（高清版）JTGT 3365-02-2020 公路涵洞設計規(guī)范

中華人民共和國行業(yè)推薦性標JTG/T3365-02—2020SpecificationsforDesignof中華人民共和國交通運輸部發(fā)布公路涵洞設計規(guī)范1—前言根據(jù)《交通運輸部辦公廳關于下達2015年度公路工程標準制修訂項目計劃的通知》(交辦公路函〔2015〕312號文)要求，由河北省交通規(guī)劃設計院作為主編(JTG/T3365-02—2020)(以下簡稱規(guī)范)頒布實施。在修訂過程中，規(guī)范修訂組進行了大量的科研工作，研究成果和實際工程設計經(jīng)驗，參考、借鑒了國內(nèi)外相人的意見，并經(jīng)過反復討論、修改，最終定稿?？紤]《規(guī)范》共有9章及兩個附錄，本次修訂的主要內(nèi)容有：增加了“波紋鋼管(板)涵的結(jié)構(gòu)性回填”的規(guī)定；增加了高填土涵洞減荷載措施的規(guī)定；增加了“波紋鋼管(板)材料”的規(guī)定；修訂了表9.2.2“豎向土壓力系數(shù)”;明確了涵洞設計采用的荷載以及壓實土的靜土壓力系數(shù)，增加了汽車荷載引起的土壓力計算的規(guī)定；增加了波紋鋼管(板)涵計算的規(guī)定。聯(lián)系人：閆濤(地址：河北省石家莊市建設南大街36號河北省交通規(guī)劃設計院；郵編：050011;電話E-m2參與審查人員：張冬青、趙君黎、溫學鈞、田克平、李振江、陳陣、馮莨、—1— 2 4 7 7 7 9 20 28 31 33 —2— 65 11總則1.0.1為滿足公路建設需要，規(guī)范、指導公路涵洞的設計，制定本規(guī)范。1.0.2本規(guī)范適用于新建和改擴建各級公路涵洞的設計。1.0.3公路涵洞布設除應滿足排水、輸砂要求外，還應與公路排水系統(tǒng)、水利規(guī)劃及農(nóng)田排灌相配合。1.0.4公路涵洞設計應符合安全、耐久、適用、環(huán)保、經(jīng)濟和美觀的要求，并考慮因地制宜、就地取材、便于施工和養(yǎng)護等。1.0.5公路涵洞設計洪水頻率、汽車荷載及安全等級應符合表1.0.5的規(guī)定。公路等級高速公路四級公路設計洪水頻率不作規(guī)定汽車荷載等級公路-I級公路-I級公路-I級公路-Ⅱ級公路-Ⅱ級設計安全等級二級三級1.0.6公路涵洞設計除應符合本規(guī)范的規(guī)定外，尚應符合國家和行業(yè)現(xiàn)行有關標準的22術語和符號2.1.1涵洞culvert為保證地面水流能夠橫穿公路而設置的小型排水構(gòu)造物，一般由基礎、洞身、洞2.1.2管涵pipeculvert洞身為管形的涵洞。2.1.3拱涵archculvert洞身截面頂部呈拱形的涵洞。洞身為箱形截面的涵洞。2.1.5蓋板涵slabculvert洞身以鋼筋混凝土板、石板等作為頂蓋的涵洞。2.1.6壓力式涵洞outletsubmergedculvert進、出洞口都被水流淹沒，洞身涵長范圍內(nèi)全斷面過水且洞內(nèi)頂部承受水頭壓力2.1.7半壓力式涵洞inletsubmergedculvert進口被水流淹沒，洞身內(nèi)只有部分段落承受水頭壓力的涵洞。2.1.8無壓力式涵洞inletunsubmergedculvert洞身全長的水流處于無壓流動狀態(tài)下的涵洞。2.1.9倒虹吸涵invertedsiphon路基兩側(cè)水流都高于涵洞進、出水口，且靠水流壓力通過形似倒虹吸的涵洞。2.1.10匯水面積(集水面積)catchmentarea流域分水線與涵位斷面之間所包圍的平面面積。2.1.11徑流runoff陸地上的降水匯流到河流、湖庫、沼澤、海洋、含水層或沙漠的水流。2.1.12壅水backwater32.1.14允許(不沖刷)流速permitvelocityfornoscour過水斷面的水流與河床(管道)接觸部分的潤濕邊界長度。料，取其強度概率分布的0.05分位值確定。施加在結(jié)構(gòu)上的集中力或分布力(直接作用，也稱為荷載)和引起結(jié)構(gòu)外加變形或約束變形的原因(間接作用)。4作用的代表值與作用分項系數(shù)的乘積。2.1.26作用效應effectsofanaction由作用引起的結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的反應。2.1.27安全等級safetyclass為使橋涵具有合理的安全性，根據(jù)橋涵結(jié)構(gòu)破壞所產(chǎn)生后果的嚴重程度而劃分的2.1.28結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)coefficientforimportanceofastructure對不同安全等級的結(jié)構(gòu)，為使其具有規(guī)定的可靠度而采用的分項系數(shù)。2.1.29分項系數(shù)partialsafetyfactor用概率極限狀態(tài)設計法設計時，為保證所設計的結(jié)構(gòu)具有規(guī)定的可靠度，在設計表達式中采用的系數(shù)。分為作用分項系數(shù)和抗力分項系數(shù)兩類。波紋鋼埋置式結(jié)構(gòu)周圍按規(guī)定方法分層填筑和壓實的、材料特性和級配符合一定要求的回填土，以保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和發(fā)揮土—鋼結(jié)構(gòu)相互作用。Ag臨界水深時的涵內(nèi)凈過水面積；Bk——臨界水深時的涵內(nèi)凈水面寬度；h徑流厚度；R水力半徑；Es——普通鋼筋的彈性模量；fv、fea石材、混凝土、砌體軸心抗壓強度標準值、設計值；fk、fa——普通鋼筋抗拉強度標準值、設計值；f'sd——普通鋼筋抗壓強度設計值；fk、fia混凝土、砌體軸心抗拉強度標準值、設計值；fimd——石材、混凝土、砌體彎曲抗拉強度設計值；fvd混凝土、砌體直接抗剪強度設計值；Ge——混凝土剪變模量；MIJ石材強度等級。2.2.3作用和作用效應有關符號F主動土壓力標準值；e任一高度h處的靜土壓力強度；M?簡支斜板的單寬最大彎矩效應。L——涵洞長度或跨徑；R?——拱腹線半徑；9。——拱腳至圓心的連線與垂線的交角(半圓心角)2.2.5計算系數(shù)及其他有關符號φ土的內(nèi)摩擦角：73.1.3按填土高度的不同，涵洞可分為明涵、暗涵，當涵洞洞頂填料厚度(包括路面)小于0.5m時為明涵，大于或等于0.5m時為暗涵。對涵洞進行分類外，新增3.1.5條按施工方法分為裝配式涵、現(xiàn)澆涵和頂進涵三種。4在交通量較大或不能中斷交通的既有道路上，當路基穩(wěn)定無下沉情況時，宜8拱涵石蓋板涵倒虹吸管涵波紋鋼管(板)涵圬工涵可現(xiàn)場澆筑或預制成拱涵、圓管涵和小跨徑蓋板涵鋼筋混凝土涵波紋鋼管(板)涵用于凍土、軟弱地基等不良地質(zhì)的暗涵以及有特殊要求的暗涵，不宜用于陡坡涵管涵蓋板涵要求過水面積較大的明涵或暗涵按不同構(gòu)造型式涵洞選型的優(yōu)缺點但一般孔徑較小，不便于養(yǎng)護和清淤。蓋板涵：構(gòu)造簡單、維修容易，跨徑小時用石蓋板、跨徑較大時用鋼筋混凝土蓋板，但對鉸接板明涵易產(chǎn)生單板受力，造成橋面破壞。拱涵：跨徑較小，承載力較大，但自重引起的恒載也較大，對地基承載力要求較箱涵：整體性強，對地基的適應性強，但用鋼量較多，造價高，施工較困難。3.2.5按水力性質(zhì)不同的涵洞選型，宜符合表3.2.5的要求：水力性質(zhì)高壅水；當橫穿路線的溝渠水面高程基本同于或略高于路基3.3涵洞在設計與施工中的相關要求3.3.1涵洞進出洞口以及洞外進水、排水工程的形式與尺寸應使水流能順暢通過，并滿足兩側(cè)路堤的穩(wěn)定要求，且不應對附近環(huán)境造成不利影響。3.3.2有水壓涵洞應設置基礎，管節(jié)接縫應密不透水，避免水壓滲透，保證路堤及基底的穩(wěn)定性。