江西交通职业技术学院 路桥工程系桥梁与隧道教研室
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第十九章 涵洞的类型与构造
【 掌握 】 19.1 涵洞的分类
【 重点掌握 】 19.2 洞身和洞口构造
【 重点掌握 】 19.3 涵洞测设
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19.1 涵洞的分类
19.1.1涵洞的分类
1.按建筑材料分类
1.石涵
分 类：石盖板涵和石拱涵。
特点：造价、养护费用低、节省钢材和水泥。
适用条件：产石资源丰富地区 。
2.混凝土涵
分类：现场浇筑,预制成拱涵、圆管涵和小跨径。
特点：节省钢材、易于预制。
适用条件：产石非丰富地区、跨径较小的涵洞 。
3.钢筋混凝土涵
分类：管涵、盖板涵、拱涵和箱涵。
特点：涵身坚固、经久耐用、养护费用少，便于运输
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适用条件：产石非丰富地区，跨径较大的涵洞。
4,砖涵
分类：砖拱涵
特点：取材容易、强度低。
适用条件：非水流含碱量大或冰冻地区 。
5,其它材料涵洞
分类, 陶瓷管涵、铸铁管涵、波纹管涵、石灰三合
土拱涵。
2,按构造形式分类
1,管涵
特点：造价低、不需墩台、圬工数量少。
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2,盖板涵
特点：构造简单、易于维修。
适用条件：低路基上修建。
3,拱涵
特点：承载能力大、砌筑容易。
适用条件：跨越深沟、高路堤。
4,箱涵
特点：整体性强、用钢量多、造价高、施工困难
3,按洞顶填土情况分类
1,明涵
特点：洞顶不填土。
适用条件：低路堤或沟渠。
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2、暗涵
特点：洞顶填土大于 50cm
适用条件：高路堤、深沟渠。
4,按水力性能分类
1,无压力式涵洞
特点：进口水流深度小于洞口高度，水流流径全涵
保持自由 水面 。
2,半压力式涵洞
特点：进口水流深度大于洞口高度，水流仅在进口
处充满洞口，在涵洞其面。
3,有压力式涵洞
特点；涵前壅水较高，全涵内充满水，无自由水 。
4,倒虹吸管
特点：路线两侧水深都大于涵洞进出水口高度，
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水口设置竖井，水流身。
要求：涵洞宜设计成无压力式的 。
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19.2 洞身和洞口构造
19,2,1 涵洞的组成和要求
1.涵洞的组成：由洞身和洞口建筑组成的排水构造
物。
2.要求：有满足计流量的、坚固和稳定，洞口建筑
物与洞身和路基边坡衔接要良好。
19,2,2 洞身构造
1.组成, 承重结构（如拱圈、盖板等）、涵台、
基础、防水层、伸缩缝等。
2.作用,保证水流通过,直接承受荷载压力和填土压
力，并将其传递给地基。
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3,分类
A、管涵
（ 1） 圆管涵洞身组成：各分段圆管节和支承的
基础垫层。
（ 2） 刚性管涵：在横断面上是一个刚性圆环
四铰管涵：可布置在天然地基或砂垫层上
（ 3）常用孔径,d=75cm,100cm,125cm、
150cm,200cm。
对应管壁高度 δ=8cm,10cm,12cm,14cm,
15cm。
（ 4）基础垫层厚度 t的确定
t=0为基底土质为卵石、砾石、粗中砂及整体
岩石地基。
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t=15㎝ 为基底土质为亚砂土、粘土及破碎
岩层地基。
t=30㎝ 为基底土质为干燥地区的粘土、亚粘土、
亚砂土及细砂地基。
B.盖板涵
（ 1）组成,由涵台（墩）、基础和盖板组成。
（ 2）常用跨径：钢筋混凝土盖板涵
Lk=150cm,200cm,250cm,300cm,400cm.
