涵洞检测方法及病害特征研究

水利部公益性行业科研专项经费项目

成果编号：材

密 级：内 部

项目编号：Gq410001

淮河流域涵洞病害特征与检测复核计算方法

淮河流域涵闸工程安全评估关健技术研究专题报告之二

南京水利科学研究院

二○一三年三月

项目名称：淮河流域涵闸工程安全评估关健技术研究 项目性质：水利部公益性行业科研专项经费项目 任务书编号：201101013 项目编号： S411004

项目来源：水利部国际合作与科技司

中水淮河规划设计研究有限公司

项目负责人：陈灿明 黄卫兰

项目参加人：黄卫兰 陈灿明 金初阳 李 弘 王 宏

徐银凤 贾宁一 陈 健 邓 昌 李 建 吴 乔 张 淼 李森林 陆道彪 赖艳燕

报告编写人：黄卫兰 陈灿明 金初阳 李 弘

报告评审人：唐崇钊（教授级高工）、丁伟农（高级工程师） 报告审查人：胡少伟（教授级高工、所长） 报告审批人：胡少伟（教授级高工、所长）

目 录

1. 前言 ............................................................................................................................... 4 2涵闸的结构与病害特征分析 ......................................................................................... 4

2.1涵闸的结构特征 ............................................................................................ 4 2.2涵闸的主要病害与特征 .............................................................................. 10

3 涵洞病害与特征参数检测方法 .................................................................................. 15

3.1涵闸主体结构材料特征参数 ...................................................................... 15 3.2涵闸主体主要施工缺陷 .............................................................................. 17 3.3涵闸的老化病害 .......................................................................................... 18 3.4涵闸运行损伤 .............................................................................................. 24 3.5其它 .............................................................................................................. 25

4 涵洞特征参数安全复核计算方法 .............................................................................. 26

4.1防洪能力复核 .............................................................................................. 26 4.2过流能力复核 .............................................................................................. 28 4.3抗渗稳定复核 .............................................................................................. 30 4.4消能防冲复核 .............................................................................................. 31 4.5洞身结构强度复核 ...................................................................................... 35 4.5.1 洞顶垂直土压力计算 .............................................................................. 35 4.5.2 侧向水平土压力计算 .............................................................................. 37 4.5.3 水压力计算 .............................................................................................. 38 4.5.4 汽车车辆荷载计算 .................................................................................. 40 4.5.5 自重力计算 .............................................................................................. 41 4.5.6 涵洞的结构计算 ...................................................................................... 41

5 小型涵洞现场检查与核查方法 .................................................................................. 47 6 结论与建议 .................................................................................................................. 51

涵洞检测方法及病害特征研究

1. 前言

淮河流域穿堤涵洞众多，也是历年防汛的重点。但由于工程规模小，管理较为薄弱，目前涵洞的安全鉴定并没有专门的规定，在进行除险加固时也往往仅做简单的检测，有的检测都没有，给堤防工程的安全运行造成很大的影响。因此，针对淮河流域水利工程中水闸和穿堤涵洞众多的特点，开展淮河流域涵闸工程安全评估关键技术研究，建立适合流域特点的涵闸工程安全评估体系，为主管部门提供决策依据、为已建工程管理和工程除险加固提供技术支撑是十分必要的。

为此，针对淮河流域水利工程中水闸和穿堤涵洞众多的特点，2011年度水利部设立公益性行业科研专项资金项目《淮河流域涵闸工程安全评估关键技术研究》，通过淮河流域涵闸工程安全评估关键技术研究，提出淮河流域涵闸工程的安全评估方法，建立淮河流域涵闸工程安全评估体系，对流域涵闸工程的安全状态做出符合实际的评价分级，为即将开展的淮河流域大中型病险水闸除险加固提供技术支持，加快流域涵闸工程除险加固的进程。另外该成果也可对流域内现有涵闸运行风险作出评估，为防洪减灾提供技术支撑，减少由于涵闸工程失事所造成的损失。

根据项目分工，本课题主要承担淮河流域病险水闸的资料收集、补充检测、资料分析和病害特征的研究工作。本报告主要分析研究了涵洞的结构与病害特征，对涵洞的检测方法和病害特征进行研究。

2涵闸的结构与病害特征分析

2.1涵闸的结构特征

在水利工程各种建筑物中，涵洞工程的规模相对较小，结构型式也比较简单，但数量却是较多的。涵洞一般由进口建筑物（段）、洞身（段）、出口建筑物（段）三大部分组成。涵洞洞身结构型式主要有箱涵、盖板涵洞、拱涵及圆管涵等。进口、出口的建筑物常用的有八字式洞口、端墙（一字墙）式洞口、扭曲面式洞口及跌水

式洞口等。

（1）按涵洞功能分类

根据涵洞的功能可分为输水涵洞及排（引）水涵洞两大类。 1）输水涵洞

输水涵洞一般位于输水渠道上，与上下游渠道相连，输送渠水。当输水渠道与公路、铁路、河沟或另一渠道交叉时需要设置输水涵洞。

2）排（引）水涵洞

排水涵洞是取水输水工程中最多的一种涵洞类型，其作用是排泄洪水或涝水。平原地区河道两侧低洼地带在汛期常因降雨形成内涝积水，多修建排涝涵洞排水。在这种情况下，需在涵洞进口设闸门控制，在河水位较高时，关闭闸门以防河水倒灌，当河水位较低时再开闸排涝。排水渠系中的各级排水沟与道路或渠道相交时，需在道路或渠下设置排水涵洞，这类排水涵洞规模多较小，一般多为预制钢筋混凝土管。

（2）按洞身结构布置型式分类

涵洞按洞身结构布置型式主要分为箱涵、盖板涵洞、拱涵及圆管涵等。 1）箱涵

箱涵为矩形断面现浇整体式钢筋混凝土结构，其优点为结构承载能力高。流量及洞径较大或内水压力较大的涵洞多采用箱涵，如南水北调中线总干渠上的排水涵洞及渠涵（暗渠）均采用箱涵，其排水涵洞的孔宽一般为3m左右，孔数为1～3孔；渠涵（暗渠）每孔的宽度为6m左右，2孔或3孔一联。

2）盖板涵洞

盖板涵洞的盖板一般为预制钢筋混凝土结构，侧墙及底板根据洞径及荷载大小，可分别采用浆砌石、素混凝土或钢筋混凝土结构。盖板涵洞的优点是施工简单，但因盖板为简支结构，因此其承载能力相对较低，且防渗条件差，因此多用于中等规模及洞顶填土高度不大的无压涵洞。一般从居民区附近经过的输水暗渠多采用盖板涵洞的结构型式。

