2017年造价工程师土建计量讲义：涵洞组成与分类

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　　土建计量讲义：洞身基础

　　①圆管涵基础。圆管涵基础根据土壤性质、地下水位及冰冻深度等情况，设计为有基及无基两种。有基涵洞采用混凝土管座。出入口端墙、翼墙及出入口管节一般都为有基。

　　有下列情况之一者，不得采用无基：岩石地基外，洞顶填土高度超过5m;最大流量时，涵前积水深度超过2.5m者;经常有水的河沟;沼泽地区;沟底纵坡大于5%。

　　②拱涵基础。拱涵基础有整体基础与非整体基础两种。整体式基础适用于小孔径涵洞;非整体式基础适用于涵洞孔径在2m以上，地基土壤的允许承载力在300kPa及以上、压缩性小的良好土壤(包括密实中砂、粗砂、砾石、坚硬状态的黏土、坚硬砂黏土等)。不能满足要求时，可采用整体式基础，以便分布压力，也可加深基础或采用桩基。

　　③盖板涵基础。盖板涵基础一般都采用整体式基础，当基岩表面接近于涵洞流水槽面标高时，孔径等于或大于2m的盖板涵，可采用分离式基础。

　　土建计量讲义：涵洞与路线正交的洞口建筑

　　洞与路线正交时，常用的洞口建筑形式有端墙式、八字式、井口式。

　　①端墙式。端墙式洞口建筑为垂直涵洞轴线的矮墙，用以挡住路堤边坡填土。墙前洞口两侧砌筑片石锥体护坡，构造简单，但泄水能力较小，适用于流量较小的孔径涵洞、人工渠道或不受冲刷影响的岩石河沟上。

　　②八字式。八字式洞口除有端墙外，端墙前洞口两侧还有张开成八字形的翼墙。八字翼墙泄水能力较端墙式洞口好，多用于较大孔径的涵洞。

　　③井口式。当洞身底低于路基边沟(河沟)底时，进口可采用井口式洞口。水流汇入井内后，再经涵洞排走。

　　土建计量讲义：矩形涵洞

　　盖板涵是常用的矩形涵洞，由基础侧墙(涵台)和盖板组成。跨径在1m以下的涵洞，可用石盖板;跨径较大时应采用钢筋混凝土盖板。

　　盖板涵的过水能力较圆管涵大，与同孔径的拱涵相接近，施工期限较拱涵短，但钢材用量比拱涵多，对地基承载力的要求较拱涵低。因此，在要求通过较大的排洪量，地质条件较差，路堤高度较小的设涵处，常采用盖板涵，且常采用明涵。

　　土建计量讲义：圆管涵

　　圆管涵以钢筋混凝土及混凝土管涵最为常见。

　　钢筋混凝土圆管涵在土壤的垂直及水平压力作用下，静力工作性能良好。这种涵洞不仅混凝土的用量小，而且具有制造上的优点，即钢筋骨架和涵管本身制造简单，圆形管节在移动时也很方便。一般可分为刚性管涵和四铰式管涵。

　　①刚性管涵。刚性管涵在横截面上构成一个刚性环，圆环厚度随直径大小和填土高度而变。

　　②四铰式管涵。采用四铰式管涵的目的是为了降低圆管的应力，以节约材料。铰分别布置在最大弯矩处，即涵洞的两侧及涵洞的顶部和底部。

　　由于四铰式管较刚性管应力减小很多，所以它不仅可以缩小截面尺寸，减少配筋数量，而且可以采用纯混凝土来建造。

　　土建计量讲义：涵洞的组成

　　涵洞由洞身、洞口、基础和附属工程组成，如图2.3.13所示。在地面以下，防止沉陷和冲刷的部分称作基础;建筑在基础之上，挡住路基填土，以形成流水孔道的部分称为洞身;设在洞身两端，用以集散水流，保护洞身和路基使之不被水流破坏的建筑物称为洞口，它包括端墙、翼墙、护坡等。

　　为防止由于荷载分布不均及基底土壤性质不同引起的不均匀沉陷而导致涵洞不规则的断裂，将涵洞全长分为若干段，每段之间以及洞身与端墙之间设置沉降缝，使各段可以独自沉落而互不影响。沉降缝间嵌塞浸涂沥青的木板或填塞浸以沥青的麻絮。

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　　土建计量讲义：按水力性能不同分类

　　涵洞可分为无压力式涵洞、半压力式涵洞、压力式涵洞。

　　(1)无压力式涵洞。水流在涵洞全部长度上保持自由水面。

　　(2)半压力式涵洞。涵洞进口被水淹没，洞内水全部或一部分为自由水面。

　　(3)压力式涵洞。涵洞进出口被水淹没，涵洞全长范围内以全部断面泄水。

　　土建计量讲义：按构造形式不同分类

　　涵洞可分为圆管涵、拱涵、盖板涵、箱涵等。

　　(1)圆管涵。圆管涵的直径一般为0.5～1.5m。圆管涵受力情况和适应基础的性能较好，两端仅需设置端墙，不需设置墩台，故圬工数量少，造价低，但低路堤使用受到限制。

　　(2)盖板涵。盖板涵在结构形式方面有利于在低路堤上使用，当填土较小时可做成明涵。

　　(3)拱涵。一般超载潜力较大，砌筑技术容易掌握，便于群众修建，是一种普遍采用的涵洞形式。

　　(4)箱涵。适用于软土地基，但因施工困难且造价较高，一般较少采用。

　　土建计量讲义：墩台基础

　　(1)扩大基础

　　这是桥涵墩台常用的基础形式。它属于直接基础，是将基础底板设在直接承载地基上，来自上部结构的荷载通过基础底板直接传递给承载地基。其平面常为矩形，平面尺寸一般较墩台底面要大一些。基础较厚时，可在纵横两个剖面上都砌筑成台阶形。

　　(2)桩与管柱基础

　　当地基浅层地质较差，持力土层埋藏较深，需要采用深基础才能满足结构物对地基强度、变形和稳定性要求时，可用桩基础。桩基础依其施工工艺不同分为沉入桩及钻孔灌注柱。当水文地质条件较复杂，特别是深水岩面不平，无覆盖层或覆盖层很厚时，采用管柱基础比较合适。

　　(3)沉井基础

　　土建计量讲义：桥台

　　按照桥台的形式，可分为以下几种：

　　(1)重力式桥台

　　重力式桥台主要靠自重来平衡台后的土压力，桥台本身多数由石砌、片石混凝土或混凝土等圬工材料建造，并用就地浇筑的方法施工。重力式桥台依据桥梁跨径、桥台高度及地形条件的不同有多种形式，常用的类型有U形桥台、埋置式桥台、八字式和耳墙式桥台。埋置式桥台将台身埋置于台前溜坡内，不需要另设翼墙，仅由台帽两端耳墙与路堤衔接。

　　(2)轻型桥台

　　轻型桥台适用于小跨径桥梁，桥跨孔数与轻型桥墩配合使用时不宜超过3个，单孔跨径不大于13m，多孔全长不宜大于20m.

　　(3)框架式桥台

　　适用于地基承载力较低、台身较高、跨径较大的梁桥。其构造形式有柱式、肋墙式、半重力式和双排架式、板凳式等。

　　框架式桥台均采用埋置式，台前设置溜坡。为满足桥台与路堤的连接，在台帽上部设置耳墙，必要时在台帽前方两侧设置挡板，以防溜坡土进入支座部位。

　　(4)组合式桥台