涵洞长度计算
桥梁工程涵洞长度和洞口工程数量计算ppt课件
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第十四章 涵洞长度和洞口工程数量计 算
第一节 涵洞长度计算
第二节 洞口建筑工程数量计算
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第一节 涵洞长度计算
一、正交涵洞的长度计算 涵洞的长度为上游半部的长度和下游半部的长度总和，
即Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２。
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第三节
桥梁施工测量
表15-4 三角测量技术要求
表15-5 水平角方向观测法的技术要求 表15-6 测量精度等级
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第三节 桥梁施工测量
三、桥梁施工高程控制测量 (一)水准点布设的基本要求 (二)高程测量误差计算与精度要求 (1)水准测量等级的确定应符合下列要求：2000m以上的特 大桥一般为三等，1000～2000m的特大桥为四等，1000m 以下的桥梁为五等。
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第二节 洞口建筑工程数量计算
2)锥形护坡对于正交涵洞布置成对称的正锥坡；对于斜交 涵洞，锥形护坡一般采用斜布置。
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第十五章 桥梁施工准备与测量
1.了解桥梁施工现状和发展趋势、桥梁施工与其他方面的相互
关系。
2.掌握桥梁施工组织设计的主要内容。
3.掌握桥梁施工方法t
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第二节 桥梁施工准备工作
施工现场的准备工作，主要是为工程的施工创造有利 的施工条件和物资保证。 1.施工控制网测量 2.补充钻探 3.搞好“四通一平” 4.建造临时设施 5.安装调试施工机具 6.材料的试验和储存堆放 7.新技术项目的试制和试验 8.特殊季节施工安排
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涵洞计算
【掌握】第一节 涵洞长度计算 【掌握】第二节 洞口建筑工程数量计 算
-
第一节 涵洞长度计算
一、正交涵洞长度计算
c a i*L1
B1
B2
(H－i*L1－a)
(H + i*L2 －b) c
i*L2 b
L1
-
L2
L 1 B 1 (H a i1 L )m C
L1B1(H 1iam )mC
L1B1(H 1a iim 1B)mC
L 2 B 2 W ( H b i2 L i 1 W ) m C
L 2B 2W (H 1 ibm i1 W )m C
-
2.i1和i方向相反时
L 1 B 1 W ( H a i1 W ) m C
L 1B 1W (H 1 ia m i1 W )m C
L 2 B 2 ( H b i2 L
3.涵洞与路线斜交，考虑路基纵坡影响时 HL1i2sia n
L 1B 1(H c a o a L 1 i2 sism ia n )m C
(a c i) L o m 1 L 1 i 2 s m sa i B 1 n ( H a ) m C
(3)墙顶面面积：
AC1m02(Hh)
-
二、矩形护坡 1.矩形护坡的布置形式 （1）涵洞与路线正交 （2）涵洞与路线斜交： 正布置和斜布置（常用） 2.一个矩形护坡的体积计算 （1）矩形护坡体积
-
① 片石砌体 V 1V 外 V 内 1 12 m(H n3H 03)
② 砂砾垫层
V2
t1 t
V1
③ 锥心填土
2. 翼墙的体积计算
