波纹钢管涵洞设计与施工技术规范.docx

ICS93.040CCSP2811B37山东省地方标准DB37TXXXX-XXXX波纹钢管涵洞设计与施工技术规范TechnicalspecificationfordesignandconstructionofcorrugatedsteelpipeculvertXXXX -XX-XX 发布XXXX-XX-XX实施山东省市场监督管理局发布前言TII1范围12规范性引用文件13术语和定义14基本规定3I1适用条件34i）布设基本要求35材料4KI主体结构材料4KO连接件6K2焊接材料6；4密封材料6Kh防腐材料7KA结构性回填材料76结构设计7K1一般规定79作用7fi。最小覆土厚度ioR4地基与基础设计10I；耳主体结构设计12RA构造规定197耐久性设计26一般规定267t）防腐层设计2771内衬设计2774防腐及防磨蚀措施的选择278施工28一般规定28fti）测量放样28QQ地基与基础施工28R4管节拼装29ftq结构性回填30ftA上部土层施工31Q7洞口施工31fta质量控制及验收31附录A（规范性）常用波纹钢管（板）截面特性及圆管常用孔径32附录B（资料性）波纹钢管涵洞常用截面及适用情况35附录C（资料性）设计流程36C.1钢板应力和连接强度计算36C.2施工阶段验算36附录D（规范性）结构性回填土的弹性模量ES37附录E（规范性）相关参数计算公式38附录F（资料性）施工流程39F.1路堤法39F.2反开槽回填法40参考文献41本文件按照GB/TL1-2020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由山东省交通运输厅提出并组织实施。本文件由山东省交通运输标准化技术委员会归口。波纹钢管涵洞设计与施工技术规范1范围本文件规定了波纹钢管涵洞设计和施工的要求，描述了对应的证实方法。本文件适用于新建和改扩建公路波纹钢管涵洞的设计、施工。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T470锌锭GB/T700碳素结构钢GB/T706热轧型钢GB/T709热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差GB/T1230钢结构用高强度垫圈GB/T1231钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件GB/T1591低合金高强度结构钢GB/T2518连续热镀锌和锌合金镀层钢板及钢带GB/T3274碳素结构钢和低合金结构钢热轧钢板和钢带GB/T11115聚乙烯（PE）树脂GB/T12467.1金属材料熔焊质量要求第1部分：质量要求相应等级的选择准则GB16776建筑用硅酮结构密封胶GB/T22083建筑密封胶分级和要求GB/T34567冷弯波纹钢管GB50017钢结构设计标准JB/T3223焊接材料质量管理规程JC/T483聚硫建筑密封胶JT/T722公路桥梁钢结构防腐涂装技术条件JT/T791公路涵洞通道用波纹钢管（板）JTGD30公路路基设计规范JTGD60公路桥涵设计通用规范JTGD61公路后工桥涵设计规范JTGF80/1公路工程质量检验评定标准第一册土建工程JTG3362公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG3363公路桥涵地基与基础设计规范JTG/T3365-02公路涵洞设计规范JTG/T3650公路桥涵施工技术规范下列术语和定义适用于本文件。波纹钢板corrugatedsteelplate采用热轧钢板为板材，按照规定尺寸，经过波形轧制及冷弯加工而制成的一种波纹板状材料。闭口截面结构物structureswithclosedconduit横截面是封闭的结构物。