《DB63_T 2083-2022 公路波纹钢管涵洞通道设计规范.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《DB63_T 2083-2022 公路波纹钢管涵洞通道设计规范.docx（42页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、DB63/T20832022目次前言.III1范围.12规范性引用文件.13术语和定义.24总则.35基本要求.3适用条件.3布设要求.3孔径与净空.46构件及材料.5一般规定.5构件要求.5材料要求.67地基及垫层设计.7一般规定.7地基设计.7垫层设计.88构造设计.8一般规定.8波纹钢管构造.8连接构造.10加劲肋板构造.11结构性回填.12减载板构造.13洞口构造.139主体结构设计.15一般规定.15设计计算.1510防渗及防腐设计.16一般规定.16防渗设计.16防腐设计.1711附属工程设计.18一般规定.18洞内工程.18IDB63/T20832022洞外工程.19附录A（规范
2、性）波纹钢管构造参数.20附录B（规范性）结构性回填最小填土厚度计算.21附录C（规范性）波纹钢管结构设计计算.23参考文献.34IIDB63/T20832022公路波纹钢管涵洞通道设计规范1范围本文件规定了公路波纹钢管涵洞通道工程设计的术语和定义、总则、基本要求、构件及材料、地基及垫层设计、构造设计、主体结构设计、防渗及防腐设计和附属工程设计等内容。本文件适用于公路波纹钢管涵洞通道工程设计。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB
3、/T700碳素结构钢GB/T706热轧型钢GB/T1231钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件GB/T1591低合金高强度结构钢GB/T2518连续热镀锌和锌合金镀层钢板及钢带GB/T14683硅酮和改性硅酮建筑密封胶GB/T17643土工合成材料聚乙烯土工膜GB/T19250聚氨酯防水涂料GB/T26528防水用弹性体(SBS)改性沥青GB/T27806环氧沥青防腐涂料GB/T34567冷弯波纹钢管GB50017钢结构设计标准GB50661钢结构焊接规范JC/T483聚硫建筑密封胶JT/T536路桥用塑性体改性沥青防水卷材JGJ82钢结构高强度螺栓连接技术规程JT/T722公
4、路桥梁钢结构防腐喷涂技术条件JTG2120公路工程结构可靠性设计统一标准JTG/T2231-01公路桥梁抗震设计规范JTG3363公路桥涵地基与基础设计规范JTG/T3650公路桥涵施工技术规范JTG/T3365-02公路涵洞设计规范JTGB01公路工程技术标准JTGD30公路路基设计规范JTGD40公路水泥混凝土路面设计规范JTGD50公路沥青路面设计规范JTGD60公路桥涵设计通用规范DB63/T20832022JTG/TD81公路交通安全设施设计细则JTG/TF20公路路面基层施工技术细则JTG/TF30公路水泥混凝土路面施工技术细则JTGF40公路沥青路面施工技术规范DB63/T173
5、5波纹钢板拱桥设计规程DB63/T1850公路波纹钢板挡土墙设计规范3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。螺旋波纹钢管钢带经轧制及螺旋锁缝咬合制成的，具有完整截面的钢管。来源：GB/T34567-2017,3.1.1环形波纹钢管钢板或者钢带经焊接后冷弯加工制成环形波纹，具有圆形截面的钢管。来源：GB/T34567-2017,3.1.6波纹钢板件波纹钢板经形弧加工制成的具有一定曲率的板件。来源：GB/T34567-2017,3.1.8拼装波纹钢管由波纹钢板件通过高强度螺栓连接拼装不同截面的钢管。来源：GB/T34567-2017,3.1.7，有修改波纹钢管涵洞洞身由螺旋波纹钢管、环形波纹钢管或
