涵洞孔径计算
涵洞孔径计算
1、K24+080盖板涵
汇水面积：0.12km ，主河沟平均比降：12.4%，流域土壤吸水类属：Ⅲ，年平均降雨量：1800mm ，设计洪水频率1/100，汇流时间：30min ，径流系数：0.95，根据确定的路基设计标高以及上游允许积水程度，推算出涵前允许最大水深H=2m
洪峰流量计算：()δγβ?***z -h 5
4230m F Q =
查涵洞设计手册，得地貌系数0?取0.09，h 径流厚度取49mm ，z 取10mm ，β、γ、δ都为1.0. ∴()δγβ?***z -h 5423
0m F Q =
=0.09×（49-10）23
×0.154× 1×1×1
=3.48s /m 3
由公式算出所需涵洞净宽
=?==23
23
21.5813.481.581H Q
B 0.78(m)
选一高度为1.5m ，净跨径为1.5m 的钢筋混凝土盖板涵，此时实际的涵前水深为：
=?==32
32)1.51.5813.48()1.581B (Q H 1.29(m) 进水口水深：=?== 1.290.870.87'H H 1.12 (m) 盖板涵净空高度6h ≥?，则涵洞净高d h ≥'56H ==?1.15
6 1.32(m) 1.5m 高涵洞满足排洪要求。
2、K24+320盖板涵
汇水面积：0.412km ，主河沟平均比降：5%，域土壤吸水类属：Ⅲ，年平均降雨量：1800mm ，设计洪水频率1/100，汇流时间：30min ，径流系数：0.95，根据确定的路基设计标高以及上游允许积水程度，推算出涵前允许最大水深H=2m
洪峰流量计算：()δγβ?***z -h 5
4230m F Q =
查涵洞设计手册，得地貌系数0?取0.07，h 径流厚度取49mm ，z 取10mm ，β、γ、δ都为1.0.
∴()δγβ?***z -h 5423
0m F Q =
=0.08×（49-10）23
×0.4154×1×1×1
=9.54s /m 3
由公式算出所需涵洞净宽
=?==23
23
21.5819.541.581H Q
B 2.13 (m)
选一高度为2m ，净跨径为2.5m 的钢筋混凝土盖板涵，此时实际的涵前水深为：
=?==32
32)2.51.5819.54()1.581B (Q H 1.8 (m) 进水口水深：=?== 1.730.870.87'H H 1.57(m) 盖板涵净空高度6h ≥?，则涵洞净高d h ≥'56H ==?1.575
6 1.88(m) 2m 高涵洞满足排洪要求。
涵洞水力计算书
涵洞水力计算书 项目名称_____________日期_____________ 设计者_____________校对者_____________ 一、示意图： 二、基本设计资料 1．依据规范及参考书目： 武汉大学水利水电学院《水力计算手册》（第二版） 中国水利水电出版社《涵洞》（熊启钧编著） 2．计算参数： 计算目标: 已知设计流量、洞身高度、进、出口水深，确定洞身宽度。 进口型式: 八字墙。 设计流量Q = 40.000 m3/s 洞身形状：矩形 洞身高度D = 4.000m 洞身长度L = 30.000m 纵坡i = 0.0020 糙率n = 0.0140 上游行近流速V = 0.700m/s 进口水深H = 4.050m 出口水深h = 3.500m 流量系数m = 0.360 侧收缩系数ε= 0.950 进口损失系数ξ1 = 0.200 拦污栅损失系数ξ2 = 0.000 闸门槽损失系数ξ3 = 0.000 出口损失系数ξ4 = 1.000 进口渐变段损失系数ξ5 = 0.200 出口渐变段损失系数ξ6 = 0.300 三、计算过程 采用试算，拟定洞身宽度B = 3.460m进行流量计算。 1．判断流态： 进口水深与洞高之比H/D = 4.050/4.000 = 1.013 < 1.2， 同时因下游水深h = 3.500m < 洞高D = 4.000m，因此判定流态为无压流。 无压流洞身水面以上净空面积与洞身横断面面积的比值(D-h)/D = 0.125，不小于10%～30%，满足要求。 当洞高D>3.0m时，无压流洞身净空高度D-h = 0.500m ≥0.5m，满足要求。 洞长L = 30.00m < 8H = 8×4.05 = 32.40m，按无压流短洞计算。 2．计算公式
涵洞力学计算书很全面
2米净跨径.686米填土暗盖板涵整体计算 一.盖板计算 1.设计资料 汽车荷载等级：城-B级；环境类别：Ⅱ类环境； 净跨径：L =2m；单侧搁置长度：0.35m；计算跨径：L=2.3m；填土高：H=.686m； 盖板板端厚d 1=30cm；盖板板中厚d 2 =30cm；盖板宽b=0.99m；保护层厚度c=4cm； 混凝土强度等级为C30；轴心抗压强度f cd =11.73Mpa；轴心抗拉强度f td =1.04Mpa； 主拉钢筋等级为HRB400；抗拉强度设计值f sd =330Mpa； 主筋直径为20mm，外径为22mm，共11根，选用钢筋总面积A s =0.003456m2 盖板容重γ 1=25kN/m3；土容重γ 2 =21kN/m3 根据《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)中7.0.6关于涵洞结构的计算假定：盖板按两端简支的板计算，可不考虑涵台传来的水平力 2.外力计算 1) 永久作用 (1) 竖向土压力 q=γ 2 ·H·b=21×.686×0.99=14.26194kN/m (2) 盖板自重 g=γ 1·(d 1 +d 2 )·b/2/100=25×(30+30)×0.99/2 /100=7.43kN/m 2) 由车辆荷载引起的垂直压力（可变作用） 根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.3.4的规定： 计算涵洞顶上车辆荷载引起的竖向土压力时，车轮按其着地面积的边缘向下做30°角分布。当几个车轮的压力扩散线相重叠时，扩散面积以最外面的扩散线为准
