公路改建工程 涵洞设计说明

涵洞设计说明孔数及孔径序号中心桩号结构类型交角

1、工程概况（孔-m）°忠县四方碑至善广公路改建工程，现有交通网络无法适应经济发展全线无新建桥梁，不满足设计要求的旧涵本次钢筋硅盖板涵（利用）8K3+

354.4115l-3m*3m钢筋硅盖板涵（接长）9K3+

493.269弃用，涵洞位置等情况详见“涵洞布置图”或“涵洞工程数量表”钢筋碎盖板涵（接长）10K3+

627.2109l-lni*lm钢筋跳盖板涵（接长）K3+

775.865l-lm*lni

1.1设计原则2K4+

043.8钢筋硅盖板涵（接长）9石砌盖板涵（利用）13K5+

314.71031）道路等级本项目采用三级公路设计标准；钢筋硅盖板涵（接长）14K5+

527.290钢波纹管涵（新建）2）设计速度30Km/h；15K6+

885.9901-

1.Om钢波纹管涵（新建）16K7+

224.5901-

1.Oni钢筋硅盖板涵（接长）3）设计荷载公路-II级；17K7+

393.690钢波纹管涵（新是）18K7+

561.2901-

1.0m4）涵顶横向宽度与路基同宽钢波纹管涵（新建）19K7+

807.4541-

1.0m20K8+

532.8钢波纹管涵（新建）901-

1.0m5）设计洪水频率大、中桥1/50,小桥及涵洞1/25；21K8+

613.8钢筋硅盖板涵（新建）906）地震烈度根据设防标准为50年超越概率10%编制的《中国地震动峰值加速度区划图》钢筋舲盖板涵（接长）22K8+

725.190和《中国地震动反应谱特征周期区划图》（GB18306-2015附录A、B）,测区项目区地震动峰值加速度为

0.05g,地震23K8+

758.8钢筋碎盖板涵（接长）905m钢筋跳盖板涵（接长）24K9+

025.298l-lm*l.5m动反应谱特征周期为

0.4s,对应的地震基本烈度为VI度钢筋硅盖板涵（新建）25K9+

315.9901-1m*Im钢波纹管涵（新建）26K9+

580.21011-

1.Om

1.2结构型式及孔径选择27K9+

625.7钢波纹管涵（新殖）901-

1.Om钢波纹管涵（新建）2X K9+

840.0911-

1.Om根据现场走访调查，沿线既有涵洞共42道对孔径小于

1.0m的涵洞拆除且在原址上新建IT.0m钢波纹管涵；对孔径钢波纹管涵（新建）29K9+

984.9851-

1.Om大于

1.0m且结构完好的盖板涵接长（清淤）利用本项目共计设置涵洞43道其中新建共计25道（钢波纹管涵23道，30K10+

077.2钢波纹管涵（新建）721-

1.Om钢筋硅盖板涵（接长）3J K10+

132.382钢筋硅盖板涵（接长）32K10+

195.710533K10+

514.2钢波纹管涵（新建）831-

1.Om涵洞设置一览表34KI0+

822.4钢筋硅圆管涵（利用）83]-

0.5m交角孔数及孔径（孔35Kll+

153.5钢波纹管涵（新建）571-

1.Om序号中心桩号结构类型°-m）36KI1+

455.1钢波纹管涵（新建）801-

1.Om37Kll+

641.3钢波纹管涵（新建）901-

1.Om23I51钢波纹管涵（新建）38KI1+

742.0901-

1.Om1K0+

446.0钢波纹管涵（利用）901-

1.5m钢波纹管涵（新建）39KI1+

959.9781-

1.Om2K1+

150.0钢波纹管涵（新建）901-

1.0m钢筋舲盖板涵（利用）40K12+

147.4731-

1.5m*

1.5m钢筋碎盖板涵（接长）3K1+

273.6100钢波纹管涵（新建）41K12+

395.5901-

1.Om钢波纹管涵（新建）■1K1+

332.5901-

1.Om钢波纹管涵（新建）42K12+

551.0901-

1.Om钢波纹管涵（新建）K1+

771.2901-

1.Om13K12+

656.0钢波纹管涵（新建）901~

1.Om6K2+

525.6钢波纹管涵（新建）901-

1.Om7K2+

725.8钢筋球盖板涵（接长）.:1钢筋舲盖板涵2道），接长钢筋殓盖板涵13道，利用5道具体设计情况如下