6、波纹钢板件拼装管构成，具有过水能力的管状形构筑物。波纹钢管通道由波纹钢板件拼装管和管内路面构成，具有通行车辆、人员等功能的管状形构筑物。孔径（直径）波纹钢管涵洞通道管内水平方向对应波峰之间的最大距离。计算直径波纹钢管内水平方向的波纹中性轴（波峰与波谷之间的1/2处）之间的最大距离。计算矢高波纹钢管圆形管为波纹中性轴处管的直径、管拱形为波纹中性轴处管底至管顶高度的0.5倍。螺栓连接副2DB63/T20832022用于波纹钢管连接的高强度螺栓标准套装组合件，由螺栓、螺母和钢垫片组成。加劲肋板波纹钢管周长1/3弧长的波纹钢板件连接安装于波纹钢管顶部的部件。减载板布置于波纹钢管顶结构性回填层中的钢筋混
7、凝土板。最小填土厚度保证波纹钢管涵洞通道结构稳定性和发挥土钢结合相互作用的管顶最小覆土厚度（管顶至路面底层之间的最小距离）。4总则设计应遵循“安全、耐久、环保、适用、经济”原则。应综合考虑公路等级、地形地貌、地质、水文、进出口排水、通行条件、路基填高、最小填土厚度、材料运输、施工条件、养护等因素合理布设。设计洪水频率、设计荷载、设计安全等级和结构重要性系数等，应符合JTGD60、JTG/T3365-02和JTG2120规定。通行二级及以上公路的通道不宜采用波纹钢管结构。位于腐蚀环境时应进行防腐蚀设计。一级及以上公路的波纹钢管涵洞通道主体结构设计使用年限不应低于50年、二级及以下公路不应低于30
8、年。5基本要求适用条件5.1.1碎石土、砂土、粉土、黏性土、软土、岩石等地质条件均可设置波纹钢管涵通道，其他地质条件可经论证后设置。5.1.2下列条件宜优先设置：a)设计基本地震动峰值加速度大于或等于0.2g的地区；b)地基承载力相对较低的路段；c)地形条件复杂路段，涵洞需分岔、曲线布设时；d)砂、石等原材料缺乏地区；e)多年冻土路段；f)交通应急抢险保通等工程。布设要求5.2.1涵洞通道位置应符合公路路线布设要求。5.2.2波纹钢管排洪涵洞或通道兼排水功能时，应详细调查、分析历史最大洪水量，合理布设孔径（直径），并采取防洪等安全措施。3波纹钢管通道类型通道内建筑限界（净空）/m参考孔径（直径
9、）/m净高h净宽w汽车通道三级、四级公路4.5路基宽度9.0（40km/h）8.5（30km/h）7.6（20km/h双车道）6.1（20km/h单车道）等外公路3.56.07.5农牧通道3.24.05.1拖拉机或畜力车通道2.74.04.8人行通道、动物通道2.54.04.7注：表列净宽、参考孔径（直径）不包括通道内两侧需设置防撞墙、人行道（检修道）、过水沟渠等。波纹钢管涵洞长度/m最小孔径（直径）/m备注15.0灌溉涵1.0内径（）3.0m时，涵洞内顶点至最高流水面净高/4；内径（）3.0m时，涵洞内顶点至最高流水面净高0.75m排洪涵1.515.030.01.530.060.02.060
10、.02.5注：高寒高海拔地区有涎流冰影响的波纹钢管涵洞，应视涎流冰最大聚集量增加净高或内径。DB63/T208320225.2.3根据工程现场勘察结果，可按单孔、双孔或多孔布设。5.2.4洞口的型式和尺寸应具有过水能力并保证路堤的稳定。5.2.5涵洞通道中线与道路中线宜正交布设。涵洞斜交时交角不宜大于45（分岔或曲线布设时根据现场实际布设交角），通道斜交时交角不宜大于30。5.2.6涵洞通道其他布设要求应符合JTG/T3365-02和JTGD60规定。孔径与净空5.3.1波纹钢管涵洞孔径应符合下列规定：a)涵洞孔径（直径）宜采用1.00m、1.25m、1.50m、2.00m、2.50m、3.0
11、0m、4.00m、5.00m、6.00m、7.00m、8.00m、9.00m、10.00m；b)采用无压力式涵洞设计，孔径应根据JTG/T3365-02有关勘测、水文和水力等计算确定，最小孔径（内径）、涵洞内顶点至最高流水面净高应符合表1规定；c)涵管下部埋置于地下时的管内底部铺砌，不应小于表1规定的最小孔径截面。表1波纹钢管涵洞不同长度的最小孔径5.3.2应根据通道功能和交通特征，合理确定通道净空（净宽、净高）及孔径，并符合下列规定：a)通道建筑限界（净空）及波纹钢管参考孔径（直径）见表2，建筑限界（净空）见图1。通道孔径（直径）根据建筑限界净空（净高、净宽）计算确定；b)通道长度超过20.