根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.3.1关于车辆荷载的规定：车辆荷载顺板跨长 L a =0.2+2·H·tan30=0.2+2×.686×0.577=0.99m 车辆荷载垂直板跨长 L b =1.9+2·H·tan30=1.9+2×.686×0.577=2.69m 车轮重 P=280kN 车轮重压强L p=P/L a /L b =280/0.99/2.69=104.83kN/m2 3.内力计算及荷载组合 1) 由永久作用引起的内力 跨中弯矩 M 1 =(q+g)·L2/8=(14.26+7.43)×2.32/8=14.34kNm 边墙内侧边缘处剪力 V 1=(q+g)·L /2=(14.26+7.43)×2/2=21.69kN 2) 由车辆荷载引起的内力 跨中弯矩 M 2=p·L a ·(L-L a /2)·b/4=104.83×0.99×(2.30-0.99/2)×0.99/4=46.44kNm 边墙内侧边缘处剪力 V 2=p·L a ·b·(L -L a /2)/L )=104.83×0.99×0.99×(2.00-0.99/2)/2.00=77.43kN 3) 作用效应组合 根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.1.6关于作用效应组合的规定：跨中弯矩 γ0M d =0.9(1.2M 1 +1.4M 2 ) =0.9×(1.2×14.34+1.4×46.44)=74.00kNm 边墙内侧边缘处剪力 γ0V d =0.9(1.2V 1 +1.4V 2 ) =0.9×(1.2×21.69+1.4×77.43)=120.98kN 4.持久状况承载能力极限状态计算
涵洞水力计算
附录P 涵洞（或隧洞）水力计算 P.0.1 涵洞水流流态可按以下情况进行判别：圆形、拱形涵洞进口水深h1≤1.1D（洞高）或矩形涵洞h1≤1.2D时，为无压力流；圆形、拱形涵洞h1>1.1D或矩形涵洞h1>1.2D，且洞长L≤l0（洞内回水曲线长度）+2.7D时，为半压力流；圆形、拱形或矩形涵洞h1>1.5D，且L>l0+2.7D时，为压力流。 P.0.2 无压力流可按下列情况进行判别： 1 淹没流与非淹没流的判别： 0≤i（洞底坡降）≤ik（洞底临界坡度），且涵洞出口水深h2≤（1.2～1.25）h k（洞内临界水深）或h2≤（0.75～0.77）H0（计及流速水头的涵洞进口水头）时，为非淹没流；反之，则为淹没流。I>i k，且L≤（8～15）h1时，仍可按上述标准判别涵洞是否淹没。 2 长洞与短洞的判别： i≈0时，且L ≤（52～64）h1或L ≤（86～106）h k时，为短洞；反之，则为长洞。0＜i≤i k，且L ≤（52～83）h1或L ≤（86～138）h k时，为短洞；反之，则为长洞。，i ＞i k且L≥4h1时，均按短洞进行水力计算。 P.0.3 无压力流过水能力可按下列公式计算： 1 涵洞为短洞时：
式中 Q——涵洞设计流量（m3/s）； m——无压力流时的流量系数； B——矩形涵洞底宽（m），涵洞为非矩形断面时，按公式（P.0.3-3）计算； g——重力加速度（m/s2）； H0——计及流速水头的涵洞进口水头（m）； m0——进口轮廓形状系数，可根据进口型式，由表P.0.3查得； A h——相应于涵洞进口水深的过水断面面积（m2）； A j——进洞水流的过水断面面积（m2）； A k——相应于临界水深的过水断面面积（m2）； h k——洞内临界水深（m）； h1——涵洞进口水深（m）； α——流速分布系数，可取1.05～1.10； V1——涵洞进口断面平均流速（m/s）。
涵洞水力计算
K0+438.00涵洞孔径计算 （1）选择涵洞孔径 汇水面积：2 0.432km F = 采用经验公式，设计流量：()2F u -S Q m p p λψ= 其中：100 S p =，3.261001S K u 71.0p 11 =?==β ，67.01m 76.02===ψλ，， ()67.01 432.03.2610076.0Q 1001?-?= m 92.313= 设涵洞进水口净高：m 5.2h d =' 涵前水深：m 39.287 .065 .25.287 .0h H d =- = ?-'= 涵洞宽度：m 46.539 .2581.192.31H 581.1Q B 2 32 3p =?= ?= 选一净跨径m 6L 0=的钢筋混凝土盖板涵，此时涵前实际水深：m 25.2L 581.1Q H 3 20p =? ??? ? ??= 因此，进水口水深：m 95.1H 87.0H ==' 查表5-8，，6h ≥?则涵洞净高 2.5m m 35.295.15 6 H 56h d ≈=?='≥ （2）确定c k c k V V h h 、、、 此时，临界水深m 45.1H 6435.0==k h 收缩断面水深：m 30.19.0k c ==h h 收缩断面流速：m 6V m 4.09134.025.2134.0H V y 2 12 1 c =?=?? ? ??=??? ??= 临界流速：s m 6V s m 68.3V 9.0V y c k =?== （3）计算临界坡度： 水力半径：m 98.045 .12645 .16h 2B h B P R k k k k k =?+?=+?= = ω
