2017年造價工程師土建計量講義：涵洞組成與分類

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　　土建計量講義：洞身基礎(chǔ)

　　①圓管涵基礎(chǔ)。圓管涵基礎(chǔ)根據(jù)土壤性質(zhì)、地下水位及冰凍深度等情況，設(shè)計為有基及無基兩種。有基涵洞采用混凝土管座。出入口端墻、翼墻及出入口管節(jié)一般都為有基。

　　有下列情況之一者，不得采用無基：巖石地基外，洞頂填土高度超過5m;最大流量時，涵前積水深度超過2.5m者;經(jīng)常有水的河溝;沼澤地區(qū);溝底縱坡大于5%。

　　②拱涵基礎(chǔ)。拱涵基礎(chǔ)有整體基礎(chǔ)與非整體基礎(chǔ)兩種。整體式基礎(chǔ)適用于小孔徑涵洞;非整體式基礎(chǔ)適用于涵洞孔徑在2m以上，地基土壤的允許承載力在300kPa及以上、壓縮性小的良好土壤(包括密實中砂、粗砂、礫石、堅硬狀態(tài)的黏土、堅硬砂黏土等)。不能滿足要求時，可采用整體式基礎(chǔ)，以便分布壓力，也可加深基礎(chǔ)或采用樁基。

　?、凵w板涵基礎(chǔ)。蓋板涵基礎(chǔ)一般都采用整體式基礎(chǔ)，當基巖表面接近于涵洞流水槽面標高時，孔徑等于或大于2m的蓋板涵，可采用分離式基礎(chǔ)。

　　土建計量講義：涵洞與路線正交的洞口建筑

　　洞與路線正交時，常用的洞口建筑形式有端墻式、八字式、井口式。

　?、俣藟κ健６藟κ蕉纯诮ㄖ榇怪焙摧S線的矮墻，用以擋住路堤邊坡填土。墻前洞口兩側(cè)砌筑片石錐體護坡，構(gòu)造簡單，但泄水能力較小，適用于流量較小的孔徑涵洞、人工渠道或不受沖刷影響的巖石河溝上。

　?、诎俗质健０俗质蕉纯诔卸藟ν?，端墻前洞口兩側(cè)還有張開成八字形的翼墻。八字翼墻泄水能力較端墻式洞口好，多用于較大孔徑的涵洞。

　?、劬谑?。當洞身底低于路基邊溝(河溝)底時，進口可采用井口式洞口。水流匯入井內(nèi)后，再經(jīng)涵洞排走。

　　土建計量講義：矩形涵洞

　　蓋板涵是常用的矩形涵洞，由基礎(chǔ)側(cè)墻(涵臺)和蓋板組成?？鐝皆?m以下的涵洞，可用石蓋板;跨徑較大時應(yīng)采用鋼筋混凝土蓋板。

　　蓋板涵的過水能力較圓管涵大，與同孔徑的拱涵相接近，施工期限較拱涵短，但鋼材用量比拱涵多，對地基承載力的要求較拱涵低。因此，在要求通過較大的排洪量，地質(zhì)條件較差，路堤高度較小的設(shè)涵處，常采用蓋板涵，且常采用明涵。

　　土建計量講義：圓管涵

　　圓管涵以鋼筋混凝土及混凝土管涵最為常見。

　　鋼筋混凝土圓管涵在土壤的垂直及水平壓力作用下，靜力工作性能良好。這種涵洞不僅混凝土的用量小，而且具有制造上的優(yōu)點，即鋼筋骨架和涵管本身制造簡單，圓形管節(jié)在移動時也很方便。一般可分為剛性管涵和四鉸式管涵。

　　①剛性管涵。剛性管涵在橫截面上構(gòu)成一個剛性環(huán)，圓環(huán)厚度隨直徑大小和填土高度而變。

　　②四鉸式管涵。采用四鉸式管涵的目的是為了降低圓管的應(yīng)力，以節(jié)約材料。鉸分別布置在最大彎矩處，即涵洞的兩側(cè)及涵洞的頂部和底部。

　　由于四鉸式管較剛性管應(yīng)力減小很多，所以它不僅可以縮小截面尺寸，減少配筋數(shù)量，而且可以采用純混凝土來建造。

　　土建計量講義：涵洞的組成

　　涵洞由洞身、洞口、基礎(chǔ)和附屬工程組成，如圖2.3.13所示。在地面以下，防止沉陷和沖刷的部分稱作基礎(chǔ);建筑在基礎(chǔ)之上，擋住路基填土，以形成流水孔道的部分稱為洞身;設(shè)在洞身兩端，用以集散水流，保護洞身和路基使之不被水流破壞的建筑物稱為洞口，它包括端墻、翼墻、護坡等。

