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1、1 涵洞通常是涵洞通常是为了公路排水或跨越相交道路、管了公路排水或跨越相交道路、管线以及其以及其它障碍物而修建的它障碍物而修建的结构物。在各条公路上都构物。在各条公路上都拥有相当数量的有相当数量的涵洞，一般情况下，平原区每公里有涵洞涵洞，一般情况下，平原区每公里有涵洞13道，山区道，山区35道，涵洞工程的投道，涵洞工程的投资约占公路工程占公路工程总投投资的的15%20%。涵洞涵洞设计与施工的合理性，与施工的合理性，对于整条公路的造价和使用于整条公路的造价和使用质量量有很大的影响。与此同有很大的影响。与此同时，涵洞，涵洞还与与农田水利建田水利建设有着密切有着密切的关系。的关系。1-6.1 涵洞的
2、构造涵洞的构造 洞身是涵洞的主体，其作用一方面保洞身是涵洞的主体，其作用一方面保证水流通水流通过，另一方面也直接承受另一方面也直接承受车辆荷荷载的的压力和上部填土的重力和上部填土的重量，并将其量，并将其传递给地基。既要求它具有保地基。既要求它具有保证设计流量流量通通过的必要孔径，同的必要孔径，同时又要求其本身又要求其本身坚固和固和稳定。洞定。洞身通常由承重身通常由承重结构（如拱圈、盖板等）、涵台基构（如拱圈、盖板等）、涵台基础，以及防水以及防水层和伸和伸缩缝等部分等部分组成。成。为了便于排水，涵了便于排水，涵洞洞身洞洞身应有适当的有适当的纵坡，最小排水坡，最小排水纵坡一般要求坡一般要求为0.3
3、%0.3%。6.1.1 洞身洞身2-6.1 涵洞的构造涵洞的构造1.圆管涵管涵 圆管涵主要由管身、基管涵主要由管身、基础、接、接缝及防水及防水层组成的，成的，如如图6-2所示。所示。3-6.1 涵洞的构造涵洞的构造 1 1）管管身身 作作为管管涵涵的的主主要要组成成部部分分，管管身身通通常常由由钢筋筋混混凝凝土土制制作作而而成成。管管身身多多采采用用预制制安安装装的的方方式式，其其预制制长度度通通常常有有0.5m0.5m和和1.0m1.0m两两类；管管径径有有0.50m0.50m、0.75m0.75m、1.00m1.00m、1.25m1.25m、1.50m1.50m、2.00m2.00m六种。
4、管身的壁厚随管径大小和填土高度而异。六种。管身的壁厚随管径大小和填土高度而异。（2 2）基）基础 根据地基的根据地基的强度的不同分度的不同分为：混凝土或：混凝土或浆砌片石砌片石基基础、垫层基基础等几种等几种类型。型。（3 3）圆管涵的接口构造及防水管涵的接口构造及防水层 4-6.1 涵洞的构造涵洞的构造 2.2.盖板涵盖板涵 盖板涵主要由盖板、涵台、基盖板涵主要由盖板、涵台、基础、洞身、洞身铺底、沉降底、沉降缝及及防水防水层等部分等部分组成，如成，如图6-36-3所示。所示。5-6.1 涵洞的构造涵洞的构造（1 1）盖板）盖板 盖板是涵洞的承重盖板是涵洞的承重结构部分，可分构部分，可分为石盖板
5、或石盖板或钢筋混凝土盖板。跨径在筋混凝土盖板。跨径在2m2m以下，并且石料丰富以下，并且石料丰富时，可采，可采用石盖板。当跨径大于用石盖板。当跨径大于2m2m或在石料或在石料贫乏地区乏地区时，宜采用，宜采用钢筋混凝土盖板。筋混凝土盖板。（2 2）涵台、基）涵台、基础及洞身及洞身铺底底 这些部位多采用些部位多采用浆砌砌块、片、片石构成，砂石构成，砂浆强度等度等级可可为M2.5M2.5或或M5.0M5.0。一般情况下，基。一般情况下，基础厚度厚度60cm60cm，铺底厚度底厚度30cm30cm。图6-4 6-4 箱涵箱涵（3 3）沉降）沉降缝 一般沿洞身方向每隔一般沿洞身方向每隔3 36m6m设置