（1）墙身体积：
单个翼墙外形：
-
： 单个翼墙外形
涵洞
c）台阶式基础
4、洞口形式选择 形式：
八字式、端墙式、锥坡式、直墙式、扭坡式、平头式、走 廊式、流线型…
常用：八字式、端墙式、走廊式、平头式
a）八字式； b）端墙式； c）锥坡式； d）直墙式; e）扭坡式； f）平头式； g）走廊式； h）流线型式
5、标准图的使用
根据涵洞的设计类型，选用相应类型的涵洞标准图；
无压力式、压力式
11．1．2 洞身构造及洞口建筑
洞身构造
作用：
保证水流通过； 直接承受荷载压力和填土压力，并将其传递给地基。
承重结构（如拱圈、盖板等）、涵台、基础、防水层、伸缩缝 等。
组成
涵身纵坡 : ≮ 0.4％ 洞身、路基、河道三者的连接构造物。
洞口建筑
由进水口、出水口、沟床加固组成。
涵洞
一、涵洞的分类与构造 二、涵洞的设计 三、涵洞的计算
涵洞和小桥的区别 名称 小桥 涵洞 多孔跨径总长L（m） 单孔垮径L0（m） 8≤L≤30 L＜8 5≤L0＜20 L0＜5
11．1 涵洞的分类与构造
11．1．1涵洞的分类
1．按建筑材料分
石涵 、混凝土涵 、钢筋混凝土涵 、其它材料组成的涵洞
（砖、陶瓷、铸铁、钢波纹管、石灰三合土 等，少用）
2．按构造形式分
管涵（常用圆管）、盖板涵、拱涵、箱涵
3．按洞顶填土高度和孔数分
◎暗涵
洞顶填土 H≥ 0.5m； 洞顶填土 H ＜ 0.5m； 低填方和挖方路段时采用。 填土高度不能满足≥0.5m时，必须按明涵设计。
涵洞模板计算书
涵洞模板计算书一、墙身模板计算K51+025涵洞墙身高度H=5.78m，厚度1.2m，每段长度6m。
1、混凝土采用坍落度为60mm～90mm的普通混凝土，混凝土重力密度γ3，浇筑速度2.5m/h，浇筑入模温度T=30o C。
c=25KN/m根据侧压力计算公式β1=1.0，β2=1.0公式1F=0.22γc t oβ1β2υ1/2=0.22γc200/（T+15）β1β2υ1/2=0.22×24×200/（30+15）×1.2×1.15×2.51/2=51.3kN/㎡公式2F=γc H=25×5.78=144.5kN/㎡按取最小值，则最大侧压力为51.3kN/㎡2、外楞间距计算按三跨以上连续梁进行计算（1）抗弯强度验算：本墙身模板内楞为横向肋骨，间距a=0.45m，外楞为纵向肋骨。
Ф48mm钢管的截面抵抗距W=Π（d14-d24）/32d1=3.14*（484-41.54）/（32*48）=4788N/mm3强度设计值ƒ=215MPa根据公式外楞最小间距m m 667450103.51478821510103=⨯⨯⨯⨯==-Fa fW b模板现外楞间距600mm < b=667mm满足要求（2）挠度计算Ф48mm 钢管的弹性模量E=2.1×105，惯性矩I=WR=4788*24=11.5×104容许挠度值[w ]=3mm ，则外楞最小间距 []mm 828450103.513105.11101.215015034544=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-Fa w EI b模板现外楞间距600mm < b=828mm满足要求3、拉杆间距计算按三跨以上连续梁进行计算（1）抗弯强度验算：本墙身模板内楞为横向肋骨，间距a=0.45m ， 外楞为纵向肋骨。
2根Ф48mm 钢管的截面抵抗距W=2*4788=9576N/mm 3强度设计值ƒ=215MPa根据公式外楞最小间距m m 944450103.51957621510103=⨯⨯⨯⨯==-Fa fW b模板现外楞间距750mm < b=944mm满足要求（2）挠度计算Ф48mm 钢管的弹性模量E=2.1×105， 惯性矩I=2×11.5×104=23×104容许挠度值[w ]=3mm ，则外楞最小间距 []mm 985450103.5131023101.215015034544=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==-Fa w EI b模板现外楞间距750mm < b=985mm满足要求4、拉杆拉力计算工程使用拉杆横向间距a=0.6m ，纵向间距b=0.75m拉杆承受最大拉力P=F ·A=F ·a ·b=51.3×0.6×0.75=23.1kN工程中使用Ф16对拉螺栓容许拉力为24.5kN ，满足要求。