3）拱涵

拱涵多为浆砌石结构，也有采用预制素混凝土及钢筋混凝土拱圈的。拱涵的优点是拱圈承载能力较大，能就地取材，当地基较好时，拱涵顶部的填土高度可超过20m。20世纪70年代前后修建的灌区工程，其渠系上的涵洞多采用拱涵。

4）圆管涵

③ 钻芯法，适用范围广，测试结果直观、准确；检测部位局部破损；根据圆柱体芯样强度推定抗压强度。具有一定限制条件：被检测混凝土强度不小于10MPa；单个构件抽取芯样不宜超过3个，预应力构件慎用；适用龄期范围：不小于28d。

④ 后装拔出法，测试精度高，使用方便，适用范围广；检测部位微破损。根据埋件的抗拔力推定抗压强度。被检测混凝土强度应不小于10MPa；适用龄期范围：不小于28d。

⑤ 超声法，属无损检测，使用方便，适用范围广；测试结果综合反映了施工质量；参数判读较直观。推定混凝土内部空洞、不密实区、裂缝深度、损伤层厚度、新老混凝土结合面质量及混凝土匀质性。测试面应修理平整，测试应尽量避开钢筋。

（2）砂浆强度

① 轴压法，属原位检测，直接在墙体上测试，测试结果综合反应了材料质量和施工质量；直观性、可比性强；设备较重；检测部位局部破损。推定普通砖砌体的抗压强度。限制条件：槽间砌体每侧不应小于的墙体宽度1.5m；同一墙体上的测点数量不宜多于一个；测点数量不宜太多：限用于240mm砖墙。

② 扁顶法，属原位检测，直接在墙体上测试，测试结果综合反应了材料质量和施工质量；直观性、可比性强；扁顶重复使用率较低，砌体强度较高或轴向变形较大时难以测出抗压强度；设备较轻；检测部位局部破损。推定普通砖砌体的抗压强度；推定具体工程的砌体弹性模量。槽间砌体每侧的墙体宽度不应小于1.5m；同一墙体上的测点数量不宜多于一个；测点数量不宜太多。

③ 原位双剪法，属原位检测，直接在墙体上测试，测试结果综合反应了砂浆质量和施工质量；直观性较强；设备较轻便；检测部位局部破损。推定烧结普通砌体的抗剪强度，其它墙体应经试验确定有关换算系数。当砂浆强度低于5MPa时，误差较大。

④ 推出法，属原位检测，直接在墙体上测试，测试结果综合反应了砂浆质量和施工质量；设备较轻便；检测部位局部破损。推定普通砖砌体的砂浆强度。当水平灰缝的砂浆饱满强度65%时，不宜选用。

⑤ 筒压法，属取样检测；仅需利用一般混凝土试验室的常用设备；取样部位局部损伤。推定烧结普通砖墙体中的砂浆强度。测点数量不宜太多。

⑥ 砂浆片剪切法，属取样检测；专用的砂浆测强仪和其标定仪，较为轻便；试验工作较简便；取样部位局部损伤。推定烧结普通砖墙体中的砂浆强度。

⑦ 回弹法，属原位无损检测，测区选择不受限制；回弹仪有定型产品性能较

稳定操作简便；检测部位的装修面层仅局部损伤。推定烧结普通砖墙体中的砂浆强度；适宜于砂浆强度均质性普查。砂浆强度不应小于2MPa。

⑧ 点荷法，属取样检测；试验工作较简便；取样部位局部损伤。推定烧结普通砖墙体中的砂浆强度。砂浆强度不应小于2MPa。

⑨ 射钉法，属原位无损检测，测区选择不受限制；射钉枪、子弹射钉有配套定型产品，设备比较轻便；墙体装修面层仅局部损伤。烧结普通砖和多空砖砌体中，砂浆强度均质性普查。定量推定砂浆强度，宜与其它检测方法配合使用；砂浆强度不应小于2MPa；检测前，需要用标准靶检校。

3.2涵闸主体主要施工缺陷

（1）混凝土强度内部不密实

混凝土及钢筋混凝土结构物在建造施工过程中，有时因漏振、漏浆或因石子架空在钢筋骨架上，易导致混凝土内部形成蜂窝状不密实区或空洞。这种缺陷的存在往往会使结构或构件的整体承载力严重下降，因此采用有效方法查明混凝土结构缺陷的性质、范围及尺寸，以便进行技术处理，是工程建设中一个重要课题。

雷达技术和超声波技术已被运用于混凝土构件无损检测中，雷达系统根据电磁脉冲传播到目标物反射回来的时问来确定目标物的深度和位置，传播速度取决于物质的电磁特性；而超声波成像根据低频弹性波对空隙产生绕射现象使得首波时间变长，从而确定混凝土中的缺陷。

目前，在检测混凝土构件的缺陷方面，超声无损检测的应用比较广泛。其主要方法是：首先测出超声波在混凝土构件各段的传播速度，再比较所测速度值的差异，找出有突变的地方，进行分析，从而判断缺陷的形态、范围等。超声波检测仪器比较简单，便携，操作比较方便，所以被广泛应用于混凝土结构缺陷检测。

（2）浆砌石砂浆不密实

现象：已砌筑部位有缝隙，拆开检查可见砂浆不饱满。 原因：砂浆填筑不饱满；灰缝宽度不够；没有分层卧砌。 （3）填土压实度低

工程施工中填土的压实方法一般有机械和人工夯实。机械一般使用压路机碾压、蛙式夯、振动夯、冲击夯等，人工主要使用木夯。影响填土压实度的因素有回

填的含水量、碾压机械的匹配，回填土的虚铺厚度及工艺方法、机械设备数量、人员组织、压实遍数等。

造成填土压实度低的主要原因有三类，一是土质不符合要求，可采用换土或土质改良措施（化学处理剂或其他）进行处理；二是一次填实厚度较大，可采用分层填实，分层厚度不超过机械的碾压能力；三是夯实工艺不合格，应调整合适的夯实机械及工艺进行施工。

目前，我国现行规范中可供选择的测定压实度的基本方法有：环刀法、灌水(砂)法和核子密度仪法。前2个方法需要燃烧烘干，因此检测时间长，影响施工进度；核子密度仪法不仅需要灌砂法的标定，而且有辐射对人体伤害较大。

