涵洞種類繁多，包括圓管涵、箱涵等等。今天小編將重點(diǎn)介紹箱涵的設(shè)計(jì)原則，讓我們一起來了解一下吧。

一、箱涵的設(shè)計(jì)及計(jì)算

1、箱涵按矩形框架計(jì)算，內(nèi)壁在角隅處宜設(shè)倒角并配防劈裂鋼筋，進(jìn)行超靜定結(jié)構(gòu)內(nèi)力效應(yīng)分析時，可按全截面考慮。

2、對于頂?shù)装宓挠?jì)算和配筋，可以根據(jù)以下兩種工況進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì)。

工況1：頂板、底板和側(cè)墻都被視為偏心受壓構(gòu)件。

工況2中，頂板和底板以受彎構(gòu)件的形式承受作用力，而側(cè)墻則以偏心受壓構(gòu)件的方式承受壓力。

控制設(shè)計(jì)：選擇最具挑戰(zhàn)性的工況。

3、作用荷載組合：

主要負(fù)荷包括車輛負(fù)荷、結(jié)構(gòu)自重和填土自重。

最大承載能力狀態(tài)：進(jìn)行正截面和斜截面強(qiáng)度驗(yàn)算，同時進(jìn)行抗傾覆和滑移驗(yàn)算。

對于極限狀態(tài)的正常應(yīng)用，要對裂縫寬度和剛度（撓度）進(jìn)行驗(yàn)算。

4、除了滿足受力要求外，配筋還需要滿足裂縫要求和符合規(guī)范規(guī)定的最小配筋率。

5、溫度的影響：對于明箱涵需要考慮，而對于暗箱涵則可以不考慮；在分期澆筑底板和側(cè)板時，應(yīng)該考慮混凝土收縮的影響。

6、明涵需考慮到?jīng)_擊力的影響進(jìn)行計(jì)算，而暗涵則不考慮沖擊力。

7、盡管箱涵設(shè)計(jì)采用車輛荷載，但在箱涵上布置多輛車時，仍需考慮車輛荷載的折減；而在只有一條車道時，應(yīng)該考慮提高車輛荷載。

8、荷載分布寬度的變化會直接影響涵洞所承受的豎向和水平壓力強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的大小。

①明涵計(jì)算步驟與小橋大致相同，但與橋不同的是，涵洞使用車輛荷載作為汽車荷載，而橋梁則使用車道荷載，只有在局部加載時使用車輛荷載。

②明涵的車輪分布寬度的計(jì)算方法可以查閱《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG 3362-2018）第4.2.3條。

③暗含車輪分布寬度的計(jì)算方法可參考《公路涵洞設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG/T 3365-02-2020）第9.2.1條。根據(jù)規(guī)范，車輪在著地面積的邊緣以30°角向下擴(kuò)散。如果幾個車輪的壓力擴(kuò)散線相重疊，則以最外側(cè)的擴(kuò)散線為準(zhǔn)確定擴(kuò)散面積。

9、斜交涵洞可以被視為正交涵洞，以簡化計(jì)算，計(jì)算跨徑和涵洞長度方向垂直。與正交涵洞不同，斜交涵洞沒有車輛荷載的集中，因此采用這種簡化計(jì)算是安全的。

正布鋼筋是指斜涵（暗）中部主筋布置方向與涵洞長度方向垂直的鋼筋布置方式。而斜布鋼筋部分則是在兩端取一個呈梯形的平面。頂?shù)装逯麂摻畎粗鸶龃笃倍炔贾?，這被稱為斜布鋼筋。在這個區(qū)段內(nèi)，鋼筋間距呈銳角一邊的主鋼筋間距與箱身中部的間距相同，而鈍角一邊的鋼筋間距則縮小一半。

10、斜涵斜度較大時，洞口的端涵身會受到兩側(cè)土壓力不平衡的影響，可能導(dǎo)致涵身向土側(cè)壓力較小的一側(cè)發(fā)生滑動（平移或平面轉(zhuǎn)動）。因此，需要在端涵身上采取抗滑鍵的措施。

11、如果通道周邊的地下水位高于涵底標(biāo)高較大的情況下，必須考慮地下水的浮力影響，并根據(jù)工程特點(diǎn)進(jìn)行專門的抗浮設(shè)計(jì)。

