明涵和暗涵在计算上有哪些不同呢?

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明涵和暗涵在计算上有哪些不同呢?

山东茂隆新材料 2023-06-20 1420


今天小编来跟大家聊一下明涵和暗涵计算的异同,一起来了解一下吧。

公路工程中,小桥涵类型按填土高度划分时的一种,当 涵洞洞顶填土高度小于0.5m时叫明涵,通常在低填方和挖方路段时采用。涵洞按洞顶填土情况可以分为明涵和暗涵两类。

指洞顶不填土的涵洞适用于低路堤和浅沟渠,其中明涵为其代指。

涵洞分为三种类型:圆管涵、石拱涵和箱涵。它们适用于高路堤和深沟渠,且暗涵的洞顶填土超过50厘米。

"洞顶填土"所指的高度是指从洞顶到路面最薄处的高度。明涵只在涵洞顶层铺设路面。

1、功能性病害

高速公路的圆管涵孔径已经更改,不再包括1.0和1.25米的规格,而是改为采用1.5米和1.8米的规格。

原因在于涵洞底部设计高程与实际不符,导致洞口后期出现较大沉降,洞口平面与河道连接不顺畅,同时堵塞物清理工作未及时完成,同时涵洞底部的纵坡偏小。

建议措施:应综合考虑涵洞的位置和数量,合理布置,以尽量减少后期沉降。养护部门应及时清理洞口和洞内的堵塞物以及锥坡长草。对于高速公路建设,建议选择孔径不小于1.5米的圆管涵,以方便进行淤泥的清理。

造成的原因包括涵内排水系统不畅或未设置、涵洞净空不足导致超高车辆违规通行、涵洞遭废弃的管理不善等。

建议措施:为适应衔接道路的实际情况,应合理设置纵坡,避免隧道洞身位于凹曲线底部,同时在隧道内设置排水设施并保持排水畅通。维护部门应及时疏浚并设置明显的限高标志,必要时应设置限高门架。

2、技术性病害

各类裂缝

原因:表面短细裂缝由于温度影响和混凝土收缩引起;结构性裂缝由于结构厚度偏小、配筋不够、超载和不均匀沉降等原因引起;施工裂缝由于施工措施不当导致。

措施:为确保施工质量,我们将采用更合理的结构尺寸和配筋率(充分考虑超载因素),加强防裂钢筋网的设置,并严格执行施工措施。

原因为台背淘空,造成此现象的原因包括不均匀沉降导致错台现象,以及填缝料填塞不密实或老化脱落导致沉降缝渗水,水流将台背回填砂带出并产生涌砂现象。

建议措施:在填缝料时,应使用热沥青浸泡麻絮,而不是乳化沥青浸泡;对于预制盖板盖的涵洞,应在顶部添加一层油毛毡层;同时,将盖板涵和箱涵台后的回填砂改为非黏性土。

3、主要解决混凝土剥落问题的其他病害,可以通过在八字墙边缘外加铺2米长的铺砌来解决洞口铺砌冲刷的问题。此外,还需要解决软基段涵洞两侧明显的跳车现象、通道口积水现象以及洞口横向排水沟及盖板破损比较严重的情况。

明涵、暗涵设计计算的不同

1、在温度方面的影响:对于明箱涵而言需要考虑,而对于暗箱涵则不需要;在底板和侧板分段浇筑时,应当考虑混凝土收缩所带来的影响。

2、明涵计算时必须考虑冲击力,而暗涵则不需考虑。

3、明涵的车轮分布宽度计算详见《公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)第4.2.3条;暗涵的车轮分布宽度计算详见《公路涵洞设计规范》(JTG/T 3365-02-2020)第9.2.1条:车轮按其着地面积的边缘向下作30°角扩散,当几个车轮的压力扩散线相重叠时, 则扩散面积以最外边的扩散线为准。

4、正布钢筋在斜涵中部的布置方向与涵洞长度方向垂直。斜布钢筋部分选取两端呈梯形的平面。顶底板主钢筋按逐根增大的偏斜度布置,称为斜布钢筋。斜涵中这一区段内的钢筋间距呈锐角一边的与箱身中部相同,呈钝角一边的缩小一半。当斜涵斜度较大时,洞口的端涵身处于两侧土压力不平衡状态,可能产生涵身向土侧压力较小的一侧滑动(平移或平面转动),因此需要在端涵身设置抗滑键。

5、与相邻的路基护栏相同的形式应该用于二级及以上公路的明涵护栏。波形梁护栏应该设置在明涵上的钢筋混凝土基础内,而立柱的埋深不应小于30cm。

6、由于明涵的跨径较短,桥梁护栏结构上所需的最短长度无法满足,同时,在短距离内进行两次过渡段处理,会导致桥梁护栏强度不连续且不美观。因此,在确保桥梁路段安全性不降低的前提下,建议按照路基护栏的要求设置明涵的护栏。

7、注意预埋波形护栏底座相关构件,当涵顶填土高度低于1.5米时。

8、恒载:明涵恒载通常只包括桥面铺装、护栏等配套构造和自身重量;暗涵恒载主要由填土的重量和自身重量组成;暗涵填土的重量与填土高度H成正比,其竖向和水平压力强度随填土高度增加而线性增加。