环刀法适用于细粒土及无机结合料稳定细粒土的密度。但对无机结合料稳定细粒土，其龄期不宜超过2d，且宜用于施工过程中的压实度检测。用酒精燃烧法测定细粒土含水量时用土量为15~20g，铝盒为小铝盒，用烘干法测定时为环刀中全部材料。

挖坑灌砂法适用于在施工现场测定基层（或底基层）、砂石及路基土的各种材料压实层的密度和压实度，也适用于沥青表面处理、沥青贯入式路面层的密度和压实度检测，但不适用于填石路堤等有大孔洞或大孔隙材料的压实度检测（也适用于甲方或监理要求全部使用此法检测土方密实度）。

3.3涵闸的老化病害

（1）混凝土碳化深度

用合适的工具在测区表面形成直径约为15mm的孔洞，其深度约等于保护层厚度，然后除去孔洞中的粉末和碎屑，不能用液体冲洗。用浓度为1%的酚酞酒精溶液立即洒在孔洞壁的边缘处，再用钢尺测量自混凝土表面至深处不变色，在测区中选取n个碳化深度测点，得到相应碳化测量值，即可进行平均碳化深度值的计算。

（2）钢筋保护层厚度

1）电磁感应法钢筋探测仪检测，该检测仪由单个或多个线圈组成的探头产生电磁场，当钢筋或其它金属物体位于该电磁场时，磁力线会变形。金属所产生的干扰导致电磁场强度的分布改变，被探头探测到，通过仪器显示出来。如果对所检测的钢筋尺寸和材料进行适当的标定，可以用于检测钢筋位置、直径及混凝土保护层厚度。

2）雷达仪检测，该仪器由雷达天线发射电磁波，从与混凝土中电学性质不同的物质如钢筋等的界面反射回来，并再次由混凝土表面的天线接收，根据接收到的电磁波来检测反射体的情况。

（3）氯离子含量

氯离子是诱发钢筋锈蚀的重要因素，为了避免钢筋过早锈蚀，混凝土原材料中氯离子含量的控制相当严格。我国相关规范明确要求混凝土在选配水泥、砂、骨料、外加剂、拌和水等混凝土原材料时，必须进行氯离子含量的测试，从根本上避免将过量氯离子带入混凝土中。结构混凝土中氯离子含量的测试，对于结构安全性的评估起到很大的作用，同时为旧结构的改造和修补提供极具参考价值的依据。

氯离子含量的测试一种是滴定法、离子色谱法和电极选择法。

滴定法又分为显色滴定法和电位滴定法。显色滴定法主要采用的是莫尔法，但该法随着滴定剂加入量的增大，被测溶液中氯化银增多，溶液变得越发浑浊，同时作为指示剂的铬酸钾本身颜色也较深，指示剂的用量多少也会影响终点，并且有时还会出现滴定终点反复等不利因素。电位滴定法是通过测量滴定过程中电池电动势的变化来确定滴定终点的滴定方法。在滴定点前后，待测离子浓度通常连续变化n个数量级，引起电位的突跃。缺点在于银电极的本身结构不稳定，造成重复性较差，电极的维护比较麻烦，操作比较繁琐。试验所用甘汞电极高温时不稳定，一般只适用于70℃以下的测量，且不宜在强酸或强碱介质中使用，容易造成甘汞电极被氧化。

离子色谱法，该法可同时测定水样中的多种离子，其操作简便、分辨率和灵敏度高、效率高，同时用氯标准系列对样品定量准确。但采用离子色谱方法时，仪器投入大，广泛应用还有困难。此外，离子色谱方法主要适用于水样的测定，对于固体样品，前期处理较为复杂。

电极选择法试验过程中使用Cl-选择性电极和双盐桥甘汞电极，应用标准曲线法直接测定溶液中的氯离子浓度。丹麦Germann公司开发了RCT混凝土氯含量快速测试仪用于现场检测混凝土中氯离子含量。Germann公司与丹麦、瑞典、芬兰、卢森堡、加拿大和美国的14家检测机构对该方法与其他标准方法进行了比较试验。结果表明，该方法的测试结果可以满足工程精度要求。鉴于该法操作快速、简单，可用于现场混凝土质量控制，是值得推崇的试验方法。

氯离子含量测定仪遵循《混凝土结构耐久性设计规范》GB/T 50476-2008、《海砂混凝土应用技术规范》JGJ206-2010、《水运工程混凝土试验规程》JTJ270-98等相关标准制造，采用离子选择电极法，通过配备的专业软件及化学抗干扰试剂在室温

下快速测定混凝土、砂石子、水泥、拌合水等无机材料的水溶性氯离子含量，从而达到防控混凝土钢筋发生过早腐蚀的目的。仪器重量轻，机身小巧，便于用户携带，适合现场检测。氯离子浓度量测范围10-5~10-1 mol/L或0.0001%～30.00%。

（4）腐蚀电位

钢筋混凝土结构耐久性退化的原因主要有混凝土材料自身的腐蚀和钢筋腐蚀两大类，其中钢筋锈蚀是影响钢筋混凝土结构耐久性和使用寿命的最重要的因素。钢筋的锈蚀会导致钢筋混凝土构件承载力下降和延性的降低。从而影响整个结构的安全性和耐久性严重的锈蚀甚至会导致结构的破坏。

处于不同电化学状态的钢筋，其腐蚀电位是不同的。钢筋在钝化时，其腐蚀电位升高。而由钝态转入活化态时，其腐蚀电位降低。据此，可以判断钢筋的腐蚀状态。当混凝土中的钢筋处于不同的状态态时，显示出不同的腐蚀电位，其活化区和钝化区的最大电位差达500mV，因此在两个区之间可形成“电偶”电流和电场。可以使用合适的参比电极在混凝土表面测量电场内各点的电位，测量结果以等电位线的形式给出，从等电位线上可以大致判定钢筋遭受腐蚀的可能性。在进行等电位线测量时，大多采用滚轮式或集束式参比电极，以提高测量效率和测量准确性。由于混凝土的IR降，在混凝土表面上测到的腐蚀电位是不准确的，这种情况下可以采用镶入式参比电极。

测定钢筋混凝土的腐蚀主要可分为二类方法，即电化学方法和物理方法： 电化学方法一般包括：①半电池电位测量：手持便携式和镶人式参比电极；②极化测量：线性极化电阻，包括便携式测量和镶人式线性极化传感器；③电化学噪音；④电化学阻抗谱：局部电化学阻抗谱；⑤恒电流脉冲；⑥扫描参比电极。