涵洞孔径计算
涵洞计算 1、涵洞的布设 本路段小桥涵设置时主要考虑了：上游洞口应考虑流向，下游洞口以不危及农田村镇为原则，同时考虑到圆管涵利于施工，又经济简便，所以大部分形式均采用无压力式圆管涵形式。本设计所取标准跨径为1.0m 。本设计中涵洞的位置以及孔径见表1所示： 表1 涵洞一览表 序号 涵洞位置 结构类型 交角（°） 孔数及孔径 洞口型式 1 K16+708 钢筋混凝土圆管涵 90 1-Φ1.5 一字 2 K17+200 钢筋混凝土圆管涵 90 1-Φ1.5 一字 管涵的标准跨径通常取50、75、100、125、150（cm ）。下面以排水总体规划图中K16+708处的涵洞计算为例。 采用的方法为径流形成法，此法是以暴雨资料为主推算小流域洪水流量的一种方法，是公路部门目前普遍使用的一种计算方法，该公式只适用于汇水面积F ≤30 km 2的小流域。 汇水面积：0.0312km ，主河沟平均比降：12.4%，流域土壤吸水类属：Ⅲ，年平均降雨量：793mm ，设计洪水频率1/50，汇流时间：30min ，径流系数：0.95，粗糙度系数n=0.014。 我国公路系统最常采用的是公路科学研究所提出的简化公式，其中未 考虑洪峰削减的公式为：由涵洞设计手册得洪峰流量计算：。 ()βγδ?5 42 30m z -h F Q = 式中 Q P ——规定频率为P 时的雨洪设计流量（m 3/s ） F ——汇水面积（km 2） h ——暴雨径流厚度（mm ） Z ——被植物或坑挖滞流的径流厚度 φ——地貌系数，根据地型、汇水面积F 、主河沟平均坡
度I z 决定 β——洪峰传播的流量折减系数，由汇水面积重心至桥涵 的距离（L 0＝0.3Km<1Km ）及汇水区的类型（丘陵汇 水区）综合查表3.2－10得 γ——汇水区降雨不均匀的折减系数 δ——考虑湖泊或小水库调节作用对洪峰流量影响的折 减系数 根据已知条件查《公路桥涵设计手册·涵洞》表4-8、表4-11、表4-12、表4-13、表4-14、表4-15，分别得地貌系数0?取0.09，常用迳流厚度h 取53mm ，植物坑洼滞留的迳流厚度z 取10mm ，洪峰传播的流量折减系数β取1、降水不均匀折减系数γ取1.0、小水库（湖泊）调节折减系数δ取1。 ()βγδ?5 42 30m z -h F Q = =0.09×(53-10)23×0.0315 4×1×1×1 =1.58s /m 3 1、确定涵洞孔径d 查《公路排水设计手册》（人民交通出版社 姚祖康编著）公式 （3.3-18）得管径与流量关系式52 5352gk Q d k d b A gd Q k k ===或，式中系数 k=k 13/k 2,为充满度h/d 的函数。 初选临界水深h k 时的充满度为8 .0=d h k 。表3.3-3得k=0.382。 则管径d 为： 5 2 382 .081.958.1?= d =0.92m 取管径为1.0m 。
箱涵计算书
已知计算条件： 涵洞的设计安全等级为三级，取其结构重要性系数：.9 涵洞桩号= K16+170 箱涵净跨径= 3米 箱涵净高= 3.1米 箱涵顶板厚= .6米 箱涵侧板厚= .6米 板顶填土高= 0米 填土容重= 18千牛/立方米 钢筋砼容重= 25千牛/立方米 混凝土容重= 22千牛/立方米 水平角点加厚= 0米 竖直角点加厚= 0米 涵身混凝土强度等级= C25 钢筋等级= II级钢筋 填土内摩擦角= 30度 基底允许应力= 250千牛/立方米 顶板拟定钢筋直径= 18毫米 每米涵身顶板采用钢筋根数= 6根 底板拟定钢筋直径= 20毫米 每米涵身底板采用钢筋根数= 5根 侧板拟定钢筋直径= 18毫米 每米涵身侧板采用钢筋根数= 5根 荷载基本资料： 土系数 K = 1.04 恒载产生竖直荷载p恒=17.46千牛/平方米恒载产生水平荷载ep1=.82千牛/平方米 恒载产生水平荷载ep2=26.62千牛/平方米 汽车产生竖直荷载q汽=583.33千牛/平方米 汽车产生水平荷载eq汽=15.66千牛/平方米 计算过程 重要说明： 角点(1)为箱涵左下角,角点(2)为箱涵左上角,角点(3)为箱涵右上角,角点(4)为箱涵右下角 构件(1)为箱涵顶板,构件(2)为箱涵底板,构件(3)为箱涵左侧板,构件(4)为箱涵右侧板 1>经过箱涵框架内力计算并汇总,结果如下(单位为：千牛.米)：a种荷载(涵顶填土及自重)作用下：
涵洞四角节点弯矩和构件轴力： MaA = MaB = MaC = MaD = -1 / (K + 1) * P * Lp^2 / 12 = -9.299244kN.m Na1 = Na2 = 0kN Na3 = Na4 = P * Lp / 2 = 31.428kN a种荷载(汽车荷载)作用下： MaA = MaB = MaC = MaD = -1 / (K + 1) * M顶板端部 = -35.19036kN.m Na1 = Na2 = 0kN Na3 = Na4 = V顶板端部 = 91kN b种荷载(侧向均布土压力)作用下： 涵洞四角节点弯矩和构件轴力： MbA = MbB = MbC = MbD = -K / (K + 1) * P * hp^2 / 12 = -.474149kN.m Nb1 = Nb2 = P * Lp / 2 = 1.517kN Nb3 = Nb4 = 0kN c种荷载(侧向三角形土压力)作用下：
