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涵洞

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所属类别:涵洞与坝下埋管

基本信息

中文名称:涵洞
外文名称:

埋设在填土下的输水洞,又称涵管。输送渠水的涵洞称为输水涵洞,又名渠涵。排泄冲沟、小河洪水的涵洞称为排洪(泄水)涵洞。输水涵洞和排洪涵洞一般都不设闸门,通常所说的涵洞主要是指这两种(图1)。渠首及渠系中的引水、分水、泄水、冲沙涵洞以及江湖堤圩下的排水涵洞,必须设置闸门,也称为涵洞式水闸。埋没在土石坝下面的涵洞,称为坝下埋管。

图1 涵洞剖面图

(a)输水涵洞;(b)排洪涵洞

涵洞的类型按涵洞水流形态可分为无压涵洞和有压涵洞,水流淹没进口、但洞内水流具有自由水面的涵洞称为半有压涵洞。同一涵洞内水流流态要避免明满流交替工作的情况。按建筑材料可分为砖涵、混凝土涵和钢筋混凝土涵。按构造形式可分为管涵、盖板涵、拱涵和箱涵(图2)。涵洞洞形应根据水流形态、涵洞的作用、工作特点、施工条件、地质条件等因素确定。为了减少渗漏对坝体的不利影响以及为了减小水头损失和出口流速,防止冲刷,排洪涵洞和输水涵洞多选用无压涵洞。发电引水涵洞用有压涵。当不致因涵前积水造成淹没损失时,排洪涵洞可选用有压或半有压涵洞。有压涵洞一般不选用拱涵或盖板涵。输水涵洞填土较低时宜选用盖板涵,填土较高时宜选用拱涵或圆涵。拱涵要求较坚实的地基,箱涵可适应较差的地基。箱涵多采用钢筋混凝土结构。无压涵多采用圬工结构。拱涵的拱圈可用预制混凝土块砌筑。盖板涵的盖板多采用预制钢筋混凝土板。圆涵直径在2m以内时,一般采用预制管。

图2 涵洞断面形式示意图

(a)盖板涵;(b)拱涵;(c)管涵;(d)箱涵

涵洞由洞身、进口和出口3部分组成。涵洞进出口有八字翼墙、端墙、端墙加锥坡、扭坡及走廊式等布置形式。涵洞进出口可根据需要设置防冲护砌或消能设施。涵洞的洞身隔一定距离需设置沉降缝,缝宽2~3 cm,并要做好止水处理,以防止由于纵向不均匀沉降而产生裂缝或断裂。涵洞的洞底高程、纵坡、孔径及出口消能防冲设施的形式和尺寸,根据过涵设计流量,上下游水位和沟、渠、溪、谷的底部高程,在满足选定的过涵水流形态条件下通过水力计算确定。对于半有压涵,应有良好的通气条件,必要时可设置通气孔。在土基或已有的填土下设置涵管,可采用顶管法施工。中国广东省在水利工程中采用顶管施工的圆管最大顶入长度已达383m。顶管施工法适用于填土土体密实或地基土质较坚实、地下水位不高和管内水头较低的情况。

  
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