施工测量之涵洞放样

施工测量之涵洞放样

准备工作

⒈现场核对

涵洞开工前,应根据设计资料,结合现场实际地形、地质情况,对其位置、方向、孔径、长度、出入口高程以及与灌溉系统的连接等进行核对。

⒉施工详图

若原设计文件、图纸不能满足施工需要时,例如地形复杂处的陡峻沟谷涵洞、斜交涵洞、平曲线或大纵坡上的涵洞、地质情况与原设计资料不符处的涵洞等应先绘出施工详图或变更设计图,上报监理、业主同意后,依图放样施工。

 

2
涵洞长计算

㈠ 一般规定

⒈涵洞长度界定

涵洞长度系指涵洞出入口两端墙外缘间的总长度,包括沉降缝、接缝在内,计算精度至0.01m。

⒉影响涵洞长度的因素

涵洞长度是按照路基宽度(包括曲线路基加宽及路线间距加宽等)、路堤边坡率、涵洞顶填土高度、出入口沟底高程、两端翼墙形状及斜交影响等因素确定的。计算时先结合上下游原沟床形状、路肩或路面与沟床高差算出长度,再结合实际地形,检查所拟定的出、入口沟底高程和算得的涵长是否合适?有无涵底悬空或深挖现象?反复进行试算获得满意的出、入口沟底高程及涵洞长度为止。也可在路线横断面图上绘出路堤坡脚线,确定出、入口高程,计算涵长。

 

㈡ 涵洞与路线正交的长度计算

涵洞与路线正交如图1所示,涵洞长度计算公式如下:

L上=(B上+m(H-h上))/(1+mi0 )       ⑴

L下=(B下+m(H-h下))/(1-mi0 )       ⑵

L= L上+ L下               ⑶

式中:L上、L下、L — 涵洞上、下游长度及总长度,m;

B — 路基宽度,m;

B上、B下—由路基中心至上、下游路基边缘的宽度,当路基无加宽时为0.5B,m;

H — 路基填土总高度,即由涵底中心至路基边缘的高度,m;

h上、h下—涵洞上、下游洞口建筑高度,m;

m — 路基边坡率(按1:m表示);

i0 — 涵底纵坡(以小数表示)。

注:上述⑴、⑵、⑶三式所示假定涵洞端墙帽石底与端墙外缘交点位于路基边坡延长线上。

当帽石底端外缘不位于路基边坡延长线上时,则按以下各式计算:

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 – 涵洞端墙帽石厚度,m;

a –涵洞端墙帽石宽度,m。

 

㈢ 涵洞与路线斜交,洞口端墙斜做(与路线平行)时涵洞长度计算

 

如图2,斜交涵洞洞口斜做的涵长计算公式:

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 – 涵洞轴线与路线中线的垂线的夹角,即涵洞斜度。其余符号意义同前。

 

㈣ 大纵坡路堤上的斜交涵洞

当涵洞与路线斜交,路基纵坡较大,涵洞长度需要考虑纵坡影响时,无论上游或下游,其填土计算高度与中心不同,近路基低点一侧填土计算高度应减少,近高点一侧应增加。设i2为路基纵坡,则填土高度减少或增加之值ΔH可按下式计算:ΔH=L上、下sinαi2            ⒀

在有纵坡路基上的斜交涵洞,无论洞口斜做或正做,近路基纵坡低点一侧或近高点一侧涵身长度可分别按下式计算,将两式计算的数值相加即为涵洞全长。

近路基纵坡低点一侧:

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

近路基纵坡高点一侧:

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

式中:i2 – 路基纵坡(以小数表示);其余符号意义同前。

 

    ㈤ 当路基边坡有两种边坡率时的涵长计算

在图4中,B′上、下—路基边坡变坡点的上、下游宽度,m;

H0 — 由路缘至路基边坡变坡点的高度,m;

H′– 由路基边坡变坡点至涵底中心的高度,m;

m1 — 变坡点以上路基之边坡率;

n —  变坡点以下路基之边坡率;

i0 — 涵底纵坡。

依图可得: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计算出两种路基边坡的正交、斜交和纵坡上的涵洞长度。

 

㈥ 当涵洞设在平曲线内,路基有超高加宽时的涵长计算

⒈ 涵洞底坡i0与路基超高横坡i1方向一致,如图5所示。

图中:W — 路基加宽值,m;

i1—路基超高横坡度(用小数表示);

H上、H下—上、下游路基边缘至涵底中心高度,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)

将上列各式之值代入前述各式中,可计算出超高、加宽、正交、斜交的涵洞长度。

⒉ 涵洞底坡i0与路基超高横坡i1方向相反,如图6所示。

图中符号意义同图5。

由图可知:

B上=0.5B +W         (23)

B下=0.5B             (24)

H上=H-Wi1                          (25)

H下=H+Bi1                          (26)

将以上各式之值代入前述各式中,可以算出超高、加宽、正交、斜交的涵洞长度。

 

3
施工放样

    当涵洞位于路线的直线部分时,其中心应根据线路控制桩的方向和附近百米桩里程来测定,位于曲线部分时,应按曲线测设方法测定。正交涵洞的轴线垂直于路线中线,斜交涵洞的轴线与路线中线前进方向的右侧成斜交角θ,θ角与90°之差称为斜度φ。

测量放样时,应注意涵洞长度、涵底标高的正确性。对位于曲线和陡坡上的涵洞应考虑加宽、超高和纵坡的影响。对基础面的纵坡,当涵洞填土在2m以上时,应预留拱度,以便路堤下沉后仍能保持涵洞应有的坡度,此种拱度最好做成弧形,但应使进水口标高高于涵洞中心标高,以防积水。

基坑开挖后,在基坑内恢复纵横轴方向线,涵洞基础和其它各部分的砌筑或立模均依据此方向线测定。

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