（DBJT45T 014-2020）《公路鋼波紋管涵洞設計施工技術(shù)指南》

ICS93.080.10

P28

DBJT45

廣西壯族自治區(qū)交通運輸行業(yè)指南

DBJT45/T014—2020

公路鋼波紋管涵洞設計施工技術(shù)指南

Technicalguidefordesignandconstructionofhighwaysteel

corrugatedpipeculverts

2020-07-27發(fā)布2020-08-20實施

廣西壯族自治區(qū)交通運輸廳發(fā)布

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公路鋼波紋管涵洞設計施工技術(shù)指南

1范圍

本指南規(guī)定了公路鋼波紋管涵洞設計施工技術(shù)的術(shù)語和定義、總則、基本規(guī)定、材料、結(jié)構(gòu)設計、

構(gòu)造規(guī)定、地基、耐久性設計、施工、質(zhì)量檢驗評定標準、運營檢查、維護與修復。

本指南適用于廣西境內(nèi)新建與改擴建公路工程中鋼波紋管涵洞的設計與施工。采用鋼波紋管管型結(jié)

構(gòu)的通道以及市政、水利、林業(yè)、建筑等其他行業(yè)中應用鋼波紋管涵洞的可參照執(zhí)行。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文

件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T470鋅錠

GB/T700碳素結(jié)構(gòu)鋼

GB/T706熱軋型鋼

GB/T709熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差

GB/T1230鋼結(jié)構(gòu)用高強度墊圈

GB/T1231鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈技術(shù)條件

GB/T1591低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼

GB/T2518連續(xù)熱鍍鋅鋼板及鋼帶

GB/T12467.1金屬材料熔焊質(zhì)量要求

JB/T3223焊接材料質(zhì)量管理規(guī)程

JT/T722公路橋梁鋼結(jié)構(gòu)防腐涂裝技術(shù)條件

JT/T791公路涵洞通道用波紋鋼管（板）

JTGB01公路工程技術(shù)標準

JTGC30公路工程水文勘測設計規(guī)范

JTGD60公路橋涵設計通用規(guī)范

JTGD64公路鋼結(jié)構(gòu)橋梁設計規(guī)范

JTG/TD65-04公路涵洞設計細則

JTG/TF50公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范

JTGF80/1公路工程質(zhì)量檢驗評定標準第一冊土建工程

Q/CR9211鐵路鋼橋制造規(guī)范

3術(shù)語和定義

下列術(shù)語和定義適用于本文件。

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3.1

埋置式結(jié)構(gòu)buriedstructures

周邊及拱頂采用結(jié)構(gòu)性回填材料填筑，形成回填材料與結(jié)構(gòu)物相互作用共同承擔荷載的構(gòu)造物。

3.2

閉口結(jié)構(gòu)structureswithclosedconduit

橫截面是封閉式的結(jié)構(gòu)物，如圓形、橢圓形、梨形等。

3.3

圓管roundpipe

圓形或長短軸之比不大于1.1的橢圓形鋼管。

3.4

水平（豎直）橢圓形管horizontally/verticallyellipticalpipe

長軸為水平（豎直）方向且長短軸之比大于1.1的橢圓形鋼管。

3.5

管拱pipe-arch

由至少三種半徑的弧形組成且拱底半徑大于拱頂和拱側(cè)半徑的閉口結(jié)構(gòu)。

3.6

拱頂crown

鋼波紋管結(jié)構(gòu)橫斷面的最高點或附近的一段區(qū)域。

3.7

拱底invert

鋼波紋管結(jié)構(gòu)橫斷面的最低點或附近的一段區(qū)域。

3.8

拱腋haunch

鋼波紋管結(jié)構(gòu)橫斷面位于起拱線與管基頂部之間的部分。

3.9

拱肩shoulder

鋼波紋管結(jié)構(gòu)橫斷面位于拱頂與起拱線之間的部分。

3.10

起拱線springline

鋼波紋管結(jié)構(gòu)橫斷面水平方向最外側(cè)點的連線。

3.11

管基bedding

天然地基或換填后的地基上與管底外形相適應的一定厚度的墊層。

3.12

地基foundation

支撐管基的土層或巖石。

2

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3.13