箱涵、涵洞半压力流和非淹没压力流水力计算程序
半压力流涵洞计算适用条件：1.2D<H<1.5D,h<D(H为进口水深，D为涵洞高，△Z=a.q2^2/(2g.φ^2.hs^2)-a.q2^2/(2g.hc2^2) 1.093 d1=σ0.hc2-hs-△Z0.880池深差：d1-d0.000 3）消力池长度计算：水跃长度Lj=6.9×(hc2-hc1)20.62斜坡段长度Ls=m×(P+d) 5.64消力池长度：Lsj=Ls+β.Lj21.10三、消力池底板厚度计算1.基本资料消力池进口处的单宽流量q(m3/s.m)17.692上游总水头H0(m) 6.748消力池底板计算系数k1(可采用0.15～0.20）0.15消力池底板安全系数k2(可采用1.1～1.3） 1.2消力池底板的饱和重度γb(kN/m3)24消力池跃前收缩水深hc1(m) 1.912消力池跃后水深hc2(m) 4.900消力池跃前收缩断面流速Vc(m/s)9.253 2.按抗冲要求计算消力池底板厚度t(m)1.02取消力池的底板厚度（等厚）为：t= 1.1 3.按抗浮要求验算消力池底板顶面的水重（水深为跃后水深）：W=γ.hc249.00消力池底板上的脉动压力（跃前收缩断面流速水头的5%）2.18 Pm=0.05γ.Vc^2/(2g)消力池底板底面的扬压力：U=γ(hc2+t)60.00消力池底板安全系数： 2.00抗浮安全系数k2大于1.1～1.3,安全四、海漫长度计算基本资料消力池末端单宽流量qs=Q/B217.692上游总水头T0(m) 6.748海漫长度计算系数ks7当满足： 6.779246595海漫长度：47.45五、海漫长末羰沟槽冲刷深度及防冲槽计算基本资料海漫末端水深hm(m) 3.5沟槽土质允许不冲流速[V0]1渠槽末端宽度Bs(m)6海漫长末端单宽流量qm=Q/Bs7.667海漫长末端沟槽冲刷深度：dm=1.1qm/[V0]-hm 4.933公式来洞计算洞宽B源：《灌溉与适应计算备注例题黄色底纹标记为需要手动输入部分463.5300.002为半压力流 4.70.72.81.05点选进口型式八字墙自动选择0.67自动选择0.744.7+1.05*0.7^2/(2*9.81) 4.7346/(0.67*3.5*(2*9.81*(4.726+0.002*30-0.74*3.5))^0.5) 2.99。
1-2.5m×2.5m涵洞计算书
1-2.5m×2.5m盖板涵计算书一、基本参数涵洞设计安全结构重要性系数：0.9涵洞类型：盖板涵适用涵洞桩号: JK0+048.08, JK3+094.874设计荷载等级:公路一级最大布载宽度=23.016(m)板顶最高填土高度=1.195(m)土容重=18 KN/m3土的内摩擦角=35度盖板单侧搁置长度=20cm净跨径=250(cm)计算跨径=270cm涵洞斜交角度=0度正标准跨径=290cm板间接缝长度=2cm受力主筋：11根直径为18mm的HRB335钢筋，间距为9cm单侧基础襟边宽=25cm盖板厚度22cm盖板宽度=99cm盖板容重=25千牛/立方米盖板抗压强度=13.8MPa盖板抗拉强度=1.39MPa涵台顶宽度=75cm涵台底宽度=75cm涵台高度=250cm涵台容重=23千牛/立方米台身抗压强度=14.5MPa基础级数=2每级基础高度=60cm基础容重=23千牛/立方米铺底厚度=40铺底容重=23千牛/立方米基底容许应力=250每延米铺底宽度=40cm单侧基础襟边宽=25cm1-2.5m×2.5m盖板涵洞身断面二、盖板计算1.