注：如圆形、椭圆形、管拱形等。开口截面结构物structureswithopenconduit横截面不是封闭的结构物。注：如半圆形拱、低弧形拱、箱形等。A.波纹钢板件corrugatedsteelplatesection波纹钢板经形弧加工制成的具有一定曲率的板件。来源：GB/T345672017,3.1.8aS波纹钢管涵洞corrugatedsteelpipeculvert用螺旋波纹钢管、环形波纹钢管或波纹钢板件（3.4）连接成闭合或开口的，周边用结构性回填材料回填压实，以保证充分发挥土一结相互作用共同承担荷载的结构物。注：包括主体结构、洞口结构、附属设施等。a6孔径span波纹钢管涵洞安装成型后水平方向对应截面中心线之间的最大距离。27矢高rise波纹钢管涵洞安装成型后竖直方向对应截面中心线之间的最大距离。波距pitch相邻两个波峰或波谷之间的距离。来源：GB/T345672017,3.1.1070波高depth波峰与波谷之间的垂直高度。3 1C结构性回填材料engineeredmaterial波纹钢管涵洞拼装成型后在其周围按规定方法分层填筑和压实,材料特性和级配符合一定要求的回填材料。来源：JTG/T3365022020,2.1.30,有修改a11覆土厚度depthofsoiIcover从波纹钢管涵洞顶部波纹剖面中性轴到路面顶之间的竖向距离。注：覆土厚度H定义见图1。标引序号说明：1一一路面顶部；2波峰；3波纹剖面中性轴；4一一波谷。图1覆土厚度与最小覆土厚度的定义图示最小覆土厚度minimumdepthofsoiIcover保证波纹钢管涵洞稳定性和发挥土一结相互作用的覆土厚度（3.11）最小值。注：最小覆土厚度定义见图1。路堤法embankmentinstalIation在原有或开挖后的开阔地面安装波纹钢管涵洞，再回填路堤的施工方法。反开槽回填法reverseSlottingbackfiIIinstalIation在路基或路面结构层按正常填筑压实施工完成后，再开槽安装波纹钢管涵洞的施工方法。4基本规定A1适用条件在下列条件下宜优先选用波纹钢管涵洞：a）混凝土原料缺乏，施工用水困难，建筑材料运输不便，不适合选用坛工结构或钢筋混凝土结构时；b）高填方路段选用拱涵、盖板涵或箱涵地基承载力不满足要求，或地基承载力较低，地基处理难度大，选用常规结构费用高、施工质量难以保证时；c）软土、湿陷性黄土等特殊地质条件，地基沉降量较大可能对结构造成破坏时；d）应急抢险、救灾等对工期要求较紧的涵洞通道；e）旧桥或涵洞的接长、加固或替换；f）采空、岩溶等地区。4 5布设基本要求4.2.1初测阶段和定测阶段波纹钢管涵洞勘测应符合JTG/T3365-02的要求，外业勘测资料应准确可靠、系统完整。4.2.2波纹钢管涵洞的位置应符合沿线线形布设要求，与路线总体相协调。4.2.3波纹钢管涵洞采用的设计洪水频率应符合JTG/T3365-02的要求。4.2.4波纹钢管涵洞的截面尺寸，应根据设计洪水流量、河沟断面形态、地质和进出水口沟床加固形式等条件，经水力验算确定。4.2.5波纹钢管涵洞布置应减少对自然河道流水断面的压缩。4.2.6填方超过2m的闭口截面结构物应设置预拱度，同时考虑地基可能产生的沉降，预拱量宜为管长的0.6%1.0%,最大不应超过2.0%,波纹钢管涵洞中心的高程不应高于进水口的高程，见图2。标引序号说明：1一一设置预拱度的波纹钢管涵洞;2沉降后的最终坡度线；3填料。图2设置预拱度示意图5材料51主体结构材料5.1.1 波形参数及截面特性波形参数及波形示意见图3。波纹钢管（板）的波形参数和截面特性值应按照附录A选取。图3波形示意图5.1.2 结构类型5.1.2.1波纹钢管分为螺旋波纹钢管、环形波纹钢管和用波纹钢板件拼装成的圆形、拱形或管拱形等结构，见图4。a）螺旋波纹钢管b）环形波纹钢管c）波纹钢板件注：。