波紋鋼板corrugatedsteelplate

采用熱軋鋼板，按照規(guī)定的尺寸，經(jīng)過波形軋制及冷彎加工而制成的一種波形板材。

3.14

螺旋形鋼波紋管helicalcorrugatedsteelpipe

鋼板或鋼帶經(jīng)加工制成的表面具有螺旋形波紋的鋼管。

3.15

環(huán)形鋼波紋管annularcorrugatedsteelpipe

鋼板或鋼帶經(jīng)加工制成的表面具有環(huán)形波紋的鋼管。

3.16

鋼波紋結(jié)構(gòu)板corrugatedsteelstructuralplate

波紋鋼板經(jīng)型弧加工制成的具有一定曲率的板件。

3.17

鋼波紋結(jié)構(gòu)板長度lengthofcorrugatedsteelstructuralplate

曲面鋼波紋結(jié)構(gòu)板的環(huán)向弧長。

3.18

鋼波紋結(jié)構(gòu)板寬度widthofcorrugatedsteelstructuralplate

曲面鋼波紋結(jié)構(gòu)板的縱向?qū)挾取?/p>

3.19

波距corrugationpitch

波紋剖面相鄰兩個波峰之間的距離。

3.20

波高corrugationdepth

波紋剖面波峰與波谷之間的垂直高度。

3.21

壁厚platethickness

波紋剖面的鋼板厚度（不含鍍鋅層）。

3.22

圓管內(nèi)徑innerdiameter

從鋼波紋圓管內(nèi)量測的波谷之間的內(nèi)圓直徑。

3.23

孔徑span

鋼波紋管涵洞安裝成形后水平方向?qū)孛嬷行木€之間的最大距離。

3.24

矢高rise

鋼波紋管涵洞安裝成形后豎向?qū)孛嬷行木€之間的最大距離。

3

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3.25

預留變形量camber

為補償結(jié)構(gòu)管基工后沉降在結(jié)構(gòu)施工時預留的反向變形值。

3.26

結(jié)構(gòu)性回填土engineeredsoil

鋼波紋管結(jié)構(gòu)周圍按規(guī)定方法分層填筑和壓實的、材料特性和級配符合一定要求的回填土，以保證

結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和發(fā)揮土-結(jié)構(gòu)相互作用。

3.27

結(jié)構(gòu)性回填區(qū)structuralbackfill

鋼波紋管結(jié)構(gòu)周圍結(jié)構(gòu)性回填土的包絡范圍。

3.28

填土厚度depth/heightoffill

從結(jié)構(gòu)拱頂波紋剖面中性軸到路面或地面之間的豎向距離（參見圖4）。

3.29

受控低強度材料（CLSM）controlledlowstrengthmaterial

用集料、膠凝材料、水和添加劑按一定配比拌合的流動性填料。

3.30

最小填土厚度minimumdepthofsoilcover

保證土與結(jié)構(gòu)共同作用所需要的拱頂最小填土厚度（參見圖4）。

3.31

環(huán)向壓力circumferentialcompressiveforce/ringcompression

回填材料和外荷載在結(jié)構(gòu)壁內(nèi)產(chǎn)生的單位長度上的周向壓力。

3.32

土拱作用arching

鋼波紋管結(jié)構(gòu)之上或周圍鄰近土體之間發(fā)生相對位移時產(chǎn)生的豎向壓力的傳遞效應。

3.33

管溝法trenchinstallation

在原有地面開挖管溝，再安裝管涵結(jié)構(gòu)并回填的施工方法。

3.34

設計使用年限designworking/servicelife

在正常設計、正常施工、正常使用和正常養(yǎng)護條件下，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件不需進行大修或更換，即可按其

預定目的使用的年限。

3.35

耐久性裕量durabilityallowance

結(jié)構(gòu)耐久性設計時考慮腐蝕、磨蝕等因素需要在結(jié)構(gòu)計算所需的基材厚度基礎上增加的額外厚度。

4

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3.36

防護涂層protectivecoating

設計用于使鋼波紋管結(jié)構(gòu)材料免遭環(huán)境侵蝕的防護層。防護層的類型包括鍍鋁、鍍鋅、高分子聚合

材料、瀝青和環(huán)氧樹脂材料等。

3.37

作用action

施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力（直接作用，也稱為荷載）和引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因