12、0m、敷设排水管（沟、渠）、机车通道兼人行通道时，加宽通道内净宽。表2波纹钢管通道建筑限界及参考孔径（直径）DB63/T20832022标引序号说明：1波纹钢管；2填料过渡层及路面；e建筑限界顶角宽度（1.0m）；h净高；j检修道或人行道；w净宽（通行道宽度）。图1波纹钢管通道建筑限界（净空）示意图6构件及材料一般规定6.1.1螺旋波纹钢管用钢带，宜采用GB/T2518规定的牌号为S300GD+Z、S320GD+Z或S350GD+Z的热镀纯锌镀层结构钢。6.1.2钢板或钢带采用冷弯工艺加工环形波纹钢管或波纹钢板时，宜采用GB/T700规定的牌号为Q235碳素结构钢，或宜采用GB/T1591规定
13、的热轧钢牌号为Q355低合金高强度结构钢。钢级宜采用B级、C级或D级。6.1.3GB/T700规定的Q235B级沸腾钢轧制的钢板或钢带（钢牌号：Q235AF-U12350、Q235BF-U12353）不应用于环境温度等于或低于-20的波纹钢管结构。6.1.4不宜采用耐候结构钢或不锈钢复合钢板及钢带。6.1.5装配化安装连接应采用高强度螺栓连接副构件。6.1.6防渗密封垫应具有良好的抗冻、抗腐蚀性能。构件要求6.2.1波纹钢管（板件）应符合下列规定：a)螺旋波纹钢管用钢带的力学性能、尺寸、外形、重量及允许偏差符合GB/T2518规定；b)环形波纹钢管、波纹钢板件拼装管、加劲肋板使用的钢板或钢带，
14、其力学性能分别符合GB/T700和GB/T1591规定；5DB63/T20832022c)环形波纹钢管的管体（法兰）、三通或弯头波纹钢管、螺旋波纹钢管的管箍连接焊接，其焊缝内部缺陷应符合GB50661规定的检验等级B级和评定等级级质量要求，焊缝外观质量符合GB50661规定的一级焊缝等级要求；d)波纹钢管类型、波形（规格）参数见附录A。6.2.2连接件应符合下列规定：a)管箍用钢板或钢带与6.1.1和6.2.1a）的钢材相同；b)法兰用碳素结构钢、低合金高强度结构钢的力学性能分别符合GB/T700、GB/T1591规定，角钢截面面积、截面特性、理论重量等符合GB/T706规定；c)高强度螺栓连
15、接副用大六角头螺栓、大六角螺母和钢垫片性能符合GB/T1231规定。螺栓连接副、规格、性能等级及配套组合见8.3.1。材料要求6.3.1接缝密封及接缝处防水材料应符合下列规定：a)管箍连接、法兰连接、波纹钢板件拼装管连接安装的接缝密封垫符合GB/T34567规定；b)波纹钢管外壁的螺母及钢垫片和法兰接缝防水处理，采用硅酮密封胶（SR类）或双组分聚硫密封胶时，性能分别符合GB/T14683、JC/T483规定；c)波纹钢拼装管连接接缝处的防水处理，宜采用聚氨酯涂层（MPU类）和路桥用塑性体改性沥青防水卷材，性能分别符合GB/T19250和JT/T536规定；d)采用土工膜隔离（防水）层时，宜采用
16、高密度聚乙烯土工膜，性能符合GB/T17643规定。6.3.2喷涂防腐材料应符合下列规定：a)波纹钢管外壁与土体接触面的防腐喷涂层宜采用环氧沥青或改性沥青，性能分别符合GB/T27806、GB/T26528规定；b)波纹钢管内壁喷涂防腐（防磨蚀）材料品种、规格、性能符合JT/T722规定。6.3.3结构性回填材料应符合下列规定：a)选用砾类土、砂类土等低腐蚀性、低压缩性、易压实的填料；b)回填层的最大冻深范围内采用粗粒土，小于0.075mm颗粒（粉黏粒）含量不大于5%；c)不准许采用高液限的细粒土或黏性土、高液限粉土、盐渍土、膨胀土、含冰块土（冻结土）、泥炭、淤泥、草皮土、树（草）根土等以及对
