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1 总则
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1.0.1 为满足公路建设需要,规范、指导公路涵洞的勘测
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1.0.2 本细则适用于新建和改建各级公路涵洞的勘测设计。
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1.0.3 涵洞布设除必须满足排水、输砂要求外,还应与公
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1.0.4 公路涵洞设计应符合安全、适用、经济、美观和有
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1.0.5 公路涵洞的勘测设计除应符合本细则规定外,尚应
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2 术语、符号
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2.1 术语
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2.1.1 涵洞 culvert 为保证地面水
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2.1.2 管涵 pipe culvert 洞
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2.1.3 拱涵 arch culvert 洞
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2.1.4 箱涵 box culvert 洞身
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2.1.5 盖板涵 slab culvert
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2.1.6 压力式涵洞 outlet submerge
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2.1.7 半压力式涵洞 inlet submerge
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2.1.8 无压力式涵洞 inlet unsubmer
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2.1.9 倒虹吸涵 inverted siphon
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2.1.10 汇水面积(集水面积) catchment
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2.1.11 径流 runoff 陆地上的降水
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2.1.12 壅水 back water 水流
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2.1.13 临界流速 critical veloci
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2.1.14 允许(不冲刷)流速 the permit
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2.1.15 过水断面 wetted cross-se
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2.1.16 湿周 wetted perimeter
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2.1.17 水力半径 hydraulic radiu
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2.1.18 淤积 sediment 水流携带
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2.1.19 糙率 coefficient of ro
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2.1.20 材料强度标准值 characterist
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2.1.21 材料强度设计值 design value
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2.1.22 作用 actions 施加在结构
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2.1.23 作用标准值 characteristic
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2.1.24 作用设计值 design value o
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2.1.25 作用效应 effects of an a
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2.1.26 作用效应组合 combination f
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2.1.27 安全等级 safety class
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2.1.28 结构重要性系数 coefficient
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2.1.29 分项系数 partial safety
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2.2 符号
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2.2.1 水文、水力 A――过水面积;
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2.2.2 材料性能 C――混凝土强度等级;
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2.2.3 作用效应 Md――计入作用分项系数后
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2.2.4 几何参数 A――截面面积;
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3 材料
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3.1 材料强度
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3.1.1 涵洞所用石材、混凝土和砂浆的强度等级,应按下
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3.1.2 石材强度设计值应按表3.1.2的规定采用。
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3.1.3 混凝土强度设计值应按表3.1.3规定采用。
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3.1.4 砂浆砌体抗压强度设计值规定如下: 1
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3.1.5 小石子混凝土砌块石、片石砌体强度设计值,应分
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3.1.6 混凝土及各类砌体的受压弹性模量应分别按表3.
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3.1.7 普通钢筋宜选用热轧R235、HRB335、H
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3.1.8 普通钢筋的弹性模量Es应按表3.1.8的规定
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3.2 材料基本要求
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3.2.1 公路涵洞所使用的材料的最低强度等级应符合表3
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3.2.2 片石混凝土为混凝土中掺入不多于其体积20%的
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3.2.3 累年最冷月平均温度等于或低于-10℃的地区,
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3.2.4 石材应具有耐风化和抗侵蚀性。用于浸水或气候潮
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3.2.5 结构混凝土耐久性的基本要求应符合表3.2.5
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3.2.6 普通钢筋的最小混凝土保护层厚度应符合表3.2
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4 一般规定
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4.1 涵洞分类
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4.1.1 按建筑材料,涵洞分为石涵、混凝土涵、钢筋混凝
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4.1.2 按构造形式,涵洞分为管涵、盖板涵、拱涵、箱涵
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4.1.3 按填土高度,涵洞分为明涵、暗涵。当涵洞洞顶填
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4.1.4 按水力性质,涵洞分为无压力式、半压力式、压力
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4.2 各类涵洞的适用条件
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4.2.1 钢筋混凝土管涵适用于缺少石料地区有足够填土高
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4.2.2 钢筋混凝土盖板涵适用于无石料地区且过水面积较
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4.2.3 拱涵适用于跨越深沟或高路堤。