物理方法一般包括：①目视观察；②振动法；③红外热谱法；④声发射法；⑤x光照相法；⑥雷达波反射法；⑦电阻率测量；⑧电阻探针法；⑨嵌入式光纤传导法；⑩基于微波的方法；⑩热反射法。

（5）块石的风化

由于气温的迅速变化、气体和水的作用岩石的成分、结构和构造在不同程度上受到改造，这一作用就是岩石的风化。岩石风化的主要外因是温度变化、大气和水的作用。而岩石风化的内因是与岩石的构造，胶结物的种类，胶结形式有关。岩石风化可分为三种类型：物理风化，化学风化和生物风化。

物理风化主要包括主要包括温度、湿度变化引起的岩石胀缩、岩石裂隙中水的冻结和盐类结晶引起的撑胀、岩石因荷载解除引起的膨胀等。

① 温度变化。温度变化可使岩石膨胀和收缩。岩石是传热不良导体，白天受阳光暴晒，温度增高，表面体积膨胀。但内部很少受到热力影响；夜间，当岩石表面逐渐冷缩，内部却因受到传导进来的热力影响而膨胀。如此经常不断地表里不均地膨胀与收缩，自然产生岩石表面的裂隙，彼此脱离，层层剥落，岩石就破碎了。

② 湿度变化。湿胀干缩是非金属物体之特 性．含有粘土成分的沉积岩石比其他岩石更甚。当岩石吸水时表面先吸水，体积先膨胀，失去水分时与之相反，这样内外体积变化不一致，形成岩石裂隙。造成岩石崩解破坏。

③ 冰冻影响。岩石中有很多裂缝（这些裂缝甚至是人眼难以看到的），雨水或水蒸气侵入裂缝中。当水结冰时，其体积将增加1/11，岩石的裂缝中的水结成冰时，将给岩石约150-960kg/cm2的压力。这种压力足以使岩石裂缝扩大；当气温上升，冰融成水，水向裂隙深处渗透。这样反复进行使岩石逐渐破裂。就像冰楔一样直到把岩石劈开崩碎，因此也被称作冰劈作用。

④ 岩石裂隙的产生与扩大。经过开采运输以至于用于建筑物的块石，往往有一些闭合裂隙或稳裂隙存在，这些裂隙是属于非构造裂隙，包括：原生裂隙、风化裂隙和失去负荷时的膨胀裂隙。

化学风化是指在水和溶液的作用下使岩石发生化学变化而破坏的现象。包括：水对岩石的溶解作用：矿物吸收水形成含水矿物引起岩石膨胀崩解的水化作用：矿物与水反应分解为新矿物的水解作用；岩石受空气或水中游离氧作用而致破坏的氧化作用。

① 溶解作用。岩石长期与水接触，就慢慢的被水把其中容易溶解的矿物溶解了，岩石即被破坏。易溶解的矿物是石膏盐岩式等。

② 水化作用。是指水与某矿物接触时变成矿物的一部分，变成另一种含水化合物，使岩石和矿物发生破坏作用。当生成新的矿物时，往往体积膨胀，如硬石膏变成石膏，体积增大30%，对岩石产生很大压力；有些岩石上还可发现铁锈现象，就是赤铁矿，变成褐铁矿，即水化作用。

③ 水解作用：是指水和岩石中的矿物接触时，挤走原矿物中的一部分，水本身参加到矿物中去，形成新矿物，使岩石发生破坏。如正长石遇水产生高岭土。

水解作用对岩石的破坏，速度很缓慢。对新开挖出的块石的影响很小。 ④ 氧化作用。在空气、水或地下一定深度内含有大量的游离氧，氧在水气的帮助下，对岩石中的一些矿物起强烈的氧化作用。最易氧化的是含有低价铁的硅酸盐类矿物，如橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等，其低价铁变为高价铁，颜色由黑

变为红褐，矿物也就逐渐分解破坏了。

岩石本身具有不同的抵抗化学风化的性质，不管什么岩石必须在一定条件下才能分解。水和温度是最重要的条件。温度影响化学反应的活动性，温度升高10℃，化学反应速度会增加2~3倍。因此，化学风化在炎热而潮湿的气候下最为活跃。

岩石风化的速度取决于岩石的性质和外界条件。岩石的性质是风化的内因．但同一岩石在不同条件下风化结果不同。

（6）钢筋锈蚀率

钢筋发生锈蚀，就会在钢筋上形成阳极和阴极，阳极区域出现锈蚀现象，导致各种混凝土结构病害。而锈蚀率的高低，与阴阳极间电流密度有关。只有测出电流强度，才能估计钢筋的腐蚀程度。因此阴阳极间电位差越大，混凝土的电阻率越低，就可以认定钢筋的锈蚀率越高。GP5000钢筋锈蚀率检测仪是丹麦Germann公司的产品，它有两种测试模式，一种是传统的半电池检测模式（HCP），它用来快速检测混凝土结构内钢筋是否存在锈蚀，另一种模式是电子脉冲模式（GP），用来测试混凝土结构内部钢筋的锈蚀速度，从而推算钢筋的锈蚀程度。

目前混凝土中钢筋锈蚀状况的检测主要应用半电池电位法。半电池电位法是利用混凝土中钢筋的电化学反应引起的电位变化来测定钢筋锈蚀状态的一种方法。通过测定钢筋锈蚀混凝土作为一个电极与在混凝土表面的硫酸铜参考电极的电位差，评定钢筋的锈蚀状态。

（7）钢闸门的锈蚀

钢闸门是涵闸中控制水位的重要构件，由于它们长期在水中工作或是在干湿交替的环境中运行，受到各种水质、气体、日光和水生物的侵蚀，以及水流、泥沙、漂浮物的冲击摩擦，加上结构材质本身具有电化学性能的不均匀性，钢材普遍会发生不同程度的腐蚀。材料的腐蚀降低了结构的承载能力，严重时将威胁到安全运行。 钢闸门腐蚀不仅仅是腐蚀，还有多种形态的局部腐蚀，如坑蚀、缝隙腐蚀、水线腐蚀、冲（磨）蚀、气蚀、生物腐蚀及应力腐蚀等。腐蚀发生的初始阶段不容易引起人们的注意，加上有锈层的掩盖，但随着运行年限的增长，局部腐蚀容易诱发突发性事故，危害性很大，应引起我们运行管理部门及检测部门的注意，作好日常维护及安全检测工作。