17、波纹钢结构产生严重腐蚀性的土。6.3.4其他材料应符合下列规定：a)地基换填材料优先选用级配良好的砂砾混合料、砂质土、碎石土等；b)管基松铺砂砾垫层最大粒径不大于波纹钢管波深的0.5倍，且不大于50.0mm，小于0.075mm颗粒（粉黏粒）含量不大于5%；c)通道内防撞墙、涵洞内防磨蚀混凝土层、洞口路基边坡侧墙（挡土墙）和洞外等工程的水泥混凝土材料，符合JTG/T3650规定；d)洞口路基边坡侧墙（挡土墙）采用波纹钢板侧墙时的材料，符合DB63/T1850规定；e)通道内道路路面基层材料符合JTG/TF20规定，水泥混凝土路面材料符合JTG/TF30规定，沥青路面材料符合JTGF40规定；f)
18、减载板钢筋混凝土材料符合JTG/TF30规定。6地基地质地基处理最小厚度/mm地基处理方案优质土地基（碎石土、卵石土、砂砾、粗砂等）地基表层压（夯）实处理压实度95%一般土质地基（中砂、细砂等砂土）10002000300换填粗粒土（砂砾等），压实度95%20000.2粉土、黏性土、软土等地基100050000.30.5，且不小于500mm应符合JTGD30、JTG3363的规定，压实度95%50000.20.3岩石地基200mm400mm（波深小于55mm时采用较小值、波深大于或等于55mm时采用较大值）。当管顶以上填土高度大于5.0m时，管顶以上填土每增高1.0m，地基处理厚度增加40mm按
19、7.2.2规定处理湿陷性黄土、盐渍土、多年冻土等地基应符合7.2.3的规定注：为波纹钢管直径，以mm计。DB63/T208320227地基及垫层设计一般规定7.1.1地基设计应分析管底下部及起拱线两侧结构性回填范围（见8.5.3）、地基土体的均匀连续力学特性、承载力和沉降性能。7.1.2地基处理宽度（沿路线方向）应不小于8.5.3规定的结构性回填最小宽度，长度应为波纹钢管底部全长和洞口部分。7.1.3应根据波纹钢管自重、土-钢结合共同受力、土拱效应和柔性结构等特性，结合JTG3363规定对地基及基础、地基承载力、沉降和稳定性等进行计算。7.1.4涵洞位于10.3.6规定的中度或严重磨蚀环境时，
20、管体下部埋置于洞口标高以下深度不宜小于50cm，管内铺砌后的截面空间应满足5.3.1规定。地基设计7.2.1地基处理最小厚度及处理方案，应符合表3规定。表3地基处理最小厚度及处理方案7.2.2岩石地基应符合下列规定：a)岩石与土质地基衔接段清除风化层或表层，衔接段换填长度不小于波纹钢管直径的1.5倍；b)风化岩层处理厚度为满足地基承载力要求；c)采用级配砂砾等材料换填处理，换填压实度不小于95%。7.2.3其他特殊岩土地基处理应符合下列规定：a)湿陷性黄土、盐渍土、多年冻土地基处理及封水层处理符合JTGD30和JTG3363规定；b)换填处理压实度不小于95%。7.2.4管拱形拱脚处的极限状态
21、或压力不满足附录C.6计算要求时，应进行加固设计（见图2）。7DB63/T20832022标引符号说明：b管拱形底部半径；h管拱形拱脚处半径。图2管拱形拱脚处地基加固处理示意图7.2.5除岩石地基外，应根据地基的预期最大变形（沉降量）、管底纵坡和填土高度等因素综合确定设置防沉降积水的预拱度。一般在管基上预留设置管顶以上总填土高度（）的0.25%0.5%与管长度（）的0.3%0.6%之和的预拱度；多年冻土路段或部位的波纹钢管涵洞预拱度可适当增大，且涵洞中心的高程不高于进水口的高程。7.2.6涵洞洞口底部应衔接设置混凝土枕梁基础，宽度不小于30cm、长度不小于波纹钢管直径，基础埋深应在季节性最大冻
