涵洞尺寸计算
纬地涵洞4.0按新版规范计算书(仅供参考)
*******钢筋混凝土盖板涵验算*******1. 设计依据:《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018) 《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)《公路涵洞设计细则》JTG/T D65-04-20072. 设计资料:设计荷载:公路-Ⅱ级盖板宽b=1 m涵洞净跨径l0=6 m盖板支点厚度h1=0.4 m盖板跨中厚度h2=0.4 m盖板计算跨径lp=l0+h1=6.3 m管节材料砼标号=C40砼砼轴心抗拉设计强度ftd=1.65 MPa砼轴心抗压设计强度Fcd=18.4 MPa板顶填土高H=0.13 m土容重γ1=25 kN/m^3钢筋混凝土容重γ2=26 kN/m^3土的内摩擦角φ=35度保护层厚度=0.05 m主受力钢筋级别=HRB400主受力钢筋直径=25 mm主受力钢筋根数=14钢筋抗拉设计强度Fsd=330 MPa3. 外力计算:a.恒载填土垂直压力q=K*土容重*填土高=3.38 kN/m板自重垂直压力qz=盖板容重*盖板平均高度=10.4 kN/mb.活载纵向分布宽度a=0.2 m横向分布宽度b=0.6 m垂直压力P=758.333 kN/m^24.荷载组合及内力计算:a.跨中弯矩恒载产生的跨中弯矩M恒=(Q土+Q自)*lp^2/8=68.366 kN.m活载产生的跨中弯矩M汽=222.95 kN.mb.支点剪力恒载支点剪力Q恒=(Q土+Q自)*l0/2=41.34 kN活载支点剪力Q汽=157.733 kNc.荷载组合结构重要性系数(涵洞设计安全等级为二级)γ0=1剪力Qj=γ0*(1.2Q恒+1.8Q汽)=333.528 kN弯矩Mj=γ0*(1.2M恒+1.8M汽)=483.349 kN.m5. 截面配筋:实际受拉区配筋面积为As=68.726 cm^2截面有效高度h0=33.58 cm配筋率P=100*Ag/b/h0=2.047配筋率P >= 45*ftd/fsd=0.225,同时不小于0.2,满足要求6. 正截面强度验算:混凝土受压区高度x=Fsd*Ag/(Fcd*b)=12.3259 cm混凝土受压区高度界限系数ξjg=0.53受压区高度x < ξjg*h0=17.797,满足要求正截面强度=Fcd*b*x*(h0-x/2)=621.808 kN.m正截面强度 > 设计强度Mj,正截面强度满足要求7. 斜截面剪切强度验算:r0*Qj=333.528 ≤ 0.51*10^-3*sqrt(fcuk)*b*h0=1083.131,截面尺寸满足要求r0*Qj=333.528 ≤ 0.5*10^-3*ftd*b*h0=346.294,斜截面抗剪强度满足要求8. 裂缝宽度验算:作用短期效应组合Ms=1.0*M1+0.7*M2=224.431 kN.m作用长期效应组合Ml=1.0*M1+0.4*M2=157.546 kN.m钢筋表面形状影响系数C1 =1荷载特征影响系数C2 =1.351构件形式系数C3 =1.15受拉钢筋的直径d=25 mm受拉钢筋重心处的应力σss=111.779 MPa钢筋的弹性模量Es=200000 MPa配筋率ρte=0.02最大裂缝宽度Wcr=C1*C2*C3*σss/Es*(c+d)/(0.3+1.4*ρte)=0.198 mmWcr < 0.2,最大裂缝宽度满足要求*******钢筋混凝土盖板涵涵台验算*******1. 设计依据:《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2015)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG3362-2018)《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTG D63-2007)2.