相对应的 d=15cm--22cm。
（ 3）做法：圬工涵台（墩）的临水面一般采用垂直
面，背水面采用垂直或斜坡面 。
（ 4）基础的分类
分离式：适用地基较好 。
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整体式：适用地基较差。
C.拱涵
（ 1）组成：拱圈和涵台（墩）组成
（ 2）常用跨径,Lk=150cm,200cm,250cm、
300cm,400cm,500cm.
相应 d=25～ 35cm
（ 3）做法；涵台（墩）临睡眠为竖直面，
背面为斜坡 。
4.洞身分段及接头处理
a.洞身分段：沿纵向分成数段。一般 3～ 6cm，
每段之间设沉降缝，基础也分开 。
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b.目的；防止荷载分布不均匀及基底土壤性质不
同引起的不均匀沉降而开裂。
c.接头处理：在沉降缝处填塞浸涂沥青的木板或
浸以沥青的麻絮。
5.山坡涵洞洞身构造
a,跌水式底槽：适用于底坡小于 12.5%。
组成：由垂直缝分开的管节组成，
每节有独立的水 。
b,急流坡式底槽：适用坡度大于 12.5%。
形式：齿形和台阶形。
c.小坡度底槽：适用于地质情况不好，不允许修建
坡度较大的涵洞时 。
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19.2.3 洞口建筑
1,组成,由进口和出水口两部分组成。
2,作用, 使涵洞与河道顺接、流水顺畅；
确保路基边坡稳定, 免受冲刷 。
4,要求,洞口进水口河床必须铺砌 。
5,正交涵洞的洞口建筑
（ 1）端墙式
特点：构造简单、泄水能力小。
构造要求：由一垂直于涵洞轴线的竖直端墙以及
盖于其上的帽石和设在其下的基础组成。
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（ 2） 八字式
特点：工程量较小、水力性能、施工简单、造低。
构造要求：在洞口两侧设张开成八字形的翼墙。
（ 3）走廊式
特点：降低了涵洞设计高度，泄水能力大，
施工困难。
（ 4）平头式
特点：泄水能力中等。
构造要求：采用混凝土圆管涵。
6,斜交涵洞的洞口建筑
（ 1）斜交斜做
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特点：费工较多，外型美观，适应流水。
构造要求：洞身端部与路线平行。
（ 2）斜交正做
特点：构造简单。
19.4 出水口河床加固处理方法
1、缓坡涵洞,涵洞设置坡度小于临界坡度，
上下游河沟纵向坡度也较小。
2、陡坡涵洞,涵洞设置坡度大于临界坡度时
3、纵坡涵洞进水口沟床加固
（ 1）新开挖的沟底和沟槽侧向边坡均采用
人工加固
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（ 2） 岩石地基必须才用工人加固。
（ 3）加固类型：当水流挟带泥土较多，可在
进水口处设深度约 0.5m的沉沙池。
4、陡坡涵洞进水口沟加固
（ 1）涵前河沟纵坡小于 50%时，可按陡坡设置，
涵底坡度与涵前沟底纵坡，可直接平顺衔接，
采用人工铺砌。
（ 2）涵前河沟纵坡 50%时，可在进口处设置跌水
或消水池、消力槛。
分类：①上游沟槽铺砌加固成梯形截面
② 上游沟槽铺砌加固成矩形截面，槽底每隔
1.5～ 2.0m设防滑墙一道。
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5.出水口沟床加固
（ 1） 加固的类型
a.铺砌加固
一般铺砌, 延长铺砌加深截水墙 。
b.挑坎防护
表层流速增加, 底部流速大大减小 。
c.特殊消能设施
急流槽, 跌水, 消力池 。
适用于：纵坡大于 15％ （ 陡坡涵 ） 。
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19.3 涵洞测设
19,3,1 涵洞的野外勘测
（一）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向确定，用时方向架或
有读盘的水准仪，测量桥涵与路线的夹角。
要求：
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，跨越灌溉用渠必须
设置灌溉涵。
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3.路基沟排水涵,通常每隔 200～ 400cm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。
4.路线交叉涵,但路线与铁路、公路、机耕道平面