22、深以下不小于25cm，并对基础土质进行防冻处理。7.2.7涵洞通道洞口构筑物地基及基础和洞口路基边坡挡墙设计，应符合JTGD30和JTG3363规定。垫层设计7.3.1管基垫层应采用级配砂砾，松铺厚度应填充波谷（波深），最大厚度不宜大于波深的1.6倍，且不小于波深的1.3倍。7.3.2圆管形截面的管基宽度，平面地基上安装时宜为管径的0.4倍，开槽安装时应为槽的弧长；管拱形截面的管基垫层宽度宜为管底弧长的1.2倍。8构造设计一般规定8.1.1波纹钢管涵洞通道采用闭口结构形式，截面形式宜采用圆管形和管拱形，见图3。8.1.2波纹钢管（闭口结构）截面不能满足排水或通行能力时，宜采用波纹钢板拱形（开口
23、结构）截面，并按DB63/T1735规定进行设计。8.1.3涵洞分岔或曲线布设时，除现场采用管箍、法兰和波纹钢板件高强螺栓连接外，分岔或曲线段的波纹钢管弯头、三通等连接采用工厂焊接连接成整装构件。波纹钢管构造8.2.1分节整装螺旋波纹钢管构造见图4分图a）、分节整装环形波纹钢管构造见图4分图b）、波纹钢板件构造见图4分图c）和波纹钢板件拼装管构造见图4分图d）。8DB63/T20832022a）圆管形截面b）管拱形截面标引符号说明：D波纹钢管直径；管顶以上回填总厚度（含路面结构层厚度）；h计算直径（波纹中性轴处计算）；V计算矢高（波纹中性轴处计算）；矢高（波纹中性轴处计算）；结构性回填最小宽度
24、范围区；b管拱拱底部半径；h管拱拱脚处半径；t圆管半径或管拱拱顶半径。图3波纹钢管涵洞通道截面形式示意图a）螺旋波纹钢管b）环形波纹钢c）波纹钢板件d）波纹钢板件拼装管标引符号说明：波纹钢管直径；波纹钢板件弧线长；波纹钢管波纹的波距。图4分节整装波纹钢管和波纹钢板件拼装管构造示意图8.2.2分节整装波纹钢管最大直径应根据运输条件确定，孔径（直径）不宜大于3.0m；当孔径（直径）大于3.0m时,宜采用波纹钢板件拼装管。9钢垫片类型尺寸类别配套螺栓规格M12M16M20M24管箍和法兰螺栓平面型钢垫片平面尺寸/mm25.033.0厚度/mm3.84.8波纹钢板螺栓连接凸凹面型钢垫片平面尺寸/mm3
25、0.030.040.045.048.055.0厚度/mm2.53.03.0注：凸凹面型钢垫片厚度为最薄处厚度。螺栓连接副组合性能等级及硬度螺栓扭矩系数大六角头螺栓大六角螺母钢垫片18.8S24HRC31HRC8H30HRC35HRC45HRC0.1100.150210.9S33HRC39HRC10H32HRC注1：S、H分别为螺栓和螺母的性能等级符号，HRC为螺栓和螺母的洛氏硬度。注2：螺栓连接副组合1和组合2在设计螺栓连接时，按满足计算强度（性能等级）配套组合采用。波距波高（）/mm波纹钢管直径/mm法兰角钢边宽厚度/mm高强度螺栓规格2005510003000707M16DB63/T208
26、320228.2.3波纹钢板件标准长度和宽度宜符合GB/T34567规定，当波纹钢板件拼装管和加劲肋板的局部长度和宽度需减小时，依据直径等计算确定。8.2.4波纹钢管类别、构造参数见附录A。连接构造8.3.1分节整装螺旋波纹钢管管箍连接、环形波纹钢管法兰连接和波纹钢板件拼装管采用高强度螺栓连接，并符合以下规定：a)高强度螺栓连接副性能等级配套组合应符合表4规定；b)螺栓连接副的钢垫片尺寸见表5，钢垫片的螺栓孔型及孔径应与被连接件一致；c)凸凹面型钢垫片的凸凹面半径与波纹钢板件的波峰处或波谷处半径一致；d)根据JGJ82的规定计算确定螺栓长度，终拧后外露出23个扣丝。表4高强度螺栓连接副性能等级
