1.涵洞位置的确定
小桥涵位置原则上应服从路线走向。桥涵中心桩号可根据已定的路线走向及水流流向确定,同时用方向架或有度盘的水准仪,测量桥涵与路线的夹角。下列位置一般应设置涵洞:
(1)一沟一涵。凡路线跨越明显的干沟、小溪时,原则上均应设涵。
(2)农田灌溉涵。路线经过农田,跨越灌溉用渠,为了不致因修路而影响农田灌溉,必须设置灌溉涵。
(3)路基边沟排水涵。山区公路的傍山线,为了排除路基内侧边沟的流水,通常每隔200~400 m应设置一道涵洞,其具体位置可根据路线纵、横断面及实际地形情况设置。如在设置截水沟的地段,截水沟排水出口处应设置涵洞;路线的转角较大(大于90°),曲线半径又比较小,进入弯道前的纵坡大于4%,坡长在200 m内又无别的排水涵洞,在弯道地点附近应设置涵洞;由路线的陡坡段过渡到缓坡段,在此200 m内又无其他涵洞,在变坡点附近应设置涵洞。
(4)路线交叉涵。当路线与铁路、公路、机耕道平面交叉时,为了不使边沟流水受阻,同时不致冲坏相交路线的路基,一般应设排水涵。
(5)其他情况。路线通过积水洼地、池塘、泥沼地带时,为沟通公路两侧水位应设置涵洞。路线穿越村镇时,应保证地面排水畅通,也可设置涵洞。
2.水文资料调查
小桥涵水文资料调查的目的是为确定设计流量和孔径计算提供所需的资料,具体调查内容根据所采用的水文计算方法来确定。公路小桥涵常采用的水文计算方法有形态调查法、径流形成法和直接类比法。
(1)形态调查法。形态调查法是通过调查河槽形态断面、平均流速及洪水或然率等资料来确定设计流量的方法。主要调查内容有:通过访问当地居民,确定涵址附近不同年代较大洪水位及其或然率;河槽比降测定;形态断面布设及其测量,形态断面测量可用水准仪沿垂直河流方向施测,施测范围应测至洪水痕迹或高程特征点以上1~2 m。天然流速测定,天然流速可用流速仪测定或用天然流速公式计算。形态断面布设及天然流速计算详见《桥涵水力水文》教材。
(2)直接类比法。直接类比法是从河流上下游原有小桥涵的使用情况来拟定新建小桥涵的设计流量和孔径的方法。其主要调查的内容有:原有桥涵的形式、孔径、墩台和进出口的类型,涵底纵坡,涵洞修建年月、目前使用情况、有无冲刷和淤积现象等。另外,尚需了解新建桥涵与原桥涵之间的距离,地质上有无明显差异,两涵汇水面积的差值等,据此拟定新建桥涵的设计流量和孔径。
(3)径流形成法。径流形成法通过调查汇水面积等资料来确定设计流量的方法。在公路测设前应首先搜集公路沿线1∶10 000~1∶50 000的地形图,在外业勘测期间勾绘出较大构造物的汇水面积。无地形图时,可利用平板仪实地测绘。在深入汇区进行勘测时,应将汇水区土壤的类属、植被情况以及水力化设施等情况进行测记,以供计算流量之用。(www.daowen.com)
3.河沟横断面测量
一般应沿路线方向测量涵址中线横断面。当河沟与路线斜交时,还应在涵位附近测量垂直河沟的断面,测绘范围一般在调查历史洪水位以上1.0 m,或水面宽度以外2~10 m。当沟形复杂,地形起伏较大,不宜布置洞口时,可在上下游纵面起伏较大处增测几个横断面。将这些断面套绘在一张米格纸上,以便检查涵位及其路线夹角是否合适,涵身与翼墙基础有无错位现象等。
4.河沟纵断面及河沟比降测量
测量河沟纵断面主要是了解涵址附近河沟的纵坡情况,以便于计算流量、水位及考虑构造物的纵向布置。河沟纵断面测量应自涵位中桩沿涵洞中线方向分别向上下游施测,施测范围位上下游洞口外20 m,遇有改沟、筑坝或设缓流设备等附属工程时,应适当延长。当采用形态调查法时,尚需测量河段比降,由于一般洪水位比降不易测到,所以可用常水位、低水位或沟底平均纵坡代替。其施测长度:在平原区,一般河沟上游测量200 m,下游100 m;在山区上游测量100 m,下游50 m,如有跌水陡坡时,还应将跌水陡坡测出。
5.涵址平面示意图勾绘
为了便于内业设计时了解涵址附近的地形、地貌现状,当地形复杂、河流较弯曲、涵位与路线斜交、上下游河沟需改道等情况时,有必要勾绘出涵址平面示意图。勾绘时一般是先按比例绘好路线和涵洞方向的关系图,再用目测的方法将地形、地貌、地物等勾绘在示意图上。必要时,可用平板仪实测地形图。
6.小桥涵地质调查
小桥涵地质调查的目的是了解桥涵基底土壤的承载能力、地质构造和地下水情况以及其对构造物的稳定性影响等,为正确选定桥涵及附属工程的基础类型和尺寸、埋置深度等提供有关资料。调查内容有:基底土壤类别与特征、有无不良地质情况、土壤冻结深度及水位地质对桥涵基础与施工有无影响等。调查方法常采用调查与挖探、钻探相结合。
(1)调查原有构造物基础情况。通过地质部门搜集各种有关的地质资料和附近原有构造物的基础情况,并详细记录河床地表土壤情况。
(2)挖探法。在沟底中心或两侧涵台附近开挖探坑,开挖深度一般不小于预定基底标高以下1~2 m,开挖的同时应分层选取代表性土样进行试验。
(3)钻探法。一般用轻型螺钻,最大钻进深度为5 m左右,能取出扰动土样,可以判断土石类别及液性指数等。
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