2、涵洞设计规范及标准的采用情况1）《公路工程技术标准》JTGB01—20142）《公路勘测规范》JTGC10—20073）《公路涵洞设计规范》JTG/T3365-02-20204）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG3362-20185）《公路垢工桥涵设计规范》JTGD61—20056）《公路桥涵地基与基础设计规范》JTG3363—20197）《公路工程水文勘测设计规范》JTGC30—20158）《公路桥梁抗震设计规范》JTG/T2231-01-20209）《公路工程抗震规范》JTG/TB02—201310）《公路桥涵施工技术规范》JTG/T3650—202011）《公路桥涵养护规范》JTG5120—202112）《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-201713）《公路工程施工安全技术规范》JTGF9—201514）《公路工程混凝土结构防腐蚀技术标准》JTG/TB07-01-200615）《公路涵洞通道用波纹钢管（板）》JT/T791-201016）《钢结构设计标准》GB50017-

20173、涵洞设计

3.1钢波纹管涵

3.

1.1设计要点1）设计计算

1.假定波纹管和土体均为弹性体

2.活载计算理论不考虑涵洞顶土柱和周围填土间的摩擦力，采用角度分布法计算，半无限弹性体理论核算

3.对于埋置式波纹管的计算，如何考虑波纹铜板管与土体的共同作用是问题的关键假定波纹管和土体在界面上没有滑移，它们之间的相互作用通过共同的节点位移实现当波纹管的柔度达到一定的数值后，稳定问题成为起控制性的因素因此采用几何非线性的分析方法，从而能够考虑第二类稳定问题，也就是根据当前坐标来建立平衡方程有限元程序可以采用如ANSYS等大型通用有限元程序进行计算

4.土重按土柱重理论计算，内摩擦角力=30°,土容重18kN/m

3.2）构造

1.小跨经波纹管为圆形整体管，采用整管节拼装、法兰螺栓连接；大跨经波纹管为分片拼装

2.洞口形式分八字式与倾斜式八字式洞口水流条件较好，造价亦较低，宜采用八字式；当采用倾斜式时，应保证路基边坡稳定

3.钢板波纹管加工后须采用热浸镀锌防腐处理采用镀锌钢板加工的，在加工后必须进行二次处理

4.整体管连接法找采用角钢、钢板制作，波纹板焊接采用对焊接头整体管与分片拼装管的紧固件采用国标中的标准紧固件，其强度和规格应满足力学要求，且不低于管材强度要求垫片与紧固件相配螺栓与螺母均采用热浸镀锌处理

5.密封材料采用方形耐久性能较好的橡胶密封圈或方形石棉盘根密封条

6.基础构造上层采用级配砂砾，下层采用级配良好的粗砂3）主要材料

1.管身:采用Q235热轧钢板制作，钢板屈服强度不应小于235MPa,抗拉强度不应小于375MPa.

2.洞口堵墙身、八字堵墙身C20险

3.洞口墙基础、八字墙基础C20於

4.洞口铺砌C20殓

5.帽石、一字墙强身、一字墙基础C20杜

6.片石强度石材强度等级不小于MU

303.

1.2波纹钢板管涵安装操作要点1）施工前准备

1.备齐安装工具、起吊设备、套筒扳手、定制呆板、定扭电动扳手、定扭扳手

2.备足脚手、跳板、电源等设备2）安装操作方法

1.安装前工作检查波纹钢板管涵底部平整度、水平、标高；核对土建基准，确定涵管的位置、中心轴线、中点

2.拼装底板以中心轴线，中点为基准，第一张波纹板定位，以此为起点向两侧延伸，直至二端圆周向搭接长度为50mm,第二张板叠在（搭接部分）第一张板上面，对正连接孔螺栓的螺纹部涂上润滑剂，套上垫圈由内向外插入孔位，对面套上垫圈旋上螺母，用套筒扳手预紧螺母

3.拼装环形圈由下向上顺次拼装轴向搭接宽度为120mn,搭接部分上板复盖下板（见图一）,圆周向连接采用l阶梯形，即上面二块板的连接叠缝与下面二块板的叠缝错位，连接孔对正后，用涂上润滑剂的螺栓，套上垫圈（遇谷用凸垫，遇峰用凹垫，不得装反）由内向外插入孔位，用套筒扳手预紧螺母（见图二）国二两侧波纹板对称安装（见图三）图三

4.圆周向拼装满三波纹板时，要测定一次截面形状，达到标准再继续拼装，达不到标准应及时调整圆周向拼装到环形圈合拢时，测定截面形状，采用定位拉杆固定，调整预紧螺栓，拼装顶部第一块波纹板

5.管涵拼装全部完成，用定扭电动扳手，按预紧力扭矩340Vm±70N.m紧固所有螺栓，依次序，不得遗漏，紧固后底螺栓用红漆标示所有螺栓（包括纵向和环向接缝）应在回填之前拧紧，保证波纹的重叠部分紧密地嵌套在一起

