9 小桥和涵洞孔径计算
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小桥和涵洞孔径计算
深h0 = hk i<ik，涵内水深h0 ＞hk； 很少采用i<ik的涵洞
普通式进水口H>1.2hT 进水口被淹没，出水口没；
流线型进水口，一般不出现 半压力式
工程中采用半压力式涵洞时 涵底纵坡 i≥ik
应避免采用i<ik的涵洞
H H'
hc hT h
H
h0 hT h
i
h 0或 h k
i
h 0或 h k
1.判别桥下水力图式
1）确定河槽天然水深ht 2）确定桥下临界水深hk 3）水流图式判别
2.确定小桥孔径长度L 1）自由式出流 2）淹没式出流
3.确定桥前水深H 1）自由式出流 2）淹没式出流
4.确定路基和桥面最低 标高
1）确定河槽天然水深ht
假定一个水深h1 求A、R
计算v、Q
v
1
B 01Q sNd
同试算法，确定桥孔长度
（6）同试算法，计算桥头路基及桥面最低标高。
河床实际情况 建桥河段附近建材
桥下河床允许流速
河床天然水深
临界水深
出流形式
桥孔长度
桥前水深
否
设计要求 是
确定设计各要素
9.5 涵洞孔径计算
9.5.1 涵洞孔径计算特点
1.洞身断面的尺寸对工程数量影响较大; 2.涵洞孔径小、孔道长，水流过涵阻力较大; 3.通常采取人工加固措施来提高过涵流速; 4.孔径计算需考虑水流充满洞身的情况。
9.5.2 水流通过涵洞的图式
分类
出水口是否被下游淹没——自由式出流√
淹没式出流
行洪时洞口是否被淹没——无压力式
半压力式
压力式
涵洞的摩擦坡度iW
iW
Q2 A2C 2R
普通式进水口H>1.2hT 进水口被淹没，出水口没；
流线型进水口，一般不出现 半压力式
工程中采用半压力式涵洞时 涵底纵坡 i≥ik
应避免采用i<ik的涵洞
H H'
hc hT h
H
h0 hT h
i
h 0或 h k
i
h 0或 h k
1.判别桥下水力图式
1）确定河槽天然水深ht 2）确定桥下临界水深hk 3）水流图式判别
2.确定小桥孔径长度L 1）自由式出流 2）淹没式出流
3.确定桥前水深H 1）自由式出流 2）淹没式出流
4.确定路基和桥面最低 标高
1）确定河槽天然水深ht
假定一个水深h1 求A、R
计算v、Q
v
1
B 01Q sNd
同试算法，确定桥孔长度
（6）同试算法，计算桥头路基及桥面最低标高。
河床实际情况 建桥河段附近建材
桥下河床允许流速
河床天然水深
临界水深
出流形式
桥孔长度
桥前水深
否
设计要求 是
确定设计各要素
9.5 涵洞孔径计算
9.5.1 涵洞孔径计算特点
1.洞身断面的尺寸对工程数量影响较大; 2.涵洞孔径小、孔道长，水流过涵阻力较大; 3.通常采取人工加固措施来提高过涵流速; 4.孔径计算需考虑水流充满洞身的情况。
9.5.2 水流通过涵洞的图式
分类
出水口是否被下游淹没——自由式出流√
淹没式出流
行洪时洞口是否被淹没——无压力式
半压力式
压力式
涵洞的摩擦坡度iW
iW
Q2 A2C 2R
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。
第九章小桥和涵洞孔径计算ppt课件
一、小桥和涵洞类型的选择
2、涵洞的类型及其适用情况 涵洞由洞身、洞口、基础三个部分组成。
30
篮球比赛 是根据 运动队 在规定 的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
一、涵洞类型的选择
1、圆管涵 ➢承载结构——素砼或钢筋混凝土圆管 ➢圆管涵孔径一般为0.75~2.0m ➢最小填土厚度50cm ➢不设涵台，基础构造简单 ➢受力性能好，工程数量少，造价低 ➢多孔时不宜超过三孔
6
篮球比赛 是根据 运动队 在规定 的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
2、小桥和涵洞位置的选择 ②涵位与路基排水系统密切配合。
7
篮球比赛 是根据 运动队 在规定 的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