6、一道沉降置一道沉降缝，具体位置需具体位置需结合地合地质的的变化情况及路堤的高度而定；同化情况及路堤的高度而定；同时在涵洞与急流槽、端在涵洞与急流槽、端墙、翼、翼墙等等结构分段构分段处也也应设置沉降置沉降缝，以免洞口的沉降影响洞身。沉降，以免洞口的沉降影响洞身。沉降缝应当当贯穿整个断面穿整个断面（包括基（包括基础），），缝宽约2 23cm3cm。6-6.1 涵洞的构造涵洞的构造3.箱涵箱涵 箱涵作箱涵作为整体整体闭合式合式钢筋混凝土框架筋混凝土框架结构，具有良构，具有良好的整体性和抗震性，在好的整体性和抗震性，在软土地基及高等土地基及高等级公路上公路上应用用广泛。主要广泛。主要组成部分有成部分有
7、钢筋混凝土涵身、翼筋混凝土涵身、翼墙、基、基础、变形形缝等，如等，如图6-4所示。所示。7-6.1 涵洞的构造涵洞的构造（1）涵身）涵身 由由钢筋混凝土构成，洞口断面一般筋混凝土构成，洞口断面一般为长方形方形或正方形。箱涵常用的跨径有或正方形。箱涵常用的跨径有200cm、250cm、300cm、400cm、500cm等，壁厚一般等，壁厚一般为2235cm。（2）翼）翼墙 在涵身靠洞口在涵身靠洞口侧的两端修建的的两端修建的钢筋混凝土薄筋混凝土薄壁壁结构，与洞身构，与洞身连成一个整体。壁厚一般成一个整体。壁厚一般为3141cm。翼翼墙主要用于洞身与主要用于洞身与进出口出口锥坡的坡的连接，起支接，起
8、支挡路基填土路基填土的作用。的作用。（3）基）基础 箱涵基箱涵基础一般一般为双双层结构。上构。上层为混凝土混凝土结构，厚构，厚10cm；下；下层为砂砂砾垫层，厚度，厚度为4070cm。（4）变形形缝 一般一般设在洞身中部，在洞身中部，连同基同基础变形形缝设置置一道通一道通缝。设于于顶、底板的上面和、底板的上面和侧墙的外面的外面。8-6.1 涵洞的构造涵洞的构造4.拱涵拱涵 拱涵主要由拱圈、拱涵主要由拱圈、护拱、拱上拱、拱上侧墙、涵台（墩）、基、涵台（墩）、基础、铺底、沉降底、沉降缝及排水及排水设施等部分施等部分组成，如成，如图6-5所示。所示。9-6.1 涵洞的构造涵洞的构造（1）拱圈）拱圈
9、拱圈是拱涵的承重拱圈是拱涵的承重结构部分，可由石料、混凝构部分，可由石料、混凝土、土、砖等材料构成。等材料构成。（2）护拱拱 主要作用是保主要作用是保护拱圈，防止荷拱圈，防止荷载的冲的冲击。通常。通常用石灰砂用石灰砂浆或水泥砂或水泥砂浆砌片石构成，砌片石构成，护拱高度一般拱高度一般为矢高矢高的一半。的一半。（3）涵台（墩）涵台（墩）是支撑拱圈并是支撑拱圈并传递荷荷载至地基的圬工构至地基的圬工构造物。造物。（4）沉降）沉降缝及排水及排水设施施 沉降沉降缝的的设置方法与盖板涵相同置方法与盖板涵相同。排水。排水设施施设于拱背及台背，其作用主要是排除路基的渗于拱背及台背，其作用主要是排除路基的渗水，使
10、拱圈免受水的浸水，使拱圈免受水的浸蚀，确保路基，确保路基稳定。定。10-6.1 涵洞的构造涵洞的构造5.倒虹吸管涵倒虹吸管涵 倒虹吸管涵是一种中段埋在地下的有倒虹吸管涵是一种中段埋在地下的有压力管道，力管道，见图6-6。主要由。主要由进口段、水平段和出口段三部分口段、水平段和出口段三部分组成。成。进口口段主要由段主要由进水口沟渠、沉淀池、水口沟渠、沉淀池、进水井等部分水井等部分组成；水平成；水平段是倒虹吸管的主体，由基段是倒虹吸管的主体，由基础、管身、接、管身、接缝等部分等部分组成；成；出口段主要由出水井及出水沟渠出口段主要由出水井及出水沟渠组成。成。11-6.1 涵洞的构造涵洞的构造6.1.
