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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流小桥涵课程设计说明书.精品文档.河南理工大学公路小桥涵课程设计说明书班 级：道桥1001班 姓 名： 学 号：311007020723 指导老师：日 期：1013年07月目 录一、 小桥涵课程设计任务书11.设计目的和要求12.设计资料13.设计任务1二、小桥涵课程设计说明书31.工程资料32. 资料收集33.水文计算44.涵洞水力计算45.几何设计56.涵洞结构设计77. 涵洞工程量计算108. 工程量计算表13参考文献14一、 小桥涵课程设计任务书1.设计目的和要求 本课程设计通过一个常用、典型的涵洞的设计（包括水文计算、水力计算、涵洞几
2、何设计和结构计算等），让学生将所学到的理论知识与设计方法运用于具体的设计实践中，提高专业设计能力及创造性思维能力，使所学知识能够融会贯通。 设计要求 ：（1）学生需认真阅读课程设计任务书，熟悉有关设计资料及参考资料，熟悉各种设计规范的有关内容，认真完成任务书规定的设计内容。 （2）学生均应在教师指导下、在规定的时间内独立完成规定的内容和工作量。 （3）课程设计的成果为计算书1份和手工（CAD）A3图2张以上。要求计算书内容计算准确、文字通顺、书写工整。要求图纸、图面布置合理、正确清晰、符合制图标准及有关规定，用工程字注文。2.设计资料 （1）地形资料见附图，自选一个汇水区域，自拟一个地理区域及
3、地质条件。（2）设计荷载：根据道路等级选用。（3）设计洪水频率及最大冰冻深度：设计洪水频率根据等级选用，最大冰冻深度：1.0 米。（4）地震烈度 8度。3.设计任务 进行水文计算确定设计流量，完成一道石台钢筋混凝土盖板桥（涵）设计、钢筋混凝土圆管涵、金属波纹管管涵、石拱（桥）涵或箱涵，应进行结构分析和方案比选，选择最佳方案进行设计。本课程设计要求每位学生根据所给定的设计资料，独立完成一道涵洞，进出口形式（八字墙、锥坡）自定，图幅采用三号图，全套设计成果主要内容有：涵洞布置图（三视图）；结构配筋图及细部构造图；进出口结构尺寸；工程数量表；设计计算说明书。 二、小桥涵课程设计说明书1.工程资料河南
4、省信阳市某县级公路某区段要设置一涵洞，现在一直此区段的地形图(1：5000)已经给出，需要在此区段设置一泄洪涵洞。另外还知道该路段为填方路段，路面标高为102.5。2. 资料收集根据已知的地形图，绘制出汇水区的轮廓，并在地形图上绘制出主河沟，在地形图用55mm的方格划分汇水区，并通过计算机可以计数的特点查取这些正方行的个数，统计如下表：对象总数1/4格个数1/2格个数3/4格个数有效方格数756181522729.5计算汇水区面积：即：汇水区面积约为0.456。计算主河沟长度：在地形图上分段标注出主河沟各区段的长度，现在列出主河沟各区段的长度如下表：19.0518.5923.6118.1912
5、.8321.357.596.532.8411.0911.0818.811.5715.8主河沟长度为：。主河沟各区段的高差统计如下表：115325221551054.4计算主河沟平均纵坡：将上面计算的主河沟长度及各段高差代入此公式计算出主河沟的平均纵坡为：3.水文计算由于缺乏实地调查的条件，现在采用暴雨推理法进行水文计算。查阅河南省暴雨等值线图得到:汇流时间值的计算：北方公式：查表：确定暴雨递减指数n值：查阅暴雨递减指数n值分区图，该地区属于类分区。查阅暴雨递减指数n值分区表，根据上面的汇流时间值的计算，可以查到损失参数值计算：北方公式：查阅损失参数分区和系数指数值，类土得到：将以上计算内容代入
6、到流量计算公式里面：4.涵洞水力计算采用无压力式涵洞，入口形式采用八字翼墙墙式洞口。假设涵洞的净高为2.4m,涵洞进水口处水面以上的最小净空高度为0.5m,根据设计流量。此处应当设置一盖板涵或者箱涵，为了施工方便，加快施工进度，采用盖板涵。根据流量计算涵洞孔径。涵前水深为：根据涵洞设计流量，计算涵洞的孔径：代入上的计算可以得到：验算：所以上面的计算是满足要求的。经过上面的计算可知：净跨径： 净高： 5.几何设计拟定常规尺寸涵底纵坡不应小于0.3%，所以此涵洞涵底坡度设置为1%。涵底铺设厚度为30cm的M7.5砂浆砌30号片石。进、出水洞口形式采用构造简单、造价低、外形美观、施工方便的八字墙，涵
