Ks的重要性四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施 美國衣阿華大學(xué)馬斯頓（美國衣阿華大學(xué)馬斯頓（Marston）教授于）教授于1913年發(fā)表了論文年發(fā)表了論文溝埋管涵荷載理論及水泥管、陶土管和污水管的試驗溝埋管涵荷載理論及水泥管、陶土管和污水管的試驗，提出了，提出了馬斯頓（馬斯頓（Marsto

54、n）理論，上述效應(yīng)也稱之為馬斯頓效應(yīng)。）理論，上述效應(yīng)也稱之為馬斯頓效應(yīng)。Ks取值研究取值研究四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施原填土平面變形后平面ababMarston壓力線Marston滑動面（摩阻力）剛性管D地基原填土平面ab剛性管D地基=zkfzz+dz0=(H-He)XZdzHHed等沉面 Marston計算計算模型模型Ks取值研究取值研究四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施各國規(guī)范中土壓力的計算公式與系數(shù)各國規(guī)范中土壓力的計算公式與系數(shù) Ks取值研究取值研究四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施調(diào)研國內(nèi)外研究成

55、果調(diào)研國內(nèi)外研究成果室內(nèi)模型試驗成果室內(nèi)模型試驗成果現(xiàn)場測試成果現(xiàn)場測試成果現(xiàn)有數(shù)值模擬分析成果現(xiàn)有數(shù)值模擬分析成果運(yùn)用數(shù)值模擬分析進(jìn)行補(bǔ)充歸納運(yùn)用數(shù)值模擬分析進(jìn)行補(bǔ)充歸納研究問題研究問題的思路：的思路：Ks取值研究取值研究主要結(jié)論：主要結(jié)論：（1）涵洞跨徑）涵洞跨徑D、填土高度、填土高度H、溝谷寬度、溝谷寬度B、地基土模量、地基土模量Ed與與Ks值值正相關(guān)，填土模量正相關(guān)，填土模量Et、溝谷坡度、溝谷坡度與與Ks值負(fù)相關(guān)。值負(fù)相關(guān)。四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施Ks取值研究取值研究（3）溝谷地形的坡體在一定程度上分擔(dān)了涵頂土柱重量，降低了）溝谷地形的坡體在一定程

56、度上分擔(dān)了涵頂土柱重量，降低了涵頂垂直土壓力的應(yīng)力集中，因此建議工程實際中盡可能保留溝槽。涵頂垂直土壓力的應(yīng)力集中，因此建議工程實際中盡可能保留溝槽。（2）隨著填土高度）隨著填土高度H的增加，涵洞垂直土壓力集中系數(shù)的增加，涵洞垂直土壓力集中系數(shù)Ks值呈逐值呈逐漸增大，當(dāng)漸增大，當(dāng)H/D=2.55時為最大，之后趨于穩(wěn)定并略有減小。時為最大，之后趨于穩(wěn)定并略有減小。四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施涵洞型式涵洞型式邊坡坡度邊坡坡度（）溝谷寬度溝谷寬度B（m）H/DB/D=3B/D=10B/D20圓管涵圓管涵01.51.72.55451.01.21.31.51.51.790

57、0.60.81.11.31.51.7拱涵拱涵01.51.7451.01.21.31.51.51.7900.60.81.11.31.51.7蓋板涵蓋板涵01.31.5450.81.01.01.21.31.5900.50.70.91.11.31.5箱涵箱涵01.31.5450.81.01.01.21.31.5900.50.70.91.11.31.5涵洞垂直土壓力集中系數(shù)涵洞垂直土壓力集中系數(shù)Ks參考值參考值 Ks取值研究取值研究(4)、高填土涵洞的減載方案探討、高填土涵洞的減載方案探討 四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施 目前針對高填方涵洞的減載措施大都是通過調(diào)整涵頂平面

58、上覆填土的沉降，來實現(xiàn)將作用在涵頂?shù)奶钔梁奢d向臺背外側(cè)填土轉(zhuǎn)移，以減小涵頂荷載的目的。 涵洞-填土共同作用機(jī)理示意圖涵洞減載原理示意減載探討減載探討 涵洞的主要減載措施有：涵洞的主要減載措施有：中松側(cè)實法、提高涵臺背后填土壓實度或采用中松側(cè)實法、提高涵臺背后填土壓實度或采用低壓縮性材料、采用柔性填料（低壓縮性材料、采用柔性填料（EPS）、先填后挖法、加筋減載法。）、先填后挖法、加筋減載法。四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施減載探討減載探討對涵洞地基進(jìn)行加固處理時，地基加固后的模量不宜過高，對涵洞地基進(jìn)行加固處理時，地基加固后的模量不宜過高，在滿足地基承在滿足地基承載力

59、要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡量采用柔性的地基處理方法。載力要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)盡量采用柔性的地基處理方法。（5）、耐久性）、耐久性 同時考慮公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范(JTG D62-2004)和公路工程混凝土結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)范(JTG/T B 07-01-2006)對耐久性的要求，較大地提高了耐久性。四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施改進(jìn)措施改進(jìn)措施（6 6）、臺后填料）、臺后填料蓋板涵和箱涵的臺后填土采用非黏性土，不只限于中粗砂、石屑、碎石等。四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施改進(jìn)措施改進(jìn)措施（7 7）、增大設(shè)計范圍）、增大設(shè)計范圍四、參

60、考圖的專題研究及改進(jìn)措施四、參考圖的專題研究及改進(jìn)措施與部頒通用圖比較， 圓管涵、蓋板涵和拱涵，填土高度擴(kuò)展至20m。 箱涵，填土高度擴(kuò)展至6m。a)凈跨徑增加至6m跨徑。改進(jìn)措施改進(jìn)措施（8）、其他技術(shù)改進(jìn)）、其他技術(shù)改進(jìn) 為減弱洞口處沖刷，洞口鋪砌向外延伸了為減弱洞口處沖刷，洞口鋪砌向外延伸了2m。 對沉降縫采取了特殊的防水、防漏砂措施。對沉降縫采取了特殊的防水、防漏砂措施。 涵頂?shù)装逯鹘钗丛O(shè)置起彎，優(yōu)化后主筋數(shù)量增加較少，更容涵頂?shù)装逯鹘钗丛O(shè)置起彎，優(yōu)化后主筋數(shù)量增加較少，更容易保證結(jié)點附近的斜截面抗彎承載力，且施工更便利。易保證結(jié)點附近的斜截面抗彎承載力，且施工更便利。四、參考圖的專題