11、2 洞口建筑洞口建筑 洞口是洞身、路基、河道三者的洞口是洞身、路基、河道三者的连接构造物。洞口建接构造物。洞口建筑一般由筑一般由进水口、出水口和沟床加固三部分水口、出水口和沟床加固三部分组成。其作用成。其作用是平是平顺连接涵洞与河道，使水流接涵洞与河道，使水流进出出顺畅，还起着保起着保护路路基基边坡免受水流冲刷的作用。涵洞洞口的坡免受水流冲刷的作用。涵洞洞口的类型很多，有八型很多，有八字式、端字式、端墙式、跌水井、扭坡式、平式、跌水井、扭坡式、平头式、走廊式、流式、走廊式、流线形等。其中的八字式、端形等。其中的八字式、端墙式是常用形式，如式是常用形式，如图6-7所示。所示。12-6.2 涵洞施
12、工准涵洞施工准备6.2.1 准准备工作工作1.现场考察与考察与图纸核核对 涵洞开工前，涵洞开工前，认真学真学习、分析和研究、分析和研究设计文件和文件和图纸，领会会设计意意图，利用，利用设计资料、料、结合工程合工程现场的地的地形与地形与地质情况，情况，对涵洞的位置、方向、孔径、涵洞的位置、方向、孔径、长度、出度、出入口的高程，以及与灌入口的高程，以及与灌溉系系统的的连接等接等进行核行核对。2.施工施工测量与放量与放样 在具体放在具体放样中，涵洞施工中，涵洞施工设计图是施工放是施工放样的依据，的依据，根据根据设计中中线的里程，在地面上的里程，在地面上标定涵洞位置，并定涵洞位置，并设置置涵洞涵洞纵向
13、向轴线。13-6.3 涵洞施工工涵洞施工工艺6.3.1 管涵施工管涵施工 公路工程中的管涵多公路工程中的管涵多为钢筋混凝土筋混凝土圆管涵，一般采用在管涵，一般采用在工厂工厂预制管制管节，然后运往，然后运往现场安装的施工方法。其施工工安装的施工方法。其施工工艺一般一般为：管：管节预制、管制、管节运运输和管涵的安装等。和管涵的安装等。1.管管节的的预制和运制和运输 圆管涵管管涵管节预制制时可采用振可采用振动制管器法、离心法、制管器法、离心法、悬辊法、立式制管法等。成品法、立式制管法等。成品圆管涵的尺寸管涵的尺寸应满足足设计要求，要求，管管节的端面与其的端面与其轴线应满足相足相应的角度关系，管的角度
14、关系，管节的端面的端面和管壁内和管壁内侧等部位等部位应平滑、直平滑、直顺，管，管节的的强度度应符合符合设计要求。要求。14-6.3 涵洞施工工涵洞施工工艺2.管涵基管涵基础修筑修筑（1）地基土）地基土为岩石岩石时，管，管节下可采用无圬工基下可采用无圬工基础，管，管节下清除下清除风化化层或挖除或挖除软土土层后，填筑后，填筑0.4m厚的砂厚的砂垫层；出入口两端的端出入口两端的端墙、翼、翼墙下，在岩石下，在岩石层上用上用C15混凝土混凝土作基作基础，其深度，其深度应埋置在埋置在风化化层以下以下0.150.25m，并，并且最小等于管壁厚加且最小等于管壁厚加5cm。当。当风化化层过深深时，可改采用，可改
15、采用片石圬工基片石圬工基础，最深不大于，最深不大于1m。管。管节下下为硬岩硬岩时，可用，可用混凝土抹成与管混凝土抹成与管节密密贴的的垫层。（2）地基土）地基土为砾石土、卵石土或砂石土、卵石土或砂砾、粗砂、中砂、粗砂、中砂、细砂或匀砂或匀质粘性土粘性土时，管，管节下一般将采用无圬工基下一般将采用无圬工基础。15-6.3 涵洞施工工涵洞施工工艺（3）地基土）地基土为粘土粘土时，管，管节下下应采用采用0.5m厚的圬工基厚的圬工基础，出入口两端的端出入口两端的端墙、翼、翼墙基基础埋置深度埋置深度为1.01.5m；当；当地下水的地下水的冻结深度深度较浅浅时，埋深，埋深应不少于不少于冻结深度；当深度；当冻
