1.洞身构造

（1）洞身的组成。

①管涵。圆管涵洞身主要由各分段圆管节和支撑管节的基础垫层组成。当整节钢筋混凝土圆管涵无铰时，称为刚性管涵。刚性管涵在横断面上是一个刚性圆环。管壁内钢筋有内外两层，钢筋可加工成圆圈或螺旋筋。当管节沿横截面圆周对称加设四个铰时，称为四铰管涵。铰通常设置在弯矩最大处，即涵洞两侧和顶部、底部。由于四铰管涵有铰的作用，所以降低了管节的内力。四铰管涵是一个几何可变结构，只有当竖向作用力和横向作用力互相平衡时方能保持其形状。因此，要求四铰管涵四周的土具有相同的性质。为此，四铰管涵可布置在天然地基或砂垫层上。

②盖板涵。盖板涵洞身由涵台（墩）、基础和盖板组成。盖板有石盖板及钢筋混凝土盖板等。钢筋混凝土盖板涵跨径L0有150 cm、200 cm、250 cm、300 cm、400 cm等，相应的盖板厚度d为15～22 cm。

③拱涵。拱涵洞身主要由拱圈和涵台（墩）组成。拱圈一般采用等截面圆弧拱，其跨径L0有100 cm、150 cm、200 cm、250 cm、300 cm、400 cm等，相应拱圈厚度d为25～35 cm。涵台（墩）临水面为竖直面，背面为斜坡，以适应拱脚较大水平推力的承载要求。基础有整体式和分离式两种。

（2）洞身分段及接头处理。

洞身较长的涵洞应沿纵向分成数段，分段长度一般为3～6 m，每段之间用沉降缝分开，基础也同时分开。涵洞分段可以防止由于荷载分布不均及基底土壤性质不同引起的不均匀沉降，避免涵洞开裂。沉降缝的设置是在缝隙间填塞浸涂沥青的木板或浸以沥青的麻絮。对于盖板暗涵和拱涵，应再在全部盖板和拱圈顶面及涵台背坡均填筑厚15 cm的胶泥防水层。对于圆管涵，则应在外面用涂满热沥青的油毛毡圈裹两道，再在圆管外圈填筑厚15 cm的胶泥防水层。

（3）山坡涵洞洞身构造。

山坡涵洞的洞底坡度大，一般为10%～20%或更大一些。洞底纵坡主要由进水口和出水口处的标高决定。洞身的布置视底坡大小有以下几种形式。

①跌水式底槽（适用于底坡坡度小于12.5%的情况）。底槽的总坡度等于河槽或山坡的总坡度。洞身由垂直缝分开的管节组成，每节有独立的底面水平的基础。后一节比前一节垂直降低一定高度，使涵洞得到稳定。为了防止因管节错台在拱圈或盖板间产生缝隙，错台厚度不得大于拱圈或盖板厚度的3/4。当相邻两节的高差大于涵顶厚度时，需加砌挡墙，但两节的高差也不应大于0.7 m或1/3涵洞净高，以保证泄水断面不受过大的压缩。管节的长度一般不小于台阶高度的10倍。若小于10倍，涵洞应按台阶跌水进行水力验算。做成台阶形的涵洞，其孔径应比按设计流量算出的孔径大一些。

②急流坡式底槽（适用于底坡坡度大于12.5%的情况）。当跌水式底槽每一管节的跌水高度太大，不能适应台阶长度的要求时，可建造急流坡式底槽。急流坡式底槽坡度应等于或接近天然坡度。涵洞的稳定性主要靠加深管节基础深度来保证，其形式一般为齿形或台阶形。

③小坡度底槽。如果地质情况不好，不允许修建坡度较大的涵洞时，应采用小坡度底槽，在进出水口设置有消能设备的涵洞。

2.洞口建筑

洞口建筑由进水口和出水口两部分组成。洞口应与洞身、路基衔接平顺，并起到调节水流和形成良好流线的作用，同时使洞身、洞口（包括基础）、两侧路基以及上下游附近河床免受冲刷。另外，洞口形式的选定，还直接影响着涵洞的泄水能力和河床加固类型的选用。

