DB22/T 2419-2015 波纹钢管涵洞设计与施工技术规范

ICS93.080.01

P66

DB22

吉林省地方标准

DB22/T2419—2015

波纹钢管涵洞设计与施工技术规范

Technicalspecificationsfordesignandconstructionofcorrugatedsteelculver

2015-12-15发布2016-01-25实施

吉林省质量技术监督局发布

DB22/T2419—2015

目次

前言...............................................................................III

1范围..............................................................................1

2规范性引用文件....................................................................1

3术语和定义........................................................................1

4一般规定..........................................................................2

4.1波纹钢管涵洞选用原则..........................................................2

4.2波纹钢管涵洞布设的基本要求....................................................2

4.3波纹钢管涵洞基底及回填技术要求................................................3

5材料要求..........................................................................3

5.1波纹钢管、连接密封及焊接材料..................................................3

5.2防腐材料......................................................................4

6波纹钢管涵洞勘测..................................................................4

6.1新建波纹钢管涵洞的勘测........................................................4

6.2应急或维修波纹钢管涵洞的勘测..................................................5

7波纹钢管涵洞水文、水力计算........................................................5

7.1一般规定......................................................................5

7.2糙率系数估算..................................................................5

8波纹钢管涵洞构造及结构设计........................................................7

8.1一般规定......................................................................7

8.2波纹钢管涵洞荷载计算..........................................................8

8.3波纹钢管涵洞壁厚及填土高度确定................................................9

8.4波纹钢管涵洞基础和回填设计...................................................10

8.5波纹钢管涵洞细部构造要求.....................................................10

8.6洞口形式选择与处理...........................................................11

9波纹钢管防腐设计.................................................................11

9.1一般规定.....................................................................11

9.2波纹管涵洞腐蚀环境调查.......................................................11

9.3腐蚀环境等级划分.............................................................12

9.4波纹钢管防腐涂层设计.........................................................12

9.5波纹钢管防腐技术要求.........................................................13

10纹钢管涵洞施工..................................................................14

10.1管节或块件运输、装卸、堆放和安装............................................14

10.2基底要求....................................................................14

I

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10.3拱式波纹钢管涵洞.............................................................14

10.4波形钢管涵的安装.............................................................14

10.5波形钢管涵安装后的填土施工...................................................15

11质量验收.........................................................................16

11.1外观检查.....................................................................16

11.2质量验收标准.................................................................16

附录A（资料性附录）在波纹钢管涵洞设计通用图库......................................18

附录B（资料性附录）常用小跨径波纹钢管涵洞填土高度与壁厚对应关系....................20

II

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前言

本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。

本标准由吉林省交通运输标准化技术委员会提出并归口。

本标准起草单位：吉林省交通科学研究所。

本标准主要起草人：秦卫军、闫秋波、陈志国、郑继光、王书娟、于丽梅。

III

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波纹钢管涵洞设计与施工技术规范

1范围

本标准规定了公路波纹钢管涵洞设计与施工技术的术语和定义、一般规定、材料要求、波纹钢管涵

洞勘测、波纹钢管涵洞水文水力计算、波纹钢管涵洞构造及结构设计、波纹钢管防腐设计、波纹钢管涵

洞施工。

本标准适用于各等级公路新建、维修养护和抢险应急波纹钢管涵洞的设计与施工。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文

件。凡是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/T470-2008锌锭

GB/T700-2006碳素结构钢

GB/T706-2008热轧型钢

GB/T1228-2006钢结构用高强度大六角头螺栓

GB/T1229-2006钢结构用高强度大六角螺母

GB/T1230-2006钢结构用高强度垫圈

GB/T1231-2006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/T3077-1999合金结构钢

