1、涵洞類型與構造涵洞類型與構造涵洞類型及構造特點涵洞類型及構造特點 學習目標學習目標 認知涵洞的類型；認知涵洞的類型； 認知常用涵洞的主要構造組成；認知常用涵洞的主要構造組成； 認知各種涵洞洞口的構造組成及水力特點。認知各種涵洞洞口的構造組成及水力特點。 學習主要內容學習主要內容 涵洞的分類；涵洞的分類； 常用涵洞的構造及技術要求；常用涵洞的構造及技術要求； 涵洞洞口的形式。涵洞洞口的形式。 涵洞類型與構造涵洞類型與構造公路跨越溝谷、溪溝、河流、人工渠道以及排除路基內側邊溝水流時公路跨越溝谷、溪溝、河流、人工渠道以及排除路基內側邊溝水流時，常常需要修建涵洞。涵洞是公路構造物的重要組成部分之一，其

2、設，常常需要修建涵洞。涵洞是公路構造物的重要組成部分之一，其設計與該公路的等級、使用任務、性質和將來的發(fā)展需要相適應，遵循計與該公路的等級、使用任務、性質和將來的發(fā)展需要相適應，遵循安全、適用、經濟、美觀、有利于環(huán)保的原則。安全、適用、經濟、美觀、有利于環(huán)保的原則。涵洞類型與構造涵洞類型與構造 涵洞的基本組成涵洞的基本組成 涵洞是橫穿路基的排水構造物，由洞身和洞口建筑兩部分組成涵洞是橫穿路基的排水構造物，由洞身和洞口建筑兩部分組成涵洞類型與構造涵洞類型與構造 一涵洞的分類一涵洞的分類 按建筑材料分按建筑材料分1石涵：石涵：包括石蓋板涵和石拱涵。包括石蓋板涵和石拱涵。2混凝土涵混凝土涵： 多做成

3、拱涵，少量用做圓管涵和小跨徑的蓋多做成拱涵，少量用做圓管涵和小跨徑的蓋板涵。板涵。3鋼筋混凝土涵：鋼筋混凝土涵：用做圓管涵、蓋板涵、箱涵和拱涵。涵用做圓管涵、蓋板涵、箱涵和拱涵。涵身堅固，經久耐用，養(yǎng)護費用少。圓管涵、蓋板涵的運輸身堅固，經久耐用，養(yǎng)護費用少。圓管涵、蓋板涵的運輸和安裝較為便利，但耗費鋼材較多。和安裝較為便利，但耗費鋼材較多。 涵洞類型與構造涵洞類型與構造 按構造型式分按構造型式分1圓管涵圓管涵 ：對基礎的適應性及受力性能較好，不需墩臺：對基礎的適應性及受力性能較好，不需墩臺，圬工數量少，造價低。，圬工數量少，造價低。涵洞類型與構造涵洞類型與構造2板涵：板涵：可根據路堤的高低不

4、同分別設置成明涵或暗涵?？筛鶕返痰母叩筒煌謩e設置成明涵或暗涵。其構造簡單，維修方便。其構造簡單，維修方便。涵洞類型與構造涵洞類型與構造涵洞類型與構造涵洞類型與構造3拱涵：拱涵：跨越深溝或高路堤時可選用，承載能力大，砌筑跨越深溝或高路堤時可選用，承載能力大，砌筑技術易于掌握。技術易于掌握。涵洞類型與構造涵洞類型與構造 4箱涵：箱涵：用于軟土地基，整體性強。但用用于軟土地基，整體性強。但用鋼量多，造價高，施工復雜。鋼量多，造價高，施工復雜。涵洞類型與構造涵洞類型與構造按洞頂填土的情況分按洞頂填土的情況分1.明涵明涵：洞頂不填土或填土小于：洞頂不填土或填土小于50cm的涵洞，適用于低路堤、淺溝渠