　　為防止由于荷載分布不均及基底土壤性質(zhì)不同引起的不均勻沉陷而導(dǎo)致涵洞不規(guī)則的斷裂，將涵洞全長分為若干段，每段之間以及洞身與端墻之間設(shè)置沉降縫，使各段可以獨自沉落而互不影響。沉降縫間嵌塞浸涂瀝青的木板或填塞浸以瀝青的麻絮。

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　　土建計量講義：按水力性能不同分類

　　涵洞可分為無壓力式涵洞、半壓力式涵洞、壓力式涵洞。

　　(1)無壓力式涵洞。水流在涵洞全部長度上保持自由水面。

　　(2)半壓力式涵洞。涵洞進口被水淹沒，洞內(nèi)水全部或一部分為自由水面。

　　(3)壓力式涵洞。涵洞進出口被水淹沒，涵洞全長范圍內(nèi)以全部斷面泄水。

　　土建計量講義：按構(gòu)造形式不同分類

　　涵洞可分為圓管涵、拱涵、蓋板涵、箱涵等。

　　(1)圓管涵。圓管涵的直徑一般為0.5～1.5m。圓管涵受力情況和適應(yīng)基礎(chǔ)的性能較好，兩端僅需設(shè)置端墻，不需設(shè)置墩臺，故圬工數(shù)量少，造價低，但低路堤使用受到限制。

　　(2)蓋板涵。蓋板涵在結(jié)構(gòu)形式方面有利于在低路堤上使用，當填土較小時可做成明涵。

　　(3)拱涵。一般超載潛力較大，砌筑技術(shù)容易掌握，便于群眾修建，是一種普遍采用的涵洞形式。

　　(4)箱涵。適用于軟土地基，但因施工困難且造價較高，一般較少采用。

　　土建計量講義：墩臺基礎(chǔ)

　　(1)擴大基礎(chǔ)

　　這是橋涵墩臺常用的基礎(chǔ)形式。它屬于直接基礎(chǔ)，是將基礎(chǔ)底板設(shè)在直接承載地基上，來自上部結(jié)構(gòu)的荷載通過基礎(chǔ)底板直接傳遞給承載地基。其平面常為矩形，平面尺寸一般較墩臺底面要大一些。基礎(chǔ)較厚時，可在縱橫兩個剖面上都砌筑成臺階形。

　　(2)樁與管柱基礎(chǔ)

　　當?shù)鼗鶞\層地質(zhì)較差，持力土層埋藏較深，需要采用深基礎(chǔ)才能滿足結(jié)構(gòu)物對地基強度、變形和穩(wěn)定性要求時，可用樁基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)依其施工工藝不同分為沉入樁及鉆孔灌注柱。當水文地質(zhì)條件較復(fù)雜，特別是深水巖面不平，無覆蓋層或覆蓋層很厚時，采用管柱基礎(chǔ)比較合適。

　　(3)沉井基礎(chǔ)

　　土建計量講義：橋臺

　　按照橋臺的形式，可分為以下幾種：

　　(1)重力式橋臺

　　重力式橋臺主要靠自重來平衡臺后的土壓力，橋臺本身多數(shù)由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造，并用就地澆筑的方法施工。重力式橋臺依據(jù)橋梁跨徑、橋臺高度及地形條件的不同有多種形式，常用的類型有U形橋臺、埋置式橋臺、八字式和耳墻式橋臺。埋置式橋臺將臺身埋置于臺前溜坡內(nèi)，不需要另設(shè)翼墻，僅由臺帽兩端耳墻與路堤銜接。

　　(2)輕型橋臺

　　輕型橋臺適用于小跨徑橋梁，橋跨孔數(shù)與輕型橋墩配合使用時不宜超過3個，單孔跨徑不大于13m，多孔全長不宜大于20m.

　　(3)框架式橋臺

　　適用于地基承載力較低、臺身較高、跨徑較大的梁橋。其構(gòu)造形式有柱式、肋墻式、半重力式和雙排架式、板凳式等。

　　框架式橋臺均采用埋置式，臺前設(shè)置溜坡。為滿足橋臺與路堤的連接，在臺帽上部設(shè)置耳墻，必要時在臺帽前方兩側(cè)設(shè)置擋板，以防溜坡土進入支座部位。

　　(4)組合式橋臺