河南理工大學(xué)道橋公路小橋涵課程設(shè)計x

1、公路小橋涵勘測設(shè)計課程設(shè)計說明書專業(yè)名稱：土木工程年級班級：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)計資料1.0設(shè)計資料貴州山嶺重丘區(qū)四級公路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，溝床為密實的礫石土，路線設(shè)計資料為：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)計荷載：公路-級設(shè)計洪水頻率：1/25最大冰凍深度：1.0m地震烈度: 8度1.1設(shè)計任務(wù)完成一道2×2m，石板涵設(shè)計，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。進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，施工簡單造價較低。所以本次設(shè)計涵洞的進出口形式選用八字式洞口。涵洞的水文、水力計算2.0.涵洞的水文計算本次設(shè)計采用暴雨推理法計算涵洞的設(shè)計流量。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)；該工程無實測流量資料，現(xiàn)用暴雨推理法推求。用推理公式計算:查暴雨等值線圖可得， 匯流時間的計算：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0.245h，應(yīng)取n=0.62。損失參數(shù)計算:北方公式：，p=2%查附表1-3 類土得： 故： mm/h以上數(shù)據(jù)代入流量計算公式： = = 2.1.涵洞水力計算初定涵洞凈空高度；進水口和壅水降落細數(shù)；進口涵洞凈空高度；涵前水深：；蓋板涵的涵洞凈寬：根據(jù)公路橋涵標準圖鋼筋混凝土蓋板涵泄水能力及水力計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：進出口結(jié)構(gòu)尺寸及計算書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?shù)貎錾?.0m。（5）進、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?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，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)尺寸和高程的計算2.2.1.洞身部分的高程和尺寸（1）由涵洞的經(jīng)濟跨高比為1:11:1.5，由上已求出B=1.6m,所以涵洞的高度取 =1.6m（2）涵底高程計算根據(jù)涵位中心樁號原地面高程（在此以表示）減去30cm清底厚度（即）得出，即 涵洞進出口處的設(shè)計高程 將此高程值標于設(shè)計草圖相應(yīng)中心樁號鋪底頂面處。由填土厚度1.5m，涵

6、位中心樁號638.46m，涵洞進出口的建筑高度1.90m，路基的中心處的設(shè)計高程為 =+ + + =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）確定進出口處的建筑高度及涵洞中心涵臺高度進水洞口高度，出水口洞口高度以及涵洞中心凈高為等高的，都為1.6m。（5）進出水口建筑高度（6）涵洞中心涵臺高度其中為涵臺基礎(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)計基礎(chǔ)埋深取120cm，基礎(chǔ)厚度取60cm，故設(shè)計取。2.2.2.涵長計算L=+ = =所以：= =7.4m=6.5m所

7、以涵洞全長：L=+ =7.4+6.5=13.9m3.0 進出水口八字翼墻尺寸計算3.1各斷面高度計算：本設(shè)計基礎(chǔ)埋深取120cm，基礎(chǔ)厚度取60cm，本設(shè)計進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)的一個小平臺高度，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)流量計算結(jié)果選擇，本設(shè)計采

8、用跨徑為1.6m石蓋板在兩邊涵臺上各搭接30cm。將此數(shù)據(jù)表于平面設(shè)計圖紙相應(yīng)位置。3.3.涵臺半剖面和半平面圖上的有關(guān)尺寸1涵臺地面的底寬根據(jù)公路橋涵設(shè)計手冊推薦，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，標于相應(yīng)草圖的位置。（2）涵臺中心高度前已算過為160cm。（3）臺帽厚度前以取定為20cm。（4）設(shè)計板厚前以取定為20cm。（5）鋪裝共10cm，草

9、筋泥防水層。涵臺基礎(chǔ)尺寸:將上述六項的尺寸標于洞身剖面圖上。3.5局部剖面圖上的尺寸根據(jù)現(xiàn)場地形進行的進出口布置結(jié)果，進出口各有一對八字墻水流擴散角相同，取，故本設(shè)計進出水口八字墻左右對稱。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；水流擴散角；其余符號含義同前。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：因為本涵為正交涵，水流擴散角皆為，上下游四個八字墻左、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的影響，經(jīng)計算，進水口兩個八

10、字墻根部斷面墻底順墻方向投影寬度出水口兩個八字翼墻根部斷面墻底順端墻方向投影寬度進水口兩個八字翼墻端部斷面墻底順端墻方向投影寬度出水口兩個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)平面尺寸計算進水口左翼墻基礎(chǔ)根部寬度：進水口左翼墻基礎(chǔ)端部寬度：進水口右翼墻基礎(chǔ)根部寬度：進水口右翼墻基礎(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工程量計算表及計算說明書4.1工程數(shù)量計算根據(jù)公路小橋涵設(shè)計手冊的標準圖，該涵洞需石蓋板7塊，計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涵洞計算1）兩個翼墻的體積 m= 求一個墻身的體積：= =2.81（ ）兩個墻身的體積： 2V=2 2.81=5.62（ ）2)兩個翼墻基礎(chǔ)體積： 求一個基