一種曲線型鋪底U型涵洞結(jié)構(gòu)制造技術(shù)

西部地區(qū)泥石流區(qū)域較多，泥石流直接沖擊和掏蝕作用是橋涵毀損重要作用力類型。如何合理選擇泥石流地區(qū)涵洞過(guò)流斷面的結(jié)構(gòu)形式滿足在受限地勢(shì)狀況下路基涵洞具有較好的抗沖磨能力和最佳排泄能力，是泥石流地區(qū)新型涵洞設(shè)計(jì)時(shí)必須解決的重要問(wèn)題。本發(fā)明專利技術(shù)提供一種曲線型鋪底U型涵洞結(jié)構(gòu)，包括涵洞涵身、曲線型鋪底結(jié)構(gòu)、緩沖層、涵洞進(jìn)口；所述涵洞涵身包括：加厚蓋板、涵洞梯形側(cè)墻和涵洞基礎(chǔ)；在U型涵洞的兩側(cè)均設(shè)置有涵洞基礎(chǔ)和涵洞梯形側(cè)墻，兩側(cè)涵洞梯形側(cè)墻之間底部設(shè)置有曲線型鋪底結(jié)構(gòu)，頂部設(shè)置有加厚蓋板，所述涵洞進(jìn)口包括：進(jìn)口錐形護(hù)坡、進(jìn)口匯流槽和曲線型鋪底結(jié)構(gòu)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及公路跨中小型泥石流溝的一種涵洞結(jié)構(gòu)，具體涉及一種曲線型鋪底U型涵洞結(jié)構(gòu)。
技術(shù)介紹
隨著21世紀(jì)國(guó)家“一帶一路”發(fā)展戰(zhàn)略的逐漸實(shí)施和西部大開發(fā)戰(zhàn)略的深入推進(jìn)，西部地區(qū)將展現(xiàn)出對(duì)外開放的后發(fā)優(yōu)勢(shì)，西部地區(qū)交通基礎(chǔ)設(shè)施投資建設(shè)將成為我國(guó)改善民生的重點(diǎn)。西部地區(qū)泥石流區(qū)域較多，泥石流區(qū)巖層破碎，地震強(qiáng)度大、破壞面廣，植被較少，夏季時(shí)有暴雨發(fā)生，加上人為活動(dòng)度不斷深入擴(kuò)大，孕育著泥石流災(zāi)害的頻繁發(fā)生。泥石流直接沖擊和掏蝕作用是橋涵毀損重要作用力類型。特別是公路涵洞作為交通運(yùn)輸中重要的排水系統(tǒng)及確保路基連續(xù)不受洪水沖刷或侵襲的重要構(gòu)造物之一，且在西部地區(qū)公路運(yùn)用中運(yùn)用比例較高；西部山區(qū)形成的泥石流具有爆發(fā)突然、歷時(shí)短暫、來(lái)勢(shì)兇猛及快速成災(zāi)等特點(diǎn)，爆發(fā)時(shí)可在瞬間釋放出大量前期逐漸積累物源和巨大能量，產(chǎn)生極大的破壞力，而涵洞進(jìn)口附近為泥石流匯集區(qū)域，泥石流流速和流量都比較大，所以當(dāng)爆發(fā)泥石流時(shí)，常由于涵洞設(shè)計(jì)不合理或涵洞凈空不足或是涵洞進(jìn)出口及鋪底沒(méi)有采取有效措施，造成嚴(yán)重沖刷或淤積堵塞或較深的掏蝕痕跡，危及涵洞的整體穩(wěn)定性甚至長(zhǎng)時(shí)間阻斷交通的正常運(yùn)營(yíng)，導(dǎo)致大面積路基被沖毀等。因此，如何合理選擇泥石流地區(qū)涵洞過(guò)流斷面的結(jié)構(gòu)形式滿足在受限地勢(shì)狀況下路基涵洞具有較好的抗沖磨能力和最佳排泄能力，是泥石流地區(qū)新型涵洞設(shè)計(jì)時(shí)必須解決的重要問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了提高泥石流地區(qū)涵洞的抗沖磨能力和排泄能力，本專利技術(shù)提供一種曲線型鋪底U型涵洞結(jié)構(gòu)。