为直径；P为波距；心为波纹钢板件弧长。图4波纹钢管的分类5.1.2.2波纹钢管截面分开口式和闭口式，闭口截面波纹钢管分整体式波纹钢管和拼装式波纹钢管两种形式。常用截面形式及其适用情况见附录B。5.1.3 尺寸允许偏差螺旋波纹钢管、环形波纹钢管、波纹钢板件的尺寸允许偏差应符合表1的规定。表1螺旋波纹钢管、环形波纹钢管、波纹钢板件的尺寸允许偏差序号项目允许偏差1钢板厚度三下偏差：02波距mm+3波高mm浅波形T+3中波形-2-+3深波形、大波形±33孔径或矢高/%W1OOOmm±3>1000mm±2表1螺旋波纹钢管、环形波纹钢管、波纹钢板件的尺寸允许偏差（续）序号项目允许偏差4波纹钢板件孔中心到板边长度mm055管箍间搭接长度mm+5注1：浅波形：波高在49mm及以下的波形：中波形：波高在50mm99mm的波形；注2：深波形：波高在IOonim149mm的波形；大波形：波高在150Inln及以上的波形。5.1.4 螺旋波纹钢管、环形波纹钢管、波纹钢板件的材料宜选用Q235钢、Q355钢、Q390钢和Q420钢。采用碳素结构钢时，其性能应符合GB/T700的要求；采用低合金结构钢时，其性能应符合GB/T1591的要求。5.1.5 螺旋波纹钢管、环形波纹钢管、波纹钢板件所用的钢板、钢带应符合GB/T3274的要求，其尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T709的要求。5.1.6 采用连续热镀锌钢板及钢带加工波纹钢管、波纹钢板件时，其性能、尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T2518的要求。5.1.7 波纹钢管涵洞构件的外观质量应符合表2的规定。表2波纹钢管涵洞构件的外观质量序号项目要求1切口平直，无明显锯齿状2颜色表面色泽均匀，无明显缺损3整体外观表面平整光滑，无损伤、破裂、孔洞，波形无明显变形4锌层表面平滑、均匀，无滴痛、剥落、漏镀，无残留的溶剂渣5涂塑层、沥青层无破裂、剥离、孔洞6焊缝表面无气孔、裂纹、夹渣及飞溅物等缺陷，焊缝处镀锌层符合本标准要求7机械刻痕不明显8端面错位mm59螺旋咬口应咬合紧密，且连续、无褶皱5.1.8 开口截面基础及洞口中的混凝土和钢筋材料应符合JTG/T3365-02的要求。E5连接件5.2.1连接件采用高强度螺栓、螺母时，其力学性能指标应符合GB/T1231的要求。5.2.2结构用高强度垫圈应符合GB/T1230的要求。5.2.3管箍、法兰盘的材料采用板材时，其性能应符合GB/T700要求，其尺寸、外形、重量及允许偏差应符合GB/T709的要求。5.2.4法兰盘的材料采用角钢时，其性能应符合GB/T700的要求，其尺寸、重量及允许偏差应符合GB/T706的要求。K1焊接材料5.3.1焊接材料的型号应符合GB/T12467.1的要求。5.3.2焊接材料的质量应符合JB/T3223的要求。耳4密封材料5.4.1密封材料应根据不同的区域和气候条件选择,宜采用天然橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物泡沫板、氯丁橡胶、聚乙烯发泡材料或耐候密封胶等，其质量应分别符合GB/T22083和GB16776的要求。5.4.2采用聚硫密封胶密封防渗处理时，其质量应符合JC/T483的要求。55防腐材料5.5.1波纹钢管、波纹钢板件、管箍、法兰盘及高强度螺栓、螺母，出厂前应进行热浸镀锌防腐处理，热浸镀锌所用的锌应为GB/T470规定的1号锌或0号锌。5.5.2当涂装非金属覆盖层时，涂装材料的品种、规格、性能应符合JT/T722的要求。5.5.3当采用聚乙烯塑料作为内衬防护材料时，其材料性能应符合GB/T11115的要求。KA结构性回填材料5.6.1结构性回填材料宜优先选用级配较好的砾类土、砂类土等低腐蚀性、易压实的材料。