5、。的涵洞，適用于低路堤、淺溝渠。2.暗涵暗涵：洞頂填土大于：洞頂填土大于50厘米的涵洞，適用于高路堤、深溝渠。厘米的涵洞，適用于高路堤、深溝渠。按水力性能分按水力性能分1.無壓力式涵洞無壓力式涵洞：入口處水深小于洞口高度，洞內水流均有自由水面。：入口處水深小于洞口高度，洞內水流均有自由水面。2.半壓力式涵洞半壓力式涵洞：入口處水深大于洞口高度，水流僅在進水口處充滿洞口：入口處水深大于洞口高度，水流僅在進水口處充滿洞口 ，而在涵洞的其它部分均有自由水面。，而在涵洞的其它部分均有自由水面。3壓力式涵洞：壓力式涵洞：入口處水深大于洞口高度，在涵洞全長的范圍內都充滿入口處水深大于洞口高度，在涵洞全長的

6、范圍內都充滿 水流，無自由水面。水流，無自由水面。4倒虹吸管涵：倒虹吸管涵：路線兩側水深都大于涵洞進出水口高度，且進出水口必路線兩側水深都大于涵洞進出水口高度，且進出水口必 須設置豎井。用于路線穿越溝渠，路堤高度小，而灌溉要須設置豎井。用于路線穿越溝渠，路堤高度小，而灌溉要 求必須提高渠底時。求必須提高渠底時。涵洞類型與構造涵洞類型與構造 二二.涵洞的構造涵洞的構造 洞身構造洞身構造 洞身通常由承重結構洞身通常由承重結構(如拱圈、蓋板等如拱圈、蓋板等)、涵臺（墩）、基礎以及防水、涵臺（墩）、基礎以及防水層、伸縮縫等部分組成。常見的形式有以下幾種：層、伸縮縫等部分組成。常見的形式有以下幾種：1圓

7、管涵圓管涵1)管身管身管身是管涵的主體部分，管身多采用鋼筋混凝土預制安裝，圓管涵洞管身是管涵的主體部分，管身多采用鋼筋混凝土預制安裝，圓管涵洞身由分段的圓管節(jié)和支撐管節(jié)的基礎墊層組成。身由分段的圓管節(jié)和支撐管節(jié)的基礎墊層組成。 涵洞類型與構造涵洞類型與構造 涵洞類型與構造涵洞類型與構造 當整節(jié)圓管無鉸時，稱為當整節(jié)圓管無鉸時，稱為剛性管節(jié)剛性管節(jié)（圖（圖a）；當沿管節(jié)橫）；當沿管節(jié)橫截面圓周對稱加設截面圓周對稱加設4個鉸時，稱為個鉸時，稱為柔性管節(jié)柔性管節(jié)（圖（圖b）。其預）。其預制長度通常有制長度通常有05m和和10m兩種。兩種。涵洞類型與構造涵洞類型與構造2）基礎）基礎 圓管涵基礎視地基強

8、度不同可以有以下幾種類型：圓管涵基礎視地基強度不同可以有以下幾種類型：混凝土或漿砌片石基礎混凝土或漿砌片石基礎如（圖如（圖a），一般用于土質較軟弱的地基上。），一般用于土質較軟弱的地基上。墊層基礎墊層基礎在砂礫、卵石、碎石及密實均勻的粘土或砂土地基上，可采用砂礫在砂礫、卵石、碎石及密實均勻的粘土或砂土地基上，可采用砂礫石做墊層基礎。墊層厚度石做墊層基礎。墊層厚度t值視土質情況確定。值視土質情況確定。對于卵石、礫石、對于卵石、礫石、粗中砂及整體巖層地基粗中砂及整體巖層地基t0；對于亞粘土、粘土及破碎巖層地基對于亞粘土、粘土及破碎巖層地基tl5cm；在干燥地區(qū)的粘土、亞粘土、輕亞粘土及細砂地基在干

9、燥地區(qū)的粘土、亞粘土、輕亞粘土及細砂地基t=30cm?；炷疗秸麑踊炷疗秸麑釉趲r石地基上，可不作基礎，僅在圓管下鋪一層墊層混凝土，其厚在巖石地基上，可不作基礎，僅在圓管下鋪一層墊層混凝土，其厚度一般為度一般為5cm，如圖，如圖 b)涵洞類型與構造涵洞類型與構造涵洞類型與構造涵洞類型與構造 3）接縫及防水層）接縫及防水層圓管涵多采用預制拼裝施工，為防止圓管接頭漏水，應作接縫處防水圓管涵多采用預制拼裝施工，為防止圓管接頭漏水，應作接縫處防水處理，其形式如下：處理，其形式如下：平口接頭縫平口接頭縫平口接頭縫有三種：平口接頭縫有三種：a如圖如圖a)，接縫用熱瀝青浸煉過的麻絮填塞接縫用熱瀝青浸煉過的麻