设计资料:涵台净高=2.76 m盖板搁置长=0.3 m涵台背坡=1:4铺砌厚度=0.6 m铺底距台距=0 m是否为整体式基础:是基础厚度=0.6 m基础襟边宽=0.5 m基础级数=1是否设置支撑梁=是支撑梁宽=0.99 m支撑梁高=0.4 m路基宽度=5 m涵洞长度=23 m涵台顶宽=0.6 m涵台材料的长细比修正系数=1砂浆强度等级=M7.5涵台容重=23 kN/m^3铺底容重=23 kN/m^3基础容重=23 kN/m^3涵台身抗压强度设计值=4.54 MPa基底容许应力[σ]=100 kPa3.水平土压力计算:涵台计算高度=2.96 m破坏棱体长度=1.869 m活载土压力换算土层厚=0.261 m水平土压力q1=4.001 kN/m^2水平土压力q2=24.054 kN/m^2支座处反力RA=15.814 kN支座处反力RB=25.707 kN最大弯矩所在X=1.111 m最大弯矩=15.575 kN.m4.垂直压力计算:在X截面上的垂直力如下:P(1)=45.045 kNE(1)=-3.171 mM(1)=-142.848 kN.mP(2)=0.975 kNE(2)=-2.871 mM(2)=-2.799 kN.mP(3)=10.12 kNE(3)=-2.374 mM(3)=-24.028 kN.mP(4)=112.937 kNE(4)=-0.925 mM(4)=-104.424 kN.mΣP恒=169.077 kNΣM恒=-274.099 kN.m5.截面强度与稳定验算:组合弯矩Mj=-300.884 kN.m组合剪力Nj=486.812 kN偏心距e0=0.618 m偏心距e0 ≤ 0.6*y=1.993,偏心距符合要求!γ0*Nj=486.812 < φ*A*fcd=27375.963,强度满足要求!6.基底应力验算:基底垂直压力如下:P(1)=45.045 kNP(2)=0.975 kNP(3)=10.12 kNP(4)=490.066 kNP(5)=231.012 kNP(6)=0 kNP(7)=538.78 kNP(8)=0 kNP(9)=41.4 kNP(10)=42.705 kNP(11)=121.333 kNΣP=1521.436 kNΣM=0 kN.mA=16.74 m^2W=46.705δmax=ΣP/A + ΣM/W=90.886 kPaδmin=ΣP/A - ΣM/W=90.886 kPaδmax < 基底容许应力100.00kPa,满足要求!。
涵洞说明
钢筋砼盖板暗涵说明
说明：
1.图中尺寸除标高以米计外,其余均以厘米计。
2.洞身每隔4-6米设置一道沉降缝,缝内填以沥青麻絮或不透水材料。
3.进出口为排水通畅可作适当开挖。
4.本涵洞桩号$z,本涵洞为$h,涵洞轴线与路中线法向夹角为$f。
5.本涵洞采用《JT/GQB003-2003》进行设计。
5.本涵洞采用《河北省小桥涵手册》进行参考设计。
斜交涵说明（盖板涵）
说明：
1.图中尺寸除标高以米计外,其余均以厘米计。
2.洞身每隔4-6米设置一道沉降缝,缝内填以沥青麻絮或不透水材料。
3.进出口为排水通畅可作适当开挖。
4.本涵洞桩号$z,本涵洞为$h,涵洞轴线与路中线法向夹角为$f。
2.洞身每隔4-6米设置一道沉降缝,缝内填以沥青麻絮或不透水材料。
3.进出口为排水通畅可作适当开挖。
4.本涵洞桩号$z,本涵洞为$h,涵洞轴线
与路中线法向夹角为$f。
5.本涵洞采用《JT/GQB004-73》和《JT/GQB007-73》进行设计。
6.本涵洞的设计标高为中心断面标高,施工时应按路线纵坡对左右
钢筋砼盖板明涵说明
说明：
1.图中尺寸除标高以米计外,其余均以厘米计。
2.洞身每隔4-6米设置一道沉降缝,缝内填以沥青麻絮或不透水材料。
3.进出口为排水通畅可作适当开挖。
4.本涵洞桩
5.本涵洞采用《JT/GQB004-73》和《JT/GQB007-73》进行设计。
5.本涵洞采用《JT/GQB004-91》进行设计。
斜交涵说明（圆管涵）
说明：
1.图中尺寸除标高以米计外,其余均以厘米计。
涵洞工程计算书
41 52 84
0.24 0.32 0.40
0.72 0.96 1.6
2107
39.36
m,体积单位为m3,质量单位为Kg。
K87+635 1-1.5×1.0盖板涵 K89+015 1-4.0×3.0盖板涵 K89+193 1-1.5×1.0盖板涵 K89+580 1-4.0×3.0盖板涵 K90+400 1-1.5×1.0盖板涵 K90+716.18 1-1.5×1.0盖板涵 K90+998.19 1-1.5×1.0盖板涵