施工空间受限等特殊条件可采用由胶凝材料（水泥或粉煤灰等）、集料（粗骨料或细骨料）、水和添加剂（引气剂或早强剂等）按一定配比拌和的自密实填料。5 .6.2结构性回填材料不应使用垃圾、腐殖质土、有机土、泥炭、淤泥、膨胀土、粉质土、白垩土、硅藻土等任何有腐蚀性的回填土。6结构设计6 1一般规定6.1.1 波纹钢管涵洞的设计基准期为100年。6.1.2 波纹钢管涵洞结构应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计。作用的组合方法应按JTGD60中作用及其组合的规定确定。6.1.3 波纹钢管涵洞的设计应考虑永久作用、可变作用和地震作用。永久作用主要为覆土产生的作用及其它可视为永久作用的荷载。可变作用主要为汽车荷载和施工阶段的临时荷载及实际工程中可能出现的短暂荷载，设计流程见附录C。6.1.4 波纹钢管涵洞的水文、水力计算宜参照JTG/T3365-02的要求，常用波纹钢管涵洞无铺装时糙率宜根据表3取值。表3常用波纹钢管涵洞无铺装时糙率推荐值波距X波高mm糙率必68X130.015-0.022125X250.020-0.025150×500.026-0.037200X550.028-0.039230×640.029-0.042175X650.029-0.043380X1400.031-0.045400X1500.032-0.04869作用作用在结构上拱上填土的重力作用范围见图5,其每延米的重力按式（1）计算。图5拱上填土的重力作用范围示意图W=yDh(H+0.1075Dv)(1)式中：W一每延米拱上填土的重力，单位为千牛（kN）；一一土的容重，单位为千牛每立方米（kN/）；H一一波纹钢管涵洞覆土厚度，单位为米（m）；Dh一一波纹钢管涵洞结构的有效跨度（按波纹钢板轴线计算），单位为米（m）,取值方法见图6；Dv一一波纹钢管涵洞结构的有效矢高（按波纹钢板轴线计算），单位为米（m）,取值方法见图6。e）拱形结构图6功和Z的定义图示6.2.2活载6.2,2.1波纹钢管涵洞的设计汽车荷载应采用车辆荷载，根据JTGD60计算公路车辆荷载。6.2.2.2活载扩散到结构顶部的压应力应按式（2）计算。Alwlimf式中：GL一一活载扩散到结构顶部的压应力，单位为千帕（kPa）；Ai一一车辆荷载后轴轴重，单位为千牛（kN）,其取值应根据JTGD60计算；在施工验算中按照实际轴重验算；mf一一多车道折减系数，无量纲，参考JTGD60的规定；w,lt一一沿车轮宽度和长度方向扩散后的尺寸，单位为米（m）0活载扩散方法宜参考JTGD60的规定，车轮按其着地面积边缘向下作30°角分布。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。公路车辆荷载沿土层的扩散示意见图7。a）行车方向b）路宽方向图7车辆荷载扩散示意图6. 2.2.3车辆冲击系数按式（3）计算。=0.4（1.0-0.5H）（3）式中：车辆冲击系数，无量纲：H波纹钢管涵洞顶部覆土厚度，单位为米（m）。注：对于覆土厚度大于2.0In的情况，不考虑冲击影响。6.2.3地震作用6.2.3.1抗震设防烈度VIl度及以上的地区波纹钢管涵洞应进行抗震设计，考虑地震作用。竖向地震作用引起的波纹钢管涵洞的附加压力按式（4）、式（5）计算。EV=Tq,Ayj（4）式中：Ev竖向地震作用引起的每延米波纹钢管涵洞的附加压力，单位为千牛（kN）；Td一一恒载引起的每延米波纹钢板压力，单位为千牛（kN）,其值按式（10）计算;AV竖向地震作用系数，无量纲；g一-重力加速度，单位为米每平方秒（ms2）,a9.8ms2;一一地箧动水平加速度峰值，d取值参考JTG/T223101规定，见表4；Ro一一竖向地震作用与水平地震作用比值，无量纲，见表5。