（間接作用）。

4總則

4.1本指南涉及的鋼管（板）、配件材料及加工應符合國家和行業(yè)有關(guān)產(chǎn)品標準的要求。

4.2廣西地區(qū)公路鋼波紋管涵洞的設計及施工除應符合本指南的規(guī)定外，尚應符合國家和行業(yè)現(xiàn)行有

關(guān)標準及規(guī)范的規(guī)定和要求。

5基本規(guī)定

5.1應用原則

5.1.1鋼波紋管涵洞設計應綜合考慮公路等級、重要性程度、地形地貌、地質(zhì)、進出口排水條件、路

基填高、材料運輸、施工條件、養(yǎng)護因素等特征條件，合理布設鋼波紋管涵洞結(jié)構(gòu)，并遵循安全、適用、

經(jīng)濟、耐久的原則，做到因地制宜、因材制宜、滿足功能、方便施工及養(yǎng)護管理。

5.1.2鋼波紋管涵洞布設應符合路線線形的要求，結(jié)構(gòu)應能適應施工和使用的整體剛度要求。

5.1.3鋼波紋管涵洞為柔性埋置式結(jié)構(gòu)，適用于多種地基條件，特別適用于地基承載力較低，或有較

大沉降與變形的地基。鋼波紋管涵洞的類型與功能選用參見附錄A。

5.1.4鋼波紋管涵洞的鋼板厚度選擇應與波形相適應，避免產(chǎn)生局部屈曲。波紋截面特征參數(shù)的確定

參見附錄B。

5.1.5鋼波紋管涵洞所用鋼板及配件整體應具有足夠的耐腐蝕與耐磨蝕能力，設計和施工應考慮適當

的耐久性裕量。

5.2適用條件

5.2.1涵洞布設時，下列情況宜優(yōu)先考慮鋼波紋管涵洞：

a)山區(qū)公路：涵洞不適合選用圬工結(jié)構(gòu)，或澆筑混凝土使用的原材料缺乏、施工用水困難、建筑

材料運輸不便時；

b)高填方路段：選用拱涵或蓋板涵地基承載力不滿足要求，地基處理難度大、費用高或施工質(zhì)量

難以保證時；

c)不良地質(zhì)條件：軟弱地基、膨脹土、巖溶區(qū)、采空區(qū)等不良地質(zhì)條件，地基沉降量較大可能對

結(jié)構(gòu)造成破壞時；

d)特殊地區(qū)：人力資源缺乏或高危險等工程，或砂石資源缺乏地區(qū)，水泥、鋼材等運距較遠的邊

遠地區(qū)；

e)快修工程：施工工期緊迫的應急搶險、救災等工程；

f)原有結(jié)構(gòu)物改擴建：既有橋梁、涵洞的加固、接長。

5

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5.2.2涵洞布設時，下列情況不宜選用鋼波紋管涵洞，如需設置應進行特殊設計：

a)陡坡涵；

b)沿海中度、重度腐蝕環(huán)境下和雨量大且水流砂石含量大的地區(qū)。

5.3結(jié)構(gòu)類型

5.3.1鋼波紋管涵洞其結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。

a)單孔結(jié)構(gòu)b)多孔結(jié)構(gòu)

注：1—管基；2—鋼波紋結(jié)構(gòu)；3—回填材料。

圖1鋼波紋管涵洞典型橫斷面

5.3.2鋼波紋管涵洞根據(jù)截面形狀可分為圓管形、管拱形、豎直橢圓形、水平橢圓形等，如圖2所示。

b

b

h

h

tt

s

/2

rr

v

d

=R

s

v

Rr

dbrh

bdhbbdhb

a）圓管形b）管拱形

b

b

h

h

t

r

t

hs

srr

=Rh

=Rr

v

v

d

d

bdhbbdhb

b）豎直橢圓形d）水平橢圓形

注：dh—結(jié)構(gòu)的有效跨徑；dv—結(jié)構(gòu)的豎向計算直徑；Rs—結(jié)構(gòu)的有效矢高；hb—拱頂以上結(jié)構(gòu)性回填區(qū)高度；

b—結(jié)構(gòu)單側(cè)結(jié)構(gòu)性回填區(qū)寬度；rt—結(jié)構(gòu)拱頂曲率半徑；rh—結(jié)構(gòu)拱腋曲率半徑；rb—結(jié)構(gòu)拱底曲率半徑。