3.3.3涵洞施工完成后，砌體砂漿或混凝土強度達到設計強度的85%時，方可進行涵洞洞身兩側(cè)的回填。涵洞兩側(cè)緊靠涵臺部分的回填土不宜采用大型機械進行壓實施工，宜采用人工配合小型機械的方法夯填密實。填土每側(cè)長度不應小于洞身兩側(cè)填土高度的一倍。填筑應在兩側(cè)對稱、均衡地分層進行，壓實度不應小于96%。3.3.4二級及二級以上公路路堤與涵洞連接處應設置過渡段，過渡度不應小于96%,填料強度、地基處理、涵臺背防排水等應進行綜合設計。過渡段長度宜按2~3倍路基填土高度確定，當采用施工碾壓機械作業(yè)時，可再增加3~5m。對3.3.6涵洞的預制構(gòu)件的寬度應視起重及運輸能力而定，但應保證構(gòu)件涵洞的預設上拱度，可按表3.3.7的規(guī)定設置。但入口流水槽面的高程不宜低于涵身碎石土、礫砂、粗砂、中砂、細砂4.基底土為巖石、涵洞頂上填方厚度不足2m以及涵身坡度>5%的涵洞，可不設上拱度。3.3.8對改擴建工程，新建涵洞與既有涵洞連接處為整體式路基時，接長涵洞的涵底(鋪砌)應與既有涵洞的涵底(鋪砌)順接；當為分離式路基時，應做好新建3.3.9波紋鋼管(板)涵的結(jié)構(gòu)性回填應符合下列要求：《公路涵洞設計規(guī)范》b)多孔結(jié)構(gòu)圖3.3.9-1結(jié)構(gòu)性回填范圍示意2結(jié)構(gòu)性回填土宜采用天然級配砂礫或水穩(wěn)性好的材料，如礫類土、砂類土，或礫、卵石與細粒土的混合料。3結(jié)構(gòu)性回填土范圍不得采用大型機械填筑、壓實。4對閉口截面結(jié)構(gòu)物管底下方楔形部填料，可采用水密法，并用振蕩器振實。其壓實度不應小于96%,夯實高度差應小于一層夯實厚度，由偏土壓引起的結(jié)構(gòu)物變形應采取措施消除，校正截面形狀后重新實施夯實。6在回填夯實過程中，從結(jié)構(gòu)物外邊緣向外2.0m以內(nèi)的范圍內(nèi)，應嚴格控制除夯實機械以外的重型機械的運行。夯實側(cè)面時，夯實機械應與結(jié)構(gòu)物的長度方向平行行駛；夯實結(jié)構(gòu)物上方回填土時，應垂直于結(jié)構(gòu)物長度方向行駛。7結(jié)構(gòu)物頂部填土的最小厚度應符合現(xiàn)行《公路橋涵施工技術規(guī)范》(JTG/TF50)的規(guī)定，并應進行結(jié)構(gòu)物承載力驗算，符合要求后，方可允許車輛通行。對波紋鋼管(板)涵的結(jié)構(gòu)性回填范圍、材料、施工方法、頂部最小填土厚度均作了明確規(guī)定。波紋鋼管(板)涵的的成敗關鍵在于上述要求作的好壞，是否到位。如果嚴格按設計、施工條款和檢驗標準去作，波紋鋼管(板)涵不失為是一種較好的3.3.10高填土涵洞減荷載措施宜包括下列內(nèi)容：1采用中松側(cè)實法或柔性填料法，應保證路堤的穩(wěn)定性和路面不發(fā)生過大的沉降。2采用先填后挖施工時可在一定程度上降低涵頂?shù)耐翂毫谐潭?，溝槽開挖面應豎直，且開挖寬度與涵洞寬度相當。3采用地基加固處理時，加固后的地基壓縮模量不宜過高，能滿足地基承載力要求即可，加固寬度應延伸至基底以外不小于一倍涵洞跨徑的范圍。高填土涵洞減荷載措施列出3種，是目前常用的減荷載、提高地基承載力的有效方法。理論上定性沒問題，但在定量上尚顯不足，所以作為一種措施提出，望在使用4.1.1公路涵洞所使用的圬工材料的最低強度等級應符合表4.1.1的規(guī)定：結(jié)構(gòu)物種類材料最低強度等級砌筑砂漿最低強度等級涵身上部C30混凝土(預制塊)墩臺、基礎C25混凝土(現(xiàn)澆)C25混凝土(預制塊)4.1.2片石混凝土中的片石不應大于其體積的20%,片石強度等級不應低于混凝土強度等級和本規(guī)范第4.1.1條規(guī)定的石材最低強度等級。片石混凝土各項強度、彈性模量和剪變模量可按同強度等級的混凝土采用。4.1.3累年最冷月平均溫度低于或等于-10℃的地區(qū)，當無實踐經(jīng)驗證明材料確有足夠抗凍性能的，應作抗凍試驗。所用的石材抗凍性指標，應符合下列規(guī)定：1石材應在含水飽和狀態(tài)下經(jīng)過-15℃的凍結(jié)與20℃融化的循環(huán)25次。2試驗后的材料應無明顯損傷(裂縫、脫層),其強度不應低于試驗前的0.75倍。4.1.4石材應具有耐風化和抗侵蝕性。用于浸水或氣候潮濕地區(qū)的受力結(jié)構(gòu)的石材，其在含水飽和狀態(tài)下與干燥狀態(tài)下試塊極限抗壓強度的比值不應低于0.8。4.1.5鋼筋混凝土涵洞的混凝土強度等級不應低于C25。普通鋼筋宜選用熱軋HPB300、HRB400、HRB500、HRBF400和RRB400鋼筋。4.1.6波紋鋼管(板)主體結(jié)構(gòu)材料應符合下列規(guī)定：1螺旋波紋鋼管、環(huán)形波紋鋼管、波紋鋼板件的材料采用碳素結(jié)構(gòu)鋼時，其性能應符合現(xiàn)行《碳素結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T700)的要求。2螺旋波紋鋼管、環(huán)形波紋鋼管及波紋鋼板件所用的鋼板、鋼帶應符合現(xiàn)行《碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋、冷軋薄鋼板及鋼帶》(GB912)或現(xiàn)行《碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱軋厚鋼板和鋼帶》(GB/T3274)的規(guī)定，其尺寸、外形、重量及允許偏差應符合現(xiàn)行《熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差》(GB/T709)3采用連續(xù)熱鍍鋅鋼板及鋼帶加工波紋鋼管、波紋鋼板件時，其性能、尺寸、外形、重量及允許偏差應符合現(xiàn)行《連續(xù)熱鍍鋅鋼板及鋼帶》(GB/T2518)的規(guī)定。4.1.7波紋鋼管(板)的連接件、焊接材料、密封材料、防腐材料應符合國家和行業(yè)現(xiàn)行有關標準的規(guī)定。本節(jié)與本章部分技術內(nèi)容有關聯(lián)，屬于本章的共性要求，故將其列為該章的第1節(jié)“一般規(guī)定”。分別參考現(xiàn)行《公路圬工橋涵設計規(guī)范》(JTGD61)、《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTG3362)、《公路涵洞通道用波紋鋼管(板)》(JT/T791)進行編寫。波紋鋼管(板)結(jié)構(gòu)根據(jù)實際鋼材質(zhì)量保證情況、受力要求，與各廠家的實際生產(chǎn)情況一致。石材軸心抗壓強度設計值fca和彎曲抗拉強度設計值fma應按表4.2.1的規(guī)強度等級4.2.2不同尺寸的石材試件強度換算系數(shù)及石砌體的分類可按附錄A的規(guī)定采4.2.3混凝土軸心抗壓強度設計值fed、彎曲抗拉強度設計值ftmd和直接抗剪強度設計值fd應按表4.2.3規(guī)定采用?！豆泛丛O計規(guī)范》強度等級注：表中所列混凝土強度等級采用邊長150mm的立方體抗壓強度標準值，并冠以C表示，如C30表示30級混凝土。表4.2.4-1混凝土預制塊砂漿砌體抗壓強度設計值fea(MPa)砌塊強度等級0注：表中所列砂漿的強度等級采用邊長70.2塊石砂漿砌體抗壓強度設計值fcd應按表4.2.4-2的規(guī)定采用。砌塊強度等級砂漿強度等級0注：對各類石砌體，應按表中數(shù)值分別乘以下列系數(shù)：細料石砌體1.5;半細料石砌體1.3;砌塊強度等級砂漿強度等級0強度類別征片石砌體片石砌體 片石砌體2.規(guī)則砌塊砌體包括：塊石砌體、粗料石砌體、半細料石砌體、細料石砌體、混凝土3.規(guī)則砌塊砌體在齒縫方向受剪時，系通過砌塊石材強度等級小石子混凝土強度等級 注：砌塊為粗料石時，軸心抗壓強度為表值乘1.2;砌塊為細料石、半細料石時，軸心抗壓強度為表值乘1.4。