交叉时,应设水涵。
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。
19,3,2 水文资料调查
1.形态调查法,此法是通过调查河槽形态断面、平均
流数及洪水或然率等资料来确定设计流量的法 。
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2.直接类比法,此法是从河流上下游原有小桥涵的使
用情况来拟订新建小桥涵的设计流
量和孔径的方法 。
3.径流形式法,此法通过调查汇水面积等资料
来确定设计流量的方法 。
（三）河沟横断面测量
一般沿路线方向测量涵址中线横断面。
（四）河沟纵断面及河沟比降测量
（五）涵址平面示意图勾绘
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。必要是可用
平板仪实测地形图 。
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（六）小桥涵地质调查
a.调查原有构造物基础情况
b.挖深法
c.钻探法
19.3.3涵洞设计
（一）涵洞设计的一般原则
适用、经济、安全、美观
（二）涵洞类型的选择
1,地形、地质、水文和水力条件
2,经济造价
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3.材料选择和施工条件
4.养护维修
（三）涵洞孔径的确定
,公路桥涵设计通用规则, （ JTC D60— 2004） 规
定的涵洞标准化跨径有 75cm,100cm,125cm、
150cm,200cm,250cm,300cm,400cm八种
（四）涵洞布置
a.平面布置
（ 1）沿路线的合理布置
尽量保持河沟水流的天然状态，一般应一沟。
（ 2）涵洞与路线的正交和斜交布置
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正交可使涵宽和涵身长度最小。
若正交能导致水流不畅，冲毁农田、堤坝或危及
涵洞、路堤本身时，不宜勉强正交，可斜交。
b.立面布置
a）齿状基础 b）扶壁式基础； c）台阶式基础
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（ 五） 洞口形式选择
a）八字式
b）端墙式
c）锥坡式
d）直墙式
e）扭坡式
f）平头式
g）走廊式
h）流线型式
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（六）标准图的使用
a.根据涵洞的设计类型，选用相应类型的涵洞标准图；
b.根据涵洞的设计荷载，查对相应设计荷载的涵洞设
计图。
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第十九章 涵洞的类型与构造
【 掌握 】 19.1 涵洞的分类
【 重点掌握 】 19.2 洞身和洞口构造
【 重点掌握 】 19.3 涵洞测设
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19.1 涵洞的分类
19.1.1涵洞的分类
1.按建筑材料分类
1.石涵
分 类：石盖板涵和石拱涵。
特点：造价、养护费用低、节省钢材和水泥。
适用条件：产石资源丰富地区 。
2.混凝土涵
分类：现场浇筑,预制成拱涵、圆管涵和小跨径。
特点：节省钢材、易于预制。
适用条件：产石非丰富地区、跨径较小的涵洞 。
3.钢筋混凝土涵
分类：管涵、盖板涵、拱涵和箱涵。
特点：涵身坚固、经久耐用、养护费用少，便于运输
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适用条件：产石非丰富地区，跨径较大的涵洞。
4,砖涵
分类：砖拱涵
特点：取材容易、强度低。
适用条件：非水流含碱量大或冰冻地区 。
5,其它材料涵洞
分类, 陶瓷管涵、铸铁管涵、波纹管涵、石灰三合
土拱涵。
2,按构造形式分类
1,管涵
特点：造价低、不需墩台、圬工数量少。
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2,盖板涵
特点：构造简单、易于维修。
适用条件：低路基上修建。
3,拱涵
特点：承载能力大、砌筑容易。
适用条件：跨越深沟、高路堤。
4,箱涵
特点：整体性强、用钢量多、造价高、施工困难
3,按洞顶填土情况分类
1,明涵
特点：洞顶不填土。
适用条件：低路堤或沟渠。
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2、暗涵
特点：洞顶填土大于 50cm
适用条件：高路堤、深沟渠。
4,按水力性能分类
1,无压力式涵洞