10、絮填塞，再用厚，再用厚lmm2mm、寬寬15cm20cm的鐵皮纏扎，鐵皮纏扎可做成兩個半箍的形式，然后的鐵皮纏扎，鐵皮纏扎可做成兩個半箍的形式，然后夾起來。夾起來。b如圖如圖b)，接縫用熱瀝青浸煉的麻絮填塞接縫用熱瀝青浸煉的麻絮填塞，然后用熱瀝青填充，最，然后用熱瀝青填充，最后用涂滿熱瀝青的油毛氈裹兩層或用熱瀝青浸煉的防水紙八層，粘合后用涂滿熱瀝青的油毛氈裹兩層或用熱瀝青浸煉的防水紙八層，粘合在外表。在外表。c如圖如圖c)，為鋼筋混凝土箍接頭。涵管縫為鋼筋混凝土箍接頭。涵管縫用瀝青浸煉過的麻絮填塞用瀝青浸煉過的麻絮填塞后后，再套上鋼筋混凝土箍。，再套上鋼筋混凝土箍。涵洞類型與構造涵洞類型與構造

11、涵洞類型與構造涵洞類型與構造 企口接頭縫企口接頭縫 企口接頭縫亦有三種形式。企口接頭縫亦有三種形式。 圓管涵防水層一般用塑性粘土，厚度圓管涵防水層一般用塑性粘土，厚度15cm20cm。 涵洞類型與構造涵洞類型與構造 2蓋板涵蓋板涵 蓋板涵洞身由蓋板、涵臺（墩）、基礎、洞底鋪砌、伸縮蓋板涵洞身由蓋板、涵臺（墩）、基礎、洞底鋪砌、伸縮縫及防水層等部分組成縫及防水層等部分組成 。涵洞類型與構造涵洞類型與構造1) 蓋板蓋板蓋板是涵洞的承重結構部分，當跨徑較小、石料豐富時，可采用石蓋板。當蓋板是涵洞的承重結構部分，當跨徑較小、石料豐富時，可采用石蓋板。當跨徑大或在無石料地區(qū)時，宜采用鋼筋混凝土蓋板，其厚

12、度為跨徑大或在無石料地區(qū)時，宜采用鋼筋混凝土蓋板，其厚度為15cm30cm，跨徑為，跨徑為1.50m、2.0m、2.5m、3.0m、4.0m、5.00m。 2）涵臺（墩）、基礎及洞身鋪底）涵臺（墩）、基礎及洞身鋪底一般用漿砌塊、片石構成，也可采用現澆片石混凝土。一般用漿砌塊、片石構成，也可采用現澆片石混凝土。涵臺（墩）涵臺（墩）圬工涵臺（墩）的臨水面一般采用垂直面，而涵臺背面采用垂直或斜坡面，圬工涵臺（墩）的臨水面一般采用垂直面，而涵臺背面采用垂直或斜坡面，涵臺（墩）頂面一般做成平面。涵臺頂面有時也做成涵臺（墩）頂面一般做成平面。涵臺頂面有時也做成L型企口使其在支承蓋型企口使其在支承蓋板的同時

13、，借助蓋板的支撐作用來加強涵臺的穩(wěn)定。涵臺（墩）的下部用砂板的同時，借助蓋板的支撐作用來加強涵臺的穩(wěn)定。涵臺（墩）的下部用砂漿與基礎結成整體（圖漿與基礎結成整體（圖a）。鋼筋混凝土蓋板涵的涵臺（墩）上部做成臺（）。鋼筋混凝土蓋板涵的涵臺（墩）上部做成臺（墩）帽（圖墩）帽（圖b）。）。涵洞類型與構造涵洞類型與構造 基礎及洞身鋪底基礎及洞身鋪底 涵臺（墩）基礎可隨地基土不同而采用整體式或分離式。采用分離涵臺（墩）基礎可隨地基土不同而采用整體式或分離式。采用分離式基礎時，應在基礎之間地面表層予以鋪砌，以免涵臺（墩）受沖刷式基礎時，應在基礎之間地面表層予以鋪砌，以免涵臺（墩）受沖刷破壞，鋪砌厚度破壞，