石材強度等級小石子混凝土強度等級強度類別片石砌體片石砌體片石砌體注：其它規(guī)則砌塊砌體強度值為表內(nèi)塊石砌體值乘以下列系數(shù)：粗料石砌體0.7;細料石、半細料石砌體0.35。4.2.6混凝土及各類砌體的受壓彈性模量應分別按表4.2.6-1、表4.2.6-2的規(guī)定采用?；炷梁推鲶w的剪變模量Ge和Gm應分別取其受壓彈性模量的0.4倍。表4.2.6-1混凝土的受壓彈性模量E。(MPa)表4.2.6-2各類砌體受壓彈性模量Em(MPa)砂漿強度等級小石子混凝土砌體4.3鋼筋混凝土材料混凝土軸心抗壓強度標準值fck和軸心抗拉強度標準值fik應按表4.3.1規(guī)表4.3.1混凝土強度標準值(MPa)強度等級強度種類注：混凝土強度等級應按邊長150mm的立方體試件的抗壓強度標準值確定，并冠以C表示，如C30表示30級混凝土?？箟簭姸葮藴手迪抵冈嚰脴藴史椒ㄖ谱?，養(yǎng)護至28d齡期，以標準試驗方法測得的具有95%保證率的抗壓強度(以MPa計)。4.3.2混凝土軸心抗壓強度設計值fcd和混凝土軸心抗拉強度設計值ftd應按表4.3.2規(guī)定采用。表4.3.2混凝土強度設計值(MPa)強度等級強度種類注：計算現(xiàn)澆鋼筋混凝土軸心受壓和偏心受壓構(gòu)件時，如截面的長邊或直徑小于300mm,表中數(shù)值應乘以系數(shù)0.8;當構(gòu)件質(zhì)量(混凝土成型、截面和軸線尺寸等)確有保證時，可不受此限。表4.3.3混凝土的彈性模量(MPa)注：當采用引氣劑及較高砂率的泵送混凝土且無實測數(shù)據(jù)時，表中C50的E值應乘以折減系數(shù)0.95。表4.3.4普通鋼筋抗拉強度標準值及抗拉、抗壓強度設計值(MPa)符號公稱直徑d必蟲FR亞注：1.鋼筋混凝土軸心受拉和小偏心受拉構(gòu)件的鋼筋抗拉強度設計值大于330MPa時，仍應2.構(gòu)件中配有不同種類的鋼筋時，每種鋼筋應采用各自的強度設計值。RRB400鋼筋4.4波紋鋼管(板)材料4.4.1螺旋波紋鋼管、環(huán)形波紋鋼管、波紋鋼板件等主體結(jié)構(gòu)材料采用低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼、碳素結(jié)構(gòu)鋼和橋梁用結(jié)構(gòu)鋼等。低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼宜采用B級、C級、D級；碳素結(jié)構(gòu)鋼及橋梁用結(jié)構(gòu)鋼宜采用B級、C級、D級。目前在修建波紋鋼管(板)涵時，常用主體結(jié)構(gòu)材料厚度不大于12mm,故只給出了小于或等于16mm的鋼材指標，即鋼材牌號Q235、Q345。1管箍、法蘭盤的材料采用碳素結(jié)構(gòu)鋼時，其性能應符合現(xiàn)行《碳素結(jié)構(gòu)鋼》2高強度螺栓預拉力設計值Pa應按表4.4.2的規(guī)定采用。能等級螺栓公稱直徑(mm)只列出目前在修建波紋鋼管(板)涵時常用的連接件材料，其螺栓主要采用高強度螺栓，而普通螺栓不常用，故只給出高強度螺栓的預拉力設計值。1熱浸鍍鋅防腐處理所用的鋅應符合現(xiàn)行《鋅錠》(GB/T470)的規(guī)定，采用1號鋅或0號鋅，鍍鋅前鋼表面除銹處理的最低等級為Sa2.5。強腐蝕性環(huán)境：波紋鋼管、波紋鋼板件和管箍≥600;螺栓、螺母≥350;中等腐蝕性和弱腐蝕性環(huán)境：波紋鋼管、波紋鋼板件和管箍≥300;螺栓、螺母≥175鍍鋅層應均勻完整、顏色一致，無漏鍍?nèi)毕?，表面光滑，不允許有流掛、注：強腐蝕性：指金屬表面均勻腐蝕大于0.5mm/年；中等腐蝕：指金屬表面均勻腐蝕(0.1~0.5)mm/年；弱腐蝕性：指金屬表面均勻腐蝕小于0.1mm/年。5涵洞布設3多年平均降雨量，與設計洪水頻率相對應的24h降雨量及雨力結(jié)構(gòu)類型及主要尺寸，除應符合現(xiàn)行《公路勘測規(guī)范》2征求當?shù)厝罕姾陀嘘P部門對擬建涵洞的意見。現(xiàn)場初步選定涵洞類型、洞口形5采用調(diào)查、挖探、鉆探相結(jié)合的方法了解涵址處地基承載力、地質(zhì)構(gòu)造和地下6對改擴建工程，還應查明原涵洞的位置、結(jié)構(gòu)形式、荷載標準、跨徑、高度、2沿路線方向的涵址中線溝渠斷面；當溝渠與路線正交時，即為溝渠的橫斷面。3溝渠縱斷面應示出溝渠縱坡、沖淤情況、涵址樁號、路基設計高程、歷史洪水第3款溝渠縱斷面多指涵址河溝縱斷面，是用于涵址縱橫向布置以及河道開挖，2三級公路上的漫水涵洞或過水路面在1/25設計洪水頻率時，應滿足車輛能安全通行。車輛通行的涵(路)面水深不應大于0.3m。四級公路上的漫水涵洞或過水路面在1/25設計洪水頻率時，可有限度中斷交通，其中斷時間可按具體情況決定。3涵洞位置應符合路線線形布設要求，當不受線形選擇在地形有利，地質(zhì)條件良好，地基承載力較高、溝床穩(wěn)定的河(溝)段上。4在跨越排水溝槽處、通過農(nóng)田排灌渠道處、平原區(qū)路5當涵洞距下游匯入河道較近時，應考慮下6在農(nóng)灌區(qū)應與農(nóng)田排灌系統(tǒng)相配合。當須局部改變原7涵洞位置的布設，宜與水流方向一致，避免因涵9沿線涵洞布設密度應根據(jù)地形、地貌、水文及農(nóng)考慮路基施工壓實方便，涵洞間距不宜小于50m。第10款排洪涵和交通涵，雖然在結(jié)構(gòu)設計上基本相同，可相互借鑒，但其使用3在截水溝排水出口處應布設涵洞，以免水順邊溝流經(jīng)距離過長而沖刷路面和4路線的轉(zhuǎn)角大于90°,曲線半徑較小，彎道前的縱坡大于4%,且在200米內(nèi)5路線沿水流方向由陡坡(≥5%)段過渡到緩坡(≤3%)段，在此200米內(nèi)又5.2.3山前區(qū)(丘陵地帶)涵洞平面布設應符合下列要求：第3款當路線通過不受上游集中山洪影響，且無明顯溝槽的平坦戈壁灘、草原、4路線靠近村莊時，涵洞布設應能排除村內(nèi)瀝水，且涵洞的出水口設置應不危游應有1.5倍河槽寬的直溝段長度，下游以占地面積及工程第4款當路線靠近村莊時，要注意順應村莊的水流出路設置涵洞，以便及時排出2在軟土泥沼地段，涵洞應選擇在泥沼覆蓋層較淺或厚度較薄的地帶布設，以1對縱坡小于10%的土質(zhì)地基河溝，或縱坡小于30%的輕度風化巖石地基河溝，2對縱坡大于或等于10%的土質(zhì)地基河溝，或縱坡大于或等于30%的輕度風化巖石地基河溝，可采用臺階平置式階梯涵。階梯分節(jié)長度宜大于或等于2m,相鄰兩節(jié)的最大高差小于或等于0.75d(d為上部構(gòu)造厚度);也可使相鄰兩節(jié)的高差大于d,在兩節(jié)接頭處加砌擋墻，但應滿足兩節(jié)高差小于或等于0.7m或小于或等于h?/3(h?為涵洞凈高).3當河溝底天然縱坡變化較大時，可適應地形條件布設成緩坡及陡坡并用的(涵底為不等長、不等高差的臺階形式)平置式坡涵。1當河溝中縱坡較小且涵長較短時，可按下游洞口溝床高程，以3%左右的緩坡2當河溝縱坡較大且小于15%,如地質(zhì)條件良好，基底有足夠的強度且縱、橫向涵底鋪砌縱坡可采用1%~3%。2當河溝縱坡大于3%,但小于或等于6%時，涵底鋪砌可采用與天然河溝相同水流向縱坡可采用1%~3%。6.1.1設計洪水應符合本規(guī)范第1.0.5條規(guī)定頻率的年最大洪水流量。6.1.2設計洪水分析與計算可根據(jù)當?shù)刭Y料情況及地區(qū)特點，采用多種方法，經(jīng)核對比較后，選用合理的分析計算成果。6.1.3山區(qū)、丘陵區(qū)涵洞可按暴雨推理法、徑流形成法或地區(qū)性經(jīng)驗公式計算6.1.4平原區(qū)涵洞可用形態(tài)調(diào)查法，利用歷史洪水位推算設計流量；也可利用地區(qū)性經(jīng)驗公式計算設計流量。