本專利技術(shù)是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種曲線型鋪底U型涵洞結(jié)構(gòu)，包括涵洞涵身、曲線型鋪底結(jié)構(gòu)、緩沖層、涵洞進(jìn)口；所述涵洞涵身包括：加厚蓋板、涵洞梯形側(cè)墻和涵洞基礎(chǔ)；在U型涵洞的兩側(cè)均設(shè)置有涵洞基礎(chǔ)和涵洞梯形側(cè)墻，所述涵洞梯形側(cè)墻居中設(shè)置在涵洞基礎(chǔ)上部，涵洞基礎(chǔ)寬度寬于涵洞梯形側(cè)墻，其中單側(cè)寬出0.05m～0.20m，所述的涵洞基礎(chǔ)為漿砌片石或塊石，厚度為0.50 m～0.60m；所述涵洞梯形側(cè)墻沿涵洞溝床方向的截面上窄下寬，涵洞梯形側(cè)墻的外墻面垂直、內(nèi)墻面傾斜，其中，涵洞梯形側(cè)墻內(nèi)墻面的傾斜斜率為1:0.1～1:1；所述兩側(cè)涵洞梯形側(cè)墻之間底部設(shè)置有曲線型鋪底結(jié)構(gòu)，所述曲線型鋪底結(jié)構(gòu)為混凝土或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；所述兩側(cè)涵洞梯形側(cè)墻之間頂部設(shè)置有加厚蓋板，所述的加厚蓋板為預(yù)制混凝土或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；所述涵洞進(jìn)口包括：進(jìn)口錐形護(hù)坡、進(jìn)口匯流槽和曲線型鋪底結(jié)構(gòu)，所述進(jìn)口錐形護(hù)坡呈喇叭口狀左、右對(duì)稱設(shè)置在涵洞的進(jìn)口處，一端與涵洞梯形側(cè)墻銜接，另一端與進(jìn)口匯流槽銜接，曲線型鋪底結(jié)構(gòu)設(shè)置在進(jìn)口錐形護(hù)坡底部且與U型涵洞底部的曲線型鋪底結(jié)構(gòu)銜接。進(jìn)一步的，所述的曲線型鋪底結(jié)構(gòu)為半橢圓形、半圓形或拋物線形，U型涵洞的標(biāo)準(zhǔn)跨徑滿足《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTG D60-2015)的要求；其中，所述半橢圓形的長(zhǎng)半軸為涵洞標(biāo)準(zhǔn)跨徑的一半，所述長(zhǎng)半軸a與短半軸b的比為1～5.0；所述半圓形曲線型鋪底結(jié)構(gòu)的半徑為涵洞標(biāo)準(zhǔn)跨徑的一半；所述拋物線形焦點(diǎn)至涵洞梯形側(cè)墻內(nèi)墻面的距離為涵洞標(biāo)準(zhǔn)跨徑的一半，且拋物線形焦點(diǎn)至涵洞梯形側(cè)墻內(nèi)墻面的距離與焦點(diǎn)至鋪底最低點(diǎn)的距離的比值為1∶1～1∶2.5。進(jìn)一步的，所述加厚蓋板與兩側(cè)涵洞梯形側(cè)墻搭接，每側(cè)搭接長(zhǎng)度為0.10m～0.30m；所述加厚蓋板厚度為0.40m～0.60m，總長(zhǎng)為1.50m～5.00m；進(jìn)一步的，所述曲線型鋪底結(jié)構(gòu)的極限抗拉強(qiáng)度滿足《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）的要求，曲線型鋪底結(jié)構(gòu)在兩側(cè)梯形側(cè)墻之間的厚度為0.50m～1.00m，在涵洞進(jìn)口0m～1.50m范圍內(nèi)的厚度為0.60m～1.50m。