三、涵洞工程

涵洞和橋的區(qū)別，單孔跨徑小于5m，多孔跨徑總長小于8m的統(tǒng)稱為涵洞；而圓管涵及箱涵則不論孔徑大小、孔數(shù)多少，都稱作涵洞。

（一）涵洞的分類

1．按建筑材料不同分類：石涵、混凝土涵及鋼筋混凝土涵、鋼波紋管涵

2．按構(gòu)造形式不同分類

(1)圓管涵

構(gòu)造

圓管涵的直徑一般為0.75～2m。

適用

1）圓管涵受力情況和適應(yīng)基礎(chǔ)的性能較好，兩端僅需設(shè)置端墻，不需設(shè)置墩臺，故圬工數(shù)量少，造價低，但低路堤使用受到限制。

2）鋼筋混凝土管涵適用于缺少石料地區(qū)有足夠填土高度的小跨徑暗涵，一般采用單孔，多孔時不宜超過3孔。

3）倒虹吸管涵適用于路塹挖方高度不能滿足設(shè)置渡槽的凈空要求時的灌溉渠道，不適用于排洪河溝。

4）鋼波紋管涵適用于地基承載力較低，或有較大沉降與變形的路基。

(2)蓋板涵。

構(gòu)造

蓋板涵在結(jié)構(gòu)形式方面有利于在低路堤上使用，當(dāng)填土較小時可做成明涵。

適用

鋼筋混凝土蓋板涵適用于無石料地區(qū)且過水面積較大的明涵或暗涵。石蓋板涵適用于石料豐富且過水流量較小的小型涵洞。

(3)拱涵。

拱涵適用于跨越深溝或高路堤。一般超載潛力較大，砌筑技術(shù)容易掌握，是一種普遍采用的涵洞形式。

(4)箱涵。鋼筋混凝土箱涵適用于軟土地基，但施工困難且造價較高，較少采用。

2．按洞頂填土情況不同分類

(1)明涵

洞頂無填土，適用于低路堤及淺溝渠處。

(2)暗涵

洞頂有填土，且最小填土厚度應(yīng)大于或等于0．5m，適用于高路堤及深溝渠處

4．按水力性能不同分類

(1)無壓力式涵洞

水流在涵洞全部長度上保持自由水面

(2)半壓力式涵洞

涵洞進(jìn)口被水淹沒，洞內(nèi)水全部或一部分為自由面。

(3)壓力式涵洞

涵洞進(jìn)出口被水淹沒，涵洞全長范圍內(nèi)以全部斷面泄水。

新建涵洞應(yīng)采用無壓力式涵洞；當(dāng)涵前允許積水時，可采用壓力式或半壓力式涵洞；

當(dāng)路基頂面高程低于橫穿溝渠的水面高程時，也可設(shè)置倒虹吸管涵。

（二）涵洞的組成涵洞由洞身、洞口、基礎(chǔ)和附屬工程組成（三）涵洞的構(gòu)造

1．洞身

設(shè)計(jì)

（1）孔徑應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)洪水流量、河溝斷面形態(tài)、地質(zhì)和進(jìn)出水口溝床加固形式等條件，經(jīng)水力驗(yàn)算確定。

（2）新建涵洞應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑0.75m、1．Om、1.25m、1.5m、2.Om、2.5m、3．Om.4．Om.5．Om，其中0．75m的孔徑只適用于無淤積地區(qū)的灌溉渠。

（3）排洪涵洞跨徑不宜小于1．Om。

提高節(jié)

充分發(fā)揮洞身截面的泄水能力，有時在涵洞如拱涵、箱涵進(jìn)口處采用提高節(jié)，交通涵、灌溉涵和涵前不允許有過高積水時，不采用提高節(jié)。圓形截面不便設(shè)置提高節(jié)，所以圓形管涵不采用提高節(jié)。

洞底坡度

（1）洞底應(yīng)有適當(dāng)?shù)目v坡，其最小值為0.4%，一般不宜大于5%，特別是圓管涵的縱坡不宜過大，以免管壁受急流沖刷。

（2）當(dāng)洞底縱坡大于5%時，其基礎(chǔ)底部宜每隔3～5m設(shè)防滑橫墻，或?qū)⒒A(chǔ)做成階梯形；

（3）當(dāng)洞底縱坡大于10%時，涵洞洞身及基礎(chǔ)應(yīng)分段做成階梯形，而且前后兩段涵洞蓋板或拱圈的搭接高度不得小于其厚度的1／4，蓋板涵的過水能力較圓管涵大，與同孔徑的拱涵相接近，施工期限較拱涵短，但鋼材用量比拱涵多，對地基承載力的要求較拱涵低。因此，在要求通過較大的排洪量、地質(zhì)條件較差、路堤高度較小的設(shè)涵處，常采用蓋板涵，且常采用明涵。