(完整版)排洪沟与集水箱涵计算(用于计算雨水洪峰流量)
附表三：涵洞水力计算洪水量采用公路科学研究所经验公式(适用于汇水面积小于10 Km2))： Q p =K p F m Q p—— 设计洪峰洪量(m3/s） K p——流量模数，根据地区划分及设计标准（广州地区属东南沿海，重现期采用25年一遇时， K p =22) F—汇水面积（Km2)) ,m——面积指数，当F≤1Km2时，m=1;当1
涵洞长度计算
涵洞设计与放样 第一节 涵长计算 一、正交涵洞长度计算 （一）无超高加宽时： B 上=B 下=0.5B H —路基填土高度，涵底中心至路基边缘高度。 h 上、h 下——涵洞上下游洞口建筑高度。 m —路基边坡率 i0——涵底坡度 L 上、L 下——涵洞上下游水平长度（m ）。 L 上= i0 m 1h -H m ?++上） （上B L 下= i0 m 1h -H m ?-+下） （下B 涵洞总长L= L 上+L 下 若缘石外低端不在路基边坡延长线时，h 上、h 下用h 上+t 、h 下+t 代替，t ——厚，a ——宽 （二）有超高加宽时（设在平曲线内） 1、i0与i1方向一致 L 上= i0 m 1i1B h -H m ?+?++） 上（上B L 下=i0 m 1W i1W h -H m ?-+?-+）下（下B B 上、B 下——半个标准路基宽 W ——路基加宽 涵洞总长L= L 上+L 下 注意：路基的设计高为未超高加宽前路基内侧边缘点的高程。 图6-2有超高加宽时涵长计算1
2、i0与i1方向相反 L 上= i0m 1i1h -H m ?+?-++） 上（上W W B L 下= i0 m 1i1B h -H m ?-?++） 下（下B 涵洞总长L= L 上+L 下 （三）斜交斜做涵洞 因：L 上?cos α=B 上+ m （H- h 上- L 上?i0）+a 所以： L 上= i0 m c a h -H m ?+++αos B 上）（上 同理：L 下=i0 m c a h -H m ?-++αos B 下）（下 第二节 涵址测量 一、 涵位中桩钉设 直线上的涵位用花杆穿线的办法（经违仪）确定中桩，或用全站仪坐标法定设中桩。曲线上的涵位用切线支距法定设中桩。 切线支距法步骤： 1、预估ZY 到涵中心桩的曲线长。 2、查切线支距X 、Y ，或根据曲线长和偏角计算X 、Y 。 3、沿切线方向量X 、垂直距离Y 得中心桩。 4、若该点不是河沟中心，则再估。 二、 测斜交角度、高程 （一）直线上的斜交角度 涵洞的斜交角度指的是涵洞的中心线与道路中线垂直方向的夹角。在直线上测量涵洞的斜交角度相对比较容易，其测量步骤如下： 1、立经纬仪于涵洞中桩，对中、整平。 图6-3有超高加宽时涵长计算2 图6-4斜交斜做涵长计算
桥涵洞水文计算书
省道202线泾川至渗水坡（甘陕界）段 第二合同段 桥涵水文计算 深圳高速工程顾问有限公司 二○○九年
1、综述 本项目所在地深居内陆，属高原性大陆气候，高寒湿润气候区。其气候特点是高寒，冬季漫长、春秋季短促，无夏季；湿润，光照不足，降温频繁。年平均气温4.5℃，最热月7月，平均13.2℃，最冷月1月，平均-8.4℃。 降水量：年平均降水量499.7-634，年降水量的季节分配很不均匀，夏季最多，占年降水量的50%以上，次为春秋两季，分别占年降水量的22%和26%，冬季最少，只占年降水量的1.4%-2.0%。 蒸发量：项目区内降水量充沛，空气湿润，蒸发量不大，约为1200mm，一年中冬季蒸和春末夏初蒸发量小，7月份蒸发量大。 冻土：从11月下旬开始进入冻结期，大地开始封冻，随着温度不断下降，冻土深度逐渐加深。最大冻土深度为146cm，次年4月下旬开始解冻。 风向：一年中盛行东风，东北风次之，平均风速1.6m/s。 在全国公路自然区划中属河源山原草甸区（Ⅶ3）。沿线地下水较为发育，小溪纵横。沿线地表水及地下水较为丰富，水质良好，对施工用水的开采非常有利，但由于路线所经的部分地段地下水埋藏较浅，对公路路基及构造物造成一定的不利影响，需采取有效的工程措施以降低地下水的影响。本项目对全线小桥及涵洞进行水文计算，最后确定其孔径。 2、参阅文献及资料 1、《公路工程水文勘测设计规范》（JTG C30-2002） 2、《公路涵洞设计细则》(JTGTD65-04-2007) 3、《公路桥位置勘测设计规范》 4、《公路小桥涵设计示例》——刘培文等编。 5、《公路桥涵设计手册（涵洞）》 6、《桥涵水文》——张学龄 3、涵洞水文计算 该项目水文计算共采用三种不同的方法进行水文计算，通过分析比较确定流量。 方法1：交通部公路科学研究所暴雨径流公式推算设计流量； 方法2：交通部公路科学研究所暴雨推理公式推算设计流量； 方法3：甘肃省地区经验公式； （1）、交通部公路科学研究所暴雨径流公式： βγδ φ5 4 2 3 ) (F z h Q p - =(F≤30Km2) p Q——规定频率为p时的洪水设计流量（m3/s） φ——地貌系数，根据地形、汇水面积F、主河沟平均坡度决定 h ——径流厚度（mm） Z ——被植被或坑洼滞留的径流厚度（mm） F ——汇水面积（Km2） β——洪峰传播的流量折减系数 γ——汇水区降雨量不均匀的折减系数 δ——湖泊或小水库调节作用影响洪峰流量的折减系数 参数取值： F：根据1:10000地形图，在图上勾出汇水区。 φ：计算主河沟平均坡度，根据涵洞所处地形以及汇水面积查阅资料5得到φ。 h：甘肃省属于暴雨分区的第13区。土的吸水类属为Ⅲ类。查资料5可得h。 Z：地貌特征为灌木丛或桉树林。查资料5: Z=5。