6.1.5在同一河溝上、下游附近存在已建涵洞，且能調(diào)查到可靠的涵前洪水積水高度及相應的洪水頻率時，可采用直接類比法推算設計流量。6.1.6人工排灌渠道的設計流量和水位，可直接采用排灌渠道的設計成果。6.2暴雨推理法6.2.1暴雨推理法可用于匯水面積小于100Km2的小流域。Sp———設計雨力(mm/h),查附錄B各省(區(qū))雨力等值線圖B-1～B-3;T———匯流時間(h);匯流時間t按下式計算：L主河溝長度(km);I主河溝平均坡度(%);n暴雨遞減指數(shù)；查附錄B各省(區(qū))暴雨遞減指數(shù)n值分區(qū)圖B-4μ損失參數(shù)(mm/h);損失參數(shù)μ按下式計算：北方可采用μ=k,sp南方可采用μ=k?s?2-p-xk1、k2———系數(shù)，查附錄B表B-3,表中土與植被分類，查附錄B表F匯水面積(km2)。6.2.3暴雨推理法經(jīng)驗公式在公路以及其他相關行業(yè)和部門均有不同的公式形式，可供使用。各省(區(qū))、地市水利部門的地區(qū)性流量經(jīng)驗公式，亦可參照使用。條文說明暴雨推理法是一種半理論半經(jīng)驗的計算方法，通過損失參數(shù)和匯流時間，體現(xiàn)地由于我國幅員遼闊，各地氣候、地形、地貌、地質(zhì)和水利化措施等條件的差異性很大，難以收集各種水文資料和逐地調(diào)查，所以制定的公式及參數(shù)、系數(shù)、指數(shù)等難以覆蓋全國各地情況，僅適用于附錄B列出的省(市、區(qū)),沒有列出的省(市、區(qū))可采用實測資料驗證參數(shù)、系數(shù)、指數(shù)，對比分析結(jié)果，然后采用原公式的形式推算由于觀測資料的局限性和公式本身的一些概化假定，在某些情況下，可能有較大的出入，通常結(jié)合工點具體情況靈活使用，并以多種方法計算，合理采用計算結(jié)果。其參數(shù)、系數(shù)、指數(shù)盡量采用工點所在地區(qū)的水文手冊值。南方北方以秦嶺淮河為界。6.3.1徑流形成法可用于匯水面積不大于30km2的小流域。6.3.2徑流形成法可按徑流簡化公式計算：h———徑流厚度(mm),由附錄B暴雨分區(qū)表B-6、土壤的吸水類屬表B-7以及匯流時間表B-8確定，可按規(guī)定頻率查附錄B表B-9;z——被植物或坑洼滯留的徑流厚度(mm),可查附錄B表B-10;F匯水面積(km2);f-洪峰傳播的流量折減系數(shù)，可查附錄B表B-11;γ———匯水區(qū)降雨量不均勻的折減系數(shù)，以匯水區(qū)的長度或?qū)挾戎行≌哂嫞划攨R水區(qū)的長度或?qū)挾刃∮?km時，可不予以考慮；不小于5km時，可查附錄B表B-12;δ———湖泊或小水庫調(diào)節(jié)作用影響洪峰流量的折減系數(shù)，可查附錄B表6.3.3徑流流量經(jīng)驗公式在公路以及其他相關行業(yè)和部門均有不同的公式形式，各水文參數(shù)的取值宜根據(jù)當?shù)鼐唧w資料確定，亦可按地區(qū)性流量經(jīng)驗公式計算。該公式已在全國使用多年，除個別省(市、區(qū))外，幾乎覆蓋全國，是公路部門目前普遍使用的一種小流域供水流量計算方法。由于暴雨分區(qū)比較粗略，不一定符合各地的實際情況，特別是按匯水面積劃分的匯流時間，分級比較粗略，故使徑流厚度的確定相差較大，因此，在使用中要根據(jù)具體情況，正確選取較合理的匯水時間及相應的徑流厚度。6.4.1當有可靠的歷史洪水位調(diào)查資料時，形態(tài)調(diào)查法的適用范圍可不受限制。6.4.2形態(tài)斷面宜選在有較可靠的洪水調(diào)查資料的河段內(nèi)。形態(tài)斷面應與流向垂直，宜選在河段順直、岸坡穩(wěn)定、床面沖淤變化不大、泛濫寬度較小、斷面比較規(guī)《公路涵洞設計規(guī)范》6.4.3根據(jù)形態(tài)斷面處所調(diào)查到的比較可靠的歷史洪水位，R.、R河槽、河灘水力半徑(m),當寬深比大于10時，可用平均水 O形態(tài)斷面處相應于所調(diào)查的歷史洪水位洪峰流量(m3/s)。式中：M———令已知頻率的周期換算系數(shù)M=1時，1當形態(tài)斷面處與擬建涵洞處估計兩者匯水面2當形態(tài)斷面處與擬建涵洞處兩者匯水面積或流量相差較大時，可按下式推求：n匯水面積的指數(shù)參數(shù)，大流域時取1/2～2/3;F≤30km2時，取m流域形狀的指數(shù)參數(shù)，雨洪采用1/3;4當無匯水面積資料，可通過調(diào)查實測形態(tài)斷面處和擬建涵洞處的主河溝長度L?g-涵洞側(cè)向壓縮系數(shù)，對無升高管節(jié)的拱涵取ε=0.96,其他涵可取φ———流速系數(shù)，矩形涵φ=0.95;拱涵、圓管涵φ=0.85;g重力加速度，取用9.80(m/s2);hk-臨界斷面處臨界水深(m),涵內(nèi)收縮斷面處水深hc=0.9hk;Vk———臨界斷面處臨界流速(m/s),涵內(nèi)收縮斷面處流速2半壓力式涵洞可按下列公式計算：式中：φ———流速系數(shù)，進水口不升高式φ=0.85,升高式(或流線型)oe——涵內(nèi)收縮斷面處過水面積(m2);h?涵洞凈高(m);3壓力式涵洞可按下列公式計算：式中：q涵洞過水斷面面積ht涵后天然水深(m),調(diào)查得來，或按式計算，Vy為允許(不沖刷)平均流速，查附錄B表B-17;9為流速系數(shù)，式中：Q———某一歷史洪水位(或多年平均洪水位)時原有涵洞處天然的形態(tài)調(diào)查法，是目前彌補按暴雨推理法或徑流形成法計算中資料不足的最好方法。但不易調(diào)查出歷史洪水位并確定相應的頻率及準確地確定河溝床的糙率。同時對河床沖淤變化程度難以掌握，使流量計算結(jié)果偏大或偏小。為了獲得較準確的結(jié)果，可將形態(tài)調(diào)查法與前二種計算方法配合論證使用。直接類比法，因其資料來自對原有涵洞的調(diào)查，故這種方法計算結(jié)果比較可靠，有條件時盡量首選。1宜根據(jù)當?shù)貙嶋H情況，采用兩種以上方法計算互相核對比較。2通過調(diào)查研究，宜采用適合本地區(qū)的計算方法和有關參數(shù)。6.6.3流量計算成果應結(jié)合現(xiàn)場具體情況按下列要求加以驗證：1應根據(jù)一定數(shù)量的洪水調(diào)查資料，對調(diào)查算得的流量與按公式計算值進行比較，修正公式算得的結(jié)果。2應通過調(diào)查既有涵洞通過的歷史最大流量進行比較驗證。7.1.1涵洞水力計算應保證設計洪水、漂浮物等的安全通過，確保路基7.1.3新建涵洞應采用無壓力式，在涵前允許壅水且有充分的技術經(jīng)濟7.1.7冰凍地區(qū)不宜采用小孔徑管涵和倒吸虹管涵洞。當有農(nóng)田排灌需要，必水深應小于或等于涵洞凈高的1.15倍?？刹挥嫼胺e水對設計流量的影響。涵洞進口凈高或內(nèi)徑ha(m)7.2.1無壓力式涵洞的孔徑計算應根據(jù)河溝斷面形態(tài)初擬孔徑后，按下列公式B臨界水深時的涵內(nèi)凈水面寬度(m);《公路涵洞設計規(guī)范》Ak———臨界水深時的涵內(nèi)凈過水面積(m2);Vqs———涵內(nèi)收縮斷面處流速(m/s);hx臨界水深(m),指臨界斷面處，鋪砌面至臨界水面的水深，按Ak值及涵內(nèi)斷面形式推算；h?涵前積水深(m);φ-流速系數(shù)，查附錄B表B-18;V涵前行近流速(m/s);H?———涵前鋪砌面高程(m)。1)當H?>H?+1.3hx+I(L-Le)時，應改按淹沒流狀態(tài)驗算。式中：H?涵洞出口斷面的設H?涵洞出口斷面鋪砌面高程(m);Le-涵洞進口端至收縮斷面間的距離，取1.5～2.5(h?-hgs)。2)當涵洞內(nèi)鋪砌面允許流速V,<Vgs時，應改變鋪砌類型，使V?≥Vg。3)當H?超過涵前允許淹沒水位時，應增大孔徑。2淹沒流狀態(tài)可按下列公式計算：H?———涵前水頭高程(m);A涵內(nèi)過水面積(m2);ξ?