恒载内力计算系数 K = 1.114q土 = K ×土容重×填土高度 = 23.96kNq自 = 盖板容重×盖板厚度 = 5.5kN恒载产生的支座剪力 V恒=(q土 + q自) ×净跨径 / 2=36.82kN恒载产生的跨中弯矩 M恒=1 / 8 × (q土 + q自) ×计算跨径2 = 26.84kN·M2.活载计算设计荷载等级:公路一级布载宽度=23.016米用动态规划法求得设计荷载作用下盖板上产生的最大弯矩和剪力冲击力系数 U = 0最大弯矩 M设 = M设× (1 + U)=26.647× (1 + 0)=26.65kN·M最大剪力 V设 = V设× (1 + U)=36.55× (1 + 0)=36.55kN.3.荷载组合(1)承载能力极限状态效应组合Md = 1.2 × M恒 + 1.4 × M设 = 69.52kN×mV支= 1.2 × V恒 + 1.4 × V设=95.36kN(2)正常使用极限状态效应组合正常使用极限状态效应组合短期组合 Msd = M恒 + 0.7 × M设 = 45.5kN×m 正常使用极限状态效应组合长期组合 Mld = M恒 + 0.4 × M设 = 37.5kN×m4.构件计算(1) 正截面强度计算截面有效高度 h0 = 181mm盖板宽度 b = 990mm盖板抗压强度 fcd = 13.8MPa钢筋抗拉设计强度 fsd = 280MPa按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第5.2.2-1和5.2.2-2公式，计算最小钢筋截面积As由r0 × Md <= fcd × b × x × (h0 - x/2) ,可得x由fsd × As = fcd × b × x ,可得Asx = 27.37 <=ξb ×h0 = 101.36,截面受压高度符合要求!根据计算需要受拉钢筋的最小截面积 As = 1335.512mm 2在涵洞中设计的受拉钢筋的截面积 Ar = 2799.159mm 2实际钢筋截面积 Ar = 2799.159mm 2 >= 最小钢筋截面积 As =1335.512mm 2 , 正截面强度满足要求。
涵洞计算公式
第六章 涵洞设计与放样第一节 涵长计算一、正交涵洞长度计算（一）无超高加宽时： B 上=B 下=0.5BH —路基填土高度，涵底中心至路基边缘高度。
h 上、h 下——涵洞上下游洞口建筑高度。
m —路基边坡率 i0——涵底坡度L 上、L 下——涵洞上下游水平长度（m ）。
L 上=i0m 1h -H m ⋅++上）（上BL 下=i0m 1h -H m ⋅-+下）（下B涵洞总长L= L 上+L 下若缘石外低端不在路基边坡延长线时，h 上、h 下用h 上+t 、h 下+t 代替，t ——厚，a ——宽（二）有超高加宽时（设在平曲线内） 1、i0与i1方向一致 L 上=i0m 1i1B h -H m ⋅+⋅++）上（上BL 下=i0m 1W i1W h -H m ⋅-+⋅-+）下（下BB 上、B 下——半个标准路基宽 W ——路基加宽 涵洞总长L= L 上+L 下注意：路基的设计高为未超高加宽前路基内侧边缘点的高程。
图6-2有超高加宽时涵长计算12、i0与i1方向相反L 上=i0m 1i1h -H m ⋅+⋅-++）上（上W W BL 下=i0m 1i1B h -H m ⋅-⋅++）下（下B涵洞总长L= L 上+L 下（三）斜交斜做涵洞因：L 上•cos α=B 上+ m （H- h 上- L 上•i0）+a 所以： L 上=i0m c ah -H m ⋅+++αos B 上）（上同理：L 下=i0m c ah -H m ⋅-++αos B 下）（下实训项目：根据已知条件计算涵洞长度。
实训时间：2课时。
图6-3有超高加宽时涵长计算2图6-4斜交斜做涵长计算第二节 涵址测量一、 涵位中桩钉设直线上的涵位用花杆穿线的办法（经违仪）确定中桩，或用全站仪坐标法定设中桩。