6.为了保证达到螺栓扭矩的要求值，在回填之前随机抽取结构上纵向接缝上2%的螺栓，用定扭扳手，定预紧力扭矩340N.m±70N.m,进行抽检试验如果有任一试验值超出了给定的扭矩范围，则应抽检纵向和环向接缝所有螺栓的5机如果上述试验90%以上满足要求，则认为安装是合格的否则应重新复核设计，以确定得到的扭矩值是否满足要求

7.波纹钢板管涵外圈搭接处用预紧力扭矩符合要求后，可用环氧树脂砂浆封填，以防纹板连接处渗水3）注意事项

1.设拼装指挥员一名，负责指挥起吊及施工人员现场操作

2.搭脚手必须牢固、平稳

3.架设内脚手，注意直径两端距离，以防安装时通道变形

3.

1.3波纹钢板管涵路基施工技术要求1）挖基

1.沟渠开挖应按设计要求进行，当基底土为淤泥等不良土层时，应予换填处理

2.应避免超挖如超挖，应将松动部分清除，其处理方案应报监理，设计单位批准

3.挖至标高的土质基坑不得长期暴露，扰动或浸泡，并应及时检查基坑尺寸，高程，基底承载力，符合要求后，应立即进行基础施工2基础砂垫层

1.结构基础必须有足够强度、稳定性和均匀性，但不必比在结构周围承受回填材料的原状土体更强基础一般可采用30〜80cm厚的砂砾

2.基础砂垫层的压实度不应小于96%

3.回填

①回填料回填材料应符合表中给出的级配要求回填材料的级配要求筛网孔径mm筛过的质量百分比

751009.550-

1002.3630-

1000.615-

500.0750-25回填料应便倒在结构两侧1倍直径以外，回填料应符合设计要求

②回填布料结构两侧回填应对称施工，分层回填，每层厚度为20cma.对于有端部挡墙的情况，从两端向结构的中心进行回填b.对于没有端部挡埼的情况，从结构的中心向两端进行回填

③压实a.结构近处用机械夯实，管底下方楔形部粗砂用“水密法”震荡器振实b.涵洞两侧回填应采用振动压路机压实，压实度不小于96%c.涵管上方当回填厚度小于50cm时采用手扶振动压路机压实或采用小于6t的静碾压路机压实，压实度不小于96%当涵管顶填土大于50cm后，方可采用YZ12压路机施工，每层厚度20cm,压实度大于等于96%

④结构形状监测在完成回填之后，最终的结构形状与组装时的形状最大不超过±2乐除非实际形状与设计形状的误差在±2用以内

3.

1.4工程质量检验评定标准1）一般规定

1.钢质波纹板在出厂前应严格按钢质波纹板加工验收标准进行验收，并进行必要的预拼装

2.钢质波纹板通道现场拼装，必须严格按设计以及钢质波纹板通道施工安装规范的要求施工钢质波纹板通道现场施工中土建部分收标准可参照交通部JTGF80/1-2004中有关标准，如钢质波纹板通道两侧出口处的护坡可采用刀6「80/1-2004第

6.

9、

6.10节标准验收；钢质波纹板通道外回填土的验收可归入路基工程之中2）基本要求

1.每座波纹钢板管涵单体出厂时，必须附有产品质量合格证书

2.波纹钢板运到施工现场后，必须逐块检查，凡在运输过程中变形的钢板不得使用

3.基础的地基承载力必须满足设计要求，严禁超挖回填虚土以及标高控制

4.波纹板在安装时，拼接处必须清理干净以确保拼缝搭接紧密

5.波纹钢板安装铺设应平顺、稳固、管底坡度不得出现反坡，管涵内不得有泥土、祎石等杂物

6.必须采用有效措施，确保管涵外路堤回填土底质量

7.高强螺栓紧固后，在二次防腐处理前，应在搭接处用密封防水材料（或热沥青）涂装

3.2钢筋硅盖板涵1）装配式钢筋混凝土预制板按两端简支板计算内力，不考虑涵台传来的水平力2）盖板设计为等厚度板，根据内力计算分别确定盖板的厚度3）计算涵洞顶上车辆荷载引起的竖向士压力时，按车轮着地面积的边缘向下按30°扩散，当几个车轮的扩散线相重叠时扩散面积以最外边扩散线为准4）盖板上最小填土厚度为

