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        【干貨】施工測量之涵洞放樣,詳細操作步驟

        準備工作

        ⒈現場核對

        涵洞開工前,應根據設計資料,結合現場實際地形、地質情況,對其位置、方向、孔徑、長度、出入口高程以及與灌溉系統的連接等進行核對。

        ⒉施工詳圖

        若原設計文件、圖紙不能滿足施工需要時,例如地形復雜處的陡峻溝谷涵洞、斜交涵洞、平曲線或大縱坡上的涵洞、地質情況與原設計資料不符處的涵洞等應先繪出施工詳圖或變更設計圖,上報監理、業主同意后,依圖放樣施工。


        2涵洞長計算

        (一) 一般規定

        ⒈涵洞長度界定

        涵洞長度系指涵洞出入口兩端墻外緣間的總長度,包括沉降縫、接縫在內,計算精度至0.01m。

        ⒉影響涵洞長度的因素

        涵洞長度是按照路基寬度(包括曲線路基加寬及路線間距加寬等)、路堤邊坡率、涵洞頂填土高度、出入口溝底高程、兩端翼墻形狀及斜交影響等因素確定的。計算時先結合上下游原溝床形狀、路肩或路面與溝床高差算出長度,再結合實際地形,檢查所擬定的出、入口溝底高程和算得的涵長是否合適?有無涵底懸空或深挖現象?反復進行試算獲得滿意的出、入口溝底高程及涵洞長度為止。也可在路線橫斷面圖上繪出路堤坡腳線,確定出、入口高程,計算涵長。


        (二)涵洞與路線正交的長度計算

        1.png

        涵洞與路線正交如圖1所示,涵洞長度計算公式如下:

        L=(B+m(H-h))/(1+mi)       

        L=(B+m(H-h))/(1-mi      

        L= L+ L下               

        式中:L、L、L — 涵洞上、下游長度及總長度,m;

        B -- 路基寬度,m;

        B上、B下—由路基中心至上、下游路基邊緣的寬度,當路基無加寬時為0.5B,m;

        H -- 路基填土總高度,即由涵底中心至路基邊緣的高度,m;

        h上、h下—涵洞上、下游洞口建筑高度,m;

        m -- 路基邊坡率(按1:m表示);

        i0 -- 涵底縱坡(以小數表示)。

        注:上述⑴、⑵、⑶三式所示假定涵洞端墻帽石底與端墻外緣交點位于路基邊坡延長線上。

        當帽石底端外緣不位于路基邊坡延長線上時,則按以下各式計算:

        L上=(B上+m(H-h上-t)+a)/(1+mi0 )       ⑷

        L下=(B下+m(H-h下-t)+a)/(1-mi0)         ⑸

        式中:t – 涵洞端墻帽石厚度,m;

           a --涵洞端墻帽石寬度,m。


        (三)涵洞與路線斜交,洞口端墻斜做(與路線平行)時涵洞長度計算

        1.png

        如圖2,斜交涵洞洞口斜做的涵長計算公式:

        L上=(B上+m(H-h上))/(cosα+mi0 )        ⑹
        L下=(B下+m(H-h下))/(cosα-mi0 )         ⑺
        式中:α – 涵洞軸線與路線中線的垂線的夾角,即涵洞斜度。其余符號意義同前。


        (四)大縱坡路堤上的斜交涵洞

        當涵洞與路線斜交,路基縱坡較大,涵洞長度需要考慮縱坡影響時,無論上游或下游,其填土計算高度與中心不同,近路基低點一側填土計算高度應減少,近高點一側應增加。設i2為路基縱坡,則填土高度減少或增加之值ΔH可按下式計算:ΔH=L上、下sinαi2            ⒀

        在有縱坡路基上的斜交涵洞,無論洞口斜做或正做,近路基縱坡低點一側或近高點一側涵身長度可分別按下式計算,將兩式計算的數值相加即為涵洞全長。

        近路基縱坡低點一側:

        L上、下=B上、下+m(H-h上、下)/(cosα±mi0)+sinαi2m     ⒁

        近路基縱坡高點一側:

        L上、下=B上、下+m(H-h上、下)/(cosα±mi0)-sinαi2m     ⒂

        式中:i2 – 路基縱坡(以小數表示);其余符號意義同前。


        (五)當路基邊坡有兩種邊坡率時的涵長計算

        1.png

        在圖4中,B′上、下—路基邊坡變坡點的上、下游寬度,m;

                  H0 -- 由路緣至路基邊坡變坡點的高度,m;

                  H′-- 由路基邊坡變坡點至涵底中心的高度,m;

                 m1 -- 變坡點以上路基之邊坡率;

                 n --  變坡點以下路基之邊坡率;

                 i0 -- 涵底縱坡。

        依圖可得:B′上=B上+m1H0                ⒃

        B′下=B下+m1H0                ⒄

        H′=H-H0                   ⒅

        以上所列三式之值代替B上、B下、H和以n代替m,便可以按照式⑴~⑸計算出兩種路基邊坡的正交、斜交和縱坡上的涵洞長度。

        (六)當涵洞設在平曲線內,路基有超高加寬時的涵長計算

        1.png

        ⒈ 涵洞底坡i0與路基超高橫坡i1方向一致,如圖5所示。

        圖中:W -- 路基加寬值,m;

        i1—路基超高橫坡度(用小數表示);

        H上、H下—上、下游路基邊緣至涵底中心高度,m。

        于是可得:     B上=0.5B          ⒆

        B下=0.5B+W          ⒇

        H上=H+Bi1                      (21)

        H下=H-Wi1                      (22)

        將上列各式之值代入前述各式中,可計算出超高、加寬、正交、斜交的涵洞長度。
        ⒉ 涵洞底坡i0與路基超高橫坡i1方向相反,如圖6所示。

        1.png

        圖中符號意義同圖5。由圖可知:B上=0.5B +W                   (23)B下=0.5B                          (24) H上=H-Wi1                          (25)H下=H+Bi1                          (26)將以上各式之值代入前述各式中,可以算出超高、加寬、正交、斜交的涵洞長度。


        3施工放樣
        當涵洞位于路線的直線部分時,其中心應根據線路控制樁的方向和附近百米樁里程來測定,位于曲線部分時,應按曲線測設方法測定。正交涵洞的軸線垂直于路線中線,斜交涵洞的軸線與路線中線前進方向的右側成斜交角θ,θ角與90°之差稱為斜度φ。

        測量放樣時,應注意涵洞長度、涵底標高的正確性。對位于曲線和陡坡上的涵洞應考慮加寬、超高和縱坡的影響。對基礎面的縱坡,當涵洞填土在2m以上時,應預留拱度,以便路堤下沉后仍能保持涵洞應有的坡度,此種拱度最好做成弧形,但應使進水口標高高于涵洞中心標高,以防積水。
        基坑開挖后,在基坑內恢復縱橫軸方向線,涵洞基礎和其它各部分的砌筑或立模均依據此方向線測定。


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