10.60 5.37 3.52 4.76 25.57 15.01 10.97 3.61 9.58 3.34 3.71 3.27 3.39 18.96 3.22 21.84 3.04 3.24 4.87 5.93 4.98 3.36 16.59 3.35 15.26 3.31 3.04 3.32
7 5 4 5 3 4 7 4 6 3 2 3 4 3 3 5 3 3 4 2 4 4 4 3 2 3 3 3
合同号: 编 号:
第L8合同段
支撑梁
K84+921.72 1-4.0×3.0盖板涵 K85+183.6 K85+832 K86+076.17 1-1.5×1.0盖板涵 1-4.0×3.0盖板涵 1-1.5×1.5盖板涵
K86+366.16 1-1.5×1.0盖板涵 K86+711.26 K87+152.92 K87+240 1-2.0×2.0盖板涵 1-1.5×1.0盖板涵 1-2.0×2.0盖板涵
176 254 422
32.15 45.59 85.13
311 451 1037
涵洞计算书1
新沭河治理工程大浦第二抽水站引水涵洞工程计算书[初步设计阶段]审核：校核：计算：中水淮河工程有限责任公司2007年1月目录一水力计算 (2)1涵洞过水流量验算 (2)1.1 计算任务 (2)1.2 计算条件和依据 (2)1.2.1 计算条件 (2)1.2.2 设计依据 (2)1.3 计算过程 (2)1.3.1 计算流量系数m (2)1.3.2 判别长洞或短洞 (3)1.3.3 计算公式 (3)1.3.4 计算淹没系数σ (3)1.3.5 验算流量 (3)2、涵洞消能计算 (3)2.1计算任务 (3)2.2计算条件和依据 (3)2.3计算过程 (4)二稳定计算 (5)0.1计算任务 (5)0.2计算条件和依据 (5)0.2.1计算条件 (5)0.2.2设计依据 (6)1涵洞第二节洞身（控制段） (6)1.1计算过程 (6)2 清污机室整体稳定计算 (12)2.1计算过程 (12)3上游翼墙2-2断面 (16)3.1计算过程 (16)4 下游翼墙1-1断面 (21)4.1计算过程 (21)三、地基基础计算 (26)1、地质参数 (26)2、基础计算 (27)2.1涵洞控制段 (27)2.2涵洞进口段 (28)2.3清污机室 (29)2.4上游第一、二节翼墙 (30)2.5下游第一节翼墙 (30)2.6下游第二节翼墙 (31)四、涵洞结构内力计算 (31)一水力计算1涵洞过水流量验算计算任务大浦二站引水涵洞考虑结合一站原涵洞扩建，原涵洞设计流量40 m3/s,扩建后设计流量为100 m3/s,通过初拟扩建后涵洞的总尺寸进行流量验算。
计算条件和依据1.1.1计算条件（1）初拟尺寸：原涵洞长18m，涵洞3孔截面净尺寸3.6×3.35（宽×高），洞底坡降0.5%；新建涵洞长18m，3孔截面净尺寸3.6×3.35（宽×高），洞底坡降0.5%。
上游河道河底拓宽至47m，涵洞进口为圆弧翼墙，r=13m。
涵洞的设计
同理可得: 涵洞长度:
1 W上 a m( H h1 ) L上 1 mi 1 W下 a m( H h2 ) L下 1 mi L L上 L下
2、路堤边坡有两个数值时,方法同上,可得:
1 W上 m1 H1 m2 ( H 2 h1 ) a L上 1 m2 i 1 W下 m1 H1 m2 ( H 2 h2 ) a L下 1 m2 i
线 a b W 入 H h d h L 路 上 下 1 2 中 口 心 线
i 0 W上 a H (h1 d ) m
W上 a H (h1 L上 i ) m W上 a m ( H h1 ) L上 m i
习题
72.在Ⅰ、Ⅱ级铁路上设置涵洞时，应：①按流量 Q1%选择孔径并按Q1%检算路堤高度；②按Q2%选择 孔径并按Q2%检算路堤高度；③按流量Q1%选择孔 径并按Q2%检算路堤高度；④按流量Q2%选择孔径 并按Q1%检算路堤高度。（ ） 73.新建涵洞设置上拱度时应使：①进口流水槽面， 低于或等于涵中即涵洞中心的流水槽面；②涵中 的流水槽面高于进口流水槽面；③进口流水槽面 高于或等于涵中的流水槽面。（ ）
（三）箱涵 优点：施工期限较拱涵短，对地基承载力 较拱涵低。 缺点：钢筋用量比拱涵多。 适用范围:要求排洪量大,地质条件差,路 堤高度小,不宜设置拱涵的工点。