16、结深度大于深度大于1.5m时，可在圬工基，可在圬工基础下用卵石和砂下用卵石和砂换填至填至冻结深度。深度。（4）管涵地基土）管涵地基土为软土土时，应根据根据软土土层的厚度的厚度进行相行相应的的处理。理。16-6.3 涵洞施工工涵洞施工工艺3.管管节安装安装 管管节安装安装应从下游开始，使接从下游开始，使接头面向上游；每面向上游；每节涵管涵管应紧贴在在垫层或基座上，使涵管受力均匀；所有或基座上，使涵管受力均匀；所有管管节应准确地按准确地按设计坡度敷坡度敷设。如管壁厚度不一致，。如管壁厚度不一致，应使内壁使内壁齐平。在敷平。在敷设过程中，要保持管内清程中，要保持管内清洁，无，无多余的砂多余的砂浆及其
17、它及其它杂物。物。17-6.3 涵洞施工工涵洞施工工艺 管管节安装可根据地形及安装可根据地形及设备条件，采用条件，采用滚动安装法（安装法（图6-86-8）、）、滚木安装法、木安装法、压绳下管法（下管法（图6-96-9）、）、龙门架安装架安装法和吊法和吊车安装法等。安装法等。18-6.3 涵洞施工工涵洞施工工艺管管节安装的施工要点如下：安装的施工要点如下：（1 1）管座混凝土）管座混凝土应与管身与管身紧密相密相贴，使，使圆管受力均匀。无管受力均匀。无基基圆管的基底管的基底应夯填密夯填密实，并做好弧形管座。，并做好弧形管座。（2 2）管座接）管座接头采用采用对头拼接，接拼接，接缝不不应大于大于1c
18、m1cm，并用，并用沥青麻絮或其它具有青麻絮或其它具有弹性的不透水材料填塞。性的不透水材料填塞。（3 3）管）管节沉降必沉降必须与基与基础沉降一致。沉降沉降一致。沉降缝宽一般一般为2 23cm3cm，采用，采用沥青麻絮或其它具有青麻絮或其它具有弹性的不透水材料填塞。性的不透水材料填塞。（4 4）各管）各管节应顺流水坡度安装平流水坡度安装平顺，当管壁的厚度不一致，当管壁的厚度不一致时，应调整高度使内壁整高度使内壁齐平，将管平，将管节垫稳坐坐实，清除管道，清除管道内部的内部的遗留泥土等留泥土等杂物。物。19-6.3 涵洞施工工涵洞施工工艺6.3.2 拱涵、盖板涵和箱涵施工拱涵、盖板涵和箱涵施工 混
19、凝土和混凝土和钢筋混凝土拱涵、盖板涵的施工，可分成就筋混凝土拱涵、盖板涵的施工，可分成就地地浇筑和在工地筑和在工地预制安装两大制安装两大类。1.就地就地浇筑（或砌筑）的拱涵、盖板涵筑（或砌筑）的拱涵、盖板涵（1）拱涵与盖板涵基）拱涵与盖板涵基础、涵台、拱圈、盖板的施工、涵台、拱圈、盖板的施工（2）拱架和支架的安装和拆卸）拱架和支架的安装和拆卸 1）安装施工。）安装施工。2）拆卸施工。）拆卸施工。20-6.3 涵洞施工工涵洞施工工艺2.就地就地浇筑箱涵筑箱涵 箱涵又称矩形涵，它与盖板涵的区箱涵又称矩形涵，它与盖板涵的区别是盖板涵的台身是盖板涵的台身与盖板是分开与盖板是分开浇筑的（台身也可以采用砌