進(jìn)一步的，在所述的曲線型鋪底結(jié)構(gòu)的底部下面設(shè)置有緩沖層，所述緩沖層的厚度為0.50 m～1.00m。進(jìn)一步的，在涵洞進(jìn)口和涵洞出口處分別設(shè)置有一道嵌固樁,所述嵌固樁嵌入地基的深度為1.00m～1.50m，所述嵌固樁高度為1.20m～2.00m。進(jìn)一步的，在曲線型鋪底U型涵洞結(jié)構(gòu)的涵床方向均勻設(shè)置有若干道肋檻，所述肋檻的高度為0.20m～0.40m；肋檻的長(zhǎng)度與曲線型鋪底結(jié)構(gòu)的寬度相匹配。進(jìn)一步的，所述U型涵洞的溝床比降為2. 0%～10.0%。進(jìn)一步的，在匯流槽與路基之間種植有樹木，所述匯流槽段根據(jù)地形條件設(shè)置若干排鋼管混凝土樁，鋼管混凝土樁的形狀依據(jù)匯流段地形固定，公路區(qū)上游泥石流溝內(nèi)根據(jù)地形設(shè)置若干座谷坊工程。本專利技術(shù)具有如下有益效果：1、采用進(jìn)口錐形護(hù)坡，一方面可充分保護(hù)路基不受泥石流直接沖蝕，能讓泥石流在洞口匯集后順勢(shì)進(jìn)入涵洞后排出；更重要的，進(jìn)口錐形護(hù)坡之間順勢(shì)設(shè)置較厚的曲線型鋪底，能起到抗沖磨、抗掏蝕的作用，延長(zhǎng)涵洞的使用壽命；2、設(shè)置涵洞梯形側(cè)墻，從下至上的凈空逐漸增大，減小龍頭的側(cè)向拋程沖擊和磨損能力，其與涵洞曲線型鋪底結(jié)構(gòu)順勢(shì)銜接，大大減小了泥石流沖蝕涵洞過(guò)程中應(yīng)力集中現(xiàn)象，減小了涵洞的毀損程度；3、采用曲線型鋪底涵洞結(jié)構(gòu)比普通涵洞增加了10%～30%的凈空，增加了泥石流地區(qū)涵洞對(duì)泥石流排泄能力。附圖說(shuō)明圖1為本專利技術(shù)一種曲線型鋪底U型涵洞結(jié)構(gòu)俯視示意圖。圖2為本專利技術(shù)一種曲線型鋪底U型涵洞結(jié)構(gòu)沿A-A剖視示意圖。圖3為本專利技術(shù)一種曲線型鋪底U型涵洞結(jié)構(gòu)沿B-B剖視示意圖。圖4為本專利技術(shù)一種曲線型鋪底U型涵洞結(jié)構(gòu)采用半橢圓形鋪底結(jié)構(gòu)時(shí)沿C-C剖視示意圖。圖5為本專利技術(shù)一種曲線型鋪底U型涵洞結(jié)構(gòu)采用半圓形鋪底結(jié)構(gòu)時(shí)沿C-C剖視示意圖。圖6為本專利技術(shù)一種曲線型鋪底U型涵洞結(jié)構(gòu)采用拋物線形鋪底結(jié)構(gòu)時(shí)沿C-C剖視示意圖。圖7為本專利技術(shù)一種曲線型鋪底U型涵洞結(jié)構(gòu)局部放大示意圖。圖中：（1）加厚蓋板、（2）涵洞梯形側(cè)墻、（21）涵洞梯形側(cè)墻內(nèi)墻面、（22）涵洞梯形側(cè)墻外墻面、（3）曲線型鋪底結(jié)構(gòu)、（31）半橢圓形鋪底結(jié)構(gòu)、（32）半圓形鋪底結(jié)構(gòu)、（33）拋物線形鋪底結(jié)構(gòu)、（4）進(jìn)口錐形護(hù)坡、（5）嵌固樁、（6）路基、（7）涵洞基礎(chǔ)、（8）緩沖層、（9）進(jìn)口匯流槽、（10）肋檻、（11）地基。