12、對于二級及二級以上公路的明涵，其護(hù)欄形式應(yīng)與相鄰的路基護(hù)欄一致。我們建議在明涵上設(shè)置波形梁護(hù)欄，并將護(hù)欄的立柱埋深保持不低于30cm，立柱埋入明涵的鋼筋混凝土基礎(chǔ)中。

13、明涵由于跨徑較短，一般不能滿足橋梁護(hù)欄結(jié)構(gòu)上所需的最短長度，并且在很短的橋梁護(hù)欄上進(jìn)行兩次過渡段處理，會造成短距離內(nèi)橋梁護(hù)欄強(qiáng)度的不連續(xù)，整個護(hù)欄也不美觀，所以，在不降低橋梁路段安全性的前提下，明涵的護(hù)欄可以按路基護(hù)欄的要求設(shè)置。

14、在涵頂填土高度低于1.5米時，應(yīng)特別關(guān)注預(yù)埋波形護(hù)欄底座的相關(guān)構(gòu)件。

二、箱涵施工注意事項(xiàng)

1、應(yīng)對箱涵進(jìn)行地基承載力計(jì)算，并根據(jù)承載力要求考慮是否需要進(jìn)行基底換填。

2、基底換填材料的選用要求：

①當(dāng)?shù)鼗休d力要求小于等于200Kpa時，可以選擇砂礫作為替代填料。

②如果當(dāng)?shù)氐幕A(chǔ)承載力要求超過200Kpa，那么更換填充材料的要求是使用級配碎石。

3、箱涵的澆筑：

施工箱涵時，使用現(xiàn)澆鋼筋混凝土，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分階段施工。建議先澆筑底板和梗肋的混凝土，然后再完成其他部分的混凝土澆筑。

混凝土均需按照《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范要求》進(jìn)行分層澆筑，澆筑厚度必須滿足規(guī)范要求。上層澆筑必須在下層混凝土初凝或重塑前完成，并且新澆混凝土與下層已澆筑混凝土的溫差應(yīng)小于20℃。

4、拆模和回填要求：只有當(dāng)混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的85%時，才能拆除支架并進(jìn)行涵洞兩側(cè)的回填；而當(dāng)混凝土的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%時，才能進(jìn)行涵頂填土。

5、沉降縫設(shè)置：

一般情況下，涵臺臺身的沉降縫會沿著涵長方向每4至6米設(shè)置一道，這些沉降縫必須貫穿整個斷面，包括基礎(chǔ)部分。沉降縫的寬度為2厘米，而且設(shè)置時應(yīng)該與涵長方向垂直。

任何在地基土質(zhì)變化大、基礎(chǔ)埋置深度不同或地基容許承載力發(fā)生大變化的地方，以及路基填挖交界處，都應(yīng)該安裝沉降縫。

涵洞可建立在巖石地基（中度風(fēng)化以上）上，無需設(shè)置沉降縫。

6、沉降縫的防水措施：

①將瀝青木板填充到基礎(chǔ)部分，并在流水面邊緣用5cm熱瀝青浸制麻絮或灌縫膠進(jìn)行填塞。

②在基礎(chǔ)的基礎(chǔ)上，為了增加防水效果，將兩側(cè)面和頂面都設(shè)置了三層油和兩層氈的防水層，層寬為50cm。接縫外側(cè)使用瀝青木板填充，內(nèi)側(cè)填充了5cm的熱瀝青浸制麻絮或灌縫膠。

③外包粘土保護(hù)層處理后，頂面厚度為20cm，寬度為20cm，覆蓋了三層油和兩層氈。

④涵洞外層防水措施包括：在涵洞與填土接觸面涂抹三道熱瀝青；進(jìn)行涵洞外層防水層施工后方可進(jìn)行下一步施工工序，即瀝青涂抹必須在回填之前進(jìn)行。

7、如果涵洞與相鄰構(gòu)造物之間的間距較小，可以使用反開槽施工的方法（先填土壓實(shí)，然后再進(jìn)行挖掘），以確保構(gòu)造物之間的路基得以充分壓實(shí)。

以上是有關(guān)箱涵設(shè)計(jì)原則和施工注意事項(xiàng)的內(nèi)容，從中可以看出，施工涵洞需要注意許多問題。因此，在施工過程中必須仔細(xì)查看規(guī)范，并嚴(yán)格按要求執(zhí)行，以確保箱涵符合要求。歡迎大家致電咨詢。