圖2鋼波紋管涵洞尺寸詳圖

6

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5.4附屬設施

5.4.1河溝縱坡較陡、泥石流地區(qū)，或人煙稀少、清淤不便的地區(qū)，宜根據(jù)地形條件和植被情況在進

水口設置防堵柵欄。

5.4.2對沖刷嚴重的結(jié)構(gòu)，應在洞身底部內(nèi)壁一定高度范圍全長設置內(nèi)襯進行防護處理。內(nèi)襯頂部應

高于常水位0.2m～0.5m。

5.5布設基本要求

5.5.1鋼波紋管涵洞設計標準孔徑、洪水頻率、設計使用年限應符合JTGB01的規(guī)定。

5.5.2鋼波紋管涵洞斜交時宜采取斜交正做的方式。當采用斜交洞口時，應進行端部特殊設計。

5.5.3當涵底縱坡＞6％時，應對結(jié)構(gòu)進行分段加固，限制其位移。

5.5.4涵洞沿曲線布設或分岔布設時，可以通過彎頭、三通等構(gòu)造連接成整體結(jié)構(gòu)。

5.6水力水文計算

5.6.1涵洞勘測及水力水文計算方法及要求應符合JTGC30、JTG/TD65-04的相關(guān)規(guī)定。

5.6.2鋼波紋管涵洞的糙率可根據(jù)結(jié)構(gòu)形式按表1、表2、表3內(nèi)插取值（按直徑）。鋼波紋管涵洞采

用混凝土內(nèi)襯時，糙率取0.013～0.014。

表1螺旋形鋼波紋管涵結(jié)構(gòu)的糙率nh

直徑

波距×波深

（mm）

（mm×mm）

7501000125015002000

68×130.0180.0190.020.0210.024

75×250.0210.0220.0230.0240.027

125×25——0.0220.0230.025

表2環(huán)形鋼波紋管涵結(jié)構(gòu)的糙率nh

直徑

波距×波深

（mm）

（mm×mm）

750100012501500200025003000≥4000

75×250.0280.0280.0280.0280.0280.0280.0270.027

125×250.0260.0260.0260.0260.0260.0250.0250.024

150×500.0250.0250.0250.0250.0240.0230.023—

表3拼裝鋼波紋管結(jié)構(gòu)的糙率nh

直徑或等代直徑

波距×波深

（mm）

（mm×mm）

2500300040005000≥6000

150×500.0340.0340.0340.0330.033

175×650.0340.0340.0340.0330.033

200×550.0340.0340.0330.0330.033

230×640.0340.0340.0330.0330.033

300×1100.030～0.040

380×1400.031～0.045

400×1500.032～0.048

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6材料

6.1主結(jié)構(gòu)材料

6.1.1螺旋鋼波紋管采用連續(xù)熱鍍鋅鋼板及鋼帶時，其性能、尺寸、外形、重量及允許偏差應符合

GB/T2518的規(guī)定，且厚度的下偏差應不小于零。

6.1.2環(huán)形鋼波紋管、拼裝鋼波紋管的材料采用碳素結(jié)構(gòu)鋼時，其性能應符合GB/T700的要求，其尺

寸、外形、重量及允許偏差應符合GB/T709的規(guī)定，且厚度的下偏差應不小于零。

6.1.3環(huán)形鋼波紋管、拼裝鋼波紋管的材料采用低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼時，其性能應符合GB/T1591的