14、鋪砌厚度30cm。 基礎厚度一般為基礎厚度一般為60cm。 涵洞類型與構造涵洞類型與構造 沉降縫及防水層沉降縫及防水層涵洞沿洞身長度方向應分段設置沉降縫，以防止不均勻沉降，涵洞沿洞身長度方向應分段設置沉降縫，以防止不均勻沉降， 沉降沉降縫應用填充料填筑縫應用填充料填筑 。 3拱涵拱涵拱涵各部分構造如圖，主要由拱圈、護拱、拱上側墻、涵臺、基礎、拱涵各部分構造如圖，主要由拱圈、護拱、拱上側墻、涵臺、基礎、鋪底、沉降縫、防水及排水設施等部分組成。鋪底、沉降縫、防水及排水設施等部分組成。涵洞類型與構造涵洞類型與構造 1）拱圈）拱圈拱圈是拱涵的承重結構部分，可由石料、混凝土等材料構成。常采用等厚的拱圈是

15、拱涵的承重結構部分，可由石料、混凝土等材料構成。常采用等厚的圓弧拱。拱涵拱圈厚度一般為圓弧拱。拱涵拱圈厚度一般為250 mm350 mm。 2)涵臺涵臺(墩墩) 涵臺涵臺(墩墩)是支撐拱圈并傳遞荷載至地基的圬工構造物。涵臺基礎視地基土是支撐拱圈并傳遞荷載至地基的圬工構造物。涵臺基礎視地基土壤情況，分別采用整體式或分離式。整體式基礎主要用于卵形涵及小跨徑涵壤情況，分別采用整體式或分離式。整體式基礎主要用于卵形涵及小跨徑涵洞。對于較大跨徑的涵洞，宜采用分離式基礎。洞。對于較大跨徑的涵洞，宜采用分離式基礎。3)護拱護拱 其作用主要用于保護拱圈，防止荷載沖擊。護拱高度一般為矢高之半。其作用主要用于保護

16、拱圈，防止荷載沖擊。護拱高度一般為矢高之半。 4)拱上側墻、鋪底多用砂漿砌片石構成。拱上側墻、鋪底多用砂漿砌片石構成。 5)防排水設施及沉降縫防排水設施及沉降縫防排水設施設于拱背及臺背，其作用主要是排除路基滲水，使拱圈免受水的防排水設施設于拱背及臺背，其作用主要是排除路基滲水，使拱圈免受水的浸蝕，以確保路基穩(wěn)定。沉降縫設置方法同蓋板涵。浸蝕，以確保路基穩(wěn)定。沉降縫設置方法同蓋板涵。 涵洞類型與構造涵洞類型與構造涵洞類型與構造涵洞類型與構造 4箱箱 涵涵箱涵為整體閉合式鋼筋混凝土框架結構，具有良好的整體性和抗震性箱涵為整體閉合式鋼筋混凝土框架結構，具有良好的整體性和抗震性能。主要由鋼筋混凝土涵身

17、、翼墻、基礎、變形縫等部分組成。能。主要由鋼筋混凝土涵身、翼墻、基礎、變形縫等部分組成。涵洞類型與構造涵洞類型與構造 1）涵身）涵身 箱涵涵身由鋼筋混凝土組成，洞身斷面一般為長方形或正方形。常箱涵涵身由鋼筋混凝土組成，洞身斷面一般為長方形或正方形。常用跨徑為用跨徑為2.0m、2.5m、3.0m、4.0m、5.0m。 2）翼墻）翼墻 翼墻在涵身靠洞口側的兩端，與洞身聯成整體，為鋼筋混凝土薄壁翼墻在涵身靠洞口側的兩端，與洞身聯成整體，為鋼筋混凝土薄壁結構。主要用于洞身與進出口錐坡的連接。當采用八字墻洞口時，可不結構。主要用于洞身與進出口錐坡的連接。當采用八字墻洞口時，可不作翼墻。作翼墻。 3）基礎

