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1、第五章 橋涵孔徑設計 第 一 節(jié) 橋 孔 長 度一 、 橋 渡 分 類 及 橋 位 選 擇二 、 橋 位 河 段 水 流 狀 況 和 橋 孔 布 置 原 則1. 橋 位 河 段 水 流 狀 況 分 析壅 水 段 收 縮 段 擴 散 段 2. 橋 孔 布 置 原 則 橋 孔 的 位 置 和 大 小 應 與 天 然 斷 面 的 流 量 分 配相 適 應 ， 滿 足 泄 洪 排 沙 的 要 求 ， 保 證 橋 頭 陸 堤不 致 潰 決 。灘 槽 的 穩(wěn) 定 性 、 河 床 變 形 、 流 量 分 布 、 通 航 等 。山 區(qū) 河 流 、 平 原 河 流 、 山 前 河 流 。 三 、 橋 孔 長 度
2、 計 算 1.沖 刷 系 數(shù) 法 相 應 與 設 計 水 位 時 兩 橋 臺 前 緣 之 間 的 水 面寬 度 （ L） 。 扣 除 全 部 橋 墩 寬 度 后 的 長 度 ， 為橋 孔 凈 長 （ Lj)。 g 沖 刷 前橋 下 毛 過 水 面 積 。 j 沖 刷 前 橋 下凈 過 水 面 積通 過 過 水 面 積 與 橋長 關(guān) 系 曲 線 確 定 橋孔 長 度 。 根 據(jù) 水 流 連 續(xù) 方 程 ， 引 入 側(cè) 收 縮 系 數(shù) ， 得 ：引 入 過 水 斷 面 折 減 系 數(shù) ， 得當 橋 位 與 水 流 斜 交 時 ， 得 根 據(jù) 橋 址 斷 面 過 水 面 積 與 橋 長 關(guān) 系 曲
3、線 ， 確定 橋 孔 長 度 spj PVQ spg PVQ )1( cos)1( spg PVQ 2. 經(jīng) 驗 公 式 法（ 1） 單 寬 流 量 公 式 主 要 考 慮 橋 下 河 床 單 寬 流 量 的 重 新 分 布 建 立的 公 式 。 適 用 于 穩(wěn) 定 、 次 穩(wěn) 定 和 寬 灘 河 段 。 ： 水 流 壓 縮 系 數(shù) 。 cpj qQL （2） 輸 沙 平 衡 公 式 主 要 考 慮 斷 面 總 輸 沙 平 衡 建 立 的 公 式 。 適 用 于 灘、 槽 可 分 的 變 遷 、 游 蕩 性 河 段 。（ 3） 基 本 河 寬 公 式 適 用 于 不 能 劃 分 出 灘 、 槽
4、 的 變 遷 、 游 蕩 性 河 段 。 3. 標 準 跨 徑 的 選 擇 8.02.03.1 cccpj BhQQkL 25.0 5.00 JQkAkBL pj 二 、 橋 面 標 高 橋 面 中 心 線 上 最 低 點 的 標 高 ， 稱 橋 面 標 高 。1. 橋 面 標 高 計 算（ 1） 非 通 航 河 段 jD hhhZZ 0min （ 2） 通 航 河 段 Dmm hhZZ min 2. 各 類 水 面 升 高 值 計 算 （ 1） 橋 前 壅 水 曲 線 與 橋 下 壅 水 高h1 緩 坡 河 流 ， 橋 前 壅 水 曲 線 一 般 可 近 似 看 做二 次 拋 物 線 。 J
5、hL ym 2 yyAA hhJLh 221 （ 2） 橋 高 沖 高 h2 急 流 時 ， 墩 前 水 流 突 然 沖 高 。 gVh gd 2322956 202 （ 3） 橋 位 處 波 浪 高 度 hL（ 4） 路 堤 邊 坡 處 波 浪 爬 高 ： 確 定 河 灘 路 堤 或 導流 堤 頂 高 程 時 ， 應 計 入 這 一 高 度 。波 浪 斜 向 侵 襲 修 正 ： 7.02 45.027.022 /7.013.0 /0018.07.0299.0 Vhgth VgDthVhgthgVhL LVAe hRKKh 0 ee hh 3sin21 （ 5） 河 彎 超 高由 于 離 心