要求，其尺寸、外形、重量及允許偏差應符合GB/T709的規(guī)定，且厚度的下偏差應不小于零。

6.2連接件材料

6.2.1管箍、法蘭盤的材料采用碳素結(jié)構(gòu)鋼時，其性能應符合GB/T700的要求，其尺寸、外形、重量

及允許偏差應符合GB/T709的規(guī)定。

6.2.2法蘭盤的材料采用角鋼時，其性能應符合GB/T700的要求，尺寸、重量、允許偏差應符合

GB/T706的規(guī)定。

6.2.3連接件采用高強度螺栓、螺母時，強度等級應不低于8.8級，其力學性能指標應符合GB/T1231

的規(guī)定。

6.2.4高強度螺栓、螺母規(guī)格為M12、M16、M20、M24，螺栓長度宜為30mm～70mm。

6.2.5結(jié)構(gòu)用高強度墊圈應符合GB/T1230的規(guī)定，其力學性能指標應符合GB/T1231的規(guī)定。

6.3焊接材料

采用的型號應符合GB/T12467.1的要求；焊接材料的質(zhì)量應符合JB/T3223的要求。

6.4密封材料

6.4.1密封材料應具有彈性、防滲透性和耐腐蝕性，并應填塞緊密。對于密封要求較高的項目，則應

選擇與板片粘結(jié)力強、使用年限長、耐久性高的密封材料。

6.4.2密封材料可采用聚乙烯發(fā)泡材料、天然橡膠、氯丁橡膠、EVA泡沫板或耐候密封膠等。

6.5防腐材料

6.5.1常用的金屬涂層符合以下要求：

a)熱浸鍍鋅應采用GB/T470規(guī)定的1號鋅或0號鋅，鋼表面處理的最低等級為Sa2.5，熱浸鍍

鋅層技術(shù)質(zhì)量應符合表4的規(guī)定；

b)當采用靜電噴涂等其他防腐方法代替熱浸鍍鋅時，應有實驗驗證資料，其防腐性能不低于表4

規(guī)定的熱浸鍍鋅方法的相應要求。

6.5.2金屬涂層質(zhì)量要求見表4。

表4金屬涂層質(zhì)量要求

項目要求

熱浸鍍鋅螺旋波紋鋼管和管箍≥300g/m2，或鍍鋅層平均厚度≥42μm，最小厚度≥32μm；環(huán)形波紋

單面附著量鋼管、波紋鋼板件、法蘭盤≥600g/m2，或鍍鋅層平均厚度≥84μm，最小厚度≥62μm；螺栓、螺母

2

≥350g/m，或鍍鋅層平均厚度≥50μm，最小厚度≥36μm

鍍鋅層附著性鍍鋅層應與金屬結(jié)合牢固，經(jīng)錘擊試驗不剝離，不凸起

外觀質(zhì)量鋅層應均勻完整、顏色一致，無漏鍍?nèi)毕荩砻婀饣?，不允許有流掛、滴瘤或結(jié)塊等現(xiàn)象

8

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6.5.3金屬涂層的表面補充涂裝、噴涂瀝青時，符合以下要求：