18、）基礎 箱涵基礎一般為雙層結構。上層為混凝土結構，厚箱涵基礎一般為雙層結構。上層為混凝土結構，厚100 mm，下層，下層為砂礫石墊層，厚度為為砂礫石墊層，厚度為400 mm700 mm。 變形縫均設在洞身中部，連同基礎變形縫設置一道。用變形縫均設在洞身中部，連同基礎變形縫設置一道。用40 mm 60 mm的槽口設于頂、底板的上面和側墻的外面。的槽口設于頂、底板的上面和側墻的外面。涵洞類型與構造涵洞類型與構造二二.洞口建筑洞口建筑洞口是洞身、路基、河道三者的連接構造物。洞口建筑由進水口、出洞口是洞身、路基、河道三者的連接構造物。洞口建筑由進水口、出水口和溝床加固三部分組成。水口和溝床加固三部分組

19、成。涵洞洞口類型很多，有八字式、端墻式、跌水井、扭坡式、平頭式、涵洞洞口類型很多，有八字式、端墻式、跌水井、扭坡式、平頭式、走廊式、流線型等，其中八字式、端墻式、跌水井是常用的形式。走廊式、流線型等，其中八字式、端墻式、跌水井是常用的形式。 1八字式洞口八字式洞口1）正八字式洞口）正八字式洞口涵洞與路線正交涵洞與路線正交 八字式洞口由敞開斜置的八字墻構成。八字墻洞口為重力式墻式結八字式洞口由敞開斜置的八字墻構成。八字墻洞口為重力式墻式結構，特點是：構造簡單、建筑結構較美觀，施工簡單，造價較低。構，特點是：構造簡單、建筑結構較美觀，施工簡單，造價較低。 涵洞類型與構造涵洞類型與構造涵洞類型與構造

20、涵洞類型與構造 潛入式八字翼墻潛入式八字翼墻 a）接小錐坡）接小錐坡 b）接水渠）接水渠涵洞類型與構造涵洞類型與構造直墻式洞口直墻式洞口 涵洞類型與構造涵洞類型與構造2）斜八字墻洞口）斜八字墻洞口 斜做洞口斜做洞口正做洞口正做洞口 正做洞口的翼墻一般正做洞口的翼墻一般采用正翼墻，較長一采用正翼墻，較長一側的翼墻叫大翼墻，側的翼墻叫大翼墻，較短的叫小翼墻。較短的叫小翼墻。 涵洞類型與構造涵洞類型與構造2端墻式洞口端墻式洞口涵洞類型與構造涵洞類型與構造 3跌水井洞口跌水井洞口涵洞類型與構造涵洞類型與構造4扭坡式洞口扭坡式洞口 5平頭式平頭式(領圈式領圈式)洞口洞口 涵洞類型與構造涵洞類型與構造 6

21、走廊式洞口走廊式洞口 涵洞的設計涵洞的設計一、涵洞的勘測步驟一、涵洞的勘測步驟 1外業(yè)測量外業(yè)測量1）勘測前的準備工作）勘測前的準備工作收集沿線和區(qū)域地質特征資料及地質圖；收集沿線和區(qū)域地質特征資料及地質圖；通過水利部門了解現有及規(guī)劃的水利設施、降雨等資料；通過水利部門了解現有及規(guī)劃的水利設施、降雨等資料；3組織與配備完成該項勘測任務的人員、儀器、工具等。組織與配備完成該項勘測任務的人員、儀器、工具等。2）現場測量）現場測量確定涵洞的位置確定涵洞的位置根據已定的路線的走向及水流流向確定涵洞中心樁號，并測定涵洞中線與路根據已定的路線的走向及水流流向確定涵洞中心樁號，并測定涵洞中線與路線的夾角（斜

22、交角）；線的夾角（斜交角）；河溝縱斷面測量河溝縱斷面測量河溝縱斷面一般沿溝底施測，施測長度為上、下游洞口外河溝縱斷面一般沿溝底施測，施測長度為上、下游洞口外20米（如遇有跌水米（如遇有跌水陡坡時要適當增加施測長度），并采用陡坡時要適當增加施測長度），并采用1：100或或1：200的比例繪出河溝縱斷的比例繪出河溝縱斷面圖。面圖。 涵洞的設計涵洞的設計測繪涵位地形圖測繪涵位地形圖 內容包括路線、河溝、附近建筑物的相對位置；涵位的路線里程樁號；歷史內容包括路線、河溝、附近建筑物的相對位置；涵位的路線里程樁號；歷史洪水位泛濫范圍；原地面（含河溝底）主要特征點的標高等。洪水位泛濫范圍；原地面（含河溝底）