【2016】.一般圓管涵的縱坡不超過()。

A.0.4%

B.2%

C.5%

D.10%

【答案】C

【解析】洞底應(yīng)有適當(dāng)?shù)目v坡，其最小值為0.4%，一般不宜大于5%，特別是圓管涵的縱坡不宜過大，以免管壁受急流沖刷。當(dāng)洞底縱坡大于5%時，其基礎(chǔ)底部宜每隔3--5m設(shè)防滑或?qū)⒒A(chǔ)做成階梯形；當(dāng)洞底縱坡大于10%時，涵洞洞身及基礎(chǔ)應(yīng)分段做成階梯形，而且前后兩段涵洞蓋板或拱圈的搭接高度不得小于其厚度的1／4。

【2014造價真題】15.根據(jù)地形和水流條件，涵洞的洞底縱坡應(yīng)為12％，此涵洞的基礎(chǔ)應(yīng)（）。

A.做成連續(xù)縱坡

B.在底部每隔3～5mm設(shè)防滑橫墻

C.做成階梯形

D.分段做成階梯形

【答案】D

【解析】當(dāng)洞底縱坡大于5%時，其基礎(chǔ)底部宜每隔3--5m設(shè)防滑或?qū)⒒A(chǔ)做成階梯形；當(dāng)洞底縱坡大于10%時，涵洞洞身及基礎(chǔ)應(yīng)分段做成階梯形，而且前后兩段涵洞蓋板或拱圈的搭接高度不得小于其厚度的1／4。

2．洞口建筑

涵洞洞口建筑在洞身兩端，連接洞身與路基邊坡。

(1)涵洞與路線正交的洞口建筑。

1)端墻式

構(gòu)造簡單，但泄水能力較小，適用于流量較小的孔徑涵洞或人工渠道及不受沖刷影響的巖石河溝上。

2)八字式

八字式洞口除有端墻外，端墻前洞口兩側(cè)還有張開成八字形的翼墻。八字翼墻泄水能力較端墻式洞口好，多用于較大孔徑的涵洞。

3)井口式

當(dāng)洞身底低于路基邊溝（河溝）底時，進(jìn)口可采用井口式洞口。水流匯人井內(nèi)后，再經(jīng)涵洞排走。

(2)涵洞與路線斜交的洞口建筑。

1)斜洞口

斜洞口能適應(yīng)水流條件，且外形較美觀，雖建筑費(fèi)工較多，但常被采用。

2)正洞口

正洞口只在管涵或斜度較大的拱涵為避免涵洞端部施工困難才采用。

3．涵洞的基礎(chǔ)

(1)洞身基礎(chǔ)。

1)圓管涵基礎(chǔ)

出入口端墻、翼墻及出人口管節(jié)一般都為有基。

有下列情況之一者，必須有基礎(chǔ)：巖石地基外，洞頂填土高度超過5m;最大流量時，涵前積水深度超過2.5m者；經(jīng)常有水的河溝；沼澤地區(qū)；溝底縱坡大于5%。

2)拱涵基礎(chǔ)

整體式基礎(chǔ)

適用于小孔徑涵洞；地基不能滿足要求時

非整體式基礎(chǔ)

適用于涵洞孔徑在2m以上，地基土壤的允許承載力在300kPa及以上、壓縮性小的良好土壤（包括密實(shí)中砂、粗砂、礫石、堅(jiān)硬狀態(tài)的黏土、堅(jiān)硬砂黏土等）。

3)蓋板涵基礎(chǔ)

一般都采用整體式基礎(chǔ)當(dāng)基巖表面接近于涵洞流水槽面標(biāo)高時，孔徑大于或等于2m的蓋板涵，可采用分離式基礎(chǔ)。

(2)洞口建筑基礎(chǔ)。

進(jìn)出口應(yīng)設(shè)置洞口鋪砌以加固，并在鋪砌層末端設(shè)置漿砌片石截水墻（垂裙）來保護(hù)鋪砌部分。

4．沉降縫

設(shè)置

（1）每段之間以及洞身與端墻之間設(shè)置沉降縫，使各段可以獨(dú)自沉落而互不影響。

（2）凡地基土質(zhì)發(fā)生變化，基礎(chǔ)埋置深度不一，基礎(chǔ)對地基的壓力發(fā)生較大變化，基礎(chǔ)填挖交界處，及采用填石抬高基礎(chǔ)的涵洞，都應(yīng)設(shè)置沉降縫。置于巖石地基上的涵洞可以不設(shè)沉降縫。

構(gòu)造

涵身一般每隔4～6m設(shè)沉降縫一道，具體設(shè)置需視地基土的情況及路堤填土高度而定。沉降縫必須貫穿整個斷面（包括基礎(chǔ)），縫寬約20～30mm。沉降縫端面應(yīng)整齊、方正，不得交錯。沉降縫應(yīng)以有彈性和不透水的材料填塞，并應(yīng)緊密填實(shí)。

5．附屬工程

涵洞的附屬工程包括：錐體護(hù)坡、河床鋪砌、路基邊坡鋪砌及人工水道等。