a)當采用涂裝時，涂裝材料的品種、規(guī)格、性能等應符合JT/T722的規(guī)定。涂裝的總厚度應

＞0.12mm，表面應均勻光滑、連續(xù)，無肉眼可分辨的小孔、空間、孔隙、裂縫、脫皮及其他

缺陷；

b)當采用噴涂瀝青時，瀝青材料的制備和施工應符合國家相關(guān)環(huán)保政策和規(guī)定的要求。瀝青涂層

應均勻光滑、連續(xù)，無肉眼可分辨的孔隙、裂縫、脫皮及其他缺陷，厚度應≥1mm。

6.6附屬結(jié)構(gòu)材料

附屬結(jié)構(gòu)所用砂、石料、混凝土等材料應符合JTG/TD65-04的規(guī)定。

6.7結(jié)構(gòu)性回填材料

6.7.1結(jié)構(gòu)性回填材料應具有良好的透水性，并不得含有腐蝕性化學物質(zhì)。結(jié)構(gòu)性回填材料一般包括

結(jié)構(gòu)性回填土和受控低強度材料。其中結(jié)構(gòu)性回填土宜優(yōu)先采用礫類土、砂類土，或采用礫石、碎石與

細粒土的混合料；當細粒土的成分為黏性土或粉土時，所摻入的石料體積應占總體積的2/3以上。受控

低強度材料則用集料、膠凝材料、水和添加劑按一定配比（見6.7.6）拌合而成。

6.7.2結(jié)構(gòu)物0.3m范圍內(nèi)，結(jié)構(gòu)回填材料粒徑不得超過鋼波紋管波高的1/2且不得含有尖角石塊。

6.7.3結(jié)構(gòu)性回填土按表5進行分類。

表5結(jié)構(gòu)性回填土的分類

類型粒徑描述簡稱符號

級配良好的礫石或砂礫GW

級配較差的礫石或砂礫GP

I粗

級配良好的砂或礫質(zhì)砂SW

級配較差的砂或礫質(zhì)砂SP

含粘土的礫石或砂礫GC

II中等含粘土的砂或礫質(zhì)砂SC

粉砂或粉質(zhì)礫砂SM

6.7.4結(jié)構(gòu)性回填土的容重常用實驗確定，無實驗資料時按表6取用。

表6結(jié)構(gòu)性回填土的容重

容重

種類

（kN/m3）

礫石22.0

粗粒土（顆粒狀）22.0

碎石土22.0

細粒砂土20.0

6.7.5不同類型結(jié)構(gòu)性回填土的壓縮模量按表7線性內(nèi)插取值。

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表7結(jié)構(gòu)性回填土的壓縮模量

標準普氏壓實度壓縮模量Es

類型

（％）（MPa）

856

9012

I

9524

10030

II853

906

II9512

10015

6.7.6受控低強度材料：

a)受控低強度材料是用集料、膠凝材料、水和添加劑按一定配比拌合的流動性填料。集料為細骨

料或粗骨料或二者皆有；膠凝材料主要為水泥、粉煤灰；添加劑有引氣劑、早強劑等；

b)受控低強度材料是一種具有高流動性，在自重作用下無需或僅需少許振搗，可自行填充而形成

的具有一定強度、自密實結(jié)構(gòu)的回填材料，其28d抗壓強度為0.6MPa～3.0MPa。在實際運

用中，可按集料、粉煤灰、水泥和水以72％：8％：3％：17％（按質(zhì)量）的配比進行配合比

試驗，其28d抗壓強度控制在0.6MPa～1.1MPa。受控低強度材料一般僅用于管溝法施工時空

間受限的情況，且不得用作管基，可參照混凝土類似的方法澆筑。

7結(jié)構(gòu)設計

7.1一般規(guī)定

7.1.1根據(jù)使用條件和環(huán)境要求，公路鋼波紋管涵洞可按附錄C的流程圖進行設計。

7.1.2鋼波紋管涵洞應按承載能力極限狀態(tài)進行設計，對結(jié)構(gòu)承載力、塑性鉸、連接件進行驗算。

7.1.3承載能力極限狀態(tài)設計可按附錄C中圖C.2進行設計。

7.1.4對于孔徑＞10m的鋼波紋管涵洞，建議同時采用有限元法等數(shù)值計算方法對結(jié)構(gòu)設計進行校核。

7.1.5波形選擇應與孔徑相匹配，板厚根據(jù)計算確定。選用鋼板的厚度宜≤10mm，應≤12mm。

7.2作用

7.2.1承載能力極限狀態(tài)的設計作用符合以下規(guī)定：

a)永久作用應考慮結(jié)構(gòu)頂部所有恒載；

b)可變作用應分別考慮施工階段的施工車輛荷載及運營階段的車輛荷載；

c)地震作用應符合JTGB01的規(guī)定。

7.2.2按承載能力極限狀態(tài)進行作用效應組合，取最不利效應組合Ed進行設計，Ed應根據(jù)不同階段計

算：

a)對于結(jié)構(gòu)承載力驗算、連接件驗算或運營階段的塑性鉸驗算：

1)運營階段的永久作用與可變作用組合，按式（1）計算：

....................................(1)

Ed=(,)γγGQGQ

2)運營階段的永久作用與地震作用組合，按式（2）計算：

....................................(2)