特点：进口水流深度小于洞口高度，水流流径全涵
保持自由 水面 。
2,半压力式涵洞
特点：进口水流深度大于洞口高度，水流仅在进口
处充满洞口，在涵洞其面。
3,有压力式涵洞
特点；涵前壅水较高，全涵内充满水，无自由水 。
4,倒虹吸管
特点：路线两侧水深都大于涵洞进出水口高度，
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水口设置竖井，水流身。
要求：涵洞宜设计成无压力式的 。
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19.2 洞身和洞口构造
19,2,1 涵洞的组成和要求
1.涵洞的组成：由洞身和洞口建筑组成的排水构造
物。
2.要求：有满足计流量的、坚固和稳定，洞口建筑
物与洞身和路基边坡衔接要良好。
19,2,2 洞身构造
1.组成, 承重结构（如拱圈、盖板等）、涵台、
基础、防水层、伸缩缝等。
2.作用,保证水流通过,直接承受荷载压力和填土压
力，并将其传递给地基。
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3,分类
A、管涵
（ 1） 圆管涵洞身组成：各分段圆管节和支承的
基础垫层。
（ 2） 刚性管涵：在横断面上是一个刚性圆环
四铰管涵：可布置在天然地基或砂垫层上
（ 3）常用孔径,d=75cm,100cm,125cm、
150cm,200cm。
对应管壁高度 δ=8cm,10cm,12cm,14cm,
15cm。
（ 4）基础垫层厚度 t的确定
t=0为基底土质为卵石、砾石、粗中砂及整体
岩石地基。
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t=15㎝ 为基底土质为亚砂土、粘土及破碎
岩层地基。
t=30㎝ 为基底土质为干燥地区的粘土、亚粘土、
亚砂土及细砂地基。
B.盖板涵
（ 1）组成,由涵台（墩）、基础和盖板组成。
（ 2）常用跨径：钢筋混凝土盖板涵
Lk=150cm,200cm,250cm,300cm,400cm.
相对应的 d=15cm--22cm。
（ 3）做法：圬工涵台（墩）的临水面一般采用垂直
面，背水面采用垂直或斜坡面 。
（ 4）基础的分类
分离式：适用地基较好 。
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整体式：适用地基较差。
C.拱涵
（ 1）组成：拱圈和涵台（墩）组成
（ 2）常用跨径,Lk=150cm,200cm,250cm、
300cm,400cm,500cm.
相应 d=25～ 35cm
（ 3）做法；涵台（墩）临睡眠为竖直面，
背面为斜坡 。
4.洞身分段及接头处理
a.洞身分段：沿纵向分成数段。一般 3～ 6cm，
每段之间设沉降缝，基础也分开 。
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b.目的；防止荷载分布不均匀及基底土壤性质不
同引起的不均匀沉降而开裂。
c.接头处理：在沉降缝处填塞浸涂沥青的木板或
浸以沥青的麻絮。
5.山坡涵洞洞身构造
a,跌水式底槽：适用于底坡小于 12.5%。
组成：由垂直缝分开的管节组成，
每节有独立的水 。
b,急流坡式底槽：适用坡度大于 12.5%。
形式：齿形和台阶形。
c.小坡度底槽：适用于地质情况不好，不允许修建
坡度较大的涵洞时 。
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19.2.3 洞口建筑
1,组成,由进口和出水口两部分组成。
2,作用, 使涵洞与河道顺接、流水顺畅；
确保路基边坡稳定, 免受冲刷 。
4,要求,洞口进水口河床必须铺砌 。
5,正交涵洞的洞口建筑
（ 1）端墙式
特点：构造简单、泄水能力小。
构造要求：由一垂直于涵洞轴线的竖直端墙以及
盖于其上的帽石和设在其下的基础组成。
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（ 2） 八字式
特点：工程量较小、水力性能、施工简单、造低。
构造要求：在洞口两侧设张开成八字形的翼墙。
（ 3）走廊式
特点：降低了涵洞设计高度，泄水能力大，
施工困难。
（ 4）平头式
特点：泄水能力中等。
构造要求：采用混凝土圆管涵。
6,斜交涵洞的洞口建筑
（ 1）斜交斜做
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特点：费工较多，外型美观，适应流水。
构造要求：洞身端部与路线平行。
（ 2）斜交正做
特点：构造简单。
19.4 出水口河床加固处理方法
1、缓坡涵洞,涵洞设置坡度小于临界坡度，