表4抗震设防烈度和水平向设计基本地震动加速度峰值抗震设防烈度VIIVIIIIX50.IOg0.15go.200.30g0.40g表5竖向地震作用与水平地震作用比值场地类型抗震设防烈度VIIVIIIi.0.IOg0.15g0.20g0.30g0.40gIo0.60.60.60.60.6L0.60.60.60.70.7II0.60.60.60.70.8III0.70.70.80.80.8IV0.80.80.90.90.86.2.3.2对于采用深波形、大波形波纹板的结构，宜考虑竖向地震作用对恒载弯矩的放大作用。由地震作用产生的附加弯矩ME按式（6）计算。ME=皿Tv式中：ME一一竖向地震作用引起的每延米涵洞结构跨中截面附加弯矩，单位为千牛米（kNm）；Md恒载作用下每延米涵洞结构跨中截面弯矩，单位为千牛米（kNm）,其值按6.5.3计算。A1最小覆土厚度最小覆土厚度”加按式（7）计算。Hmm=max卜8,式梦,，0.4偿升式中：Hmin最小覆土厚度，单位为米（m）;Dh一一波纹钢管涵洞结构有效跨度，单位为米（m）,取值方法见图6；Dv一一波纹钢管涵洞结构有效矢高，单位为米（m）,取值方法见图6。A4地基与基础设计6.4.1地基设计6.4.1.1波纹钢管涵洞地基应均匀、稳定，且具有足够的强度和刚度。6.4.1.2波纹钢管涵洞为开口结构时，应按照JTG3363的规定进行基底应力验算。6. 4.1.3开口截面结构物的地基设计应进行地基固结和沉降分析，开口截面结构物地基设计考虑范围见图8,两侧基础之间的沉降差应满足式（8）要求。001©式中：J一一两侧基础之间的沉降差，单位为亳米（mm）；D波纹钢管涵洞结构的孔径或跨径，单位为亳米（mm）；R、开口截面结构物的矢高，单位为毫米（Inln）。标引序号说明：1 地基高程；2一一路面。注：为结构性回填延伸区宽度；。为地基设计考虑范围：儿为矢高与填土高度之和。图8开口截面结构物地基设计考虑范围示意图6.4.1.4闭口截面结构物的地基应均匀坚固，地基上设置的垫层最小厚度与宽度应符合表6的规定,保证足够的空间组装波纹钢管及进行管体两侧结构性回填。表6闭口截面结构物垫层的最小厚度与宽度地质条件垫层最小厚度垫层宽度碎石土、卵石土、砂砾、粗砂表层夯实后可不设垫层一中砂、细砂孔径D<900nun200mm2D900mm<孔径D2000mm300mm孔径2000mm0.2D岩石地基200mm-400nun,但当覆土厚度5.0m时，填土每增高LOnh其厚度增加40m2D软土地基(0.30.5)。或50Omm以上(23)D6.4.1.5当管拱拱腋处的地基不满足要求时，应采用级配良好的粗砂或砂砾换填，并充分压实，以满足承载力要求，见图9。标引序号说明：1换填区；2垫层。注：为底拱位置的曲率半径，单位为毫米（mm）,以波纹截面的中性轴为参考计算：为拱腋位置的曲率半径,单位为亳米（mm）,以波纹截面的中性轴为参考计算。图9管拱拱腋加固示意图对于开口截面结构物，宜采用钢筋混凝土或垮工结构扩大基础，也可采用钢结构扩大基础，基础支承面宽度不应小于波纹钢板的波幅尺寸。基础设计应符合JTG3362、JTG3363和JTGD61的要求。6S主体结构设计6.5,1波纹钢板应力验算闭口截面和开口截面波纹钢管涵洞波纹钢板的应力可按以下方法验算:当不考虑地震作用时波纹钢板的轴向压应力应满足式（9）；3同 %+1/几(1+0】100071 min(yb)TD=0.5(1.0-0.1Cs)AfW(10)Tl=0.5Dhk（三）IO6EsDv =(12)当考虑地震作用时波纹钢板的轴向压应力应满足式（13）；100071 