腐蚀检测主要是测量金属结构的蚀余厚度，并以其为依据进行闸门的强度、钢度复核计算。

1）超声波测厚法。利用超声波测厚仪测量钢板蚀余厚度，是最常用和最精确

的一种无损检测方法，精确度可达0.1mm。但检测时要求测表面平整光洁，这样才能与超声波探头很好地偶合。也可用于较大的蚀坑蚀余厚度的测量，但要用砂轮机打磨，直到蚀坑底部出现平面。超声波测厚仪的另外一个优点是能直接测量出无缝钢管的壁厚，如测量启闭机的中间轴腐蚀情况等。

2）腐蚀深度测量法。该种方法是直接量出锈坑的深度，也就是用数据直接反应出腐蚀量，其特点是较为直观，容易求出年腐蚀速度。测量仪器常用焊缝检验尺，可以量出蚀坑的深度，精确度为0.05mm。

3）腐蚀曲线法。为了更形象地描述钢板表面的腐蚀类型及其状态，也可做出钢板表面的腐蚀曲线。此种方法一般作为辅助手段配合前两种方法使用，特别是钢板表面的腐蚀类型较为单一时，采用此法较有代表性。某一钢板表面腐蚀曲线，可以直观地看出是典型的坑蚀，坑蚀深度3mm左右。另外使用照片也是描述腐蚀类型、状态和程度的最直观和最常用手段。

对钢闸门锈蚀的检测应着重对闸门面板进行，因为闸门面板直接用来挡水，承受水压力，有时与水接触，有时又暴露在大气中，锈蚀最为严重。如果钢面板锈蚀后，使面板厚度减薄，将降低面板的承载能力。首先在面板上选择锈蚀最为严重的区域，按梁格划出检测区，采用打磨法除锈，经打磨使钢板露出灰暗的金属光泽为止，然后用金属检厚仪测出其蚀余厚度，按面板区格列表详细记录。

（8）焊缝探伤

无损检测（无损探伤、NDT）就是对焊接加工件进行非破坏性检验和测量。主要检测方法有：

1）渗透检验（PT）：通过施加渗透剂，用洗净剂去除多余部分，如有必要，施加显像剂以得到零件上开口于表面的某些缺陷的指示。

2）磁粉检验（MT）：利用漏磁和合适的检验介质发现试件表面和近表面的不连续性的无损检测方法。

3）涡流检验（ET）：应用在试件中的涡流（由于外磁场在时间或空间上的变化而在导体表面及近表面产生的感应电流），分析试件质量信息的无损检测方法。

4）超声检验（UT）：超声波在被检材料中传播时，根据材料缺陷所显示的声学性质对超声波传播的影响来探测其缺陷的方法。

5）射线检验（RT）：利用X射线或核辐射以探测材料中的不连续性，并在记录介质上显示其图像。

磁粉检测只能对金属或焊缝表面探伤，而超声波和X光主要检测焊缝内部缺

陷。按GB/T11345 -1989《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》进行超声波无损探伤时，探伤比例：一类焊缝不少于40％，二类焊缝不少于20％。发现裂纹时，探伤长度延长至该条焊缝全长。

轻型钢屋架焊缝探伤用超声波就合适了.根据焊缝形式选择不同的探头，根据板厚调整区间，在焊缝两边50mm宽左右打磨光亮涂上耦合剂，用探头沿焊缝垂直方向小范围移动，同时沿焊缝长方向移动，观察示波仪显示的波形判断缺陷的深度、长度等。

（9）机电线路的老化

机电设备残旧老化、锈蚀、闸门老化、启闭设备老化。电机设备老化，陪睡能力下降，根本满足不了排水要求。机电设备为建站时候的设备，机组运行时间长，勉强维持开车排水。电机能耗大，增加排水费用及能源浪费，原老式电机为非节能型，且绝缘程度严重老化，已达不到设计要求。原总柜由于运行时间长，设备陈旧老化，启动困难。

3.4涵闸运行损伤

（1）涵洞洞身的不均匀沉降与水平错位

洞身不均匀沉降、倾斜、错位引起的分缝扩张、开裂和混凝土剥落损伤等。严重的有出现底板断裂等现象。

（2）冲蚀

出口消力池、海漫冲刷严重，甚至已延伸至底板，严重威胁洞身安全。 （3）伸缩缝止水破损

有的洞身无止水或止水损坏，涵管联接处砂浆剥落，里外互相渗透。有的涵洞止水老化，止水破裂或脱落，漏水不止。

（4）启闭机械机械零部件的磨损

启闭机机械齿轮由于互接触产生相对运动的摩擦表面之间的摩擦将产生组织机件运动的摩擦阻力，因其机械能量的消耗并转化而放出热量，使机械产生磨损。其磨损的类型可分为：

1）黏着磨损

也称咬合(胶合)磨损或摩擦磨损。黏着磨损是在法向加载下，两物体接触表面相对滑动时产生的磨损。

磨损产物通常呈小颗粒状，从一物体表面黏附到另一个物体表面上，然后在继续的摩擦过程中，表面层发生断裂，有时还发生反黏附，即被黏附到另一个表面上的材料又回到原来的表面上，这种黏附反黏附往往使材料以自由磨屑状脱落下来。黏着磨损产物可以在任意的循环中形成， 黏着以后的断裂分离， 并不一定在最初的接触表面产生。

2）磨料磨损

由于一个表面硬的凸起部分和另一个表面接触，或者在两个摩擦表面之间存在着硬的颗粒，或者这个颗粒嵌入两个摩擦面的一个面里，在发生相对运动后，使两个表面中某一个面的材料发生位移而造成的磨损。

3）表面疲劳磨损

两接触面做滚动和滑动的复合摩擦时，在循环接触应力的作用下，使材料表面疲劳而产生物质损失的现象。

4）腐蚀磨损

在摩擦过程中，金属同时与周围介质发生化学反应或电化学反应，使腐蚀和摩擦而导致零件表面物质损失的现象。

5）启闭机螺杆弯曲问题。 （5）渗漏

涵闸地基渗流异常，应重点检测水下部位有无止水失效、结构断裂、基土流失、冲坑和塌陷等异常现象。

① 基础渗流压力检测。扬压力的大小一方面影响着闸室的抗滑稳定，另一方面又影响着护坦的抗浮稳定。监测基础渗流压力，一般选择多个监测面，布置渗压测点，尤其在护坦底板下远离廊道排水处的部位为布置重点。渗压一般采用测压管、U形管及渗压计进行监测，其中部分渗压管深入到夹层及透水带部位、监测这些薄弱部位的岩体渗压。