Ed=(,γγGGEEu)

10

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b)對于施工階段塑性鉸驗算，應取施工階段的永久作用和可變作用組合，按式（3）計算：

....................................(3)

Ed=(,γγGGQQC)

式中：

Ed——設計作用組合效應；

γG、γQ、γE——永久作用、可變作用、地震作用的組合系數(shù)，按JTGD60的規(guī)定取值；

G——永久作用；

Q——運營階段的可變作用；

Qc——施工階段的可變作用；

Eu——豎向地震作用。

7.3結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算

7.3.1鋼波紋管涵洞中由永久作用產(chǎn)生的管壁壓力應按式（4）、式（5）計算：

..........................(4)

(γG,G)==×?γγGGFG0.5kWf(10.1CS)

Ed

C=SV.......................................(5)

SEA

式中：

FG——永久作用產(chǎn)生的每延米管壁壓力標準值（kN/m）；

kf——土壓力增大系數(shù)，可按表8取用；

W——拱上填土每延米的重量（kN/m）；

CS——考慮回填土性質(zhì)與結(jié)構(gòu)尺寸的軸向剛度參數(shù)；

ES——土體壓縮模量；（MPa)；

E——波紋鋼材料的彈性模量；（MPa)；

2

A——單位寬度波紋鋼截面面積(mm/mm)。

注：計算施工階段的永久作用產(chǎn)生的內(nèi)力時，應按當前施工階段回填高度計算。

7.3.2土壓力增大系數(shù)kf取值見表8。

表8kf系數(shù)取值表

dh/dv

H/dh

≤0.60.81.01.21.4≥1.6

0.03.231.951.331.261.211.16

0.053.001.841.311.251.191.14

0.12.701.741.301.231.181.12

0.22.251.601.261.201.141.10

0.41.821.411.221.151.101.05

0.61.501.351.201.151.071.03

0.81.551.311.191.111.051.02

1.01.531.311.181.101.041.02

1.21.551.331.201.121.071.02

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表8kf系數(shù)取值表（續(xù)）

dh/dv

H/dh

≤0.60.81.01.21.4≥1.6

1.41.591.381.221.151.081.02

1.61.601.391.241.171.081.02

1.81.611.401.251.181.081.02

≥2.01.621.401.251.181.081.02

注：H和dh/dv不能通過查表得到時，通過線性內(nèi)插取值。

7.3.3鋼波紋管涵洞中由可變作用產(chǎn)生的管壁內(nèi)力應按式（6）、式（7）計算：

.....................(6)

(γγQ,Q)=QQF=min(γQ0.5dpmhQf,γQ0.5lpmtQf)

A

L........................................(7)

pQ=

ll1t

式中：

FQ——可變作用產(chǎn)生的每延米管壁壓力標準值（kN/m）；

PQ——可變作用產(chǎn)生的管頂壓力(kPa)；

mf——多車道折減系數(shù)，按JTGD60取值；

AL——跨徑長度范圍內(nèi)布置的設計車輛荷載總軸重（kN）；

l1，lt——沿車道橫向和縱向擴散至結(jié)構(gòu)頂部的尺寸（m），按JTGD60的規(guī)定計算。

7.3.4施工階段可變作用產(chǎn)生的管壁壓力（γQQC）計算方法與運營階段相同，采用施工臨時機械或施

工車輛計算。

7.3.5鋼波紋管涵洞僅考慮豎向地震作用，地震作用產(chǎn)生的管壁壓力按式（8）計算：

...............................(8)

(,γEEu)=γγEuF=EGvFA/g

式中：

Fu——豎向地震作用產(chǎn)生的管壁壓力標準值（kN/m）；

FG——永久作用產(chǎn)生的管壁壓力標準值（kN/m）；

Av——豎向設計基本地震動峰值加速度，見表9；

g——重力加速度。

7.3.6豎向設計基本地震動峰值加速度Av見表9。

表9豎向設計基本地震動峰值加速度AV

抗震設防烈度789

AV00.10g～0.17g0.25g

7.4結(jié)構(gòu)驗算

12

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7.4.1承載能力極限狀態(tài)下，結(jié)構(gòu)承載力驗算應符合式（9～14）要求：