min(yb)(13)式中：o一一结构重要性系数，无量纲，按JTGD60规定取值；an一一恒载分项系数，无量纲，按JTGD60规定取值；at一一活载分项系数，无量纲，按JTGD60规定取值；QE一一地震作用分项系数，无量纲，按JTGD60规定取值；Td一一恒载引起的每延米波纹钢板压力，单位为千牛（kN）：Tl一一活载引起的每延米波纹钢板压力，单位为千牛（kN）；OL一一活载扩散到结构顶部的压应力，单位为千帕（kPa）,按6.2.2.2规定取值；A一每延米波纹钢板截面积，单位为平方亳米（mnC；Af一一考虑结构起拱效应的土压力增大系数，无量纲，可按表7取值；车辆活载冲击系数，无量纲，按6.2.2.3规定取值；fy一一波纹钢板材屈服强度，单位为兆帕（MPa）；fb临界屈曲应力，单位为兆帕（MPa）；W一拱上填土每延米的重量，单位为千牛（kN）,按6.2.1规定取值；Dh一一波纹钢管涵洞结构的有效跨度，单位为米（m）,取值方法见图6；Dv-一波纹钢管涵洞结构的有效矢高，单位为米（m）,取值方法见图6；E一一波纹钢板材的弹性模量，单位为兆帕（MPa）；Es一一回填材料的弹性模量，单位为兆帕（MPa）,取值应按实验测定，无实测值时按附录D取值;Gs一一考虑回填土性质与结构尺寸的土压力折减系数，无量纲。表7A/系数取值表/IfDhDv0.6D/Dv=Q.8DhDv=OhWv=L2DV=L4DhDv1.6H>3Dh1.621.401.201.101.051.02H=3Dh1.621.401.251.181.081.02"=2%1.621.401.251.181.081.02表7A/系数取值表（续）aDhDv0.6DhDv=0.8ZWDV=IDh/2=1.2DhDv=1.4Oh/L6H=1.8Dh1.611.401.251.181.081.02H=1.6Dh1.601.391.241.171.081.02H=IADh1.591.381.221.151.081.02H=1.2Dh1.551.341.201.121.071.02H=Dh1.531.301.191.101.051.02H=Q.8Dh1.551.311.191.111.061.03H=Q.6Dh1.651.341.21.121.071.04H=OADh1.821.401.231.151.101.05W0.2Dh2.281.601.281.201.151.10注：H和DJDv不能通过查表得到时，可通过线性内插取值。对于圆管涵结构，当H>4Dh时，4可取1.15。6.5.2钢板屈曲验算通过结构顶部圆弧的圆心并与竖向中心线形成夹角%（rad）的两条对称直线将管壁划分为上下两部分，见图10,分别验算管壁抗压强度。按式（14）、式（15）计算。图10上下管壁划分示意图Pl6°=l6+02°g)(Em=ES.1-KOHj式中：R结构曲率半径，单位为毫米（mm）,以波纹截面中性轴为参考计算，根据计算部位分别取值；E波纹钢板材弹性模量，单位为兆帕（MPa）；E,n土体弹性模量的修正值，单位为兆帕（MPa）；Ri一一波纹钢管涵洞顶部的曲率半径，单位为毫米（mm）；Hm结构顶部与起拱线之间垂直距离的一半，单位为米（m）：I每延米波纹钢截面的惯性矩，单位为毫米的四次方（m）。为保证波纹钢板结构的稳定性，应按式（16）式（21）计算波纹钢板的临界屈曲应力吠。fb=6%My-岛(罚,RReR > Re_3%pFmE,b一(K-r)2K=MEIIQOOEmR(17)凡=(管严(18)p=100051.0(19)=1.221.0+1.6(？½)°25I,上半部分1.'OOOEnfRyJ；(20)A=1.22,下半部分，n39Fm=(0.85H)1.0(21)Dh式中：t一一波纹钢板材抗压系数，无量纲，取0.8；K一一波纹钢管涵洞结构与周围土体相对弯曲刚度系数，无量纲；Re一一等效曲率半径，单位为毫米(mm)；P一一屈曲折减系数，无量纲；r波纹钢板材回转半径，单位为亳米(mm)；2计算糊一个系数，无量纲；Fm一一多跨结构屈曲应力折减系数，无量纲；S一多跨结构间的净距，单位为米(In)O6.5.3弯矩和轴力组合效应的验算采用深波和大波的波纹钢管涵洞，弯矩和轴力的组合效应应小于乘系数的截面塑性承载力，按式(22)式(32)验算，当考虑地震作用时，也应满足式(22)。