三、确定拱涵孔径 （一）排洪涵孔径的确定（步骤） 首先根据已知的设计流量Q2%，从表中查 出适宜孔径；按设计流量Q1%查该孔径的涵 前积水深H。 然后按水力条件要求H+0.5m应不高于现 有路堤高度；按结构条件要求的最小路堤 高度应不高于现有路堤高度。 若现有路堤高度不足或涵前积水太深， 应另选用较大孔径或将单孔改为双孔。
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。
八字墙涵洞洞口计算
背坡n
3
边坡m
2
顶宽a 50
n0正 δ正 e3正
墙高H 314 八字墙长
G
翼墙高h 160 襟边e 20 张角B(度) 30 基础厚d 60
开口
八字墙高h 处尺寸
T e2 h/n0
C
涵底纵坡 板厚 净高
1
e1
35 八字墙工程 V身
量
V基
全桥八字墙工程量
2.81 0.38 11.5 308.0 177.8 21.5 56.8 57.7 23.1 一个 一个 墙身
n0反 δ反 e3反
考虑涵底 G
纵坡
T
e2
八字墙高 C0 H处尺寸 C
e1
8.3 两个
4.0 两个
2.38 0.53 11.5 325.4 187.8 21.5 115.8 57.7 23.1 16.6 7.9
G 增长 -24
h/n0增长
0
e1 增长
0
e2 增长
0
T 增长 -14 C 增长 0 C0增长 -4 C1增长 -4
背坡n
3
边坡m
2
顶宽a
50
墙高H 326
翼墙高h 160
襟边e
20
张角B(度) 30
基础厚d 60
涵底纵坡 1
板厚
35
净高
右八字
右八字墙计算
n0正 δ正 e3正
八字墙长 G
开口
T
e2
八字墙高 h/n0
h处尺寸
C
e1
八字墙工 V身
程量
V基
2.81 0.38 11.5 332.0 191.7 21.5 56.8 57.7 23.1 一个 一个
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 。
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上游路肩标高
142.25下游路肩标高
142.25孔径1壁厚0.1路基宽度12涵底纵坡
0.015
涵洞沟底标高140.18填土高度H 上0.880填土高度H 下 1.060上游涵长L 上
7.29下游涵长L 下
7.63G 上 1.247G 下 1.304h1
2.950h 上
2.119a10.990a20.824b
2.00
B1
2.640
管节个数2m
61m 00.5m 砼 4.48基础高度钢筋467.68相应基础宽度砼9.643最厚的基础高度砂砾垫层26.025
中间段基础高度
墙身基础
八字墙
管基圆管涵尺寸计算表（正斜通用）
圆管涵工程量计算
管节
涵洞角度0
最大冻深 2.35
2.64 2.71
#####################
总涵长L14.92
h下 2.080孔径75 a30.816
B2 2.706孔径100
孔径150
2斜管节01m斜管节
000
22涵长取整157
2.35过渡段基础高度 1.5
0.8
1.5m
507.290.10210014.540.20750
24.89
0.17孔径
1
高度 2.3520069.650.69壁厚0.1长度25060.230.35坡率2 1.898200176.87 1.44涵长15
涵长 2.050
1034.460.21砂砾垫层
混凝土1534.970.22端部 6.83 1.272039.930.26过渡段 3.65 1.253046.060.29中间 5.08 4.593547.190.31过渡段 3.65 1.254555.070.38端部
6.83
1.2710
71.54
0.471572.720.53合计26.025
9.6434
2083.380.593599.090.840111.970.89
45116.07
1
填土高度均在0.5~4m
1.50.820.3
27 1.2
1.840 1.7000.39857
1.2000.500
3.17530.6861
1.82400.6774
0.72500.6564。