小桥和涵洞孔径计算
第八章 小桥和涵洞孔径计算 （20分） 一、小桥和涵洞勘测的主要任务：外业勘测和内业设计 二、小桥和涵洞勘测的主要内容 1) 勘测前的准备工作：地形资料、地质资料、水文资料、气象资料、其他资料、组织与 配备完成工程勘测任务的人员、仪器和工具等 2) 小桥和涵洞位置的选择 3) 小桥和涵洞测量 4) 小桥和涵洞类型选择 三、下游天然水深的大小可分自由出流（k t h h 3.1≤）与淹没式出流（k t h h 3.1>） 四、在孔径计算中，小桥涵与大中桥有不同特点。大中桥允许桥下河床发生一定的冲刷，一般天然河槽平均流速作为设计流速。小桥涵一般不允许河底发生冲刷，可以根据河床加固的类型，选择适当的容许流速作为设计流速。 五、根据已知的设计流量和拟定的河床容许流速，计算小桥孔径与桥前壅水高度。计算程序： 三、判别桥下水力图式 四、确定小桥孔径长度L 五、确定桥前水深 六、确定路基和桥面最低标高 七、根据漏洞出水口是否被下游水面淹没，可分自由式出流与淹没式出流两类。 六、按涵洞进水口建筑形式不同与涵前水头高低，水流通过涵洞可分为： 1) 无压力式：当涵洞的进水口建筑为普通型而涵前水深T h H 2.1≤,或者进水口建筑为流线 开，而涵前水深T h H 4.1≤时，水流在进水口处受到侧向束窄，水面急剧下降，在洞口不远处形成一个收缩断面，水流流经全涵洞均保持自由水面。 2) 半压力式：当涵洞的进水口建筑为普通型，且水流充满进口，涵前水深T h H 2.1>时， 但收缩断面以后在整个涵洞内都具有自由水面 3) 压力式：当涵洞的进水口建筑为流线形，而涵前水深T h H 4.1>，且涵底纵坡w i i <， 或者下游洞口被淹没时，则整个涵洞的断面都充满水流。 八、小桥和涵洞的选用，主要根据设计流量、路堤高度、河床纵坡以及建筑材料确定。当跨越常年有水但流量较少，或季节性水流且漂浮物和上游泥沙较少，路堤高度能够满足壅水高度和宣泄设计流量的要求时，宜采用涵洞。当设计流量较大，或河道漂浮物和泥沙运动较多，或河沟地处陡峭深谷并填土过高时，都应采用小桥。 九、根据涵洞洞身的构造形成不同，涵洞可分为圆管涵、拱涵、盖板涵、箱涵、倒虹吸管 十、涵洞洞口形式的选择 1) 八字翼墙式或锥式护坡式洞口 2) 一字墙护坡洞口 3) 跌水井式洞口 4) 流线形洞口 5) 斜交涵洞洞口
涵洞计算
涵洞模板计算 一、荷载： 2mkN/G?1 1）以下楼板木模板为0.75，此处保守取①模板及支架自重：（4m k1②盖板自重：232m/?14.4kN0q?24kN/m?.6mm/24kN） a.砼砼32m/66kN6?0m1.1kN/.?0.q?1.1kN）钢 筋 b.钢筋G?q?q?15.06kN/m∴k2钢筋砼2mkN/2.5Q?当计算模板和直接支承模板的小梁时，条：4.1.2 第1 ③施工人员、机械荷载：（k12m5kN/2.kN.52均布活载可取，再用集中荷载进行验算，比较两者所得弯矩值取其大值）22m/?Q2kNm/2kN④振捣混凝土时产生的荷载：）k2二、荷载组合： （1）计算承载力时荷载组合 ①由可变荷载效应控制的组合： ?25.6（保守考虑，取消0.9可变荷载系数） ②由永久荷载效应控制的组合： S应从以上两个组合值中取最不利值确定：荷载效应组合的设计值 （2）验算挠度时的荷载组合形式： 三、涵洞顶板计算 （1）面板计算：（根据《JGJ 162-2008》 5.2.1，按简支跨进行计算，取b=1m宽板带为计算单元）（次楞300mm）间距取 ①材料信息： ??223?mm/29N?mmE?9?10N/由于胶合板材料未最终确定，，胶合板厚度取12mm，材料信息： 23mm/?E?610N暂保守取值mm1000计算单元取②强度验算面板抗弯计算符合承载力要求∴ ③刚度验算f0.465111???）200430400l400∴刚 度验算符合要求 600mm、计算宽度b=0.3）次楞木计算：（主楞间距取）（2①材料信息： ??223?mm/?11Nmm/E10N9??9070?次楞木采用的杉木：，②模型建立。实际的悬挑况情两楞虑外，情况另还需考次的端程合要定的跨计次楞算数假需符工q?S?0.3?7.83kN/m1建模，取三跨作连续梁计算，两端自由端留300mm，如下图 支座反力如下图： ③强度验算 弯矩运算结果如下： ∴满足要求 ③抗剪验算 弯矩运算结果如下： ∴满足要求 ③挠度验算 建模，取三跨作连续梁计算，如下图 支座反力如下图：
涵洞内力计算范例
3米净跨径1.65米填土暗盖板涵整体计算 一.盖板计算 1.设计资料 汽车荷载等级：公路-I级；环境类别：II类环境； 净跨径：L =3m；单侧搁置长度：0.2m；计算跨径：L=3.3m；填土高：H=1.65m；盖板板端厚d=30cm；盖板宽b=0.99m；保护层厚度c=25mm； 混凝土强度等级为C30；轴心抗压强度f cd =13.8Mpa；轴心抗拉强度f td =1.39Mpa； 主拉钢筋等级为Q235；抗拉强度设计值f sd =195Mpa； 盖板容重γ 1=26kN/m3；路面结构和填土的平均容重γ 2 =20kN/m3 根据《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)中7.0.6关于涵洞结构的计算假定：盖板按两端简支的板计算，可不考虑涵台传来的水平力 2.外力计算 1) 永久作用 (1) 竖向土压力 q=γ 2 ·H·b=20×1.6×0.99=31.68kN/m (2) 盖板自重 g=γ 1 ·d·b/100=26×30×0.99/100=7.722kN/m 2) 由车辆荷载引起的垂直压力（可变作用） 根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.3.4的规定： 计算涵洞顶上车辆荷载引起的竖向土压力时，车轮按其着地面积的边缘向下做30°角分布。当几个车轮的压力扩散线相重叠时，扩散面积以最外面的扩散线为准 根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.3.1和4.3.2关于车辆荷载的规定，填料厚度等于或大于0.5m的涵洞不不计冲击力：