27、配套组合及扭矩系数表5钢垫片尺寸8.3.2分节整装环形波纹钢管法兰连接构造应符合GB/T34567规定，法兰螺栓孔距不大于157mm（弧长）并均匀分布。法兰尺寸及连接螺栓规格见表6。表6法兰尺寸及连接螺栓规格8.3.3分节整装螺旋波纹钢管连接构造应符合下列规定：a)分节整装螺旋波纹钢管的管身咬口连接构造及咬合力、管箍连接构造符合GB/T34567规定；b)管箍的波形（规格)及壁厚与被连接的主体管节相同；c)管箍连接螺栓规格及段式见表7。10波距波高（）/mm孔径（直径）/mm高强度螺栓规格（公称直径）螺栓孔（标准圆孔）直径，不大于/mm每波纹数量（个）承压型连接摩擦型连接20055300050
28、00M1618.0017.934或M2022.0022.52340015050008000M1626.0026.5268000M2018.0017.936注：当接缝连接强度计算的螺栓规格或螺栓数量大于表列规格或数量时，采用计算的螺栓规格或数量。否则，采用表列螺栓规格或数量。波距波高（）/mm高强度螺栓规格管箍连接段式螺旋波纹钢管直径/mm螺栓规格螺旋波纹钢管直径/mm管箍段式681310001400M121000二段式14002000M1610001600二段式16002000三段式7525、76.225.415003000M1610001600二段式16003000三段式DB63/T2083
29、2022表7管箍连接螺栓规格及段式8.3.4波纹钢板件拼装管连接构造应符合下列规定：a)拼装波纹钢管的板件端头（短边）纵缝采用错缝连接、板件侧边（长边）环缝采用通缝连接，不应焊接连接；b)波纹钢板件连接螺栓孔采用标准圆孔，螺栓规格（公称直径）配套的孔径见表8，孔位、孔边距和孔间距符合GB/T34567规定；c)波纹钢板件拼装管纵缝（板件端头）连接的螺栓规格及数量符合表8规定，环缝（板件侧边）采用单排螺栓连接，规格及螺栓连接副配套性能等级与纵缝（板件端头）连接相同。表8螺栓规格配套的螺栓孔径加劲肋板构造8.4.1孔径（直径）大于或等于8.00m的波纹钢板件拼装管，孔径（直径）6.00m小于8.0
30、0m且壁厚为附录A规定的最小值、管顶填土总厚度（含路面结构层）大于5.0m的波纹钢板件拼装管，均应增设波纹钢加劲肋板。8.4.2加劲肋板的波形、壁厚、宽度、弧形曲面及半径、镀锌层厚度等，应与主体结构的波纹钢板件相同。8.4.3加劲肋板与波纹钢管主体结构波峰对波峰连接，见图5分图b），加劲肋板螺栓孔布设应与波纹钢管主体结构螺栓孔一致，并利用主体结构螺栓一体化连接，形成组合截面。8.4.4加劲肋板宜设在波纹钢管顶纵轴线上，截面长度为圆心角120扇形弧长，呈扇形组合截面，见图5分图a）；沿波纹钢管顶纵轴线每间隔3个波距设置，见图5分图b）。11波纹钢管涵洞通道计算直径h/m管外侧结构性回填最小宽度/m结构性回填最小宽度/mh=1.01.5h0.52+h+（1）1.0h2.01.0h0.5hDB63/T20832022a）波纹钢管顶加劲肋板截面构造b）波纹钢管顶加劲肋板纵向构造（波峰对波峰连接）标引序号说明：1波纹钢管涵洞通道主体结构；2波纹钢加劲肋板。图5波纹钢管顶加劲肋板构造示意图结构性回填8.5.1波纹钢管顶（波峰）以上的结构性回填最小填土厚度（见图6），并按附录B规定计算确定。a）无加劲肋板的最小填土厚度b）