———入口損失參數(shù)，查附錄B表B-19取用相應的摩阻系數(shù)ξ值；2———沿程損失系數(shù)；n涵內(nèi)糙率，一般取用0R———水力半徑(m)。2)當H?超過涵前允許淹沒水位時，應增大孔徑；當H?低于涵前允許淹沒水位過多時，可考慮縮減孔徑。7.2.2倒虹吸涵洞的孔徑計算應符合下列規(guī)定：1倒虹吸過水面積應按下列公式計算：ZS?ξ?———阻力系數(shù)之和。2阻力系數(shù)包括管徑變化阻力系數(shù)、進口阻力系數(shù)、轉(zhuǎn)彎阻力系數(shù)、沿程阻力系數(shù)和出口阻力系數(shù)等，各阻力系數(shù)應按下列規(guī)定確定：1)管徑變化阻力系數(shù)ξ,應按表7.2.2-1確定：--表7.2.2-1管徑變化阻力系數(shù)ξ?斷面變化比A?/A斷面由小變大0斷面由大變小02)進口阻力系數(shù)與，應按表7.2.2-2確定。表7.2.2-2進口阻力系數(shù)ξ3)轉(zhuǎn)彎阻力系數(shù)ξ?,轉(zhuǎn)彎分為急彎和緩彎兩種，轉(zhuǎn)彎角0<15°時為緩彎，θ≥15°時為急彎。急彎的阻力系數(shù)ξ視θ角大小，應按表7.2.2-3確定。緩彎的阻力系數(shù)ξ?”,應按下式計算。式中：0———轉(zhuǎn)彎角(°);k———系數(shù)，對矩形斷面，應按表7.2.2-4確定，對圓形斷面應按表7.2.2-5確定。表7.2.2-3急彎阻力系數(shù)ξ?’θ表7.2.2-4緩彎矩形斷面k值k《公路涵洞設計規(guī)范》k4)沿程阻力系數(shù)與，應按下式計算式中：L———涵洞(包括兩豎井)的沿程長度(m);n———糙率，對混凝土洞身，采用0.013～0.014;對漿砌塊石洞1初估消力池下挖深度d,收縮斷面的水深和流速可按下列圖式計算(圖7.3.1):《公路涵洞設計規(guī)范》d———消力池下挖深度(m);p———跌坎距原溝底面的高度(m);hx跌坎上臨界水深(m);hc收縮斷面水深(m);Q———需通過的設計流量(m3/s);計算得的he與假定值比較；若相差較大，應將算得的h。值代回式(7.3.1-1)和式(7.3.1-2)再計算h。2計算h的水躍共軛水深h可按下列公式計算：3驗算假定的池深，為了使消力池產(chǎn)生淹沒式水躍，可按下式驗算：假定的池深d經(jīng)試算至等式成立(相差不大于5%)為止，d即為確定池深。4水流的射流長度L?,可按下式計算：5水躍長度L?,消力池內(nèi)的水躍是一種強迫形成的水躍，它的長度比自由水躍長6消力池的池長L,可按下式計算：7水躍靜定緩和所需的鋪砌長度Lo,由于水流發(fā)生水躍后仍存在剩余動能，需有一個靜定緩和的過程，故池后加設一段鋪砌長度Lo,可按下式計算：7.3.2消力檻的水力計算類似消力池，應計算檻高和消力池長度。消力池長度可按本規(guī)范公式(7.3.1-7)計算；檻高P1可按下列圖式計算(圖7.3.2)。圖7.3.2消力檻計算圖式1檻上水深H?和檻上總水頭Ho可按下列公式確定：he'———水躍的躍后水深(m);α———動能修正系數(shù)，可取α=1;G消力檻前保證形成淹沒式水躍的系數(shù)，一般取σ=1.05～1.10;M———流量系數(shù)，取用1.86;os———消力檻的淹沒系數(shù)，當出檻水流為自由出流時σs=1;當下游水位影響檻的過流能力，即為淹沒出流時σs<1;2消力檻淹沒系數(shù)σ?可按下列公式確定：判斷出檻水流情況。當為自由出流時，則P?值即可重新假定P?值，試算σs值。試算中以公式(7.3.2-1)的變形式2)每次試算σ?值后，可按下式計算單寬流量：不相等，繼續(xù)假設P?試算，直至q與q?基本一致為止。1單級跌水的計算只是收縮斷面水深計算及消力池、消力檻計算(見圖7.3.1、注：過渡段長度δ=(2~4)H2急流槽中水流在整個槽身長度內(nèi)處于急流狀態(tài)，起點斷面水深為臨界水深hx,3按均勻流公式試算槽中正常水深ho、流速V?,最后驗算流量并檢驗與設計流4降水曲線范圍內(nèi)可按分段求和法計算完整的降水曲線長度l?！豆泛丛O計規(guī)范》5計算出完整的降水曲線長度1與陡槽的實際布置長度L進行比較：1)當l≤L時，為長急流槽。過1后至L之間為陡坡均勻流的長槽末端水深h?=2)當I>L時，為短急流槽。此時槽身內(nèi)為一不完整的降水曲線。槽末端水深7急流槽末端設置消力池或消力檻，除Lo=0外，其余尺寸的計算均與本規(guī)范第8.1.1涵洞作為排水構(gòu)造物，應采取相應的工程措施消耗能量和防止沖刷(見圖8.1.1陡坡過水建筑物一般布置形式涵洞排水構(gòu)造物，由其地形條件和使用功能的需要，采用不同的組成形式。洞身是排水通道的主體，洞口是洞身、路基、河道三8.1.2涵洞洞身、洞身與端墻、翼墻、進出水口、急流槽交接處宜設置沉降縫，縫內(nèi)宜填彈性不透水材料。8.1.3除置于巖石地基上的涵洞和無圬工基礎的圓管涵洞身范圍可不設沉降縫外，其余沿洞身長度方向每隔4-6m應設置一道沉降縫，并應符合下列規(guī)定：1在中央分隔帶及路肩附近宜設置沉降縫。2在地基土質(zhì)發(fā)生變化、基礎埋深不同或地基壓力發(fā)生較大變化以及填挖交界3當采用填石抬高基礎時，其沉降縫間距不宜大于4m。8.1.4涵洞的基礎，應按涵洞的構(gòu)造、地質(zhì)條件及地基處理的情況，墊層厚度或夯實層厚度(m)混凝土抹成墊層不小于0.4用砂填充空隙同時夯實不小于0.4礫砂、粗砂、中砂及細砂不小于0.48.1.6涵洞的洞身和進出口一定范圍內(nèi)的溝床、路基坡面、錐體填方均應鋪砌腰梯形，其鋪砌角可取為20°;鋪砌材料應按鋪砌層上最大流8.1.7在縱坡陡、流速大的河溝，必要時還應設置急流槽、跌水及4管身周圍應設防水層，以防滲水侵蝕，可采用瀝青或厚為200mm的塑性黏土2蓋板兩端應與涵臺頂緊，并設錨栓連接，采用C20小石子混凝土填滿搗實空由漿砌塊(片)石或混凝土構(gòu)成。涵底鋪砌宜為水泥砂漿砌片石。4涵洞沉降縫應貫穿整個洞身斷面，當涵洞斜交斜做時，其方向應與路線方向一3涵身底部基礎宜為上層混凝土和下層砂礫墊層，在洞口兩端洞身2m范圍內(nèi)應4沉降縫應貫穿整個涵身斷面，其方向應與涵身軸線垂直；斜交明涵中部沉降縫8.2.6波紋鋼管(板)涵應符合下列要求：1波紋鋼管(板)涵根據(jù)工點條件及使用功能可采用閉口截面結(jié)構(gòu)或開口截面結(jié)1)閉口截面結(jié)構(gòu)物(1)閉口截面波紋鋼管(板)結(jié)構(gòu)分為整體式波紋管和拼裝式波紋管兩種形式。(2)螺旋波紋鋼管可采用工廠咬口方式連接(見圖8.2.6-1),也可采用平行式、圖8.2.6-1螺旋波紋鋼管咬口連接1片箍2片箍3片箍圖8.2.6-2螺旋波紋鋼管管箍連接圖8.2.6-3a)環(huán)形波紋鋼管法蘭盤連接(3)拼裝式波紋管可將工廠預制的波紋鋼板件在現(xiàn)場采用高強螺栓進行拼接(見圖8.2.6-5波紋鋼板件拼裝(單位：mm)(4)波紋管內(nèi)外面和緊固連接件等均應進行熱鍍鋅防腐處理。2)開口截面結(jié)構(gòu)物(1)開口截面結(jié)構(gòu)物宜由波紋鋼板件拼接而成。(2)開口截面結(jié)構(gòu)物宜采用混凝土基礎，基礎混凝土內(nèi)預埋鋼板連接件與波紋鋼板連接(見圖8.2.6-6)。Ya)整體式基礎b)分離式基礎c)A節(jié)點示意圖8.2.6-6波形鋼板與基礎連接(3)波紋鋼板件內(nèi)外面和連接件等均應進行熱鍍鋅防腐處理，接縫應進行密封2波紋鋼管(板)涵地基或基礎應均勻堅固，閉口截面結(jié)構(gòu)物的基礎的最小厚度與寬度應符合表8.2.6的規(guī)定。對開口截面(拱形截面)結(jié)構(gòu)物，基礎宜為鋼筋混凝可直接將地基作為基礎一般性基管徑D?>2000mm200~400mm,但當填土高度大于5m時，填土每增高1.0m,其厚度(0.3~0.5)Dn或500mm以上3波紋鋼管(板)涵底部不得直接置于巖石地基或混凝土基座上，應在管身與地波紋鋼管(板)涵底部一定范圍內(nèi)澆筑混凝土或采取其他內(nèi)襯材料。