GB/T3632-2008钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副

GB/T12467.1-2009金属材料熔焊质量要求

JB/T3223-1996焊接材料质量管理规程

JTGB01-2014公路工程技术标准

JTGD60-2015公路桥涵设计通用规范

JTG/TD65-04-2007公路涵洞设计细则

JGJ82-2011钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程

JT/T791-2010公路涵洞通道用波纹钢管（板）

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

波纹钢管corrugatedsteelpipe

将钢质薄板板面压成波纹后，卷制成具有增加管节刚度和抵抗轴向压力强度的管节。

3.2

螺旋波纹钢管涵helicalcorrugatedsteelpipe

钢板或钢带经加工制成的螺旋形波纹圆管。

1

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3.3

环形波纹钢圆管annularcorrugatedsteelpipe

钢板或钢带经加工制成的环形波纹圆管。

3.4

糙率coefficientofroughness

综合反映波纹钢管涵底粗糙程度对水流起摩阻影响的系数。

3.5

波距wavepitch

相邻两个波峰之间的距离。

3.6

波高wavedepth

波峰与波谷之间的垂直高度。

3.7

壁厚platethickness

波纹管的壁厚或波纹板件的壁厚。

3.8

柔度系数flexibilityfactor

管节适应运输、吊装、安装时的刚度，用单位长度管（板）壁的惯性矩表示。

4一般规定

4.1波纹钢管涵洞选用原则

4.1.1波纹钢管涵洞的选用应充分考虑地形地貌、地质状况、荷载、施工便利条件及防腐等因素遵循

安全、适用、经济、耐久的原则。

4.1.2不良地质地基（如草炭土、岛状冻土等）、砂石资源缺乏地区、应急抢险等工程宜优先选用波

纹钢管涵洞。

4.1.3经调查腐蚀性强且养护困难的地区，吉林省东部山区泥石流堆积扇或排泄砂石流量大、流速快

的地区不宜采用波纹钢管涵洞。

4.1.4斜坡上的涵底纵坡不宜大于4%，当纵坡大于4%且小于10%时涵底宜采用齿状基础，或者出口设

置为扶壁式，当涵底纵坡大于10%时不宜采用波纹钢管涵洞。

4.2波纹钢管涵洞布设的基本要求

4.2.1各级公路波纹钢管涵洞设计洪水频率、汽车荷载及安全等级应符合JTGB01的规定。

4.2.2公路波纹钢管涵洞除必须满足排水等功能要求外，还应与公路其它排水系统、水利规划及农田

灌溉相配合。

4.2.3波纹钢管涵洞的孔径应根据设计洪水流量、河沟断面形态、地质和进出口沟床加固形式等条件，

经水力计算确定。

4.2.4涵洞位置应符合沿线线形布设要求。出入口处宜设端墙或翼墙，其型式和尺寸应使涵洞具有相

应的过水能力和保证涵洞处路堤的稳定。端墙或翼墙与洞身应设缝隔开，缝内填以不透水材料。

4.2.5涵洞的洞身和出入口一定范围内的沟床、路基坡面、锥体填方均应铺砌加固。出入口铺砌的平

面形式应根据沟形确定，对于无明显沟槽者，出口平面宜采用等腰梯形，其铺砌角取为20°。涵底铺

2

DB22/T2419—2015

砌材料应按铺砌层上最大流速和泥砂含量综合确定，铺砌末端设截水墙，在纵陡坡、流速大的河沟，必

要时还需设置急流槽、跌水及相应的消能措施，并应在端墙外端底部设置截水墙。

4.2.6进出口圬工基础应采用整体的刚性基础，基础埋深及基底处理应满足抗冻稳定性要求。

4.3波纹钢管涵洞基底及回填技术要求

4.3.1波纹钢管涵洞基底承载力要求应根据填土高度计算确定。基底回填应采用换填砂砾垫层分层压

实，换填砂砾厚度应按照公路等级、地质条件、涵顶填土高度综合确定，一般不应小于0.5m，有条件

时涵身两侧也可采用级配良好的砂砾换填，换填宽度不应小于孔径的2倍且不小于1.5m，换填材料最

大粒径不应大于40mm，0.075mm颗粒含量不应大于5%，塑限不应大于24%，塑性指数不应大于6。

4.3.2波纹钢管涵洞洞身两侧填土应用人工或轻型机具对称夯填密实，碾压或夯实的顺序与填土顺序

相反，基底及涵身两侧填料压实度不应小于96%。

4.3.3高速公路、一级公路、二级公路路堤与涵洞连接处应设置过渡段，其长度宜按2倍～3倍路基

填土高度确定。路基压实度不应小于96%，填料强度、地基处理、涵台背防排水等应进行综合设计。