一、水流通过小桥的图式
2、淹没式出流
条件： ht 1.3hk 特点： 桥下临界水深被下游水深淹没，
桥下水深为下游天然水深 下游水深影响桥下水流出流。
17
篮球比赛 是根据 运动队 在规定 的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
二、小桥孔径计算（试算法）
➢ 流量 流量小或季节性水流，无漂浮物，泥沙少—涵洞 流量大，漂浮物及泥沙多—小桥
➢ 路堤填土高度 填土高度小，满足壅水要求—涵洞 填土高度过大—小桥
小桥涵类型的选择还要考虑河沟纵坡及建筑材料
29
篮球比赛 是根据 运动队 在规定 的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
2、涵洞的类型及其适用情况 涵洞由洞身、洞口、基础三个部分组成。
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一、涵洞类型的选择
1、圆管涵 ➢承载结构——素砼或钢筋混凝土圆管 ➢圆管涵孔径一般为0.75~2.0m ➢最小填土厚度50cm ➢不设涵台，基础构造简单 ➢受力性能好，工程数量少，造价低 ➢多孔时不宜超过三孔
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篮球比赛 是根据 运动队 在规定 的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
2、小桥和涵洞位置的选择 ②涵位与路基排水系统密切配合。
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一、水流通过小桥的图式
2、淹没式出流
条件： ht 1.3hk 特点： 桥下临界水深被下游水深淹没，
桥下水深为下游天然水深 下游水深影响桥下水流出流。
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篮球比赛 是根据 运动队 在规定 的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
二、小桥孔径计算（试算法）
➢ 流量 流量小或季节性水流，无漂浮物，泥沙少—涵洞 流量大，漂浮物及泥沙多—小桥
➢ 路堤填土高度 填土高度小，满足壅水要求—涵洞 填土高度过大—小桥
小桥涵类型的选择还要考虑河沟纵坡及建筑材料
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篮球比赛 是根据 运动队 在规定 的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
9++c
⑤其他设涵情况： ⅰ平原地区，路线通过较长的低洼地带及照着地带，为保证 路基稳定，避免排水不畅及长期积水的情况，在地面具有 天然纵坡的地方设置多道涵洞。
ⅱ平原地区路线穿过天然积水洼地，考虑设置多道
涵洞，以沟通路基两侧水位，平衡水压。
ⅲ路线紧靠村镇通过，注意设涵，以排除村镇内地面汇流水。
ⅳ山区岩层破碎及塌方地段，雨季时经常有地下水从路基边
2、涵洞位置的确定 定为首先要服从路线走向。可以前后做适当移动，选择经 济合理的位置，保证水流顺畅，ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ止涵洞进口处和洞内产 生淤积与堵塞，避免洞口处及其下游水流状态的恶化。
①平原地区设涵 ⅰ沟心设涵。设置河沟中心，一般与路线方向正交，使其进
口对准上游沟心。
ⅱ灌溉设涵。设于灌溉渠线上，须保证灌溉水流顺畅，避免
坡冒出，为使路基边坡稳定，及时疏干地下水，保证路基 边坡稳定 ，结合路基病害整治考虑设置涵洞。
三、小桥涵位置确定 1、小桥位置的确定 ①服从路线走向 ②轴线应与洪水主流方向正交。如不能正交时，应使墩台轴
线与水流方向平衡，以减小水流对墩台、路基边坡的冲刷
③桥位应布设在河道顺直、水流平稳的河段。遇到河湾时，
一 小桥涵分类