曲线上的涵位用切线支距法定设中桩。
切线支距法步骤：1、预估ZY 到涵中心桩的曲线长。
2、查切线支距X 、Y ，或根据曲线长和偏角计算X 、Y 。
有关涵洞设计应该注意的几点问题
有关涵洞设计应该注意的几点问题(对于新手)1、涵长计算对于正交涵洞，用《见习日记》中或者《铁路小桥涵设计》中记录的公式，正确计算涵洞长度；对于斜交涵洞，用《标准图》中的公式，正确计算涵洞长度。
斜交斜做盖板涵入口靠上坡端涵长计算（采用第二法计算——对于陡坡涵洞）公式为：jm jm tg jm D W m a H L θθθsin cos )1(4.02)2.0(μμ⨯+++--=下上下上 （第二法）=m i j jm tg jm D W m a H )(sin cos )1(4.02)2.0(-⨯+++--θθθμμ下上 （第一法）２、涵洞涵身分节 首先确定出入口定长，（正交）一般情况翼墙式洞门为１米,端墙式洞门为2米，（斜交定长查斜交涵洞兰图中的B o 值）然后，按３米或２米的涵节分节，沉降缝一般设置为３厘米。
用适当的涵节加沉降缝加出入口定长凑足涵长，不够或多出部分，用最后一节涵节变化满足，应保证宁长勿短的要求。
具体计算公式为：整个涵长＝１(或2)＋n ×涵节长度＋（n+1）×０.０３＋１(或2) ３、涵洞数量计算及查表注意，在查表时，涵身数量等于表中所查数据乘以各涵节相加的涵身长，而不是乘以总涵长；出入口数量计算时，应注意是否有提高节，当有提高节时，可以直接用查到的出口加上入口数量即可；若无提高节，则用出口数量乘以２则为出入口数量。
４、标高控制设计时，必须满足轨底至盖板顶≥0.41(0.8)米的最低要求，用公式表示为:41.086.0≥---+gbh hjng zxxsmbg ljbg d h H H (0.8)上式中:H——线路中心路肩标高jlbgH——涵洞中心泄水面标高(为未知)zxxsmbgh——涵洞内部高度hjngd——盖板厚度gbh用上式求出最大的泄水面标高后,再根据拟订的泄水面坡度,反推到上游路肩垂直对下来的泄水面处的标高,再用上式检算是否满足大于等于0.41的要求,如不满足,应适当降低泄水面标高,直到刚好满足时为最佳(因为此时既满足规范要求,又做到了尽量少开挖基础)。
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涵洞设计与放样
第一节 涵长计算
一、正交涵洞长度计算
（一）无超高加宽时： B 上=B 下=0.5B
H —路基填土高度，涵底中心至路基边缘高度。
h 上、h 下——涵洞上下游洞口建筑高度。
m —路基边坡率 i0——涵底坡度
L 上、L 下——涵洞上下游水平长度（m ）。
L 上=
i0
m 1h -H m ⋅++上）
（上B
L 下=
i0
m 1h -H m ⋅-+下）
（下B
涵洞总长L= L 上+L 下
若缘石外低端不在路基边坡延长线时，h 上、h 下用h 上+t 、h 下+t 代替，t ——厚，a ——宽
（二）有超高加宽时（设在平曲线内） 1、i0与i1方向一致 L 上=
i0
m 1i1B h -H m ⋅+⋅++）
上（上B
L 下=i0
m 1W i1W h -H m ⋅-+⋅-+）下（下B
B 上、B 下——半个标准路基宽 W ——路基加宽 涵洞总长L= L 上+L 下
注意：路基的设计高为未超高加宽前路基内侧边缘点的高程。
图6-2有超高加宽时涵长计算1
2、i0与i1方向相反 L 上=
i0m 1i1h -H m ⋅+⋅-++）
上（上W W B
L 下=
i0
m 1i1B h -H m ⋅-⋅++）
下（下B
涵洞总长L= L 上+L 下
（三）斜交斜做涵洞
因：L 上•cos α=B 上+ m （H- h 上- L 上•i0）+a 所以： L 上=
i0
m c a
h -H m ⋅+++αos B 上）（上
同理：L 下=i0
m c a
h -H m ⋅-++αos B 下）（下