上下游河沟纵向坡度也较小。
2、陡坡涵洞,涵洞设置坡度大于临界坡度时
3、纵坡涵洞进水口沟床加固
（ 1）新开挖的沟底和沟槽侧向边坡均采用
人工加固
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（ 2） 岩石地基必须才用工人加固。
（ 3）加固类型：当水流挟带泥土较多，可在
进水口处设深度约 0.5m的沉沙池。
4、陡坡涵洞进水口沟加固
（ 1）涵前河沟纵坡小于 50%时，可按陡坡设置，
涵底坡度与涵前沟底纵坡，可直接平顺衔接，
采用人工铺砌。
（ 2）涵前河沟纵坡 50%时，可在进口处设置跌水
或消水池、消力槛。
分类：①上游沟槽铺砌加固成梯形截面
② 上游沟槽铺砌加固成矩形截面，槽底每隔
1.5～ 2.0m设防滑墙一道。
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（ 1） 加固的类型
a.铺砌加固
一般铺砌, 延长铺砌加深截水墙 。
b.挑坎防护
表层流速增加, 底部流速大大减小 。
c.特殊消能设施
急流槽, 跌水, 消力池 。
适用于：纵坡大于 15％ （ 陡坡涵 ） 。
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19,3,1 涵洞的野外勘测
（一）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向确定，用时方向架或
有读盘的水准仪，测量桥涵与路线的夹角。
要求：
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，跨越灌溉用渠必须
设置灌溉涵。
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3.路基沟排水涵,通常每隔 200～ 400cm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。
4.路线交叉涵,但路线与铁路、公路、机耕道平面
交叉时,应设水涵。
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。
19,3,2 水文资料调查
1.形态调查法,此法是通过调查河槽形态断面、平均
流数及洪水或然率等资料来确定设计流量的法 。
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2.直接类比法,此法是从河流上下游原有小桥涵的使
用情况来拟订新建小桥涵的设计流
量和孔径的方法 。
3.径流形式法,此法通过调查汇水面积等资料
来确定设计流量的方法 。
（三）河沟横断面测量
一般沿路线方向测量涵址中线横断面。
（四）河沟纵断面及河沟比降测量
（五）涵址平面示意图勾绘
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。必要是可用
平板仪实测地形图 。
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（六）小桥涵地质调查
a.调查原有构造物基础情况
b.挖深法
c.钻探法
19.3.3涵洞设计
（一）涵洞设计的一般原则
适用、经济、安全、美观
（二）涵洞类型的选择
1,地形、地质、水文和水力条件
2,经济造价
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4.养护维修
（三）涵洞孔径的确定
,公路桥涵设计通用规则, （ JTC D60— 2004） 规
定的涵洞标准化跨径有 75cm,100cm,125cm、
150cm,200cm,250cm,300cm,400cm八种
（四）涵洞布置
a.平面布置
（ 1）沿路线的合理布置
尽量保持河沟水流的天然状态，一般应一沟。
（ 2）涵洞与路线的正交和斜交布置
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若正交能导致水流不畅，冲毁农田、堤坝或危及
涵洞、路堤本身时，不宜勉强正交，可斜交。
b.立面布置
a）齿状基础 b）扶壁式基础； c）台阶式基础
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（ 五） 洞口形式选择
a）八字式
b）端墙式
c）锥坡式
d）直墙式
e）扭坡式
f）平头式
g）走廊式
h）流线型式
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（六）标准图的使用
a.根据涵洞的设计类型，选用相应类型的涵洞标准图；
b.根据涵洞的设计荷载，查对相应设计荷载的涵洞设
计图。