一个后轮单边荷载横向分布宽度=0.6/2+1.65tan30o=1.25m＞1.3/2m（1.8/2m） 故后轮垂直荷载分布宽度互相重叠，荷载横向分布宽度L a 应按二辆车后轮外边至外边计算，即： L a =（0.6/2+1.65tan30）*2+（1.3+2*1.8）=7.41m＞l o 一个车轮单边荷载纵向分布宽度=0.2/2+1.65tan30o=1.05m＞1.4/2m 故纵向后轮垂直荷载分布长度互相重叠，荷载纵向分布宽度L b 应按二轮（后轴）外边至外边计算，即： L b =（0.2/2+1.65tan30）*2+1.4=3.51m 车轮重 P=2*（2*140）=560kN 车轮重压强L q 汽=P/L a /L b =560/7.41/3.51=21.53kN/m2 3.内力计算及荷载组合 1) 由永久作用引起的内力 跨中弯矩 M 1 =(q+g)·L2/8=(31.68+7.722)×3.32/8=53.64kN·m 边墙内侧边缘处剪力 V 1=(q+g)·L /2=(31.68+7.722)×3/2=59.10kN 2) 由车辆荷载引起的内力 跨中弯矩 M 2= q 汽 ·L2·b/8=21.53×3.32×0.99/8=29.01kN·m 边墙内侧边缘处剪力 V 2= q 汽 ·L ·b/2=21.53×3.0×0.99/2=31.97kN 3) 作用效应组合 根据《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)中4.1.6关于作用效应组合的规定：跨中弯矩（安全等级为三级） γ0M d =0.9(1.2M 1 +1.4M 2 ) =0.9×(1.2×53.64+1.4×29.01)=94.48kN·m 边墙内侧边缘处剪力 γ0V d =0.9(1.2V 1 +1.4V 2 ) =0.9×(1.2×59.10+1.4×31.97)=104.11kN
涵洞水力计算
涵洞水力计算
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附录P 涵洞（或隧洞）水力计算 P.0.1 涵洞水流流态可按以下情况进行判别：圆形、拱形涵洞进口水深h1≤1.1D（洞高）或矩形涵洞h1≤1.2D时，为无压力流；圆形、拱形涵洞h1>1.1D或矩形涵洞h1>1.2D，且洞长L≤l0（洞内回水曲线长度）+2.7D时，为半压力流；圆形、拱形或矩形涵洞h1>1.5D，且L>l0+2.7D时，为压力流。 P.0.2 无压力流可按下列情况进行判别： 1 淹没流与非淹没流的判别： 0≤i（洞底坡降）≤ik（洞底临界坡度），且涵洞出口水深h2≤（1.2～1.25）h k（洞内临界水深）或h2≤（0.75～0.77）H0（计及流速水头的涵洞进口水头）时，为非淹没流；反之，则为淹没流。I>i k，且L≤（8～15）h1时，仍可按上述标准判别涵洞是否淹没。 2 长洞与短洞的判别： i≈0时，且L ≤（52～64）h1或L ≤（86～106）h k时，为短洞；反之，则为长洞。0＜i≤i k，且L ≤（52～83）h1或L ≤（86～138）h k时，为短洞；反之，则为长洞。，i ＞i k且L≥4h1时，均按短洞进行水力计算。 P.0.3 无压力流过水能力可按下列公式计算： 1 涵洞为短洞时：
式中Q——涵洞设计流量（m3/s）； m——无压力流时的流量系数； B——矩形涵洞底宽（m），涵洞为非矩形断面时，按公式（P.0.3-3）计算； g——重力加速度（m/s2）； H0——计及流速水头的涵洞进口水头（m）； m0——进口轮廓形状系数，可根据进口型式，由表P.0.3查得； A h——相应于涵洞进口水深的过水断面面积（m2）； A j——进洞水流的过水断面面积（m2）； A k——相应于临界水深的过水断面面积（m2）； h k——洞内临界水深（m）； h1——涵洞进口水深（m）； α——流速分布系数，可取1.05～1.10； V1——涵洞进口断面平均流速（m/s）。 表P.0.3 涵洞进口轮廓形状系数
1-2.5m×2.5m涵洞计算书
1-2.5m×2.5m盖板涵计算书 一、基本参数 涵洞设计安全结构重要性系数：0.9 涵洞类型：盖板涵 适用涵洞桩号: JK0+048.08, JK3+094.874 设计荷载等级:公路一级 最大布载宽度=23.016(m) 板顶最高填土高度=1.195(m) 土容重=18 KN/m3 土的内摩擦角=35度 盖板单侧搁置长度=20cm 净跨径=250(cm) 计算跨径=270cm 涵洞斜交角度=0度 正标准跨径=290cm 板间接缝长度=2cm 受力主筋：11根直径为18mm的HRB335钢筋，间距为9cm 单侧基础襟边宽=25cm 盖板厚度22cm 盖板宽度=99cm 盖板容重=25千牛/立方米 盖板抗压强度=13.8MPa 盖板抗拉强度=1.39MPa 涵台顶宽度=75cm 涵台底宽度=75cm 涵台高度=250cm 涵台容重=23千牛/立方米 台身抗压强度=14.5MPa 基础级数=2 每级基础高度=60cm 基础容重=23千牛/立方米 铺底厚度=40 铺底容重=23千牛/立方米 基底容许应力=250 每延米铺底宽度=40cm 单侧基础襟边宽=25cm