② 渗流量监测。渗流量利用基础排水孔，采用容积法进行单孔排水量监测。在消力池护坦还设置了基岩表面排水沟，其渗透水灾排水廊道侧壁排出，在排水沟出口处监测。

3.5其它

对涵洞工程影响较大的问题还有：

（1）辅助管理设施简陋或缺乏； （2）观测设施的缺乏或损坏失效； （3）无电源或电源保证率低； （4）抢险物资储备不足； （5）防汛抢险道路通行条件差； （6）管理人员配备不足； （7）维修经费不足等。

4 涵洞特征参数安全复核计算方法

4.1防洪能力复核

平原区上的涵洞的洪水标准应根据所在河流流域防洪规划规定的防洪任务,以近期防洪目标为主,并考虑远景发展要求，综合分析确定。

根据GB 50288-99《灌溉与排水工程设计规范》的规定，水闸、渡槽、倒虹吸、涵洞、隧洞、跌水与陡坡等灌排建筑物的级别，根据过水流量大小，由表2-1确定。

在防洪堤上修建的引水、提水工程及其它灌排建筑物，或在挡潮堤上修建的排水工程，其级别不得低于防洪堤或挡潮堤的级别。

当涵洞、倒虹吸等灌排建筑物穿公路及铁路时，其级别不得低于公路或铁路的级别。

蓄水、引水和提水枢纽工程中位置特别重要、失事后将造成重大灾害，或采用新型结构、实践经验较少的2~5级主要建筑物；2~5级的高填方灌排渠沟、大跨度或高排架渡槽、高水头或大落差水闸、倒虹吸、涵洞等灌排建筑物，其级别经论证后可提高一级。

涵洞的防洪能力复核，主要复核控制部分工作桥启闭机平台的高程等。 根据行业标准《水闸设计规范》SL265-2001，水闸闸顶高程应根据挡水和泄水两种运用情况确定。挡水时，闸顶高程不应低于水闸正常蓄水位（或最高挡水位）加波浪计算高度与相应安全超高值之和；泄水时，闸顶高程不应低于设计洪水位（或校核洪水位）与相应安全超高值之和。水闸安全超高下限值见表4-1。 表4-1 水闸安全超高下限值（m）

水闸级别 运用情况 正常蓄水位 挡水时 最高挡水位 设计洪水位 泄水时 校核洪水位 1.0 0.7 0.5 0.4 0.5 1.5 0.1 1.0 0.3 0.7 0.2 0.5 1 0.7 2 0.5 3 0.4 4、5 0.3

位于防洪（挡潮）堤上的水闸，其闸顶高程不得低于防洪（挡潮）堤堤顶高程。闸顶高程的确定，还应考虑下列因素：

（1）软弱地基上闸基沉降的影响；

（2）多泥沙河流上、下游河道变化引起水位升高或降低的影响； （3）防洪（挡潮）堤上水闸两侧堤顶可能加高的影响等。

波浪要素根据水闸前风向、风速、风区长度、风区内的平均水深等因素，采用规范推荐的莆田站试验公式计算。

0.45????gD?0.0018???22????gH????v0?ghm???m? 2?0.13th?0.7? ?th?2??0.7?v0v??gHm?????0????0.13th?0.7????v2????????0???????ghm?gTm?13.9??v2?? v0?0?2gTm2?H Lm? th2?Lm0.5式中 hm — 平均波高（m）；

v0 — 计算风速（m/s），当浪压力参与荷载的基本组合时，可以采用当地气象台站提供的重现期为50年的年最大风速；当浪压力参与荷载的特殊组合时，可以采用当地气象台站提供的多年平均年最大风速；

D — 风区长度（m），当闸前水域较宽广或对岸最远水面距离不超过水闸前沿水闸宽度5倍时，可以采用对岸至水闸前沿的直线距离，当闸前水域较狭窄或对岸最远水面距离超过水闸前沿水闸宽度5倍时，可以采用水闸前沿水面宽度的5倍；

Hm — 风区内的平均水深（m），可由沿风向作出的地形剖面图求得，其计算水位应与相应计算情况下的静水位一致；

Tm — 平均波周期（s）； Lm — 平均波长（m）； H — 闸前水深（m）。

波浪波列的累积频率根据涵闸的级别，按规范选取。

4.2过流能力复核

涵洞过流能力复核应根据现行的设计、校核水位组合进行校核。 （1）流态判别

涵洞过流能力复核时需要依据水流流态选取相应流量计算公式进行计算。涵洞的流态主要根据进口水深、出口水深与洞高的关系，分为无压流、半压力流、非淹没压力流及淹没压力流4种，其判别方法如下。

H?1.2D：

当h

1.2D?H?1.5D：

当h

H?1.5D：

当h

式中： H—从进口洞底算起的进口水深；

h—从出口洞底算起的出口水深； D—洞高。

（2）无压流涵洞的流量计算 无压流涵洞的流量可以按下式计算

3/2 Q???mB2gH0H0?H?式中： Q—流量，m3/s；

?V22g

?—淹没系数；

m—流量系数；

B—洞宽，m；

g— 重力加速度，9.81m2/s；

H0—包括行近流速水头在内的进口水深，m； V—上游行近流速，m/s；

?—动能修正系数，取1.05。

（3）半压力流涵洞的流量计算 半压力流涵洞的流量可以按下式计算

Q?m1A2g?H0??1D?

式中： m1—流量系数；

A—洞身断面面积，m2；

?1—修正系数。

（4）非淹没压力流涵洞的流量计算 非淹没压力流涵洞的流量可以按下式计算

Q?m1A2g?H0?iL??2D?

m2?11????2gLC2R

R?A/? C?11/6R n12??????式中：m2—流量系数；

i—洞底坡降；

??3??5??6

?2—修正系数，一般可取0.85；

R—水力半径，m；

?—湿周，m；

C—谢才系数，m0.5/s；

n—糙率，混凝土洞一般取0.014；

??—除出口损失系数以外的局部水头损失系数总和；

?1—进口损失系数；

?2—拦污栅损失系数，与栅条开头尺寸及间距有关，可取0.2~0.3； ?3—闸门槽损失系数，一般可取0.05~0.1； ?5—进口渐变段损失系数，可根据布置型式查表； ?6—出口渐变段损失系数，可根据布置型式查表； 其余符号意义同前。 （5）淹没压力流涵洞的流量计算 淹没压力流涵洞的流量可以按下式计算

Q?m3A2g?H0?iL?h?

m3?1???C2gL2R

??????12??3??4??5??6

2?A??4??1??