為塊(片)石砌筑，有條件時可做料石或混凝土預制塊鑲面。c)擋墻式洞口d)一字墻式斜交正做洞口1扭坡式洞口與渠道之間由一段變化坡度的過渡段構(gòu)成(見圖8.3.3)。適用于蓋板涵、箱涵、拱涵洞身與人工灌溉渠道的連接。2進口收縮過渡段長度宜為渠道水深的4~6倍，出口擴散段還應適當增長。8.3.4平頭式洞口常用于鋼筋混凝土圓管涵和波紋鋼管(板)涵，需制作特殊的洞口管節(jié)(見圖8.3.4)。適用于水流通過涵洞擠束不大和流速較小的情況。a)平頭式正洞口b)平頭式斜洞口8.3.5走廊式洞口由兩道平行翼墻在前端展開成八字形或圓曲線形構(gòu)成(見圖8.3.5),可使涵前的壅水水位在洞口部分提前收縮跌落，降低無壓力式涵洞的計算高度或提高涵內(nèi)計算水深，增大涵洞的宣泄能力。適用于高路堤的情況。8.3.6流線型洞口由進水口端節(jié)在立面上升高形成流線型構(gòu)成(見圖8.3.6),平面也可做成流線型，使涵長方向涵洞凈空符合水流進洞收縮的實際情況。用于壓力式涵洞時，可使洞內(nèi)滿流；用于無壓力式涵洞時，可增大涵前水深，提高涵洞的宣泄能力。適用于高路堤或路幅較寬、涵身較長的涵洞。8.3.7跌水井式洞口主要有邊溝跌水井洞口與一字墻跌水井洞口兩種[見圖用于一般陡坡溝槽跌水。跌水井式洞口適用于當天然河溝縱坡>50%或路基縱斷面設計不能滿足涵洞建筑高度要求、涵洞進出口開挖大，以及天然溝槽與洞口高差大時，以解決天然溝槽或路基邊溝與涵洞進口的連接，且僅適用于涵洞進水口。a)邊溝跌水井洞口b)一字墻跌水井洞口圖8.3.7跌水井式洞口8.4進出水口溝床加固及防護8.4.1在涵洞上、下游河溝和路基邊坡一定范圍內(nèi)，宜采取沖刷防護措施。當溝底縱坡小于或等于15%時，可鋪砌到上、下游翼墻端部，并應在上、下游鋪砌端部設置截水墻，其埋置深度不小于臺身或翼墻基礎深度。涵洞可設置養(yǎng)護階梯。8.4.2進水口溝床加固及防護應符合下列規(guī)定：1當河溝縱坡小于10%,河溝順直，且土質(zhì)和流速許可時，可對進口采用干砌片2當河溝縱坡為10%~50%時，除巖石溝槽外，溝底和溝槽側(cè)向邊坡以及路基邊溝均應鋪砌加固。加固類型應由水流流速確定，并符合下列規(guī)定：1)當采用緩坡涵進口時，涵前溝底縱坡較陡，涵身縱坡較緩，應在進口段設置緩坡段，其長度為1~2倍的涵洞孔徑。2)當采用陡坡涵進口時，涵身縱坡較大，水流呈急流狀態(tài)，涵底坡度與涵前溝底縱坡基本平順銜接，可不設緩坡段，只做鋪砌加固。3當河溝縱坡大于50%時，流速很大，進口處宜設置跌水井，可采用急流槽與天然河溝連接。急流槽底每隔1.5~2.0m宜設一防滑墻。為減緩槽內(nèi)流速，可在槽底增8.4.3出水洞口溝床加固及防護應符合下列規(guī)定：1在河溝縱坡小于3%的緩坡涵洞中，當出水流速小于土壤的允許沖刷流速時，下游洞口河床可不作處理。當出水口流速大于或等于土壤的允許沖刷流速時，下游洞口溝床應鋪砌片石加固或設置挑坎防護。2在河溝縱坡為3%~15%的緩坡涵洞中，出水口流速較小時，可對下游河床進行3在河溝縱坡大于15%的陡坡涵洞中，其洞口末端應視河溝的地質(zhì)、地形和水力9結(jié)構(gòu)設計的承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設計、《公路橋涵地基與基礎設計規(guī)范》9.1.2按承載能力極限狀態(tài)設計時，應對構(gòu)件進行承載能力驗算，必要時尚應S——作用效應組合設計值，宜按《公路橋涵通用設計規(guī)范》(JTGD60)的規(guī)fn——材料強度設計值《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTGD60—2015)第4.1.5條已對包括涵洞在內(nèi)的不同結(jié)構(gòu)設計安全等級的結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)作了具體規(guī)定，因此此次修訂取消了Y%=0.9的規(guī)定。高速公路、一級公路、二級公路、國防公路及城市附近交通繁忙公路上的涵洞設計安全等級屬于二級，對應的?0取1.0;三、四級公路上的涵洞設計安全等級屬于三級，對應的?0取0.9。本條目同時對參數(shù)“a的釋義進行了調(diào)整，與現(xiàn)行《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTG3362)第5.1.2條保持一致。9.1.3鋼筋混凝土構(gòu)件按正常使用極限狀態(tài)設計時，應根據(jù)結(jié)構(gòu)的具體使用要求對構(gòu)件的裂縫寬度及撓度進行驗算，以控制構(gòu)件在使用期間能正常工作。圬工構(gòu)件可由相應的構(gòu)造措施來保證。為保證構(gòu)件在使用期間能正常工作，增加了涵洞按正常使用極限狀態(tài)設計時的相關規(guī)定。原細則本條目刪除。9.2.1公路涵洞設計應采用車輛荷載，沖擊系數(shù)的計算與選取可按相關規(guī)定取用。車輛荷載及橫向分布系數(shù)應符合下列規(guī)定：1車輛荷載的立面、平面尺寸如(圖9.2.1-1)所示，主要技術指標應符合表(b)平面尺寸圖9.2.1-1車輛荷載的立面、平面尺寸(單位：m)項目項目m前輪著地寬度及長度m中軸重力標準值中、后輪著地寬度及長度m車輛外形尺寸(長×寬)mm2車輛荷載橫向分布系數(shù)應按(圖9.2.1-2)布置車輛荷載進行計算，涵洞上方橫向布置多車道車輛荷載時，應考慮車輛荷載的折減；布置一條車道車輛荷載時，應考慮車輛荷載的提高。橫向車道布載系數(shù)應符合表9.2.1-2的規(guī)定。多車道布載的荷載效應不得小于兩條車道布載的荷載效應。《公路涵洞設計規(guī)范》a)壓力擴散線部分重疊b)壓力擴散線全部重疊a)壓力擴散線不重疊b)壓力擴散線重疊《公路涵洞設計規(guī)范》橫向布載車道數(shù)(條)2345678涵洞Bg/D>10或α=0°圓管涵或拱涵蓋板涵或箱涵涵洞工程一般屬于路基工程的一部分，在施工過程中無論采用何種工法，涵洞兩側(cè)的路基填土均要求對稱填筑施工，這就使得涵洞的工作條件與一般橋臺以及重力式擋土墻有明顯的不同?；谙浜⒐芎陨淼恼w性、板涵地板(地梁)的支撐作用及兩側(cè)填土高度基本一致，兩側(cè)土壓力將產(chǎn)生不同于橋臺與一般擋土墻結(jié)構(gòu)的自平衡效應，在這種效應的影響下，涵洞自身將難以產(chǎn)生與土側(cè)壓力方向一致且足以使土體達到主動狀態(tài)的極限位移(除了剛度較小的鋼管涵外，涵洞自身的變形也較小);更有甚者，在涵洞頂部填土壓力作用下，涵洞兩側(cè)(箱涵、管涵、拱涵)的位移有時反而會與土側(cè)壓力方向相反。這就導致在外荷載作用下(包括填土荷載、汽車荷載等)涵洞兩側(cè)填土土側(cè)壓力分布形態(tài)將難以達到主動狀態(tài)，而實際上，此種狀況下的土壓力分布形態(tài)更接近于靜止土壓力狀態(tài)。在《鐵路橋涵設計規(guī)范》(TB10002—2017)第4.2.3條關于涵洞所受水平土壓力計算的條文說明中，雖然指出“剛性涵洞的水平土壓力采用主動土壓力”,但同時也認為“涵洞的工作條件與一般重力式擋墻卻又不同”,“采用‘靜止土壓力’較為合理”,并列舉了幾處涵洞的實測資料，“根據(jù)這些資料進行分析，考慮到涵洞兩側(cè)的填土可能受到向上的摩阻力的作用會減弱涵洞所受的側(cè)向壓力，同時在試驗資料尚不充分的情最終建議“水平土壓力系數(shù)，填土采用0.25或0.35”。事實上，這一條文說明源自1974年鐵道部頒涵》第三章“設計荷載”,其列舉的實測資料是20世紀60年代末當時的解放軍工程兵某部和鐵道部第三設計院做的現(xiàn)場實驗(以拱涵為主)。該條文及相應說明歷經(jīng)1985年8月第4版、1996年5月第5版、1999年10月第6版、2005年6月第7版，直至2017年最新版的四十多年間幾乎沒有任何改動。