小桥和涵洞按跨径分类表 多孔跨径总长L（m） 小桥 涵洞 8≤ L ≤30 —— 小桥和涵洞的标准跨径表 0.75 1.0 1.25 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 6.0 8.0 10.0 13.0 16.0 单孔跨径L0（m） 5≤ L0 ≤20 L0 ≤5
一 小桥涵的分类
④改沟设涵。对于土质密实、边坡稳定又很深的河沟，可改
沟设岸坡涵，缩短涵洞长度，有利于排水。原河沟作片石
盲沟，然后填筑路堤。 ⑤并沟设涵。当两条溪沟相距很近，汇水面积小，纵坡低流 速慢，含沙量低，可改沟合并以减少涵洞数量。 ⑥改涵为顺沟。路线跨越丘陵地区的山脊线，在凹形竖曲线 可开挖沟而不设涵洞。
第八章 小桥和涵洞孔径计算
第二节 小桥孔径计算
1、自由式出流
小桥下游天然水深ht≤1.3hk时，桥下水流图式如下图。桥下水深为 桥下河槽的临界水深hk。
2、淹没式出流
小桥下游天然水深ht＞1.3hk时，桥下的临界水深被下游天然水深水 面所淹没，桥下水流图式如下图。桥下天然水深为ht。
第二节 小桥孔径计算 二、小桥孔径计算
2 vH v2 H ht 2 2g 2 g
（8-2-12）
式中：v—由采用的桥孔长度计算的桥下流速(m/s)；其他符号意义同前。
第二节 小桥孔径计算
4、确定路基和桥面最低高程
按图8-2-6可得：桥头路基最低高程=河床最低点高程+H+△ （8-2-13） 按图8-2-7可得：桥面最低高程=河床最低点高程+H+J+D （8-2-14） 式中：H—桥前水深(m)； △—安全高度(m)； J—桥下净空安全值(m)；与大中桥相同； D—桥梁上部结构建筑高度(m)。
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H＞1.2hT时， 但收缩断面以后在整个涵洞内都具有自由水面，称为半压力式水流状态。
H
H'
hT
H
h0
i
h0或hk
i
hc
h
h0或hk
hT
h
第三节 涵洞孔径计算
3. 压力式
当涵洞的进水口建筑为流线型，而涵前水深H>1.4hT，且涵底纵坡i<iw， 或下游洞口被掩埋时，整个涵洞的断面都充满水流，称压力式水流状态。 涵洞的摩阻坡度iw为恰好使水流重力克服水流摩阻力所需要的坡度，可按 下式计算： 式中：iw——摩阻坡度； Q——过涵流量(m3/s)； Q2 iw 2 2 A——涵身断面全面积(m2)； （8-3-1） AC R C——谢才系数(m1/2/s)； R——涵身断面的水力半径(m)。
9-小桥和涵洞孔径计算
④钢筋混凝土桥涵：以钢筋混凝土为主要承重结构建造的桥 钢筋混凝土桥涵： 涵。由于此类材料坚固耐用，力学性能好，是高等级公路 由于此类材料坚固耐用，力学性能好， 常用的类型。 常用的类型。 按力学性能的不同，分为：钢筋混凝土管涵、钢筋混凝土 按力学性能的不同，分为：钢筋混凝土管涵、 板涵、钢筋混凝土板梁桥、钢筋混凝土箱涵、 板涵、钢筋混凝土板梁桥、钢筋混凝土箱涵、钢筋混凝土 拱涵、钢筋混凝土拱桥等。 拱涵、钢筋混凝土拱桥等。
第9章 小桥和涵洞孔径计算 章
14.1 14.2 14.3 14.4 14.5 14.6 14.7 小桥涵勘测设计内容 小桥涵位置选择 小桥涵勘测与调查 小桥涵类型选择与布置 小桥孔径计算 涵洞孔径计算 小桥及涵洞构造
14.4 小桥涵的类型选择与布置
一 小桥涵分类
小桥和涵洞按跨径分类表 多孔跨径总长L（m） 小桥 涵洞 8≤ L ≤30 —— 小桥和涵洞的标准跨径表 0.75 1.0 1.25 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 6.0 8.0 10.0 13.0 16.0 单孔跨径L0（m） 5≤ L0 ≤20 L0 ≤5
⑤其他材料组成的涵洞：涵洞孔径小，也可以采用其他材料， 其他材料组成的涵洞：涵洞孔径小，也可以采用其他材料， 如砖、陶瓷、铸铁、钢波纹管、实惠三合土等。 如砖、陶瓷、铸铁、钢波纹管、实惠三合土等。
3、按水力特性分类 水流通过涵洞时，按其深度的不同，可分为无压力式、 水流通过涵洞时，按其深度的不同，可分为无压力式、 半压力式与压力式三种类型。 半压力式与压力式三种类型。 ①无压力式：涵洞入口处的水流深度小于涵洞口的高度，并 无压力式：涵洞入口处的水流深度小于涵洞口的高度， 且在整个涵洞长度范围内水面均不与洞顶接触，水流呈自 且在整个涵洞长度范围内水面均不与洞顶接触， 由水面状态。 由水面状态。