6、力 作 用 ， 使 彎 度 凹 岸 水 位 升 高 。 凹 岸 水位 與 凸 岸 水 位 之 差 稱 河 彎 超 高 。（ 6） 河 床 淤 積 gRBVhw 2 (1)基 本 數(shù) 據(jù) 計 算 各 單 元 面 積 河 槽 過 水 面 積 河 灘 過 水 面 積 天 然 情 況 下 河 槽 設 計 流 量 天 然 情 況 下 河 灘 設 計 流 量 河 床 斷 面 平 均 流 速 水 面 寬 河 槽 寬 河 床 斷 面 平 均 水 深 （ 2） 橋 孔 長 度 計 算 1） 經(jīng) 驗 公 式 法 2） 沖 刷 系 數(shù) 法 ： 585m mqQL cpj 55016.922.1 6150 16.95
7、004580 ccc BQq 22.158.450092.0 06.006.01 cchBk mBwh ccc 58.45002290 （ 3） 橋 面 標 高 確 定 1） 壅 水 高 度 2） 波 浪 高 度 3） 橋 下 凈 空 4） 橋 梁 上 部 結(jié) 構(gòu) 高 度 5） 通 航 凈 空 高 度 jD hhhZsZ min Dmm hhZZ min 三 、 小 橋 涵 斷 面 設 計小 橋 水 力 計 算 的 內(nèi) 容 是 根 據(jù) 設 計 流 量 Qp， 河 床 加固 類 型 所 對 應 的 最 大 容 許 流 速 ， 確 定 滿 足 過 流能 力 和 防 沖 條 件 的 孔 徑 以 及
8、相 應 的 橋 前 壅 水 高度 等 。 1. 孔 徑 計 算（ 1） 橋 下 臨 界 水 深條 件 ： 明 渠 流 中 的 臨 界 水 深 條 件 河 床 防 沖 條 件 （ 表 5-12）目 的 ： 判 別 橋 下 水 流 是 自 由 出 流 還 是 淹 沒 出 流 ；使 通 過 設 計 流 量 時 ， 橋 下 水 流 接 近 臨 界 水 流 狀 態(tài) 。根 據(jù) 明 渠 水 力 學 理 論 ：對 矩 形 斷 面 ， 有 ： gQBw pkk 23 3 22gBQh kpk 防 沖 條 件 的 引 入 ， 有 兩 種 方 法 ： VkVbc： VcVbc gVh bck 2 gVh bck 2
9、 2 （ 2） 小 橋 下 游 河 槽 天 然 水 深 ht 按 曼 寧 公 式 試 算 推 求 。（ 3） 孔 徑 長 度自 由 出 流 ： 橋 下 水 深 為 臨 界 水 深 h k淹 沒 出 流 ： 橋 下 水 深 為 天 然 水 深 ht21321 JwRnQ hmBL 2 hhmNdVhQL tbct p 212 （ 4） 橋 前 水 深 根 據(jù) 能 量 方 程 ， 有 ：（ 5） 路 堤 和 橋 面 標 高 橋 頭 路 堤 最 低 標 高 =河 床 標 高 +H + 橋 面 最 低 標 高 =河 床 標 高 +H + hj+DgVgVhH H22 222 2. 涵 洞 孔 徑 計 算 1） 涵 洞 水 流 狀 態(tài) 圖 式 2） 涵 洞 孔 徑 計 算a.無 壓 涵 洞洞 身 凈 高 h T與 H j之 差 稱 凈 空 高 度 ， 0.1 0.25m kk hHgwQ 02 22200 22 gVhgVHH kk 3 kk BQgV HH j 87.0 b. 半 壓 式 涵 洞c.壓 力 式 涵 洞 Tc hHgV 2 ThHgQ 2 ThJJlHgV 2 ThJJlHgQ )(2
橋涵孔徑設計