1原細則第9.2.2條第1款中公式只適用于三角形分布靜止土壓力計算，并不具有一般性，而涵洞埋在地面以下，其土壓力分布多呈梯形分布而非三角形D60—2015)第4.2.3條保持一致。個別參數(shù)釋義結(jié)合涵洞實際情況作了調(diào)整。由于靜止土壓力要大于主動土壓力，基于靜止土壓力應用的廣泛性及荷載組合的最不利原則，本次修訂刪去1中“在計算抗傾覆和滑動穩(wěn)定時，涵洞墩、臺、擋墻前側(cè)地面以下不受沖刷部分的土側(cè)壓力可按靜土壓力計算”這一補充說明。2主動土壓力的計算可應用在不能產(chǎn)生自平衡效應的涵身(涵臺)或擋墻類(涵洞翼墻)結(jié)構(gòu)物上。事實上，該條目源自《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTGD60—2004)第4.2.3-2條，《公路橋涵設計通用規(guī)范》(JTGD60—2015)修訂時也未作改變。該條目主要是針對公路路基擋土墻及橋臺所受土壓力的計算，未充分考慮涵洞結(jié)構(gòu)物各自受力的特殊性，因此本次修訂結(jié)合涵洞特點保留原計算公式，但對個別參數(shù)釋義做了將原細則中公式9.2.3(用以計算車輛荷載的等代均布土層厚度)提前放置，并結(jié)合涵洞實際情況對個別參數(shù)釋義做了調(diào)整。3涵頂垂直土壓力系數(shù)K是涵洞結(jié)構(gòu)設計計算的重要參數(shù)之一，此次修訂作了較1)原細則表9.2.2源自1974年鐵道部頒布的《鐵路工程技術規(guī)范·第二篇·橋影響，未考慮其他諸如涵洞類型、地基強度、地形條件及施工工藝等因素的影響。本次修訂綜合考慮多種因素，對涵頂垂直土壓力系數(shù)K的取值進行了全面修正。2)修正后的表9.2.2中系數(shù)K的取值是結(jié)合全國13個省市16條高速公路具有代表性的高填方涵洞實體工程的調(diào)研成果與40余座高填方涵洞的現(xiàn)場試驗成果、室內(nèi)離心模型試驗成果及數(shù)值仿真分析成果綜合得出的。該系數(shù)K取值綜合考慮了涵頂填土高度、涵洞類型、涵洞跨度、地基強度、地形條件及施工工藝等多方面因素的影響，3)根據(jù)大量實測及試驗資料表明，涵頂垂直土壓力分布規(guī)律與涵洞結(jié)構(gòu)形式密切相關，其中圓管涵與拱涵、蓋板涵與箱涵涵頂垂直土壓力受力特性相似，因此表9.2.2中K的取值分為圓管涵或拱涵、蓋板涵或箱涵兩類。4)涵洞與地形條件的位置關系(見圖9-1),其中：B、B?為涵洞左右兩側(cè)溝谷圖9-1地形條件示意圖5)“經(jīng)久壓實路堤取1.0”所對應的工況主要指的是用頂推施工工藝穿越已有舊路堤的涵洞工程。舊路基經(jīng)過多年碾壓其沉降已經(jīng)基本穩(wěn)定，若采用頂推施工工藝使涵洞穿越舊有路基，則認為涵頂所受豎向力就是涵洞頂面以上土柱的重力。6)將填土重力所引起的對涵洞的水平壓力強度計算公式由主動土壓力狀態(tài)修訂為9.2.3汽車荷載引起的土壓力應采用車輛荷載加載，并應按下列規(guī)定計算：1車輛荷載對涵洞頂面的豎向壓力和涵身任一點的水平壓力強度標準值，可按下式計算：涵身任一點豎向壓力強度涵身任一點水平壓力強度q=ξq”a車輛荷載在涵洞頂面的橫向分布寬度(m),(見圖9.2.1-2);b-車輛荷載在涵洞頂面的縱向分布寬度(m),(見圖9.2.1-3):d'.車輛荷載在涵身任一點的橫向分布寬度(m),涵高較小時，可取a=d':b'.車輛荷載在涵身任一點的縱向分布寬度(m),涵高較小時，可取b=b'。2計算涵洞頂上車輛荷載引起的豎向土壓力時，車輪按其著地面積的邊緣向下作30°角分布。當幾個車輪的壓力擴散線相重疊時，擴散面積以最外邊的擴散線為準。如(圖9.2.1-2)和(圖9.2.1-3)所示。條文說明原細則第9.2.3條公式上的車輛荷載所對應的等代均布土層厚度h,進而得到由車輛荷載所引起的結(jié)構(gòu)物上的土側(cè)壓力。該公式的適用條件是結(jié)構(gòu)物能夠產(chǎn)生與土壓力方向一致的位移，以達到土壓力的主動極限狀態(tài)。由于該公式屬于主動土壓力計算部分，因此本次修訂將此公式上移至本規(guī)范第9.2.2條第2款以方便應用。本次修訂進一步明確了車輛荷載所引起涵洞頂面的豎向壓力和涵身任一點的豎向和水平壓力的計算方法。對涵洞周邊的填土而言，無論是車輛荷載引起的豎向壓力強度，還是水平壓力強度，都會隨著深度的增加而減小，這一效應在本規(guī)范中用應力擴散角來體現(xiàn)。顯然，9.3.1公路涵洞設計應采用車輛荷載、結(jié)構(gòu)重力和填土重力產(chǎn)生的等效荷載的1鋼筋混凝土圓管涵的設計可不計算管壁環(huán)向壓力和徑向剪力，僅考慮管M?=0.369ytR24鋼筋混凝土圓管涵結(jié)構(gòu)應進行承載能力極限狀態(tài)的承載能力(截面強度)和正隨著鋼管涵的出現(xiàn)，使得“圓管涵”的內(nèi)涵有所增加，此次修訂則加以限定；另外“混凝土圓管涵”在公路工程中應用極少，因此將“混凝土圓管涵”也改為“鋼筋從安全角度以及最不利原則考慮，公式9.3.2-1中土的側(cè)壓力系數(shù)仍然沿用主動土壓力系數(shù)λ。9.3.3鋼筋混凝土蓋板涵應按下列規(guī)定計算：1蓋板的兩端為鉸接支撐在臺身上端，臺身下端與基礎固接。蓋板可按兩端簡支的板計算，可不考慮涵臺傳來的水平力。當涵洞結(jié)構(gòu)無支撐梁時，宜按凈跨徑加板厚作為計算跨徑計算彎矩效應，并按凈跨徑為計算跨徑計算剪力效應。2板的長度與寬度之比大于等于2時，可按簡支單向板計算。3簡支斜板的單寬最大彎矩效應可為簡支正板的單寬最大彎矩效應乘以折減系數(shù)KαM=K。MJ=cbh3式中：M'簡支斜板的單寬最大彎矩效應(kN.m);l?——斜蓋板凈跨徑(m);h——斜蓋板的厚度(m);y——彎扭參數(shù)；J截面抗彎慣性矩(m?);b矩形截面寬度(m);J截面抗扭慣性矩(m?);c矩形截面抗扭剛度系數(shù)，可按表9.3.2-2查取，也可按式(9.3.2-6)計算。YYACK《公路涵洞設計規(guī)范》C4蓋板涵結(jié)構(gòu)應進行承載能力極限狀態(tài)的承載能力(正截面強度和斜截面強度)和正常使用極限狀態(tài)下的裂縫寬度、剛度(撓度)的驗算。原細則表9.3.3-1源自《橫向鉸接斜梁(板)橋?qū)嵱糜嬎惴椒ā?席振坤編),主按受彎構(gòu)件設計、配筋(不計軸向力的影響),二者取最不利工況控制設計。4箱涵結(jié)構(gòu)的頂板、底板和側(cè)板應進行承載能力極限狀態(tài)的承載能力(正截面強度和斜截面強度)和正常使用極限狀態(tài)下的裂縫寬度、剛度(撓度)的驗算。2圬工拱涵的主拱圈高度h可按下列公式估算：R?——拱腹線半徑(m);0。拱腳至圓心的連線與垂線的交角(半圓心角)(°);f凈矢高(m);3拱涵的拱圈應進行承載能力極限狀態(tài)的承載能力(正截面強度)、穩(wěn)定性驗算。4圬工拱涵不宜采用現(xiàn)澆素混凝土。原細則中第3款，圬工拱涵的主拱圈高度h計算公式有誤。本次修訂進行了更正。供設計計算時擬定拱圈截面尺寸時參考。9.3.6波紋鋼管(板)涵應按下列規(guī)定計算：1波紋鋼管(板)涵設計可不考慮涵身自重產(chǎn)生的等效荷載的作用效應，對跨徑較大和填土高度較大的波紋鋼管(板)涵，應進行柔度計算或施工階段強度驗算。2應按承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)對波紋鋼管(板)涵的覆土高度、結(jié)構(gòu)內(nèi)力、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、連接強度和變形等分別進行驗算。3若工點存在腐蝕性水體、土體或?qū)从袥_刷、磨蝕等損害結(jié)構(gòu)耐久性的安全隱患時，應按現(xiàn)行鋼結(jié)構(gòu)橋梁耐久性處置措施進行耐久性設計。