?A下?式中：m3—流量系数；

h—出口水深，m；

??—局部水头损失系数的总和；

?4—出口损失系数，设计中可近似取1； A—洞身断面面积，m2；

A下—出口下游过水断面面积，m2。

4.3抗渗稳定复核

（1）抗渗

涵洞因埋在坝下，渗径长度从理论上讲一般都能满足要求，但不少工程实例表明，只满足理论渗径长度还不能确保涵洞的安全运行，还需要采取辅助的防渗构造

措施。渗透水流将给涵洞周边以压力，作用于底面上的渗透压力将减轻涵洞的有效重量。同时沿涵洞四周或土体中移动的渗流有可能将土颗粒带走或在渗流逸出处造成整块土体的移动，即产生管涌或流土。

涵洞渗漏破坏有沿洞外壁的纵向渗漏破坏和涵洞本身引起的破坏。工程中常用的防渗措施有以下几种：

① 涵洞周围填透水性小的材料。为加强洞壁防渗性能，可选用粘土或三合土等，在涵洞周围回填一层厚约1~2m的防渗层。填筑质量应严格控制，一般都应高于坝体的填筑质量。

② 截水环。截水环是延长渗径、防止沿着管壁发生管涌的有效措施。截水环的材料宜与涵洞的材料相同，以利于涵洞和环的连接和施工。截水环要与洞身紧密连接，不能漏水，截水环的高度和厚度，一般按上游承受的水头来计算，小型涵洞也可以采用经验数据。为利于涵洞的自由伸缩，截水环的位置从受力条件考虑，应放在每段涵洞的中间。

③ 进口防渗。以“上堵下排”为原则，在上游进口处封堵渗漏通道，在下游处设置排水反滤设施。“上堵”为其主要方面，进口防渗处理应倍加小心。为考虑涵洞与土体防渗措施的统一，通常在涵洞的进口和出口附加以下几种防渗措施。一为进口作柔性止水，在涵洞进口用沥青麻袋等作一圈柔性止水，一端用螺栓压紧在涵洞进口的混凝土或砌石上，一端埋入土中；二为涵洞的接头处铺设反滤层，实际工程中，因各种客观原因，难免产生渗漏，尤其是接头部位免不了会有渗漏现象，为防止接头万一渗漏时带走涵洞周围填土，可在涵洞的接口部位作一周反滤层。

4.4消能防冲复核

涵洞水能防冲校设计是在已知总水头、出口单宽流量及下游水位流量关系的条件下，判别水流的衔接型式，判断消能设施的设置是否符合要求。

计算下游收缩水深hc及与其共轭的跃后水深hc''，然后比较hc''与下游水深hs的关系，如果hc''?hs，表明不需要消能设施，如果hc''?hs，则需要消能设施并进一步作消能计算。

涵洞的消能设施常用的布置型式有深挖式消力池、综合式消力池及消力坎式消力池。

① 深挖式消力池计算

d??ohc''?hs??Z

0.252????hb18?qhc''?c?1??1??? 3??2?ghc??b2??q2h?Th??0 22g?3c20c?q2?q2 ?Z??2g?2hs22ghc''2Lsj?Ls??Lj

Lj?6.9?hc''?hc?

式中：d—消力池深，m；

?0—水跃淹没系数，可采用1.05~1.10；

hc''—跃后水深，m； hc—收缩水深，m； hs—下游尾水深，m；

?—水流动能校正系数，可采用1.0~1.05；

q—单宽流量，m3/?m?s?；

b1—消力池首端宽度，采用与洞宽相等，m；

b2—消力池末端宽度，m；

T0—由消力池底板顶面算起的上游总能头，m；

?—流速系数，一般采用0.98；

?Z—出池水位落差，m； Lsj—消力池长度，m；

Ls—消力池斜坡段水平投影长，m；

?—水跃长度校正系数，可采用0.7~0.8； Lj—水跃长度，m。

上游总能头T0除无压流短洞按涵洞进口前断面的能量计算外，其余各种流态的涵洞均按出口端断面的能量计算。各种流态涵洞的上游总能头T0分别按下列公式计算：

无压流短洞：

T0?H?无压流长洞：

?v122g?iL?P

T0?h??v22g?P （出口水深大于临界水深）

T0?hk?半压力流涵洞：

?v22g?P（出口水深小于临界水深）

T0??1?非淹没压力流涵洞：

?v22g?P

T0?0.85D?淹没压力流涵洞：

?v22g?P

T0?H??v122g???1??2??3??4??v2?v2L2g?C2R?iL?P

式中：H—从进口洞底算起的进口水深，m；

h—从出口洞底算起的出口水深，m； D—洞高，m；

hk—相应于洞身宽度的临界水深，m；

?1—修正系数； L—洞身长度，m； i—洞底纵坡；

P—出口洞底至消力池的跌差，m；

v1—上游行进流速，m/s；

v—与出口端断面水深相应的出口端断面流速，m/s；

?—水流动能校正系数，可采用1.0~1.05；

R—洞身水力半径，m； C—谢才系数，m0.5/s；

?1—进口损失系数； ?2—拦污栅损失系数； ?3—闸门槽损失系数； ?4—进口渐变段损失系数；

各损失系数的取值应与孔径计算时的取值相同。

② 综合式消力池计算

综合式消力池是采用降低护坦高程和建造消力墙两种措施，以局部加大下游水深，形成淹没水跃，以达到消能的目的。

'hct?ht2?1?8Frt2?1

?Frt?q

htght'cT10?C0?H10?h?23q22g?h2'2c

?q? H10???m2g????C0?T10?H10

S0??hc''??C0?H1?

H1?H10?q22g??h''2c?

