
culvert
涵洞(culvert)是土木工程中用于引導水流通過道路、鐵路或其他人工障礙物的橫向排水結構。其核心功能為平衡地表徑流與地下水位,防止積水對基礎設施造成損害。根據《現代漢英綜合大詞典》定義,涵洞特指"埋設于路基下方,由洞身、洞口、基礎三部分構成的過水通道"(來源:現代漢英綜合大詞典)。
在工程實踐中,涵洞按材質可分為混凝土涵管、波紋鋼管涵和砌石涵洞三類。美國聯邦公路管理局(FHWA)數據顯示,直徑0.5-3米的圓形混凝土管涵占全球涵洞總量的62%(來源:FHWA技術手冊)。《英漢土木工程大詞典》特别指出,箱型涵洞(box culvert)因其矩形截面特征,在承載重型交通荷載時具有結構優勢。
中國古代水利著作《河防通議》最早記載了"以木為涵,通水護堤"的原始涵洞建造法,該技術經絲綢之路傳入歐洲後逐步發展為現代涵洞體系(來源:中國水利史綱)。現代涵洞設計需遵循《公路涵洞設計規範》(JTG/T 3365-05)的暴雨重現期計算标準,其水力計算公式為:
$$ Q = C cdot A cdot R^{2/3} cdot S^{1/2} $$
式中Q為設計流量,C為糙率系數,A為過水斷面面積,R為水力半徑,S為水面坡度(來源:交通部設計規範條文說明)。
涵洞是公路、鐵路等交通工程中用于橫穿路基的小型排水或通行構造物,其核心功能是保證水流順暢通過路基下方,同時維護路基穩定。以下為詳細解釋:
涵洞是修築于路基下方的排水孔道或過水通道,主要用于:
涵洞由洞身、基礎、端牆及翼牆等構成:
涵洞在公路工程中占比大,直接影響工程造價和路基安全。例如,山區公路每公裡可能設置3-5道涵洞,用于協調排水與地形。
涵洞設計需考慮最大排水量,公式如下: $$ Q = C cdot A cdot sqrt{2gh} $$ 其中,$Q$為流量,$C$為系數,$A$為過水斷面面積,$g$為重力加速度,$h$為水深。
提示:如需進一步了解涵洞施工标準或沉降處理,可參考、等來源。
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