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4.2.4 钢筋混凝土箱涵适用于软土地基。
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4.2.5 石盖板涵适用于石料丰富且过水流量较小的小型涵
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4.2.6 倒虹吸管涵适用于路堑挖方高度不能满足设置渡槽
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4.2.7 钢波纹管涵适用于地基承载力较低,或有较大沉降
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4.3 涵洞布设基本要求
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4.3.1 各级公路涵洞设计洪水频率、汽车荷载及安全等级
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4.3.2 新建涵洞应采用无压力式涵洞;当涵前允许积水时
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4.3.3 涵洞的孔径,应根据设计洪水流量、河沟断面形态
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4.3.4 新建涵洞应采用标准跨径0.75m、1.0m、
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4.3.5 涵洞内径或净高不宜小于0.75m;涵洞长度大
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4.3.6 冰冻地区不宜采用小孔径管涵和倒虹吸管涵。当有
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4.3.7 无压力式涵洞内顶点至最高流水面的净空,应符合
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4.3.8 涵洞位置应符合沿线线形布设要求。当不受线形布
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4.3.9 涵洞出入口处应设端墙或翼墙,其式样和尺寸应使
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4.3.10 涵洞的洞身和出入口一定范围内的沟床、路基坡
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4.3.11 斜坡上的涵洞涵底纵坡不宜大于5%,圆管涵的
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4.3.12 置于非岩石地基上的涵洞,根据涵洞的涵底纵坡
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4.3.13 涵洞的基础,应按涵洞的构造、地质条件及地基
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4.3.14 有水压涵洞应设置基础,管节接缝应密不透水,
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4.3.15 管涵及其他封闭式截面的涵洞,当涵身底部土质
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4.3.16 排洪涵洞和通道涵洞应分别设置。如设置排洪涵
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4.3.17 涵洞基础应计算工后沉降,其工后沉降量不应大
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4.4 涵洞与路基在设计、施工中的相关要求
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4.4.1 涵洞洞身两侧填土应对称均衡分层夯实,其每侧长
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4.4.2 高速公路、一级公路、二级公路路堤与涵洞连接处
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4.4.3 当采用机械填土时,须待涵洞圬工达到容许强度后
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4.4.4 预制混凝土拱圈和钢筋混凝土盖板的宽度应视起重
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4.4.5 施工时涵洞应设上拱度,除高填土和长、大孔径涵
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4.4.6 在同一区段内的涵洞类型,应力求简化,便于施工
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5 涵洞勘测
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5.1 初测阶段涵洞勘测的工作内容和要求
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5.1.1 初测阶段勘测的目的是通过外业勘测和调查,收集
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5.1.2 基本资料的收集: 1 沿线地形图,
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5.1.3 初测的主要工作内容: 1 一般的涵
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5.2 定测阶段涵洞勘测的工作内容和要求
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5.2.1 定测阶段涵洞勘测的目的是根据批准的初步设计文
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5.2.2 定测的主要工作内容: 1 涵址平面
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5.3 涵洞勘测的精度要求
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5.3.1 外业勘测资料应准确可靠、系统完整,要求深入现
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5.3.2 复杂的涵洞、改沟工程、人工排灌渠道等,应放桩
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5.3.3 涵洞调查和勘测中的高程应与路线高程系统一致,
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5.4 涵洞的平面布设
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5.4.1 涵洞布设原则 1 应根据沿线地形、
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5.4.2 山区涵洞布设 1 山岭地区一般应一
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5.4.3 山前区(丘陵地带)涵洞布设 1 流
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5.4.4 平原区涵洞布设 1 应根据农业灌溉
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5.4.5 不良地质地段及特殊条件下的涵洞布设
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5.5 涵洞的立面布设
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5.5.1 涵洞布设原则 1 应根据实际地形、
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5.5.2 平原微丘区涵洞布设 1 当河沟纵坡
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5.5.3 山岭重丘区涵洞布设 1 缓坡涵洞布
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6 涵洞水文计算
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6.1 暴雨推理法
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6.1.1 暴雨推理法是一种半理论半经验的计算方法,通过
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6.1.2 暴雨推理公式:0000031-01
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6.1.3 经验公式在公路以及其他相关行业和部门均有不同
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6.2 径流形成法
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6.2.1 径流形成法是目前公路部门普遍使用的一种计算方
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6.2.2 径流成因简化公式: 式中:QP――规定频率为
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6.2.3 径流流量经验公式在公路以及其他相关行业和部门
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6.3 形态调查法
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6.3.1 结合形态断面进行洪水调查,确定流量的形态调查
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6.3.2 形态断面一般选在有较可靠的洪水调查资料的河段
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6.3.3 断面流速和历史洪峰流量(或多年平均洪峰流量)
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6.3.4 按涵洞规定设计频率推算形态断面处的洪峰流量:
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6.3.5 拟建涵洞处设计流量的推求: 1 若
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6.4 直接类比法
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6.4.1 直接类比法是当公路所跨同一河沟上、下游附近存
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6.4.2 通过原有涵洞的洪峰流量: 1 无压