式中：ht—下游水深，m；

Frt—下游断面的佛汝德数；

?'—水流过墙断面的流速系数，可取0.95；

m—水流过墙顶的流量系数，一般取0.42； Q—消能工的设计流量，; q—消能工的单宽流量，；

T10—消力墙前总水头，m； H10—消力墙顶总水头，m； H1—消力墙顶水头，m； S0—消力池深，m。

池深S0可用试算法求出，池长计算同深挖式消力池。

4.5洞身结构强度复核

为复核涵洞结构强度，就必须求解涵洞内力，计算作用于涵洞上的各种荷载。作用于涵洞的主要荷载有：土压力、水压力、车辆荷载及洞身自重力等。其中土压力包括洞顶垂直土压力及侧向水平土压力，水压力包括内水压力及外水压力，车辆荷载主要为汽车荷载。涵洞为小规模地下水工建筑物，一般可不进行抗震设计及考虑地震荷载。同时，因涵洞埋设于地下，温度变化及混凝土收缩对结构应力的影响也较小，一般在箱涵的结构计算中也多未考虑温度应力及混凝土收缩的作用。 4.5.1 洞顶垂直土压力计算

涵洞上的垂直土压力大小，直接与涵洞的埋置方式有关。涵洞的主要埋置方式有上埋式和沟埋式，上埋式涵洞的垂直土压力大于沟埋式涵洞的垂直土压力。地基刚度越大，上埋式涵洞的垂直压力越大；填土含水量越大，沟埋式涵洞的垂直土压力越大；当填土高度与基底宽度之比Hd/B1?3时，基底宽度越大，上埋式涵洞的垂直土压力越小；当Hd/B1?3时，基底宽度越大，上埋式涵洞的垂直土压力越大；基底宽度越大，沟埋式涵洞的垂直土压力越大。

渠下涵、穿堤涵洞以及穿公路涵洞等多为上埋式，作用于上埋式涵洞单位长度洞顶的垂直土压力强度标准值按下式计算：

qt2?Ks?Hd

式中：qt2—洞顶垂直土压力强度标准值，kN/m；

Hd—洞顶以上填土高度，m；

?—洞顶填土重度，kN/m3；

Ks—垂直土压力系数，根据地基刚度及比值Hd/B1由相应表查取； B1—洞身宽度，m。

渠涵（暗渠）一般多属沟埋式。

当填土夯实较差，B?B1?2m时，作用于沟埋式涵洞单位长度洞顶的垂直土压力标准计算值按下式计算：

qt2?Kg?HdBB1

当填土夯实良好，B?B1?2m时，作用于沟埋式涵洞单位长度洞顶的垂直土压力强度标准值按下式计算：

qt2?Kg?Hd式中：B—沟槽宽度，m；

?B?B1?

2B1Kg—垂直土压力系数，根据填土各类及比值Hd/B由相应表查取； 4.5.2 侧向水平土压力计算

作用于涵洞的侧向土压力与涵洞的刚度、埋置方式及填土性质等有关。作用于洞身墙外侧的水平土压力按朗肯主动土压力公式计算，呈梯形分布。

对于上埋式涵洞，其上部（取顶板底面处）及下部（取底板顶面处）水平土压力强度标准值分别按以下两式计算：

qt3???Hd?d2?tg2(45??)

2qt4???Hd?d2?H?tg2(45??)

2??式中：qt3—顶板处的水平土压力强度标准值，kN/m；

qt4—底板处的水平土压力强度标准值，kN/m； d2—顶板厚度，m； H—洞身净高，m；

?—填土内摩擦角，一般应根据试验资料确定；

对于沟埋式涵洞，当B0?B1?2m时，水平土压力强度标准值与上埋式相同；当

B0?B1?2m时，则应在式中乘以局部作用系数Kn，其值按下式计算：

Kn?B0?B1 24.5.3 水压力计算

对无压涵洞，内水压力按满水计算，作用于侧墙的内水压力呈三角形分布：

q水3＝0

q水1＝q水4＝?水H

式中：q水4—侧墙底部内水压力强度标准值，kN/m；

q水1—底板顶面的均布内水压力（水重）强度标准值，kN/m；

?水—水的重度，采用?水＝10kN/m3；

H—洞身净高，m； 其余符号意义同前。

对于有压涵洞，内水压力包括洞内满水压力及均匀内水压力，作用于侧墙的内水压力呈梯形分布：

q水1＝q水4＝?水（H0?H）q水2?q水3??水H0

式中：H0—顶板底面以上的水头压力；

q水3—顶部内水压力强度标准值，kN/m； q水4—底部内水压力强度标准值，kN/m；

q水1—底板顶面的均布内水压力（水重及水头压力）强度标准值，kN/m； q水2—顶板底面的均布内水压力强度标准值，kN/m。 涵洞的外部压力为地下水作用。

在地下水位平顶底面时，作用于侧墙的外水压力呈三角形分布：

' q水3?0' q水4??水H' q水1??水?H?d1?'式中：q水—侧墙顶部（顶板底面处）外水压力强度标准值，kN/m； 3'—侧墙底部（底板顶面处）外水压力强度标准值，kN/m； q水4'—底板底面的均布外水压力（浮托力）强度标准值，kN/m。 q水1当地下水位超过洞顶时，外水压力包括水位平顶板底面的水压力及均匀外水压力两部分，作用于侧墙的外水压力呈梯形分布：

'' q水3??水H0''q水4??水?H0?H? ''q水1??水?H0?H?d1? ''q水2??水?H0?d2?

'式中：q水—侧墙顶部（顶板底面处）外水压力强度标准值，kN/m； 3'—侧墙底部（底板顶面处）外水压力强度标准值，kN/m； q水4'—底板底面的均布外水压力（浮托力）强度标准值，kN/m； q水1'—顶板顶面的均布外水压力强度标准值，kN/m； q水2'—地下水位在顶板底面以上的高度，m。 H04.5.4 汽车车辆荷载计算

取水输水工程中的涵洞，除少数穿越等级公路外，一般的穿堤涵洞、穿渠涵洞及渠涵（暗涵）等，其所在的堤顶行车道路，一般多为交通量小、重型车少的非等级公路，在计算汽车荷载时，均可按规范荷载的0.7倍考虑。

按JTGD60-2004 《公路桥涵设计通用规范》的规定，计算涵洞洞顶上车辆荷载引起的竖向土压力时，车轮按其着地面积边缘向下作分布。当几个车轮的压力扩散线相重叠时，扩散面积以最外边的扩散线为准。

位于堤下的涵洞，一般最不利的车辆荷载多是一个汽车的后轴重力单独作用于洞顶之上，后轴重力通过车轮按30 角扩散角传至洞顶的均布荷载，其值为：

Q汽???P0.7P?A?2Hdtan30??S1?c??2Hdtan30??S2?d?0.7?2?140?2Hdtan30??1.4?0.2??2Hdtan30??1.8?0.6?196?2Hdtan30??1.6??2Hdtan30??2.4?

式中：P—汽车车辆荷载的后轴重力标准值，kN；

A—后轴重力扩散至洞顶的面积，m2；

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/o6p7.html