鋼波紋管(板)于1784年最早誕生于英國，由美國于1896年首先進行了波紋板通道、涵管的研究從而將鋼波紋管結(jié)構(gòu)正式應用于涵洞工程。其后英國、加拿大、澳大利亞等國都對鋼波紋管(板)涵進行了系統(tǒng)研究與應用。自上世紀七十年代以來英國、美國、加拿大、澳大利亞、日本、韓國、意大利等國家均制定了鋼波紋管涵相關設計、制造及施工安裝手冊及技術標準，積累了較為成熟的工程經(jīng)驗。我國公路鋼波紋管(板)涵最早應用于上世紀五十年代的青藏公路，并于上世紀九十年代末逐步開展公路鋼波紋管(板)涵的應用、研究及生產(chǎn)。進入二十一世紀以來，鋼波紋管(板)涵開始大量運用于內(nèi)蒙古自治區(qū)、新疆維吾爾自治區(qū)、河北省、青海省、山西省等省市，并取得了良好的工程效果。基于已有研究成果及工程應用實例，本次修訂新增鋼波紋管(板)涵設計相關內(nèi)容。9.4.1蓋板涵墩臺應按下列規(guī)定進行計算：1應將涵臺上部蓋板與涵底支撐梁或固定基礎作為涵臺的上下支撐點，涵臺作為上下端簡支的豎梁，驗算墻身在豎直荷載和水平壓力作用下的承載能力(強度和穩(wěn)定2應將涵臺(輕型)身、一字墻(當一字墻和涵臺結(jié)成整體時)和基礎視為彈性地基上的短梁，驗算涵臺在軸線方向豎直平面內(nèi)的承載能力。9.4.2拱涵墩臺應按下列規(guī)定進行計算：1拱涵涵臺的設計和驗算應考慮恒載與全孔或半孔車輛荷載及其單側(cè)水平推力2拱涵涵臺應按偏心受壓構(gòu)件驗算臺墻的承載能力(正截面強度和穩(wěn)定性)。3抗傾覆和抗滑動的穩(wěn)定系數(shù)均不應低于1.3。9.4.3應驗算涵墩臺下地基土的承載能力。第9.4.1～9.4.3條明確了蓋板涵、拱涵墩臺(多孔涵洞)的計算規(guī)定，將原細則的要求驗算涵墩臺下地基土的承載能力。9.4.4整體式涵洞基礎底面的地基土承載力，宜沿涵長根據(jù)不同的填土高度分將原細則第9.3.5條第2款移至第9.4.4條，整體式涵洞基礎常用于拱涵及蓋板涵，放入涵墩臺一節(jié)單列一條較為合理。9.4.5整體式基礎可按偏心受壓構(gòu)件計算，計算彎矩時其計算跨徑可取兩臺身間凈距的1.15倍，但不大于兩臺間中心距，計算剪力時其計算跨徑可取兩臺身間凈距。臺身處基礎彎矩可取M=0.7M?,基礎跨中彎矩可取M=-0.7M?,式中M。為與計算跨徑相應的簡支梁跨中彎矩。新增整體式涵洞基礎的計算規(guī)定，以指導結(jié)構(gòu)配筋設計。9.5.1八字翼墻、端墻可參照擋土墻的計算方法，應分別驗算其滑動穩(wěn)定、傾覆穩(wěn)定、基底應力、基底偏心距和墻身強度。9.5.2八字翼墻可按獨立墻計算。亦可根據(jù)八字翼墻的高度、厚度的變化，取單位長度作為計算單元。附錄A石材試件強度的換算系數(shù)及石砌體分類A.0.1石材的強度等級，應用邊長為70mm的立方體試塊的抗壓強度表示，當采用其他長尺寸時，應乘以表A.0.1的換算系數(shù)進行換算。表A.0.1石材試件強度的換算系數(shù)換算系數(shù)A.0.2石砌體分類應符合下列規(guī)定：1細料石。砌塊厚度200~300mm的石材，寬度為厚度的1.0~1.5倍，長度為厚度的2.5~4.0倍，表面凹陷深度不大于10mm,外形方正的六面體，錯縫砌筑。砌筑縫寬不應大于10mm。2半細料石。砌塊表面凹陷深度不大于15mm,縫寬不大于15mm,其它要求同細料石砌體。3粗料石。砌塊表面凹陷深度不大于20mm,縫寬不大于20mm,其它要求倍，長度約為厚度的1.5~3.0倍，每層石材高度大致一律，并錯縫砌筑。5片石。砌塊厚度不小于150mm的石材，砌筑時敲去其尖銳凸出部分，平穩(wěn)放置，可用小石塊填塞空隙。A.0.3混凝土預制塊砌體各項規(guī)格、尺寸應與細料石砌體相同。《公路涵洞設計規(guī)范》《公路涵洞設計規(guī)范》圖B-3暴雨等值線圖(s,-4%)《公路涵洞設計規(guī)范》圖B-4暴雨遞減指數(shù)n值分區(qū)圖表B-1匯流時間的分區(qū)和系數(shù)指數(shù)值省(區(qū))名分區(qū)系數(shù)、指數(shù)省I河北平原區(qū)Ⅱ冀北山區(qū)冀西山區(qū)Ⅲ壩上高原區(qū)山西省土石山覆蓋的林區(qū)化區(qū)黃土丘陵區(qū)四川省盆緣山區(qū)Iz≤15%及西昌區(qū)安徽省IⅡⅢ省I湘資水系Ⅱ沅水系Ⅲ灃水系寧夏l山區(qū)Ⅱ丘陵區(qū)廣西山區(qū)Ⅱ丘陵區(qū)省I平原Ⅱ丘陵區(qū)Ⅲ山區(qū)吉林省IⅡⅢ?、颌笫東部區(qū)Ⅱ內(nèi)陸區(qū)IⅡ省I浙北地區(qū)Ⅱ浙東南沿海區(qū)Ⅲ陵區(qū)地區(qū)內(nèi)蒙I陵區(qū)0.334~Ⅱ黃河流域山地丘陵區(qū)0.334~省平原區(qū)Ⅱ丘陵區(qū)Ⅲ山區(qū)貴州省平丘區(qū)Ⅱ淺山區(qū)Ⅲ深山區(qū)表B-2暴雨遞減指數(shù)n值分區(qū)分區(qū)內(nèi)蒙古自治區(qū)ⅡIV陜西?、蚋＝ㄊ、騐浙江?、颌蟀不帐Ⅱ甘肅省IⅡV寧夏Ⅱ湖南省IⅡⅢV遼寧省IⅡ四川省Ⅱ青海?、蚣质、蚝幽鲜Ⅱ廣西IⅡIIⅡIV山西省貴州省河北省IⅡI云南省IⅡ省(區(qū))名分區(qū)系數(shù)、指數(shù)河北?、蚝颖逼皆瓍^(qū)冀北山區(qū)Ⅲ冀西山區(qū)壩上高原區(qū)山西省煤礦塌陷和森林覆蓋較好地區(qū)Ⅱ裸露石山區(qū)Ⅲ黃土丘陵區(qū)四川省青衣江區(qū)Ⅱ盆地丘陵區(qū)Ⅲ盆緣山區(qū)安徽?、颌骎00寧夏V湖南?、颌蟾拭C?、颌蠹质、颌骎河南省根據(jù)河南省n值分區(qū)圖ⅡⅢ青海省東部區(qū)Ⅱ內(nèi)陸區(qū)Ⅱ浙江省浙北地區(qū)Ⅱ浙東南沿海區(qū)0.10~Ⅲ浙西南、西北及東部丘陵區(qū)0.13~杭嘉湖平原邊緣地勢平緩區(qū)內(nèi)蒙大興安嶺中段及余脈山區(qū)0.4~~0.83黃河流域山地丘陵區(qū)全省通用貴州省深山區(qū)Ⅱ淺山區(qū)Ⅲ平丘區(qū)廣西I丘陵區(qū)Ⅱ山區(qū)注：表中F為匯水面積(Km2)。類別I黏土、鹽堿土地面，土壤脊薄的巖石地區(qū)；植被差，輕微風化的巖石地區(qū)植被差的沙質(zhì)黏土；地面土層較薄的土面山區(qū)，植被中等、風化植被差的一般粘砂土地面；風化嚴重土層厚的山區(qū)；草灌較厚的山丘區(qū)或草地；人工幼林區(qū)；V植被差的一般砂土地面；土層較厚森林較密的地區(qū)；有大面積水土保持措施治理較好的土質(zhì)按主河溝平均坡度匯水面積F(km2)的范圍平原山地山嶺表B-6暴雨分區(qū)區(qū)別分區(qū)界線分區(qū)范圍東南西北麓五臺山、太行山主要是太行山東面山區(qū)，西北角，山西東部一部分。部分、山東黃河以北、河南黃河以北的北角一小部分。沂河海山東半島，包括：山東大山東西南角。洪山、荊山武當山、巫山河、黃河、嵩河徽、河南的絕大部分，湖北北部的一小部分、山東武夷山大庾嶺和沿廣西北部省界山脈別山、大洪山、荊山括：湖南全部，江西、湖北一部分，安徽西南角浙江、廣西一小部分。山羅浮山、九連山武夷山、大庾嶺、北江西江天目山東南丘陵區(qū)，包括：浙江、福建、廣東大部分，江西東南角東海、臺灣海峽龍江分水嶺山東南丘陵區(qū)，包括：浙江、國界羅浮山、九連山、云開山、十萬大山東南丘陵區(qū)，包括：廣東省大部分，廣西南部一小沿經(jīng)度106o沿省界山東南丘陵區(qū)，包括：廣西山，十萬大山山脈山脈省大部分、廣東西部一小苗嶺、國界沿經(jīng)度107。104o山脈大巴山云貴高原區(qū)，包括：貴州全部、陜西、湖北、四川、云南的一部分和廣西北角沿經(jīng)度104o山脈國界橫斷山緯度28。云貴高原區(qū)，包括：云南第12區(qū)沿經(jīng)度1070山脈大婁山茶坪山、邛萊山、夾金山、米倉山、四川盆地區(qū)，包括：四川山、武當山、巫山大巴山嶺黃土高原區(qū)，包括：山西第14區(qū)太行山、五臺山賀蘭山、六盤水陰山、錫