7、洞进出口尺寸如下：八字墙垂直顶宽：；墙身与其基础垂直襟边：；墙身端部断面的高度：；墙身根部断面高度：；涵桥面板厚：；台帽厚取。涵台上部宽度取为，涵台下部宽度基础厚度在离洞口2m范围内厚度为，其余部分可以取为。截水墙宽度取为20cm，埋深与基础同深。涵洞洞身部分的高程与尺寸计算：路基设计高程为：路基边缘高程为涵底高程计算根据涵位中心桩号处原地面高程减去30cm清底厚度（即）得出，即 确定进出口处的建筑高度及涵洞中心涵台高度进水洞口高度：出水洞口净高：涵洞中心净高进出水口建筑高度涵长计算由以上的计算以及：帽石顶面宽度：路基边纵坡：路基左右侧边缘设计高程与涵洞中心基础顶面高程之差：可以得到:涵洞全长
8、：6.涵洞结构设计由上面的计算可知：涵洞的跨径为2.44m，涵洞的净高为2.4m，涵洞上部采用预制混凝土盖板，厚度为200mm，长度为3000mm，支承长度为280mm，预制板宽度为1200mm。设计计算：对于正交盖板涵，板的长宽之比为，所以可以按照单向板来设计计算。荷载计算：永久作用：涵洞上部填土平均厚度为，每延米宽度上土的重度为：路面混凝土铺装：盖板自重为：综上作用于盖板上的永久作用为：可变作用：由于填土厚度大于0.5m，所以可以不计冲击荷载的作用。汽车荷载作用如下： 车辆荷载横向影响车辆荷载纵向影响在横向上车辆荷载影响的宽度为：说明横向上车辆荷载可以全部施加于盖板上，并且相邻两辆车的影响
9、叠加在一起，共同作用于盖板上。在纵向上车辆荷载影响的长度为：每延米宽度上荷载可以用下面的计算计算弯矩效应：永久作用产生的效应：活荷载产生的效应：弯矩组合值：正截面配筋：计算受压区高度：计算主筋面积：选用16110，总面积为。正截面承载力强度验算：满足要求。裂缝宽度验算：最大裂缝宽度可按照下面的计算公式计算：考虑钢筋的表面形状系数，取用,考虑荷载作用系数，长期作用时考虑与形状有关的系数。正常使用状态组合：短期组合：长期组合：裂缝宽度验算：满足要求。 截面的抗剪承载力计算可以照标准跨径为 2.5m的涵洞标准图设计。7. 涵洞工程量计算涵洞主体工程量计算钢筋混凝土盖板，根据涵洞总长度为14.78m，
10、混凝土预制板宽度为120cm，则需要混凝土板共计：12块主筋：20125架立钢筋12125箍筋质量：钢材用量共计：。混凝土涵台工程量计算：混凝土涵台采用C30混凝土。台帽厚度为11cm，高度为28cm，长度为14.78m，台帽体积计算：台身高度为270cm，台身顶宽度为40cm，底宽度为80cm，长度为14.78m。台身体积：则涵台所需混凝土数量为：。浆砌片石铺砌工程量计算：浆砌片石铺装厚度为30cm，采用M7.5砂浆砌30号片石，铺装宽度为2.44m,铺砌长度为14.78m。所需片石：扩大基础工程量计算：浆砌片石基础在洞口为了防止冻胀的影响，可以从洞口向内延伸2m范围内厚度为130cm，采用
11、M15砂浆砌30号片石，铺装宽度为120cm,其余部分铺砌厚度为60cm，宽度为120cm。工程量计算：涵洞洞口尺寸及工程数量涵洞设置成为正交八字翼墙，使用C20混凝土，水流扩散角相同，取,翼墙高度为2.8m,0.2m,墙顶宽度为28cm，翼墙背坡为4:1，基础厚度为60cm，襟边宽度为20cm，路基边坡为1:1.5。墙身体积计算：两个墙身体积为：两个翼墙基础的体积：翼墙基础体积按照下面的式子计算：代入基础体积计算公式：两个基础的体积为：洞口铺砌工程量计算：洞口铺砌采用M7.5砂浆砌30号片石，铺装厚度为30cm,根据几何关系可知：入口处铺装宽度为：出口处铺砌宽度为：铺砌面积：计算所需M7.5
12、砂浆砌30号片石工程量：帽石采用C20混凝土，工程量为：挡水墙工程量计算：挡水墙采用C20混凝土浇筑，其工程量为：8. 工程量计算表工程量计算表位置材料用量盖板335钢筋1226.4涵台C30混凝土48.81洞身铺砌M7.5砂浆砌30号片石10.82涵台基础M15砂浆砌30号片石30.88洞口翼墙C20混凝土13.2洞口铺砌M7.5砂浆砌30号片石11.92翼墙基础M15砂浆砌30号片石12.6帽石C20混凝土0.49挡水墙C20混凝土0.78由上表可知:需要钢筋共计1226.4，C30混凝土48.81，M7.5砂浆砌30号片石22.74，M15砂浆砌30号片石，C20混凝土14.47。参考文献 1 JTG/T D65-042007，公路涵洞设计细则S北京：人民交通出版社，20072 JT/GBQ 003-2003公路桥涵标准图钢筋混凝土盖板涵S北京：人民交通出版社，2003. 3 刘培文，等公路小桥涵设计示例M北京：人民交通出版社，2005.4 孙家驷公路小桥涵勘测设计M北京：人民交通出版社，2009