0.5m.5）预制盖板按99cm绘制，若需要变更盖板宽度时，可参照本图的配筋根数，按实际板宽进行折算6）当为斜交涵洞时，洞口两端盖板设计为梯形或菱形盖板，采用预制安装7）计算涵台内力时，将盖板涵结构型式简化成盖板与涵底铺砌为横向支撑，涵台为上下端简支的竖梁，承受台后的水平压力8）台后荷载换算成土柱高度，计算台后土压力9）涵洞之基底应力超出本图拟定的土的基底容许值范围后，不能直接使用本图此时要求提高土，承载能力，在基底设置砂砾石或碎石垫层或基层材料，提高基底土承载能10）为了减少基础底面压应力，同时也考虑节约工程数量，涵台断面采用变截面11）涵洞所受恒载包括涵身自重、涵身侧面及顶面填土的重力，不计涵内流水、涵内人群等外荷载12）将涵台及基础视为弹性地基上的短梁，验算涵台在横向竖直平面内的弯曲强度

3.

2.1盖板主要材料材料混凝土钢筋形式J_低填土钢筋混凝土盖板C30-HPB

300.HRB400高填土钢筋混凝土盖板C30-HRB

4003.

2.2盖板涵下部主要材料料形石料砂浆混凝土式、赢台身C20睑基础C20碎钢筋混凝土盖板涵底铺砌C20碎帽石C20碎洞口C20碎

3.

2.3施工要点1）必须在预制盖板的强度达到设计强度的70与后，方能脱模吊运2）盖板块件堆放时须采用两点搁置，可用钢丝绳吊装3）盖板上的帽石可就地浇筑安装，亦可预制砌筑4）盖板安装完毕后须用M10水泥砂浆充填台背与盖板间的空隙，当其强度达设计值的70%后,方能于台后进行填土，要求在不小于两倍孔径范围内，采用透水性能良好的砂质土或砂砾石土等，对称分层夯实5）涵台台身及基础应根据土质情况，每隔4〜6m设沉降缝一道，缝宽2cm,用沥青麻絮和其他具有弹性的不透水材料填塞6）盖板涵洞铺砌采用浆砌片石，以起到支撑梁及承受冲刷的作用7）涵台基础底面埋置深度应符合公路桥涵地基与基础设计规范（JTG3363—2019）第

4.

1.1条规定8）涵洞标准图的套用应根据拟选涵洞的标准跨径、涵顶填土高度、实际地基容许承载力进行，当涵洞的实际情况介于两者之间时，则应选用高一级的标准9）当涵洞为斜交时，中间盖板采用与正交涵洞相同的方法进行预制安装，涵洞两端则采用本图异型板10）钢筋混凝土盖板涵可采用填石抬高基础，但涵洞下的路基必须按填石路堤进行修筑，有关的施工技术要求及验收标准详见《公路路基施工技术规范》，其沉降缝间距不宜超过3米11）其它未尽事宜请按有关的施工技术规范执行

4、环境保护与安全文明施工

4.1安全施工1）凡进入工地人员必须戴安全帽，严禁喝酒上班，或带其它非工地工作人员进入工地2）使用梯子不能缺挡，不可垫高使用，梯脚要有防滑措施，超过二米以上梯子要有监护人，严禁二人以上同在梯子上作业，人字梯中间要有绳子扣牢3）使用移动电动工具者必须穿绝缘鞋、戴绝缘手套，金属外壳必须接地保护或接零保护高空作业时要扎安全带、戴安全帽、脚手架外挂安全网封闭施工4）现场临时用电，电箱要保持完好无损，损伤的电气元器件必须及时更换5）照明动力要分开，并有二级保护，用电设备一机一闸，严禁乱接乱拖，一闸多机6）拆除的材料不得乱扔，作业下方派人监护7）现场临时电源线应采用橡皮电缆线，禁止使用塑料花线，禁止使用电线直接插入插座内8）设备的防护装置要完好，尤其是砂轮切割机，设备外壳要有完好的接地或接零保护9）施工设备要加强现场的维护保养，保持完好率，禁止带病运转和超负荷作业10）施工现场材料设备堆放整齐，不得存放在主要通道上11）施工现场动用电火焊，在作业区周围清除易燃物品，作业后要检查，杜绝火种，以免留下后患12）服从工地的安全管理，遵守工地的安全管理的规章制度13）特殊工种需持证上岗14）高空作业安全保证措施