9、车辆荷载被用于计算明涵和暗涵,其中明涵需要考虑汽车冲击力,而暗涵则不需要。

10、横向车道布载系数

当多车道车辆荷载经过涵洞上方的布置时,暗涵与明涵都需要考虑减少车辆荷载,而当只有一条车道时,需考虑增加车辆荷载。

11、荷载分布宽度:直接影响涵洞所受竖向和水平压力强度标准值的大小。明涵计算步骤与小桥大致相同,但与桥不同的是,涵洞采用的汽车荷载是车辆荷载,而桥梁采用车道荷载,仅在局部加载时采用车辆荷载;明涵的车轮分布宽度计算详见《公路钢筋混凝土及预应力桥涵设计规范》(JTG 3362-2018)第4.2.3条;

暗涵的车轮分布宽度计算详见《公路涵洞设计规范》(JTG/T 3365-02-2020)第9.2.1条:车轮按其着地面积的边缘向下作30°角扩散,当几个车轮的压力扩散线相重叠时, 则扩散面积以最外边的扩散线为准。

相对而言,填土高度增加会导致暗涵所受车辆荷载作用力减小。

12、箱涵按矩形框架计算,内壁在角隅处宜设倒角并配防劈裂钢筋,进行超静定结构内力效应分析时,可按全截面考虑。

如果涵管周围的地下水位高于涵底标高很多,就必须考虑地下水的浮力影响,并根据工程的实际情况进行专门的抗浮设计。

涵长计算注意点

正确计算正交涵洞长度的方法是使用《见习日记》或《铁路小桥涵设计》中记录的公式;而对于斜交涵洞,则需要使用《标准图》中的公式进行计算。

对于陡坡涵洞,计算斜交斜做盖板涵入口位置应靠在坡端上,然后再计算涵长(采用第二种方法计算)。

首先确定涵洞的入口和出口长度,通常情况下,翼墙式洞门长度为1米,端墙式洞门长度为2米(对于斜交涵洞,需查看涵洞兰图中的Bo值以确定长度)。然后,使用3米或2米的涵节进行分割,并在每个涵节之间设置3厘米的沉降缝。通过使用适当数量的涵节和沉降缝以及入口和出口长度来确定涵洞的总长度,如果需要,可以使用最后一个涵节进行长度调整,以确保涵洞的长度足够但不过长。具体的计算公式如下:

整个涵长=1(或2)+n×涵节长度+(n+1)×0.03+1(或2)

涵洞数量计算及查表

查表时,需要注意的是涵身数量等于表中所查数据乘以各涵节的涵身长相加,而非乘以总涵长。在计算出入口数量时,要仔细判断是否存在提高节,若存在,则可直接将查到的出口数量加上入口数量;若不存在,则出入口数量为出口数量乘以2。

在进行标高控制设计时,必须确保轨底至盖板顶的高度至少为0.41(0.8)米。

求出最大的泄水面标高后,根据拟定的泄水面坡度反推至上游路肩垂直对下的泄水面处的标高。接着,利用上式检验是否满足大于等于0.41的要求,如果不满足,则需适当降低泄水面标高,直至达到最佳状态。因为在此状态下既满足规范要求,又能尽量减少基础开挖。

帽石的宽度取决于孔跨大小,当孔跨不超过2米时,帽石宽度为0.4米;当孔跨超过2米时,帽石宽度为0.45米。

“路基中心处轨底至梯形盖板顶的高度”指的是在路基中心处,从轨道底部到上(下)游入(出)口梯形盖板顶部的距离。计算方法为:轨道底部高程减去入(出)口泄水面高程,再减去箱涵结构高度和出入口处梯形盖板厚度。

高填土的涵洞设计

如果高填土的涵洞暂时无法通过计算和CAD制图程序进行处理,需要先将其压底至能够生成图形的范围内(即压至数据库范围内),然后使用GBH程序生成后再将填土高度抬升。具体压底填土高度的方法是:对于一般情况下从路肩以下8米的涵洞,边坡坡率为1:1.5,8米以下则为1:1.75。如果压底高度为a米(a<=8),则增加的路肩宽度为Wj=1.5×a+b+a×(1.75-1.5)米(其中b为变坡率时留出的平台宽度,a×(1.75-1.5)为压底路肩后由于1.75和1.5边坡不同而引起的差值)。如果a>8米,则Wj=8×1.5+b+(a-8)×1.75+H×(1.75-1.5)。

第二法为:

(1)a<=8米时

Wj=a×1.75+b

(2)a>8米时

Wj= a×1.75+b

基础需要换填时的考虑

通常情况下,基础多为150Kpa以上的沙粘土和各种岩石,因此不需要更换填料。如果基础层的地质条件提供的压力小于150Kpa(例如,大多数情况下,外界提供的压力为120Kpa),则需要进行基础更换填料,通常更换为沙夹卵石。

在设计过程中,应该仔细思考,特别是在查看表格时,先要详细阅读要查找的页面,并完整地浏览一遍后,再开始查找所需数据,这样才能得到可靠的结果。

今天的内容到此结束,感谢各位阅读观看。如有疑问,请随时与我们的工作人员联系,我们将全力以赴为您提供服务,并期待未来的合作。



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