1-2.5m×2.5m盖板涵洞身断面 二、盖板计算 1.恒载内力计算 系数 K = 1.114 q土 = K ×土容重×填土高度 = 23.96kN q自 = 盖板容重×盖板厚度 = 5.5kN 恒载产生的支座剪力 V恒=(q土 + q自) ×净跨径 / 2=36.82kN 恒载产生的跨中弯矩 M恒=1 / 8 × (q土 + q自) ×计算跨径2 = 26.84kN·M 2.活载计算 设计荷载等级:公路一级 布载宽度=23.016米 用动态规划法求得设计荷载作用下盖板上产生的最大弯矩和剪力 冲击力系数 U = 0 最大弯矩 M设 = M设× (1 + U)=26.647× (1 + 0)=26.65kN·M 最大剪力 V设 = V设× (1 + U)=36.55× (1 + 0)=36.55kN. 3.荷载组合 (1)承载能力极限状态效应组合 Md = 1.2 × M恒 + 1.4 × M设 = 69.52kN×m V支= 1.2 × V恒 + 1.4 × V设=95.36kN (2)正常使用极限状态效应组合 正常使用极限状态效应组合短期组合 Msd = M恒 + 0.7 × M设 = 45.5kN×m 正常使用极限状态效应组合长期组合 Mld = M恒 + 0.4 × M设 = 37.5kN×m
涵洞八字墙计算公式
涵洞八字墙计算公式 帽缘缘石砼=(Q6+R6+涵长计算!E6+0.1)*0.2*0.35*2 隔水墙=(Y6*TAN(RADIANS(K6))+Y6*TAN(RADIANS(ABS(L6)))+涵长计算!E6+0.4)*F6*0.4*2 洞身铺砌=涵长计算!Y6*涵长计算!E6*J6 洞口铺砌=(Y6*TAN(RADIANS(K6))+2*涵长计算!E6/COS(RADIANS(涵长计算!C6))+Y6*TAN(RADIANS(ABS(L6))))*Y6*J6 V =Z6+AA6 V基= =(D6*(Q6+U6+W6)*(N6-M6)*G6+D6/(2*O6)*(N6^2-M6^2)*G6)*2+(D6*(R6+V6+X6)*(N6-M6)*G6+D6/(2*P6)*(N6^2-M6^2)*G6)*2 V身= =(1/2*Q6*D6*(N6^2-M6^2)+D6/(6*O6)*(N6^3-M6^3))*2+(1/2*R6*D6*(N6^2-M6^2)+D6/(6*P6)*(N6^3-M6^3))*2 G= =D6*(N6-M6) e2正翼墙= =I6/COS((A TAN(TAN(RADIANS(K6))-1/(D6*O6)))) e2反翼墙= =IF(L6<0,I6/COS((A TAN(TAN(RADIANS(ABS(L6)))+1/(D6*P6)))),I6/COS((ATAN(TAN(RADIANS(ABS(L6)))-1/(D6*P6))))) e1正翼墙= =I6/COS(RADIANS(K6)) e1反翼墙= =I6/COS(RADIANS(L6)) c1正= =Q6+N6/O6 c1反= =R6+N6/P6 c正= =H6/(COS(RADIANS(K6))) c反= =H6/(COS(RADIANS(L6))) n0正= =(E6+SIN(RADIANS(K6))/D6)*COS(RADIANS(K6)) n0反= =IF(L6<0,(E6-SIN(RADIANS(ABS(L6)))/D6)*COS(RADIANS(L6)),(E6+SIN(RADIANS(ABS(L6)))/D6)*COS(RADIANS(L6))) H= =涵长计算!F6+涵长计算!G6+F6-G6 h= =F6-G6+0.2 β1= =IF(C6<10,30,IF(C6>=30,55,35)) β2 =IF(C6<10,30,IF(C6>=30,-20,0)) 涵长计算 净跨径L0= =IF(D6<3,D6-0.4,D6-0.6) 路肩标高左侧= =IF(N6=0,K6+(B6-S6*TAN(RADIANS(C6))-J6)*L6-P6*(S6-R6/2),K6+(B6-S6*TAN(RADIANS(C6))-J6)*L6+(M6-ABS(B6-S6*TAN(RADIANS(C6))-J6))^2/(2*N6))-P6*(S6-R6/2) 路肩标高右侧= =IF(N6=0,K6+(B6+T6*TAN(RADIANS(C6))-J6)*L6-Q6*(T6-R6/2),K6+(B6+T6*TAN(RADIANS(C6))-J6)*L6+(M6-ABS(B6+T6*TAN(RADIANS(C6))-J6))^2/(2*N6))-Q6*(T6-R6/
放水涵洞水利计算说明书
放水涵洞水利计算说明书 放水洞的水力计算 1、闸孔出流计算 根据闸孔出流公式计算闸门开度： Q =μ2gH 0 式中：Q ——下泄流量，为2.0m 3/s； μ——闸孔出流流量系数，μ=ε2?-ε2 取0.62； b——闸孔宽度，为1.2m ； e——闸门开度； H0——闸前水头，为13.02m ； 试算得闸门开度e=0.181m时，下泄流量为2.0 m3/s。（1）涵洞临界底坡 q = 3Q 2 ==1. 67m B 1. 2 e 其中ψ取0.95；ε2H 0 2 *1. 67h k ==0. 66 9. 8 x k =0. 66?2+1. 2=2. 52m A k =0. 66?1. 2=0. 79m 2 R k = 0. 79