F

φmin(Rf,)≥....................................(9)

cuyA

()fkr2

當r≤時，y5...........................(10)

reRuy=kf3?2

12Eik6

3kkE

當時，36...............................(11)

rr>eRu=2

[]kR5/i

0.5

6Eki

r=6...................................(12)

e

fky5

0.25

EI

...................................(13)

kk57=3

Ersm

HH+'

0.5.................................(14)

k6=()≤1.0

rt

式中：

?c——抗壓承載力的材料抗力系數(shù)，取0.8；

Ru——鋼波紋結(jié)構(gòu)設計抗壓承載力(MPa)；

運營階段波紋鋼截面壓力組合值，取組合值、的最大值；

F——(,)γγGQGQ(γγGG,EuEQ)

2

A——單位寬度波紋鋼截面面積（mm/mm）；

4

I——單位寬度波紋管截面慣性矩（mm/mm）；

r——波紋鋼結(jié)構(gòu)的曲率半徑（mm）；

re——等效半徑（mm）；

結(jié)構(gòu)屈曲應力折減系數(shù)，對于單跨結(jié)構(gòu)，取1；對于多跨結(jié)構(gòu)，取，

k3——k3=0.85+0.3Sdmh/

＞1時取1；

fy——波紋鋼材料的屈服強度（MPa）；

k5——波紋鋼結(jié)構(gòu)管壁與相鄰土體的相對剛度系數(shù)；

i——波紋截面的回轉(zhuǎn)半徑（mm）；

k6——從管頂?shù)焦軅?cè)土體剛度變化的系數(shù)；

Sm——多跨結(jié)構(gòu)之間的最小橫向凈間距；（mm）；

土體平均壓縮模量的修正值（MPa）,對于結(jié)構(gòu)的兩側(cè)和下半部分，分別取、

Esm——EEsm=s

2

r

EE=1?t；

smsrHH++'

t

H——填土高度（mm）；

H＇——起拱線至拱頂之間豎直距離的一半（mm）；

rt——結(jié)構(gòu)拱頂處曲率半徑（mm）；

13

DBJT45/T014—2020

k7——計算管壁相對剛度的系數(shù)，對于除且的Rs＜dv/2且dv＜dh/0.4的圓拱結(jié)構(gòu)之外的所有結(jié)構(gòu)上

EI

半部分，0.25；其余情況下，取。

k7=1.221.0+1.6(3)k7=1.22

Ersmt

注：結(jié)構(gòu)管壁應根據(jù)兩條對稱的半徑線分上、下兩部分驗算結(jié)構(gòu)承載力，從豎直線到半徑線的夾角

EI

為分界點。

θ0=1.6+0.2log(3)

Ersmt

7.4.2承載能力極限狀態(tài)下，塑性鉸驗算應符合下列要求：

a)施工階段，見式（15）計算：

pM

()2+≤1.0................................(15)

φφhcNMshcp

b)運營階段，見式（16～30）計算：

2

FMf

+≤1.0................................(16)

φφhsNMhp

.......................................(17)

Nsy=Af

.....................................(18)

Mp=Wfply

...........................(19)

Mf=++γγGMM1GBγQcM(1+μ)

..................................(20)

MM=++1MBCM

3...................................(21)

M1=kkMM14γdh

2..................................(22)

MB=?kkMM24γdh

...................................(23)

MC=kMM35kdFh1

0.0046?≤0.001log(NN),5000

FF........................(24)

kM1=

0.0032,NF>5000

0.018?≤0.004log(NN),5000

FF........................(25)

kM2=

0.0032,NF>5000

0.120?≤0.018log(NN),100000

FF.......................(26)

kM3=

0.030,NF>100000

14

DBJT45/T014—2020

dd

0.67+0.87(VV?0.20),0.20≤≤0.35

22ddhh

dd

VV....................(27)

kM4=0.80+1.33(?0.35),0.35<≤0.50

22ddhh

dd

VV,>0.50

ddhh2

[0.265?0.053log(N)]