O2÷s-(22)当不考虑地震作用时，N=aDTd÷aLTl-(1+)当考虑地震作用时，/V=aDTd+aEEvJNPf=I(T3。/Ay(24)当不考虑地震作用时，Mf=aDMd+aLMl-(1+)当考虑地震作用时，Mf=aDMd+aEMeMD=M+MdhI(26)M=瓯心广以(27)MDH=-kM2RByD*H,H<Dh2MDH通过有限元计算，HDh/2J(29)_"m3HuD4lRU0.265-0.053og10Nf(MDh)075.(31)(32)MP=言条式中：N一一每延米波纹钢板截面所受轴向压力，单位为千牛(kN)；NPf一一波纹钢板截面考虑塑性抵抗系数的设计压力，单位为千牛(kN)；t一一波纹钢板材抵抗塑性较的抗力系数，无量纲，取0.7；Mf一一考虑荷载组合时每延米波纹钢板结构跨中截面弯矩，单位为千牛米(kNm)；Md一一恒载作用下每延米波纹钢管涵洞结构跨中截面弯矩，单位为千牛米(kNm)；M1一一回填至拱顶之前土体引起的每延米波纹钢管涵洞结构跨中截面弯矩，单位为千牛米(kNm)；Mdh一一成桥后拱顶以上填土引起的每延米波纹钢管涵洞结构跨中截面弯矩，单位为千牛米(kNm)；Ml一一活载作用下每延米波纹钢管涵洞结构跨中截面弯矩，单位为千牛米(kNm)；MPf一一波纹钢板截面考虑塑性抵抗系数的设计弯矩，单位为千牛米(kNm)；Ru一一计算活载作用下波纹钢管涵洞结构跨中截面弯矩的系数，无量纲；MP一一考虑材料极限抗拉强度时截面能承受的最大弯矩，单位为千牛米(kNm)；Nf一一柔度系数，单位为亳米每牛(mmN),按6.5.5规定取值；H一一覆土厚度，单位为米(In),取值方法见图1;ff一一材料极限抗拉强度，单位为兆帕(MPa),取GB/T700规范中相关材料参考范围的最小值；kMhkM2,k*13,RB无量纲，根据柔度系数Nf确定，应按照附录E计算。6.5.4波纹钢板螺栓连接验算6.5.4.1波纹钢板采用高强螺栓连接时，连接验算应符合GB50017的要求。6.5.4.2承压型高强度螺栓的抗剪强度主要由螺栓杆受剪和孔壁承压两种破坏模式控制,应分别计算,取其较小值进行设计。a)受剪承载力设计值可按式(33)计算。v=nvVv(33)式中：Mp单个螺栓受剪承载力设计值，单位为牛(N)；小一一受剪面数目，无量纲；dv螺栓杆直径，单位为毫米(Inn1)；毅高强螺栓抗剪强度设计值，单位为兆帕(MPa)ob)承压承载力设计值可按式(34)计算。N2=dvt4(34)式中：MA一单个螺栓承压承载力设计值，单位为牛(N)；dv螺栓杆直径，单位为亳米(mm)；/一一在不同受力方向中一个受力方向承压构件总厚度的较小值，单位为亳米(mm)；fcb一一高强螺栓承压强度设计值，单位为兆帕(MPa)。6.5.4.3高强度螺栓摩擦型连接应按下列规定计算。在抗剪连接中，每个高强度螺栓的承载力设计值应按式(35)计算。NB=0.9knfvP(35)式中：Nvb一一单个螺栓受剪承载力设计值，单位为千牛(kN)；k一一孔型系数，无量纲，标准孔取1.0；大圆孔取0.85；内力与槽孔方向平行时取0.6；nf一一传力摩擦面数目，无量纲；v一一摩擦面的抗滑移系数，无量纲，可按表8取值；P个高强度螺栓的预拉力设计值，单位为千牛(kN),应按表9取值。表8摩擦面的抗滑移系数分连接处构件接触面的处理方法构件的钢材牌号Q235钢Q355钢或Q390钢Q420钢喷硬质石英砂或铸钢棱角砂0.450.450.45抛丸(喷砂)0.400.400.40钢丝刷清除浮锈或未经处理的干净轧制面0.300.35表9一个高强度螺栓的预拉力设计值P单位为千牛螺栓的承载性能等级螺栓公称直径mmM16M20M22M24M27M308.8S8012515017523028010.9S1001551902252903556.5.5施工过程验算波纹钢管或板件在运输和安装过程中应采用柔度系数助校核施工刚度。