4.3.4当涵顶采用机械填土时，应根据填土厚度和施工机械荷载验算波纹管应力和变形不超过容许值。

4.3.5埋设于一般土质地基上的钢波纹管的管身应设置预拱度，其大小应根据地基土性质及可能产生

的下沉量、涵底纵坡和填土高度等因素综合确定，但管涵中心的高程应不高于进水口的高程。在施工涵

洞基础时设置预留拱度，高填土和长、大孔径波纹钢管涵洞预拱度应通过计算确定，其他涵洞可设为

0.3%～1%。

5材料要求

5.1波纹钢管、连接密封及焊接材料

5.1.1波纹钢管性能指标要求

波纹钢管性能应符合JT/T791要求。

5.1.2连接件性能及规格要求

5.1.2.1连接件采用扭剪型高强度螺栓、螺母的性能指标应符合GB/T1231要求，其中强度等级不低

于8.8级。

5.1.2.2高强度螺栓、螺母规格为M12、M16、M20，螺栓长度宜为30mm～60mm。

5.1.2.3结构用高强度垫圈应符合GB/T1231的规定，其外形设计应根据螺栓所在波峰和波谷弧度一

致。

5.1.2.4管箍、法兰盘的材料采用碳素结构钢，其性能应符合GB/T700要求，其中抗拉强度不小于

350MPa。

5.1.2.5法兰盘用角钢尺寸、重量及允许偏差应符合GB/T706的规定。

5.1.2.6波形钢管节、块件及连接螺栓宜采用定型产品。其管节和块件除应满足强度要求外，尚应具

有足够的刚度，在运输和安装中应具备抵抗冲击的能力，以及在安装就位后填土夯实时仍可保持不产生

较大变形的能力。

5.1.2.7波形钢管节、块件和连接螺栓均应作防腐处理。

5.1.3密封材料性能要求

5.1.3.1管箍与管节之间、法兰盘之间、翻边结合面之间以及搭接的波纹钢板件之间应采取密封措施。

密封料应具有弹性和不透水性。低温条件下密封材料应具有良好的耐候性。

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5.1.3.2密封料可采用天然橡胶、三元乙丙橡胶、聚乙烯泡沫或耐候密封胶。

5.1.4焊接材料性能要求

5.1.4.1焊接材料采用的型号应符合GB/T12467.1的要求。

5.1.4.2焊接材料的质量管理应符合JB/T3223的要求。

5.2防腐材料

5.2.1镀锌材料性能要求

5.2.1.1采用碳素结构钢的波纹钢管（板）、管箍、法兰盘及高强度螺栓、螺母，出厂前应进行热镀

锌防腐处理。

5.2.1.2热浸镀锌所用的锌应为GB/T470规定的1号锌或0号锌，钢表面处理的最低等级为Sa2.5。

5.2.1.3当采用热浸镀铝、静电喷涂等其他防腐方法代替镀锌时，应有试验验证资料，确保其防腐性

能不低于热浸镀锌方法的相应要求。

5.2.2波纹钢管涵洞圬工材料要求

用混凝土材料如碎石、砂、水泥及钢筋和进出口及基础混凝土等材料性能应满足JTG/TD65-04中

材料要求。

6波纹钢管涵洞勘测

6.1新建波纹钢管涵洞的勘测

6.1.1公路波纹钢管涵洞勘测基本要求

6.1.1.1通过外业勘测和调查，收集和初步整理出涵洞设计所需的外业资料，包括涵洞所在区域的排

水体系、地质、地形、水文、农田排灌等自然条件，结合路基排水系统合理拟定涵洞的位置、孔径、填

土高度、洞口形式及布置和其他附属工程等。

6.1.1.2收集沿线地质资料、多年平均降雨量、多年最大冻深、与设计洪水频率相应的24h降雨量及

雨力、附近水力设施及水文资料、地区性洪水计算成果、现有排灌系统及规划等基本资料。

6.1.1.3对涵址平面示意图、（工点）地形图、涵址横断面图、沟渠纵断面图、沟渠洪水纵坡进行定

测，补充调查地基的地层岩性、地质构造及岩土承载力等地质资料。

6.1.1.4公路波纹钢管涵洞勘测精度应满足JTG/TD65-04相关条款要求。

6.1.2波纹钢管涵洞的平面布设要求

6.1.2.1应根据沿线地形、地质、水文等条件，结合路线排水系统，适应农田排灌，经济合理地布设

涵洞。

6.1.2.2涵洞位置和方向的布设，宜与水流方向一致。

6.1.2.3山区波纹钢管涵洞的布设应结合运输便捷、冲刷、排水能力及水流方向等因素综合考虑布设

方案，根据水文、水力计算确定孔径。

6.1.2.4填挖交界地段，宜布设在原状地基上，无法布设在原状地基上的涵洞，应待路基填筑稳定后

采用反开槽的方式布设。

6.1.3波纹钢管涵洞的立面布设要求

4

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波纹钢管涵洞的立面布设应满足JTG/TD65-04相关条款要求。