具體實(shí)施方式下面將根據(jù)附圖所示出的實(shí)施例詳細(xì)地描述：實(shí)施方式一：所述曲線型鋪底結(jié)構(gòu)采用半橢圓形鋪底結(jié)構(gòu)，具體描述如下：圖1為本專利技術(shù)一種曲線型鋪底U型涵洞結(jié)構(gòu)俯視示意圖，圖2為本專利技術(shù)一種曲線型鋪底U型涵洞結(jié)構(gòu)沿A-A剖視示意圖，圖3為本專利技術(shù)一種曲線型鋪底U型涵洞結(jié)構(gòu)沿B-B剖視示意圖，圖4為本專利技術(shù)一種曲線型鋪底U型涵洞結(jié)構(gòu)采用半橢圓形鋪底結(jié)構(gòu)時(shí)沿C-C剖視示意圖，圖7為本專利技術(shù)一種曲線型鋪底U型涵洞結(jié)構(gòu)局部放大示意圖。由圖可知：一種曲線型鋪底U型涵洞結(jié)構(gòu)，包括涵洞涵身、半橢圓形鋪底結(jié)構(gòu)（31）、緩沖層（8）、涵洞進(jìn)口；所述涵洞涵身包括：加厚蓋板（1）、涵洞梯形側(cè)墻（2）和涵洞基礎(chǔ)（7）；在U型涵洞的兩側(cè)均設(shè)置有涵洞基礎(chǔ)（7）和涵洞梯形側(cè)墻（2），所述涵洞梯形側(cè)墻（2）居中設(shè)置在涵洞基礎(chǔ)（7）上部，涵洞基礎(chǔ)（7）寬度寬于涵洞梯形側(cè)墻（2），其中單側(cè)寬出0.1m，所述的涵洞基礎(chǔ)（7）為漿砌片石或塊石，厚度為0.55m；所述涵洞梯形側(cè)墻（2）沿涵洞溝床方向的截面上窄下寬，涵洞梯形側(cè)墻外墻面（22）垂直、內(nèi)墻面傾斜，其中，涵洞梯形側(cè)墻內(nèi)墻面（21）的傾斜斜率為1:0.2；所述兩側(cè)涵洞梯形側(cè)墻（2）之間底部設(shè)置有半橢圓形鋪底結(jié)構(gòu)（31），所述半橢圓形鋪底結(jié)構(gòu)（31）為混凝本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種曲線型鋪底U型涵洞結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括涵洞涵身、曲線型鋪底結(jié)構(gòu)、緩沖層、涵洞進(jìn)口；所述涵洞涵身包括：加厚蓋板、涵洞梯形側(cè)墻和涵洞基礎(chǔ)；在U型涵洞的兩側(cè)均設(shè)置有涵洞基礎(chǔ)和涵洞梯形側(cè)墻，所述涵洞梯形側(cè)墻居中設(shè)置在涵洞基礎(chǔ)上部，涵洞基礎(chǔ)寬度寬于涵洞梯形側(cè)墻，其中單側(cè)寬出0.05m～0.20m，所述的涵洞基礎(chǔ)為漿砌片石或塊石，厚度為0.50?m～0.60m；所述涵洞梯形側(cè)墻沿涵洞溝床方向的截面上窄下寬，涵洞梯形側(cè)墻的外墻面垂直、內(nèi)墻面傾斜，其中，涵洞梯形側(cè)墻內(nèi)墻面的傾斜斜率為1:0.1～1:1；所述兩側(cè)涵洞梯形側(cè)墻之間底部設(shè)置有曲線型鋪底結(jié)構(gòu)，所述曲線型鋪底結(jié)構(gòu)為混凝土或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；所述兩側(cè)涵洞梯形側(cè)墻之間頂部設(shè)置有加厚蓋板，所述的加厚蓋板為預(yù)制混凝土或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；所述涵洞進(jìn)口包括：進(jìn)口錐形護(hù)坡、進(jìn)口匯流槽和曲線型鋪底結(jié)構(gòu)，所述進(jìn)口錐形護(hù)坡呈喇叭口狀左、右對(duì)稱設(shè)置在涵洞的進(jìn)口處，一端與涵洞梯形側(cè)墻銜接，另一端與進(jìn)口匯流槽銜接，曲線型鋪底結(jié)構(gòu)設(shè)置在進(jìn)口錐形護(hù)