23、主要特征點的標高等。 地質勘探地質勘探 涵洞的位置應盡量設在地質構造和河床穩(wěn)定之處。為了了解涵洞基底土壤的涵洞的位置應盡量設在地質構造和河床穩(wěn)定之處。為了了解涵洞基底土壤的承載能力、地質構造和地下水情況及其對構造物的穩(wěn)定性影響等，就必須進承載能力、地質構造和地下水情況及其對構造物的穩(wěn)定性影響等，就必須進行地質勘探。涵洞工程的地質勘探采用調查與挖探、鉆探相結合。行地質勘探。涵洞工程的地質勘探采用調查與挖探、鉆探相結合。 5外業(yè)核對外業(yè)核對 待路線設計線確定后，將涵洞結構型式示意圖繪在河溝縱斷面上進行現場核待路線設計線確定后，將涵洞結構型式示意圖繪在河溝縱斷面上進行現場核對，最后確定涵洞布置方案、

24、結構型式、孔徑、涵底標高、涵底坡度及洞口對，最后確定涵洞布置方案、結構型式、孔徑、涵底標高、涵底坡度及洞口型式等。型式等。 涵洞的設計涵洞的設計二、涵洞設計二、涵洞設計 1涵洞的平面布置涵洞的平面布置涵洞位置一般應服從路線走向，只有遇到大洼深溝或與路線斜交夾角太小，涵洞位置一般應服從路線走向，只有遇到大洼深溝或與路線斜交夾角太小，工程量過大或施工困難時，才進一步權衡利弊，在不降低路線標準的前提下工程量過大或施工困難時，才進一步權衡利弊，在不降低路線標準的前提下局部調整路線，使之從較好的涵位通過。局部調整路線，使之從較好的涵位通過。1）涵洞應布置在地質條件良好，地基穩(wěn)定的地段。當無法避開不良地段

25、時）涵洞應布置在地質條件良好，地基穩(wěn)定的地段。當無法避開不良地段時，涵洞基礎及地基必須進行特殊加固處理。，涵洞基礎及地基必須進行特殊加固處理。2）涵洞位置和方向的布設，應盡量與水流方向一致，以使水流順暢。）涵洞位置和方向的布設，應盡量與水流方向一致，以使水流順暢。3）山區(qū)河溝的涵洞布設）山區(qū)河溝的涵洞布設盡量保持河溝水流的天然狀態(tài)，一般應一溝一涵，在條件允許的情況下可盡量保持河溝水流的天然狀態(tài)，一般應一溝一涵，在條件允許的情況下可改溝合并；改溝合并；設置截水溝的地段，在截水溝排水出口處應設置涵洞（圖設置截水溝的地段，在截水溝排水出口處應設置涵洞（圖5-25），以免水），以免水順邊溝流經距離過長

26、而沖刷路面和路基。順邊溝流經距離過長而沖刷路面和路基。4）平原區(qū)河溝的涵洞布設）平原區(qū)河溝的涵洞布設涵洞的設計涵洞的設計 圖圖5-25 截水溝急流槽處設涵洞截水溝急流槽處設涵洞 涵洞的設計涵洞的設計2涵洞的立面布置涵洞的立面布置根據地形、地質及水文等條件，洞身立面布置有如下形式：根據地形、地質及水文等條件，洞身立面布置有如下形式：1）平坦地段的一般形式）平坦地段的一般形式 涵洞的設計涵洞的設計 2）斜坡布置形式）斜坡布置形式 當天然溝床縱坡大于當天然溝床縱坡大于510時，為使涵洞洞身與溝底天然坡度一時，為使涵洞洞身與溝底天然坡度一致，并減少挖基土石方數量和縮短涵洞長度，常采用斜坡布置形式。致，并減少挖基土石方