第二节 涵址测量
一、 涵位中桩钉设
直线上的涵位用花杆穿线的办法（经违仪）确定中桩，或用全站仪坐标法定设中桩。
曲线上的涵位用切线支距法定设中桩。
切线支距法步骤：
1、预估ZY 到涵中心桩的曲线长。
2、查切线支距X 、Y ，或根据曲线长和偏角计算X 、Y 。
3、沿切线方向量X 、垂直距离Y 得中心桩。
4、若该点不是河沟中心，则再估。
二、 测斜交角度、高程 （一）直线上的斜交角度
涵洞的斜交角度指的是涵洞的中心线与道路中线垂直方向的夹角。
在直线上测量涵洞的斜交角度相对比较容易，其测量步骤如下：
1、立经纬仪于涵洞中桩，对中、整平。
图6-3有超高加宽时涵长计算2
图6-4斜交斜做涵长计算
2、瞄准线路的中线方向。
3、转动水平盘，拨转900角，读数m 。
4、顺时针或逆时针转动水平盘，瞄准河沟正中心，读数n 。
5、斜交角度：顺时针转时为α=n-m ；逆时针转时为α=m-n 。
（二）曲线上的斜交角度
曲线上斜交角度的测量首先要找到该中桩的切线方向，由切线方向拨转900得出线路中线的垂直方向，之后才能测量出斜交角度。
因此，曲线段的斜交角度的测量关键是找到该点的切线方向。
测量步骤：
1、立仪于ZY （HY ）点，对中、整平，瞄准交点方向，读数m 。
2、转动水平盘，瞄准涵洞中桩，读数n 。
3、n-m 为ZY 到涵洞中桩的曲线所对应的弦切角。
搬动仪器到涵洞中桩，对中整平。
瞄准ZY 点。
4、拨角n-m ，得该点的切线方向。
5、旋转水平读盘900得该点的垂直方向，读数o 。
6、旋转水平盘，瞄准河沟中心方向，读数p 。
7、p -o 为斜交角度。
三、 断面测量
涵洞作一纵剖面图，上下游各测15—20M 。
四、 涵位平面图
一般不测地形图，但地形复杂时测，范围为河槽宽的4倍。
比例1：200—1：500，等高线1m 一根，平坦地0.5m 一根。
图6-5直线段斜交角图6-6曲线段斜交角度
第三节 涵洞放样
根据涵洞设计图，在实地上把涵洞的中心线先确定下来。
根据涵洞设计尺寸，把涵洞的基础、涵身、
洞口基础、洞口墙身在实地上放样出来，用桩做标记，并用白灰划线。
一、涵洞中心线的确定
仪器立在涵洞中桩，根据设计的斜交角度，旋转水平度盘至涵洞中心线方向，在该方向上定出涵洞的L 上和L 下长度，定桩。
在远离涵长的该方向上确定四个方向桩（A 、B 、C 、D ），上下游各两个，注意在订桩时应该使桩相对固定。
二、涵身基础的放样 涵身基础的放样是依据涵洞
中线与涵洞设计图里的基础尺寸，利用经纬仪和钢尺在实地上确定基础的轮廓线。
如图6-8，基础放样的步骤如下：
1、立仪于O 点，瞄准线路方向，拨转涵洞角度，量取距离
2
L ，订出涵洞上游长度A 点，同理定出B 点。
2、立仪于A 点，瞄准O 点，旋转900方向，量取
2
l
，订出台基内侧边缘点1。
3、从1点在该方向上量取a ，订出2点。
同理订出3、4点。
4、在1、2、3、4点订桩并用白灰把四点连线，涵身的基础线则放样完毕。
C D
A B
路线方向
涵洞方向
图6-7 涵洞中心线确定
A
B
o
1
24
3
5、同理可以放出另一侧的涵身基础线。
三、台身的放样
据图6-8，在基础样放完后，在基础线内量取台身的尺寸并划线。
四、洞口放样
举例洞口为八字翼墙的放样方法，如图6-9。
步骤:
1、立经纬仪于A 点，对中、整
平。
2、瞄准涵台台身内侧方向，倒镜1800，拨转300为翼墙方向，在该方向上量取设计图尺寸
30
cos W
，得墙身顶端内侧边缘点。
3、继续旋转水平度盘600
，从A 点量取距离2，再量距离3，再量距离4，倒镜1800，从A 量取距离1。
4、同理，可以得出洞口端部的5个点。
5、最外的两条线为基础轮廓线，靠近的两条为墙身底部线，中间等宽的部位为墙顶线。
用桩订设，划白灰线。
涵洞的各构造物的端点的坐标也可通过涵洞中桩的坐标进行计算，用全站仪进行坐标放样，测定各端点。
图6-9 涵洞洞口放样。