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6.4.4 按涵洞规定设计频率推算原有涵洞处的洪峰流量,
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6.4.5 拟建涵洞处设计流量的推求,可按本细则第6.3
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6.5 流量计算方法的比较和核对
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6.5.1 各种流量计算方法的比较: 1 暴雨
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6.5.2 流量计算中的核对: 1 应根据当地
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6.5.3 流量计算中应结合现场具体情况加以验证。
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7 涵洞水力计算
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7.1 一般规定
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7.1.1 涵洞水力计算是孔径设计的依据,必须保证设计洪
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7.1.2 根据公路等级,求得涵洞规定设计洪水频率的设计
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7.1.3 涵洞水力计算图示应采用无压力式,并应符合第4
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7.1.4 涵洞孔径应采用标准跨径,当采用多孔时应注意流
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7.1.5 人工排灌渠道上的涵洞,应依据排灌流量和当地水
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7.1.6 山区涵洞的布设,应保证路基和涵洞稳定、免遭水
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7.2 涵洞孔径验算
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7.2.1 无压力式涵洞的孔径验算 根据河沟断面
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7.2.2 倒虹吸涵洞的孔径计算 1 倒虹吸过
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7.3 过水消能建筑物的水力计算
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7.3.1 消力池的水力计算 1 初估消力池下
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7.3.2 消力槛的水力计算 消力槛类似消力池,
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7.3.3 跌水的水力计算 1 单级跌水的计算
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7.3.4 急流槽的水力计算 急流槽由进口、陡坡
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8 涵洞构造
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8.1 洞身构造
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8.1.1 圆管涵 1 管身宜由钢筋混凝土构成
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8.1.2 盖板涵 1 盖板分石盖板、钢筋混凝
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8.1.3 拱涵 1 拱涵分石拱涵、混凝土拱涵
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8.1.4 箱涵 1 涵身宜采用钢筋混凝土整体
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8.1.5 倒虹吸管涵 1 倒虹吸管涵主要由进
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8.1.6 钢波纹管涵 1 管身由薄钢板压成波
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8.2 洞口构造
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8.2.1 八字式洞口 1 正八字式洞口由敞开
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8.2.2 一字墙式(端墙式)洞口 1 一字墙
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8.2.3 扭坡式洞口 1 扭坡式洞口与渠道之
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8.2.4 平头式洞口 平头式洞口常用于钢筋混凝
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8.2.5 走廊式洞口 走廊式洞口由两道平行翼墙
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8.2.6 流线型洞口 流线型洞口由进水口端节在
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8.2.7 跌水井式洞口 跌水井式洞口主要有边沟
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8.3 进出水口沟床加固及防护
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8.3.1 在涵洞上、下游河沟和路基边坡一定范围内,宜采
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8.3.2 进水口沟床加固及防护 1 当河沟纵
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8.3.3 出水洞口沟床加固及防护 1 在河沟
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9 结构设计
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9.1 一般规定
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9.1.1 公路涵洞的结构设计应符合《公路桥涵设计通用规
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9.1.2 按承载能力极限状态设计时,应采用下列表达式:
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9.1.3 当圆管涵满足下列条件时可认为其为刚性管涵,此
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9.2 作用
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9.2.1 公路涵洞设计应采用车辆荷载。车辆荷载的纵、平
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9.2.2 土的重力及土侧压力宜按下列规定计算:
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9.2.3 汽车荷载引起的土压力采用车辆荷载加载,并按下
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9.2.4 施加于涵洞上的温度等作用应按《公路桥涵设计通
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9.3 洞身上部的计算
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9.3.1 圆管涵 1 混凝土圆管涵的设计可仅
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9.3.2 正交盖板涵 1 盖板的两端铰接支撑
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9.3.3 斜交盖板涵 1 盖板的两端铰接支撑
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9.3.4 箱涵 1 钢筋混凝土箱涵可按矩形框
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9.3.5 拱涵 1 拱涵的拱圈宜按无铰拱计算
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9.4 涵台的计算
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9.4.1 盖板涵涵台 1 应按《公路圬工桥涵
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9.4.2 拱涵涵台 1 拱涵涵台的设计和验算
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9.5 洞口构造的计算
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9.5.1 八字翼墙应按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥
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9.5.2 八字翼墙可按独立墙计算。
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9.5.3 一字墙(端墙)宜作为挡土墙结构按现行公路桥涵
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附录A 石材试件强度的换算系数及石砌体分类
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A.0.1 石材的强度等级,应用边长为70mm的立方体试
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A.0.2 石砌体分类如下: 1 细料石砌体
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A.0.3 混凝土预制块砌体各项规格、尺寸同细料石砌体。
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附录B 水文计算图表