（1）正交涵洞的洞口建筑。

正交涵洞常用的洞口形式有端墙式、八字式、走廊式和平头式四种。无论采用何种形式，洞口进出水口沟床必须铺砌。

①端墙式洞口。端墙式洞口由一道垂直于涵洞轴线的竖直端墙、盖于其上的帽石和设在其下的基础组成。这种洞口构造简单，但泄水能力小，适用于流速较小的人工渠道或不易受冲刷影响的岩石河沟。

②八字式洞口。八字式洞口是在洞口两侧设张开的呈八字形的翼墙。为缩短翼墙长度并便于施工，可将其端部建成平行于路线的矮墙。八字形翼墙与涵洞轴线的夹角，按水力条件设置，进水口为13°左右，出水口为10°左右。但习惯上都按30°设置。这种洞口工程量小，水力性能好，施工简单，造价较低，因而是较常用的洞口形式。(www.daowen.com)

③走廊式洞口。走廊式洞口是由两道平行的翼墙在前端呈八字形或曲线形展开构成的。这种洞口使涵前壅水水位在洞口部分提前收缩跌落，可以降低涵洞的设计高度，提高涵洞的泄水能力。这种洞口由于施工困难，目前较少采用。

④平头式洞口。平头式洞口又称领圈式洞口，常用于混凝土圆管涵。因为需要制作特殊的洞口管节，所以模板耗用较多。但它较八字式洞口可节省材料45%～85%，而泄水能力仅降低8%～10%。

（2）斜交涵洞的洞口建筑。

斜交涵洞的洞口建筑有以下两种做法。

①斜交斜做。涵洞洞身端部与路线平行，此种做法称为斜交斜做。此法费工较多，但外形美观且顺应水流方向，较常采用。

②斜交正做。涵洞洞口与涵洞纵轴线垂直，即与正交时完全相同。此做法构造简单。

3.进出水口沟床加固处理方法

进出水口沟床加固处理与涵洞的坡度和涵洞上下游河沟的纵向坡度有关，凡涵洞设置坡度小于临界坡度，上下游河沟纵向坡度也较小时，称为缓坡涵洞；反之，称为陡坡涵洞。

（1）缓坡涵洞进水口沟床加固。

建涵处河沟纵坡坡度小于10%且河沟顺直时，涵洞顺河沟纵向设置，涵前河沟纵坡有时稍作开挖与涵洞衔接，开挖后纵坡坡度可略大于10%，新开挖部分是否需要加固，视土质和水流流速而定。涵前天然河沟纵坡坡度为10%～40%时，涵洞仍按缓坡设置，此时涵前可开挖沟槽，其纵坡率可取1∶10～1∶4，除岩石地基外，新开挖的沟底和沟槽侧向边坡均须采取人工加固，加固类型主要根据水流流速确定。由于涵前沟底纵坡较大，水流在进口处产生水跃，故在进口前应设置一段缓坡，其水平距离为（1～2）L0（L0为涵洞孔径，单位以m计）。当水流挟带泥砂较多时，可在进水口处设深约0.5 m的沉砂池，既能沉淀泥砂，又可以起到消能作用。

（2）陡坡涵洞进水口沟床加固。

涵前河沟纵坡较陡，但坡度小于50%时，涵洞可按陡坡设置，涵底坡度与涵前沟底纵坡可直接平顺衔接。除人工铺砌外，无须采取其他措施。

当涵前河沟纵坡大于50%，且水流流速很高时，进口处须设置跌水或消力池、消力槛等，以减缓水流，削弱水能。上游沟槽开挖纵坡率视河沟地质情况确定，以保证土体不致滑动。

（3）缓坡涵洞出水口处理。

坡度不超过15%的天然河沟上设置缓坡涵底（洞底坡度小于5%），出水口流速不大，下游洞口沟床可采用一般铺砌形式，在铺砌末端设置截水墙。在无压力式涵底下游，为了减小水流速度，可视情况与涵底出口铺砌相结合，分别设置一级、二级或三级挑坎。

（4）陡坡涵洞出水口处理。

当天然沟槽纵坡坡度大于15%时，须设置陡坡涵洞。陡坡涵洞出水口一般可采用八字形翼墙，同时视地形、地质和水力条件，采用急流槽、跌水、消力池、消力槛、人工加糙等消能设施。其具体形式和衔接方式根据水力计算确定。