7 第七章 小桥和涵洞孔径计算
第七章小桥和涵洞孔径计算第一节概述一、小桥和涵洞◦根据已建成公路统计，小桥涵洞的工程投资约占公路工程总投资的15%~20%，投资总额为大、中桥的2~4倍。
设计合理性影响巨大。
◦孔径大小应根据设计流量、河床特性及河床进出口加固类型所允许的平均流速等确定。
桥涵分类多孔跨径总长L（m）单孔跨径L k（m）桥涵分类多孔跨径总长L（m）单孔跨径L k（m）特大桥L>1000L k>150小桥8≤L≤305≤L k<20大桥100≤L≤100040≤L k≤150涵洞—L k<5中桥30<L<10020≤L k<40第一节概述一、小桥和涵洞位置选择◦山岭和丘陵区小桥和涵洞位置选择◦平原区小桥和涵洞位置选择第一节概述山岭和丘陵区小桥和涵洞位置选择◦一沟一涵，间距<300m，当汇水区小，两沟靠近，可改沟合并。
◦涵洞位置与路基排水系统密切配合，如截水沟排水出口处、边沟最低点处都应设置涵洞，以避免水流冲刷路面和路基。
◦路线转角较大（>90°）、平曲线半径较小，进入弯道前纵坡>4%，在弯道起止点附近设置涵洞。
◦路线由陡坡段过度到缓坡段，200m范围内无涵洞，则在变坡点附近应设置涵洞。
第一节概述平原区小桥和涵洞位置选择◦根据天然排洪系统，有利于农业灌溉，并避免桥涵出口对耕地造成冲蚀；◦通过较长低洼和泥沼地带，具有天然纵坡地带，可多设置涵洞；◦靠近村庄时应通过设置涵洞避免村内积水；◦小桥和涵洞位置应选择在河床地质良好、地基承载力大的河段。
第一节概述二、小桥和涵洞类型选择◦材料选择原则：安全、就地取材、经济、便于施工、养护方便。
◦构造形式选择原则：设计流量、路堤高度、河床纵坡、建材类型等。
第二节小桥孔径计算一、小桥水流图示桥孔压缩河槽，水流受到桥头和路堤压缩出现桥前雍水，桥下水面降低，按下游水深可分为：◦自由式出流◦淹没式出流第二节小桥孔径计算自由式出流◦当天然水深ℎt≤1.3ℎk桥下河槽临界水深◦桥下水流为急流，下游水深对桥下过流能力无影响。
09-小桥和涵洞孔径计算
Nanjing University of
9.2 小桥孔径计算
二、小桥孔径计算
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9.2 小桥孔径计算
二、小桥孔径计算
小桥水力计算的内容：
根据设汁流量Qs，河床加固类型所对应的最大容许流速 ，确定满足过流能力和防冲条件的孔径以及对应的桥前雍水 高度等。 计算方法：试算法。 拟定河床加固类型，确定桥下河床的容许流速；再根据 容许流速与设计流量，通过计算确定孔径大小与雍水高度； 与允许的雍水高度进行比较，从而判断是否需调整孔径值， 直至达到允许的雍水高度。
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9.3 涵洞孔径计算
Hale Waihona Puke 一、涵洞的组成和分类箱涵：又称矩形涵或方涵，与盖板涵相似。建 2. 涵洞的分类 造材料一般用混凝土或钢筋混凝土等。铁路矩形涵 的顶板、边墙、底板连成整体。对特软地基采用箱 涵较为有利，但施工困难、造价较高。 圆形涵：又称圆管涵，简称圆涵或圆管，常用 钢筋混凝土制作。填土高度为 1～15米。欧美一些 国家多采用皱纹铁管。皱纹铁管通常由钢板弯成半 圆形或拱形管片，以上下两片或数片组合而成。这 种管片可在工厂制造，运至工地安装。圆形涵受力 性能好，工程量小，施工方便,但它的过水能力差。 孔径较小（一般为1.5米以下）的涵洞采用圆管涵式 居多。
按其水力性能可分为无压力式涵洞（水面都低于洞顶），半压力式 涵洞（水面淹没入口），压力式涵洞（流水充满整个洞身）； 按其构造类型可分为拱涵、盖板式涵、箱涵、圆形涵、倒虹吸涵等 。
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9.3 涵洞孔径计算
2. 涵洞的分类
一、涵洞的组成和分类
