小桥涵课程设计说明书

河南理工大学

《公路小桥涵》课程设计说明书

班级：道桥1001班

姓名：

学号：311007020723

指导老师：

日期：1013年07月

目录

一、小桥涵课程设计任务书 (1)

1.设计目的和要求 (1)

2.设计资料 (1)

3.设计任务 (1)

二、小桥涵课程设计说明书 (3)

1.工程资料 (3)

2. 资料收集 (3)

3.水文计算 (4)

4.涵洞水力计算 (4)

5.几何设计 (5)

6.涵洞结构设计 (7)

7. 涵洞工程量计算 (10)

8. 工程量计算表 (13)

参考文献 (14)

一、小桥涵课程设计任务书

1.设计目的和要求

本课程设计通过一个常用、典型的涵洞的设计（包括水文计算、水力计算、涵洞几何设计和结构计算等），让学生将所学到的理论知识与设计方法运用于具体的设计实践中，提高专业设计能力及创造性思维能力，使所学知识能够融会贯通。

设计要求：

（1）学生需认真阅读课程设计任务书，熟悉有关设计资料及参考资料，熟悉各种设计规范的有关内容，认真完成任务书规定的设计内容。

（2）学生均应在教师指导下、在规定的时间内独立完成规定的内容和工作量。

（3）课程设计的成果为计算书1份和手工（CAD）A3图2张以上。要求计算书内容计算准确、文字通顺、书写工整。要求图纸、图面布置合理、正确清晰、符合制图标准及有关规定，用工程字注文。

2.设计资料

（1）地形资料见附图，自选一个汇水区域，自拟一个地理区域及地质条件。

（2）设计荷载：根据道路等级选用。

（3）设计洪水频率及最大冰冻深度：设计洪水频率根据等级选用，最大冰冻深度：1.0 米。

（4）地震烈度 8度。

3.设计任务

进行水文计算确定设计流量，完成一道石台钢筋混凝土盖板桥（涵）设计、钢筋混凝土圆管涵、金属波纹管管涵、石拱（桥）涵或箱涵，应进行结构分析和方案比选，选择最佳方案进行设计。本课程设计要求每位学生根据所给定的设计资料，独立完成一道

涵洞，进出口形式（八字墙、锥坡）自定，图幅采用三号图，全套设计成果主要内容有：①涵洞布置图（三视图）；②结构配筋图及细部构造图；③进出口结构尺寸；④工程数量表；⑤设计计算说明书。

二、小桥涵课程设计说明书

1.工程资料

河南省信阳市某县级公路某区段要设置一涵洞，现在一直此区段的地形图(1：5000)已经给出，需要在此区段设置一泄洪涵洞。另外还知道该路段为填方路段，路面标高为102.5。

2.资料收集

根据已知的地形图，绘制出汇水区的轮廓，并在地形图上绘制出主河沟，在地形图用5×5mm 的方格划分汇水区，并通过计算机可以计数的特点查取这些正方行的个数，统计如下表：

计算汇水区面积：

2mm 5.45593725555.729A =×××=

即：汇水区面积约为0.4562Km 。 计算主河沟长度：

在地形图上分段标注出主河沟各区段的长度，现在列出主河沟各区段的长度如下表：

主河沟长度为：m 60.994=5×92.198=L 。 主河沟各区段的高差统计如下表：

计算主河沟平均纵坡：

()()2

n

~1n n 1-n 2~1101~01Z L

l h h l h h l h I -++•••+++=

将上面计算的主河沟长度及各段高差代入此公式计算出主河沟的平均纵坡为：

000Z 2.7I =

3.水文计算

由于缺乏实地调查的条件，现在采用暴雨推理法进行水文计算。查阅河南省暴雨等值线图得到:h /mm 90S 0

04P ==

汇流时间τ值的计算： 北方公式：

(

)

1

αZ

3I L

K τ=

查表：

63.0K 3=,15.0α1=

()

h 54.02.79946

.063.0τ15

.0=×=

确定暴雨递减指数n 值：

查阅暴雨递减指数n 值分区图，该地区属于Ⅲ类分区。查阅暴雨递减指数n 值分区表，根据上面的汇流时间τ值的计算，可以查到5.0=n

损失参数μ值计算： 北方公式：

01

4P β3S

K μ==

查阅损失参数分区和系数指数值，Ⅳ类土得到：

0.1K 1=,71.0β1= h /mm 4.24900.1μ71.0=×=

将以上计算内容代入到流量计算公式里面：

()A μτS 278.0Q n %4P %4P -×===

()s

/4.12456.04.2454.090278.0Q 30.5%4P ｍ=×-×==

4.涵洞水力计算

采用无压力式涵洞，入口形式采用八字翼墙墙式洞口。

假设涵洞的净高为2.4m,涵洞进水口处水面以上的最小净空高度为0.5m,根据设计流量。此处应当设置一盖板涵或者箱涵，为了施工方便，加快施工进度，采用盖板涵。根据流量计算涵洞孔径。

5.1S BH 575.1Q =

涵前水深为：

()Δh 15.1H d -= ()m 185.25.04.215.1H =-×=

根据涵洞设计流量，计算涵洞的孔径：

5.1S BH 575.1Q = 5.1S H 575.1Q B =

代入上的计算可以得到：

()m 44.2185.2575.14.12B 5.1=×=

验算：

02.14

.244.2h B d == 所以上面的计算是满足要求的。

经过上面的计算可知：

净跨径： m 44.2L 0= 净高： m 40.2h 1=

5.几何设计

拟定常规尺寸

涵底纵坡不应小于0.3%，所以此涵洞涵底坡度设置为1%。 涵底铺设厚度为30cm 的M7.5砂浆砌30号片石。

进、出水洞口形式采用构造简单、造价低、外形美观、施工方便的八字墙，