6.1.4线形与进出口要求

6.1.4.1波形钢管涵的轴线与路线中线正交时，对进出水口处的端节，其外端面应与管涵轴线垂直且

平整。

6.1.4.2管涵轴线与路线中线斜交，当斜交角度小于或等于20°时，可将端节波形钢管的外端面切割

成与路线中线平行的斜面，但斜切坡度不宜超过2:1，并应将端节采用螺栓锚固于端墙或路堤斜坡上；

斜交角度大于20°时，管涵的设置方式应符合设计规定。

6.2应急或维修波纹钢管涵洞的勘测

6.2.1抢险应急用波纹钢管涵洞的勘测应根据类比法估计设计流量，选择适合的孔径和进出口结构形

式。

6.2.2当涵顶填土不高且要满足重车通行时，可在填土高度0.5m以上的位置设置钢筋混凝土搭板，

以满足承载能力要求。

6.2.3既有涵洞维修替换或在既有公路增设波纹钢管涵洞时，为保证不中断交通，可采取半幅施工半

幅通车的方式，应保证通车的涵顶填土压实度不低于96%，且先后连接的涵管纵坡误差不大于0.5%。

7波纹钢管涵洞水文、水力计算

7.1一般规定

7.1.1波纹钢管涵洞的水文计算方法与其他型式的涵洞类似，通常采用暴雨推理法、径流形成法、形

态调查法和直接类比法等，可参照JTG/TD65-04和《公路桥涵设计手册（涵洞）》进行计算。

7.1.2涵洞水力计算参照JTG/TD65-04执行。

7.1.3应根据波纹钢管涵洞冲刷计算确定是否采用涵内铺装及铺装形式。

7.2糙率系数估算

7.2.1浅波涵洞的糙率系数

7.2.1.1标准波纹钢管曼宁公式糙率系数可按照表1取用。

表1标准波纹钢管曼宁糙率系数

单位为毫米

环状螺旋状

波纹

68×1338×6.568×13

水流直径20025030037545060075090010501200＞1350

全不铺

0.0240.0120.0140.0110.0120.0130.0150.0170.0180.0190.0200.021

装

25%铺装0.0210.0140.0160.0170.0180.0200.019

部分不

0.0270.0120.0130.0150.0170.0190.0200.0210.0220.023

铺装

430×530×710×885×1060×1240×1440×1620×

水流管拱

3303805106107408409701100

全不铺

0.0260.0130.0140.0160.0180.0190.0200.0210.022

装

部分不

0.0290.0180.0190.0210.0230.0240.0250.0250.026

铺装

5

DB22/T2419—2015

表1（续）

环状螺旋状

波纹

75×2575×25

水流直径900105012001350150016501800＞1950

全不铺

0.0270.0220.0220.0230.0230.0240.0250.0260.027

装

25%铺装0.0230.0190.0190.0200.0200.0210.0220.0220.023

环状螺旋状

波纹125×

125×25

25

水流直径12001350150016501800＞1950

全不铺

0.0250.0220.0220.0230.0240.0240.025

装

25%铺装0.0220.0190.0190.0200.0210.0210.022

所有光滑内壁管所有直径0.012

注1：全不铺装是指波纹管内不采用圬工形式的铺砌。

注2：25%铺装是指以涵地中心线为轴占涵周25%的面积采用圬工铺砌。

注3：部分不铺装是指根据统计计算确定的去掉最大湿周面积部分不采用铺砌。

注4：表中波形表述均为波高×波距。

7.2.1.2波纹钢管的现场测试曼宁系数值可按表2确定。

表2波纹钢管现场测试曼宁系数值

钢管直径或跨径（mm）螺旋波纹的糙率n*实际的糙率n/

3000.0130.007

6000.0160.011

900