拱涵:洞身由拱圈、边墙和基础组成,一般用砖、石和混凝土建造。填 土高度为 1～20米。拱涵需有较高的路基和坚实的地基。在石料丰富，地
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0.6
0.7
0.8
1.缓坡涵洞出水口河床加固处理
(2)无压力式涵洞下游，在涵洞出口八字墙或 锥坡范围内设置挑坎 挑坎由上坎、平台、下坎及截水墙组成。
2～3倍上坎高 (1/4～1/3)D 2/5D 1～2倍下坎高
上坎 >2/5D
平
台
下坎
h
D=200～400
挑坎的一般布置图(尺寸单位：cm)
2.陡坡涵洞出水口河床加固处理 陡坡涵洞：指涵洞底坡>5%
Qs B0 Nd hvbc
矩形桥孔断面：L=B0 梯形桥孔断面：L=B0+2m（1/2h+Δh)
若桥梁与水流斜交:
L L cos
选用标准跨径L0作为实际桥孔长度； 若 L L ，应按标准跨径复核出流状态； 0
L
10%
若与原出流状态不符，则应重新选择标准跨径， 直至误差<10%。
第9章 小桥和涵洞孔径计算
9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6 9.7
小桥涵的类型与特点 小桥涵勘测 小桥涵位置选择 小桥孔径计算 涵洞孔径计算 小桥及涵洞的构造 涵洞进出口河床的处理
9.1 小桥涵的类型与特点
9.1.1 小桥涵划分
小桥和涵洞按跨径分类表 多孔跨径总长L（m） 小桥 涵洞 8≤ L ≤30 —— 小桥和涵洞的标准跨径表 0.75 1.0 1.25 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 6.0 8.0 10.0 13.0 16.0 单孔跨径L0（m） 5≤ L0 ≤20 L0 ≤5
小桥与大中桥孔径计算的异同 容许河床发生冲刷
大中桥 容许
设计流速
天然河槽断面平均流速
小桥
一般不容许
容许不冲刷流速
9.4.1 水流通过小桥的图式
水流图式 自由出流 判别标准 ht≤1.3hk
淹没出流
ht>1.3hk
ht ——桥下游天然水深； hk ——桥下临界水深。
9.4 小桥孔径计算
9.4.2 桥下允许不冲刷流速与 桥前允许雍水高度
9.1.2 小桥涵的分类
①管涵 ②盖板涵 1.按结构形式分 ③拱涵 ④箱涵 小桥涵 的分类 ⑤拱桥与板桥 ①木桥涵 ②石桥涵 2.按建筑材料分 ③混凝土桥涵 ④钢筋混凝土桥涵
9.1.2 小桥涵的分类
①无压力式 3.按水利特性分 ②半压力式 ③压力式 小桥涵 的分类
4.按填土高度分
①明涵
②暗涵
9.4 小桥孔径计算
普通式进水口H>1.2hT 进水口被淹没，出水口没； 流线型进水口，一般不出现 半压力式
工程中采用半压力式涵洞时 涵底纵坡 i≥ik
应避免采用i<ik的涵洞
H
H'
hT
H
h0
i
h0或hk
i
hc
h
h0或hk
hT
h
3. 压力式涵洞
进水口被淹没，整个洞身被 水流充满；
H
H
hT
h
i
hT
i
普通型进水口涵洞一般不出 现压力式水流图式 压力式涵洞出现的条件： ①进水口建筑物为流线型； ②H >1.4hT； ③ i<iW
4.确定路基和桥面最低 标高
1）确定河槽天然水深ht
假定一个水深h1 求A、R 计算v、Q
若
1 v R i n
2 1 3 2
Q Av
Q Qs 10% Qs
则ht=h1，否则，需重新 假定水深h2
2）确定桥下临界水深hk
可由临界函数求出
A Q Ak Q v hk Bk g Bk gA g
A Q A g Qs g Bk 3 2 Bk g Qs vk
3 k 2 s 3 k
3）水流图式判别
自由出流：ht≤1.3hk 淹没出流：ht>1.3hk
2.确定小桥孔径长度L
1）自由出流：
Qs g B Bk Nd 3 Nd vk
矩形桥孔断面：L=B 梯形桥孔断面：L=B+2mΔ h 2) 淹没出流：
砖拱涵 钢筋混凝土拱涵
涵洞洞身 形状
3.盖板涵 4.箱涵
石盖板涵 钢筋混凝土盖板涵
整体闭合式钢筋混凝 土框架结构
9.6.3 涵洞洞身构造
管身
混凝土浆砌片石基础
1.圆管涵
基础
垫层基础
混凝土整平层
接缝及防水层
平口接头填缝