20、石圬工），构成筑的（台身也可以采用砌石圬工），构成的是的是简支支结构。而箱涵构。而箱涵则是上是上顶板、下底板与左、右两板、下底板与左、右两侧的的墙身是身是连续浇筑的，构成了筑的，构成了刚性性结构，构，见图6-11。21-6.3 涵洞施工工涵洞施工工艺3.3.装配式拱涵、盖板涵和箱涵装配式拱涵、盖板涵和箱涵（1 1）预制构件的模板制构件的模板 预制构件的模板可分制构件的模板可分为土模、木模、土模、木模、钢丝网水泥模板、翻网水泥模板、翻转模板、拼装式模板等。模板、拼装式模板等。（2 2）构件运）构件运输 构件必构件必须达到达到设计强度后，度后，经过检查质量量和大小符合要求，才能和大小符合要求，才能
21、进行搬运。搬运行搬运。搬运时应注意吊点或支注意吊点或支撑点的撑点的设置，置，务必使构件在搬运必使构件在搬运过程中保持平衡、受力合程中保持平衡、受力合理，确保搬运理，确保搬运过程中的安全。常用的运程中的安全。常用的运输方法分方法分为：（3 3）施工和安装）施工和安装22-6.3 涵洞施工工涵洞施工工艺6.3.3 涵洞附属工程的施工涵洞附属工程的施工 涵洞主要附属工程施工主要是指防水涵洞主要附属工程施工主要是指防水层与沉降与沉降缝的的设置、置、进出水口出水口处理和涵洞缺口填土等。理和涵洞缺口填土等。1.防水防水层施工要点施工要点 2.沉降沉降缝施工施工（1）设置位置置位置（2）沉降）沉降缝的施工方
22、法的施工方法23-6.3 涵洞施工工涵洞施工工艺3.3.涵洞涵洞进出水口出水口 涵洞涵洞进出水口是指涵洞端出水口是指涵洞端墙、翼、翼墙以外的部分，如以外的部分，如沟底沟底铺砌和其它砌和其它进出水口出水口处理等。其施工要点如下：理等。其施工要点如下：（1 1）平原区的涵洞出入口的沟床）平原区的涵洞出入口的沟床应整理整理顺直，与上、直，与上、下系下系统（天沟、路基（天沟、路基边沟、排水沟、取土坑等）沟、排水沟、取土坑等）连接接应圆顺、稳固，保固，保证流水流水顺畅，避免，避免损害路堤、村舍、害路堤、村舍、农田、道路等。田、道路等。（2 2）山岭和丘陵区的涵洞）山岭和丘陵区的涵洞纵坡超坡超过5%5%时
23、，除，除进行上述行上述整理外，整理外，还应对沟床使用干砌或沟床使用干砌或浆砌片石砌片石铺砌，当翼砌，当翼墙以外沟床的坡度以外沟床的坡度较大大时，也，也应进行行铺砌防砌防护。24-6.3 涵洞施工工涵洞施工工艺4.涵洞缺口填土涵洞缺口填土 建成的涵洞，在主体圬工建成的涵洞，在主体圬工强度达到度达到规定的定的强度后，即度后，即可回填。回填施工要点如下：可回填。回填施工要点如下：（1）回填涵洞缺口）回填涵洞缺口时，应将已成路堤土方挖出台将已成路堤土方挖出台阶。（2）填土路堤在涵洞每）填土路堤在涵洞每侧不小于两倍孔径的不小于两倍孔径的宽度及高出度及高出洞洞顶1m范范围内，内，应采用透水性良好的材料、改良土或非采用透水性良好的材料、改良土或非膨膨胀性素土由涵洞的两性素土由涵洞的两侧对称水平分称水平分层回填，仔回填，仔细夯夯实，达到达到规定的定的压实度要求。度要求。（3）使用机械填筑涵洞缺口）使用机械填筑涵洞缺口时，须待涵洞圬工待涵洞圬工强度达到度达到容容许强度，才可在涵身的两度，才可在涵身的两侧及涵及涵顶运用人工或小型机运用人工或小型机具具对称夯填，高出涵称夯填，高出涵顶至少至少0.5m，然后再用机械填筑。，然后再用机械填筑。25-