1.搭设脚手架应严格筛选所用材料，材料的质量均符合规范要求，严重锈蚀、薄壁严重弯曲及有裂缝的钢管不得采用，凡枯脆、破损、散边的竹篱笆不得使用

2.须由经过专项安全教育、持证的架子工搭设脚手架安全帽、安全带等设备齐全，恶劣天气不准搭脚手架，施工期间遇有雷击或阴云密布并有大雨时，钢脚手架上的人员立即离开

3.现场输电线路无可靠措施时不准通过脚手架，钢管脚手架有防电避雷措施

4.安装人员的工具、螺栓等放入随身佩带的工具袋内，不得高空抛掷工具和材料，防止落物伤人

5.从高空向地面运输物料时，要捆扎好方能吊下，不得在捆扎好的物料上放置或悬挂物料，零星材料和工具必须用专用的吊篮才能吊运

6.构件绑扎必须牢固，起吊点必须通过构件的中心位置，严禁倾斜起吊，起吊时保持构件的平稳，避免震荡和摆动，在构件未落地前，不得解开吊装绳索，以免构件散落伤人

7.按规定张挂水平和垂直安全网

4.2文明施工1）现场材料设备施工机具在指定地点堆放整齐2）保持现场周边环境的卫生，进出材料后现场清理干净3）做好现场监护工作，在施工作业区谢绝与本工程无关人员入内4）工具间内零星材料堆放整齐5）施工现场做到文明施工，活完场地清，每天工作结束后作业面内亦要清理整理好6）做好现场成品、半成品的保护工作，自身的产品要保护好，其它工种的产品亦要保护好，只有互相保护好才能确保整个工程的完好质量7）服从和执行现场综合管理措施

4.3环境保护1）承包单位编制的施工组织方案中应当包括防尘组织计划内容，按规程提出防治扬尘污染的具体防治目标和防治方法，并将防治尘污染的费用单列入项目报价中签订的施工承包合同中应当明确承包单位防治扬尘污染的责任未制定防尘组织计划的，不得批准其施工2）承包人在工程施工中，应严格遵守国家环境保护部门的有关规定承包人有责任采取有效措施以预防和消除因施工造成的环境污染，对工程范围以外的土地及植被应注意保护，并应保证业主避免由于施工污染而承担的索赔或罚款3）承包人生产、生活设施应符合环保要求，并接受当地政府及有关部门的监督4）承包人应在施工期间加强环保意识、保持工地清洁、控制扬尘、杜绝漏酒材料为此，承包人应使施工场地砂石化或保持经常洒水，使得施工场地旁的农田作物绿叶无扬尘污染施工桥面必须保持整洁，在整个桥面内无积水、杂物、污物和大面积可见浮尘5）为防止清扫过程中产生扬尘，清扫车集尘槽内应当配备喷水装置喷淋及喷水装置应当定期维护保养，喷淋装置或喷水装置损坏的清扫车辆，不得进行清扫作业6）涵洞结构开挖宜采用产生扬尘少的设备进行施工，施工中应当采取洒水、喷淋等防尘措施涵洞结构开挖产生的弃渣应当集中堆放，禁止弃倒在公路路肩或边坡上，并及时组织运输至指定地点或垃圾处理场7）路面、桥面清扫后的垃圾不得随意倾倒，应当运至指定地点或垃圾处理场8）施工现场堆放易产生扬尘污染物料时，应当分类集中堆放，堆放高度应当在

0.7米以下，其周围应当设置封闭围档，并用彩条布或其它遮挡材料进行覆盖在桥面上堆放散体材料时，应当采取铺设彩条布等隔离措施，禁止将散体材料直接堆放在桥面上9）混合料应集中场站搅拌，搅拌场站必须设在离开居民区、学校等环境敏感点300米以外的下风向处，且不能采用开敞式或半封闭式沥青加热融化作业10）承包人应通过有效的技术手段和管理措施将施工噪声控制到最低程度当施工工地距居民住宅区距离小于150米，承包人不得在夜间安排噪声很大（55dB以上）的机械施工11）承包人应及时处理施工及生活中产生的废弃物，运至监理工程师及当地环保部门同意的指定地点弃置，应注意避免阻塞河流和污染水源如无法及时处理或运走，则必须设法防止散失12）承包人应将施工及生活中产生的污水或废水，集中处理，经检验符合《污水综合排放标准》DB31/199-2009规定，才能排放到河流或沟溪中承包人不得将含有污染物质或可见悬浮物质的水，排入河流、水域、或灌就系统中承包人的排水不得增加河流或水域中的悬浮物，或造成河道冲刷、水质污染13）承包人在施工过程中，由于扬尘、排污、噪声、材料漏失等对周围居民和环境造成的损失应承担全部经济及社会责任14）承包人应将施工中挖除的桥面材料及软土集中堆放到弃土场，并对弃土场进行必要的绿化和防护，做好弃土场的排水设施

5、其他其他未尽事宜请参照国家相关规范处理。