棚洞设计要点

棚洞设计要点

一、主要设计依据

1、根据《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60-2015）要求，公路桥涵结构的设计基准期为100年，棚洞据此采用设计基准期100年，各类主要构件及其使用材料应保证其设计基准期要求。

2、环境类别根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2012）确定，适用环境类别为Ⅰ（对应环境条件为温暖或寒冷地区的大气环境、与无侵蚀性的水或土接触的环境）。

3、泥石流计算依据《泥石流灾害防治工程勘察规范》（DZ/T 0220-2006）进行。雨洪资料查云南省水文手册获得。

二、材料一般要求

1、混凝土标号：C50。

2、钢筋要求：

钢筋：采用HRB335。

3、石材：强度不得低于《公路圬工桥涵设计规范》(JTG D61-2005)）第3.2条和第3.3条的要求。

三、耐久性要求

1、混凝土宜采用非碱活性集料，掺合料中如有硅灰，其含量应小于胶凝材料质量的8%，混凝土各技术标准应符合交通部部颁标准的有关规定。

2、混凝土配制应选用优质水泥和级配良好的优质骨料。水泥及骨料品质应符合交通部部颁标准的规定及其他相关技术规范要求，要严格控制骨料及拌和水的氯离子含量。

3、水泥要求：

尽量采用水化热较低的水泥，控制水泥细度及C2S（硅酸二钙）含量，水泥中的C3A （铝酸三钙）含量不宜超过5%，水泥细度不宜超过350m2/Kg,游离氧化钙不宜超过1.5%。宜采用C2S（硅酸二钙）含量较高而水化热较低的硅酸盐类水泥品种。

选用耐腐蚀性能较好的水泥品种。

不宜单独采用硅酸盐或普通硅酸盐水泥作为胶凝材料配置混凝土，也不宜单独采用抗硫酸盐的硅酸盐水泥配置混凝土，建议掺加大掺量或较大掺量矿物掺和料，并宜加入少量的硅灰。

4、骨料要求：

骨料应洁净、质地坚硬（压碎指标不大于14%，吸水率不大于2%）、级配合格（针片状颗粒含量小于7%）、粒径形状好。粗骨料堆积密度大于1450Kg/m3，即孔隙率不超过43%，混凝土所选粗骨料压碎值不大于10%，吸水率不大于2%，不宜采用有潜在碱活性物质的粗骨料。粗骨料的最大公称粒径不宜超过保护层厚度的2/3，且不超过钢筋最小净距的3/4。

粗细骨料组成应按连续密实级配要求，确定组成比列，以单位体积容重最大、空隙率最小、混凝土和易性最好为目标。细集料应为级配良好的中粗河砂，不得采用海砂。

5、混凝土配合比要求：

应限制混凝土中胶结材料的最低和最高用量。在满足胶结材料最低用量前提下，尽可能降低硅酸盐水泥用量。但不得降低混凝土的密实度。要求施工前应对拟采用的配合比进行试件检验（要求与现场同环境），达到要求后方可进行施工。

6、混凝土保护层垫块的强度和密实性应高于构件本身混凝土，宜采用水灰比小于0.4的砂浆、豆石混凝土。桩基采用混凝土垫块，取消桩基侧向限位钢筋。

7、绑扎垫块和钢筋的铁丝不得伸入保护层内。

8、混凝土保护层尺寸允许偏差按《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）的要求执行。

9、构件拆模后，其表面不得留有铁件，因设计要求设置的金属预留件其裸露面必须进行防腐蚀处理。

四、结构设计计算

1、设计要求及计算参数：

结构安全等级: 一级

混凝土强度等级: C50

钢筋等级: HRB335

单元类型：SOLID95

材料特性：柱子：线弹性；顶板：材料非线性；填土:DP特性

初拟几何尺寸：边柱高32.0m，截面2.0m×3.0m；顶板厚1.0m；填土厚0.45+0.30×L 边界条件：基础：D，ALL，ALL，0；靠山侧填土：D,ALL,UX,0

静载类型：自重+泥石流固体物质+泥石流整体冲击力

动载类型：自重+50m当量落石冲击

2、结构设计流程