柔度系数按式(36)计算。式中：Nf一一柔度系数，单位为毫米每牛(mmN)；D一一波纹钢管涵洞结构的孔径或跨径，单位为毫米(mm)；E一一波纹钢板材弹性模量，单位为兆帕(MPa):N"一一波纹钢结构的最大柔度系数，单位为亳米每牛(mmN),见表10。表10不同波形的最大柔度系数效孔径或跨径mm波距X波高mm最大柔度系数mm/N反开槽回填法路堤法D<100068X130.2450.2451000D150068X130.3420.245各种孔径125X250.3420.188表10不同波形的最大柔度系数¼“(续)孔径或跨径mm波距X波高mm最大柔度系数mm/N反开槽回填法路堤法各种孔径150X500.114圆管：0.114；非圆管：0.171各种孔径200X550.114圆管：0.114；非圆管：0.171各种孔径230X640.114圆管：0.114：非圆管:0.171各种孔径175X650.114圆管：0.114；非圆管:0.171各种孔径380X1400.114圆管:0.114；非圆管:0.171各种孔径400×1500.114圆管：0.114；非圆管:0.171注：路堤法及反开槽回填法的施工工艺流程见附录F。施工过程中波纹钢板截面的弯矩与轴向压力的内力组合应满足式(37)O02÷-（37）N=Td+TC（38）M=MI+Mc（39）MB=TM2RbVD*Hc（40）MC="M3，&，°h，LC（41）式中：N波纹钢板截面所受轴向压力，单位为千牛(kN),当从/5V0.2时，可取N=O;Tc汽车荷载(包括施工机械)引起的波纹钢板压力，单位为千牛(kN),其值可按照式(11)计算；M波纹钢管涵洞结构跨中截面所受弯矩，单位为千牛米(kNm)；M1回填至拱顶之前土体引起的波纹钢管涵洞结构跨中截面弯矩，单位为千牛米(kN-m),按式(27)计算；Mb在施工过程中由超出拱顶的填土部分引起的波纹钢管涵洞结构跨中截面弯矩，单位为千牛米(kN-m)；He施工过程中填土高度，单位为米(m)；Mc施工机械引起的波纹钢管涵洞结构跨中截面弯矩，单位为千牛米(kNm)；1.c施工过程中作用于结构上的施工机械等效荷载值，单位为千牛(kN),Lc=ck4o其中，4为施工过程中的车辆轴重，单位为千牛(kN)；如2,如3,攵4,犬8,&无量纲,根据柔度系数年确定，应按照附录E计算。6.5.6加强措施6.5.6.1加劲肋可通过在结构外部(土壤一侧)附加环向加强构件增加波纹钢板结构的承载能力，包括波纹板或具有与主结构波纹相同曲率半径的型钢，见图11。加劲肋板厚不宜大于主体钢板厚，结构和加劲肋之间宜填筑自密实混凝土，使用前应进行安全性验算。标引序号说明：1主体波纹钢板；2波纹板肋；3一一自密实混凝土；4一一与主结构的波纹钢有相同曲率半径的型钢。图11加劲肋加强方式示意图6.5.6.2减载板波纹钢管涵洞结构填土高度不满足最小覆土厚度要求时，宜设置混凝土减载板。混凝土减载板的长度应满足超出波纹钢管涵洞每侧30Oniln,见图12。使用前应进行安全性验算。标引序号说明：1一一路面；2减载板。注：以为波纹钢管涵洞结构的有效跨度。图12减载板示意图6.5.6.3钢混组合加强圈对于大跨径、高填方、侧向土压力偏大的拱形波纹钢管涵洞,波纹钢板抗弯承载力无法满足要求时,可设置双层波纹钢混组合加强圈，见图13。使用前应进行安全性验算。标引序号说明：1一一主体波纹钢板；2波纹钢模板；3自密实混凝土；4剪力连接组合件;5钢筋。6A构造规定6.6.1主体结构6. 6.1.1波纹钢管（板）的波距、波高、壁厚及圆管常用孔径宜按照附录A选用，具体壁厚应通过计算确定。7. 6.1.2波纹钢管涵洞洞身长度宜大于单跨跨径的1.5倍。8. 6.1.3