=0. 31m 2. 52 1 1C k =?0. 36=54. 95m 0. 015 22 =0. 0068 i k =22 0. 79?54. 95?0. 31 i =0. 01>i k =0. 0068 根据计算结果，涵洞纵坡大于临界底坡，涵洞为陡坡，按短洞考虑。（2）涵洞正常水深 涵洞正常水深计算公式如下： 1 2(1++m h ) nQ ) h =( m b 1+h b 2 25 35 oi oitH oi 涵洞的过水流量Q=2 m3/s,涵洞底板宽度b 本工程取1.2m 。由以上已知条件可求得: h0=0.57m。 （3）闸孔收缩断面水深计算 计算公式：hc=eε=0.62*0.18=0.12m
式中：hc──闸孔收缩断面水深； e──闸门开度, 为0.18m ； ε——垂直收缩系数，0.62。 （4）涵洞水面线计算 涵洞水面线计算按明渠水面线计算方法计算，采用分段求和法计算。由于hc ＜h0＜ hk ，故洞内水面线型式为c 2型壅水曲线。。因此水面线应从起始端开始向下游计算。 基本公式如下：计算结果见表4-9 ?v i 2??v i 2+1? h i +?- h i +1+? ? 2g ??2g ???=i -J = ?l （5）波动及掺气水深计算 ?v 2? ? h +2g ?????l 深孔闸后洞内无压流的流速很大，一般都要考虑因水流掺气而增加的水深，已得到设 计涵洞的高度。涵洞掺气水流不同于溢流坝和陡槽的掺气水流，其特点是涵洞的底坡较缓，水深较大，沿程壅高。试验得出对矩形断面的涵洞掺气水流进行估算的经验公式为 h 0-h v 2 lg =1. 77+0. ?gR 式中：h0—掺气后的水深； h、v 、R —未掺气水深、流速、水力半径； △=表面的绝对粗糙度，对糙率n=0.015的混凝土，取0.002m ；计算结果见表4-10 2 3 2 泄流能力计算
涵洞的类型、计算、施工..
涵洞 第一节涵洞类型及构造 涵洞是为宣泄地面水流而设置的横穿路基的排水构造物，由洞身和洞口建筑两部分组成，如图5—l。 图5—l 涵洞的组成a)洞口b)洞身 一．涵洞的分类 （一）按建筑材料分 1．石涵 2．混凝土涵 3．钢筋混凝土涵 （二）按构造型式分 1．圆管涵 2．板涵 3．拱涵 4．箱涵 （三）按洞顶填土的情况分 明涵是指洞顶不填土或填土小于50cm的涵洞，适用于低路堤、浅沟渠；暗涵是指洞顶填土大于50厘米的涵洞，适用于高路堤、深沟渠。（四）按水力性能分
1．无压力式涵洞 入口处水深小于洞口高度，有自由水面。 2．半压力式涵洞 入口处水深大于洞口高度，水流仅在进水口处充满洞口，其它部分均具有自由水面。 3．压力式涵洞 入口处水深大于洞口高度，在涵洞全长的范围内都充满水流，无自由水面。 4．倒虹吸管涵 二、涵洞的构造 （一）洞身构造 1．圆管涵 1)管身 是管涵的主体部分，多采用钢筋混凝土预制安装，圆管涵洞身由分段的圆管节和支撑管节的基础垫层组成，见图5-2。 图5-2 圆管涵洞身
①混凝土或浆砌片石基础 如（图5-4a），一般用于土质较软弱的地基上。 ②垫层基础 在砂砾、卵石、碎石及密实均匀的粘土或砂土地基上，可做垫层基础，如图5—2。 ③混凝土平整层 在岩石地基上，可不作基础，在圆管下铺一层混凝土，其厚度一般为5cm，如图5-4 b) 图5—4 圆管涵基础(尺寸单位：cm) a)软弱地基；b)混凝土平整面 3）接缝及防水层 圆管涵多采用预制拼装施工，为防圆管接头漏水，应作接缝处防水处理，其形式如下：①平口接头缝 a．如图5-5a)，b．如图5-5b)，c．如图5—5c)， 图5—5 平口接头缝
涵洞孔径计算
涵洞孔径计算 1、K24+080盖板涵 汇水面积：0.12km ，主河沟平均比降：12.4%，流域土壤吸水类属：Ⅲ，年平均降雨量：1800mm ，设计洪水频率1/100，汇流时间：30min ，径流系数：0.95，根据确定的路基设计标高以及上游允许积水程度，推算出涵前允许最大水深H=2m 洪峰流量计算：()δγβ?***z -h 5 4230m F Q = 查涵洞设计手册，得地貌系数0?取0.09，h 径流厚度取49mm ，z 取10mm ，β、γ、δ都为1.0. ∴()δγβ?***z -h 5423 0m F Q = =0.09×（49-10）23 ×0.154× 1×1×1 =3.48s /m 3 由公式算出所需涵洞净宽 =?==23 23 21.5813.481.581H Q B 0.78(m) 选一高度为1.5m ，净跨径为1.5m 的钢筋混凝土盖板涵，此时实际的涵前水深为： =?==32 32)1.51.5813.48()1.581B (Q H 1.29(m) 进水口水深：=?== 1.290.870.87'H H 1.12 (m) 盖板涵净空高度6h ≥?，则涵洞净高d h ≥'56H ==?1.15 6 1.32(m) 1.5m 高涵洞满足排洪要求。 2、K24+320盖板涵 汇水面积：0.412km ，主河沟平均比降：5%，域土壤吸水类属：Ⅲ，年平均降雨量：1800mm ，设计洪水频率1/100，汇流时间：30min ，径流系数：0.95，根据确定的路基设计标高以及上游允许积水程度，推算出涵前允许最大水深H=2m 洪峰流量计算：()δγβ?***z -h 5 4230m F Q = 查涵洞设计手册，得地貌系数0?取0.07，h 径流厚度取49mm ，z 取10mm ，β、γ、δ都为1.0.