坡底部且與U型涵洞底部的曲線型鋪底結(jié)構(gòu)銜接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種曲線型鋪底U型涵洞結(jié)構(gòu)，其特征在于：包括涵洞涵身、曲線型鋪底結(jié)構(gòu)、緩沖層、涵洞進(jìn)口；所述涵洞涵身包括：加厚蓋板、涵洞梯形側(cè)墻和涵洞基礎(chǔ)；在U型涵洞的兩側(cè)均設(shè)置有涵洞基礎(chǔ)和涵洞梯形側(cè)墻，所述涵洞梯形側(cè)墻居中設(shè)置在涵洞基礎(chǔ)上部，涵洞基礎(chǔ)寬度寬于涵洞梯形側(cè)墻，其中單側(cè)寬出0.05m～0.20m，所述的涵洞基礎(chǔ)為漿砌片石或塊石，厚度為0.50 m～0.60m；所述涵洞梯形側(cè)墻沿涵洞溝床方向的截面上窄下寬，涵洞梯形側(cè)墻的外墻面垂直、內(nèi)墻面傾斜，其中，涵洞梯形側(cè)墻內(nèi)墻面的傾斜斜率為1:0.1～1:1；所述兩側(cè)涵洞梯形側(cè)墻之間底部設(shè)置有曲線型鋪底結(jié)構(gòu)，所述曲線型鋪底結(jié)構(gòu)為混凝土或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；所述兩側(cè)涵洞梯形側(cè)墻之間頂部設(shè)置有加厚蓋板，所述的加厚蓋板為預(yù)制混凝土或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)；所述涵洞進(jìn)口包括：進(jìn)口錐形護(hù)坡、進(jìn)口匯流槽和曲線型鋪底結(jié)構(gòu)，所述進(jìn)口錐形護(hù)坡呈喇叭口狀左、右對(duì)稱設(shè)置在涵洞的進(jìn)口處，一端與涵洞梯形側(cè)墻銜接，另一端與進(jìn)口匯流槽銜接，曲線型鋪底結(jié)構(gòu)設(shè)置在進(jìn)口錐形護(hù)坡底部且與U型涵洞底部的曲線型鋪底結(jié)構(gòu)銜接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種曲線型鋪底U型涵洞結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述的曲線型鋪底結(jié)構(gòu)為半橢圓形、半圓形或拋物線形，U型涵洞的標(biāo)準(zhǔn)跨徑滿足《公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范》(JTG D60-2015)的要求；其中，所述半橢圓形的長(zhǎng)半軸為涵洞標(biāo)準(zhǔn)跨徑的一半，所述長(zhǎng)半軸a與短半軸b的比為1～5.0；所述半圓形曲線型鋪底結(jié)構(gòu)的半徑為涵洞標(biāo)準(zhǔn)跨徑的一半；所述拋物線形焦點(diǎn)至涵洞梯形側(cè)墻內(nèi)墻面的距離為涵洞標(biāo)準(zhǔn)跨徑的一半，且拋物線形焦點(diǎn)至涵洞梯形側(cè)墻內(nèi)墻面的距離與焦點(diǎn)至鋪底最低點(diǎn)的距離的比值為1∶1～1...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：丁靜聲，袁猛，張銘，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：重慶交通大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：重慶;50