企口接头填缝
盖板 拱圈 护拱 拱上侧墙 涵台
3.盖板涵
基础 洞身铺底 沉降缝 防水层 涵身
2.拱涵
涵台
基础
铺底
沉降缝 4.箱涵
翼墙
防水层、排水设施
基础
变形缝
9.6.4 涵洞洞口构造
1.八字式洞口
正八字式洞口
斜八字式洞口
洞口形式
2.端墙式洞口
3.跌水井洞口
9.6.5 涵洞基础
1.单独基础
洞口形式
2.整体基础
3.实体基础
9.7 涵洞进出口河床的处理
9.7.1 进水口河床加固处理
1.缓坡进水口河床加固 1)纵坡小于10%的顺直河沟的处理
3 k 2 s 2 s 2 k
2 k
vk vbc
矩形断面：
hk hk
宽浅梯形断面： h hk k 窄深梯形断面：
窄深梯形断面：
过水断面面积相等的原则确定hk
Bk h k ( Bk 2mhk )hk mhk2 hk Bk Bk2 4mBk h k 2m
临界断面水面宽度Bk
B0 1 s N Q d
同试算法，确定桥孔长度 （6）同试算法，计算桥头路基及桥面最低标高。
河床实际情况 建桥河段附近建材 桥下河床允许流速
河床天然水深
临界水深
出流形式
桥孔长度
桥前水深
否
设计要求 是
确定设计各要素
9.5 涵洞孔径计算
9.5.1 涵洞孔径计算特点
1.洞身断面的尺寸对工程数量影响较大; 2.涵洞孔径小、孔道长，水流过涵阻力较大; 3.通常采取人工加固措施来提高过涵流速; 4.孔径计算需考虑水流充满洞身的情况。
vc 2 g H hT
Q A 2 g H hT
3. 压力式涵洞
按水力学中的短管计算
v 2 g H l iW i hT
Q A 2 g H l iW i ht
(二) 标准法 1.无压力式涵洞 1）最小净高Δ 规定 ①盖板涵、箱涵： h<2.0m时，=0.10m； h≥2.0m时，=0.25m。 ②拱涵涵洞： hT≤1.0m时，=0.10m； hT =1.0~2.0m时，=0.15m； hT >2.0m时，=0.25m。
《公路工程水文勘测设计规范》(JTG C302002), 对Δ 值的规定：
Δ 涵洞进口 净高(或内径)h(m) ≤3 >3
圆涵
拱涵
矩形涵
1 hT 4
≥0.75
1 hT 4
≥0.75
1 hT 6
≥0.5
1)最小净高Δ 规定 2)降落系数取0.87，而H′=hT –Δ H ' hT H 0.87 3)收缩断面的水深hc=0.9hk。 4)涵前的行近流速V0≈0，即H0=H。 5)最大允许流速Vmax规定为： L0=0.5~1.5m的拱涵、盖板涵: Vmax=4.5m/s； L0=2.0~4.0m的拱涵，盖板涵及所有的圆管涵: Vmax=6.0m/s。
Qs 1.69d
5 2
Qs d 1.69
B Qs
2 5
（2）盖板涵及箱涵
Qs 1.575BH
3 2
1.575H
3 2
（3）石拱涵
Qs 1.422BH
3 2
B
Qs 1.422H
3 2
2. 半压力式涵洞
水力计算根据水流穿过侧壁孔口出流公式，以收 缩断面处的比能来推算过涵流量和涵前水深。
1.缓坡涵洞出水口河床加固处理 缓坡涵洞：指涵洞底坡<5% (1)当河沟纵坡<15%，涵洞底坡<5%，其 出水口流速不大，出水口常采用延长铺砌、加 深截水墙的处理方法。 (2)无压力式涵洞下游，在涵洞出口八字墙或 锥坡范围内设置挑坎
1)铺砌加固的长度l
涵洞出口沟床的加固长度
加固长度 河床土质 亚粘土和亚砂土 重亚粘土和密实的亚 砂土 卵石，砾石 大卵石 当出口未淹没 当出口被淹没 时(自由式出流) 时(淹没式出流) 2.5q0.7 1.7q0.7
9.6 小桥及涵洞的构造
9.6.1 小桥组成 上部结构 承重结构
桥面系统
桥 墩
小桥组成
下部结构
桥
基
台
础
桥头路堤
附属工程 锥形护坡
护岸工程
调治构造物
9.6.2 涵洞组成
洞 身
进水口 洞 口
涵洞组成
出水口 锥体 河床加固铺砌
附属工程
路堤护坡 改沟渠道及护砌 路堤边坡检查台阶
9.6.3 涵洞洞身构造 1.圆管涵 钢筋混凝土预制管 石拱涵 2.拱涵
2.2q0.7
1.7q0.75 1.1q0.75
1.4q0.7
1.1q0.75 0.7q0.75
注：表中q为洞口建筑端点的单宽流量。
2)铺砌加固厚度