桥孔长度和桥面标高的确定及答案

已知某桥位断面及地质钻孔资料如图1和表1所示，桥位河段属于山区开阔河段，设计水位997.061m，设计流量2074m3/s。河床比降为5‰，平滩水位为994.828m，滩槽分界点里程桩号为K118+565.3m和K118+660m，河槽糙率系数1/nc为35，河滩糙率系数1/nt为25，河床土层分界点标高为990m、982m、978m，水流与桥位正交。通过对风向、风速观测资料分析整理，并结合河段的水域地形，得到计算浪程为600m，沿浪程的平均水深为2.81m，风速30m/s。试确定：1、桥孔长度；2、桥面标高。

图1 桥位断面图 表1 洪水断面水力计算表

部分参考答案

1、桥位河段属山区开阔段，有明显河槽，可按经验公式（5-2-3）计算

将左岸桥台前缘置于K118+560处，右岸桥台K118+680处（右河滩稍有压缩）。4孔30米预应力混凝土箱梁，梁高1.2m；双柱式桥墩，墩径1.6m。桥孔净长115.2m。桥下毛过水面积Aq=391.65-8.31=383.34m2，桥下净过水面积Aj2

2vc5.7622、Fr0.951.0,缓流

ghc9.813.551）桥前最大壅水高度Z，按公式（5-3-1）至（5-3-4）计算 冲刷前桥下平均流速vM'Qs2074.285.66(m/s) Aj366.30天然状态下桥孔部分的平均流速VoMQqAq'2074.288.312.575.35(m/s)

383.345.66?(m/s)

5.6610.520.2515.76冲刷后桥下平均流速vMvM10.5d0.2550vM'v1cvMvc，实际上，桥孔未压缩河道，所以不造成壅水

比较方案：4孔25米，K118+565~ K118+665，

桥孔布设（不压缩河槽、可适当压缩河滩、起终点桩号、标准跨径） 壅水的计算（各个流速的含义和计算） 波浪计算（th函数、无爬高） 水位升高因素中各分量的系数 本题无通航、流冰计算

' 答案

1）基本数据计算

桥位断面可分为三部分：左河滩（K118+560.7～565.3)、河槽（K118+565.3～ 660）、右河滩（K118+660～668.8)

全断面设计流量 2 ) 桥孔长度计算 a）经验公式计算

该桥位河段属山区开阔河段，故

此是桥下宣泄设计洪水所需要的最小孔径。 b）冲刷系数计算

初步拟定上部结构采用预应力混凝土简支梁，等跨布置跨径30m，下部结构采用双柱式桥墩，假定墩径为1.3m。

查表5－1得P=1.25,查表5－2，得桥墩侧向压缩系数μ＝0.95。 河槽的天然平均流速υc作为设计流速υs。则桥下毛过水面积Aq

拟定将左岸0号桥台前缘置于历程K＋118＋560m处，采用4跨，跨径30m，依次向右布置，4号桥台前缘置于历程K118+580m,其桥孔净长Lj＝30×4－1.3×3=113.5m。可见，该方案没有压缩左河滩，而压缩了右河滩，里程K118+680-688.8设计为路堤，则压缩的右河滩过水面积为8.31m2,则计算桥下实际的毛过水面积Aqs为

故此布设方岸符合所需要的桥下最小过水面积。实际中还应考虑桥前壅水、桥下冲刷、河道主流摆动幅度，以及技术经济要求来合理确定桥孔。

3）桥面标高确定 ① 壅水高度

河滩路堤阻断的过水面积AD＝At2’=8.31m2，则

则查表5－9可知η＝0.05

桥下净水面积为

因桥下断面土质组成为中质土，由表5－10可知桥下平均流速为 天然状态下桥下全断面平均流速为 则桥前最大壅水高度为 故桥下最大壅水高度为 ② 波浪高度

若其它因素引起水位升高可忽略，则 ③ 桥面最低高程

查表5－4可知桥下净空Δhj取0.5m，桥梁上部结构高度Δh0=2.2m，若该河段不通航且无流冰，则按设计水位桥面最低高程为