jungy1258

一、基本情况
2 R- Z; L( \# y$ r7 Y$ J0 G- \! |# d1、桥位：该桥位轴线与河流方向成60°角。& t/ a. G! N3 e" I' o5 y% X/ S
2、河流及洪水情况：常年有水，河道两岸有堤坝，河床平均粒径为2mm。$ K6 x1 U& K  t- _6 H" z
3、汇水面积：1：5万军用图勾绘，汇水面积8.3km2，桥位处河床比降为4.0‰。* s9 N. i+ V, R0 S; y, z7 _
4、汇水区土质为Ⅳ类土壤。7 W# Q% Y% C! N
二、流量计算5 `5 M" i& `/ m8 @$ ~# O3 y
桥位以上全部流域面积F=8.3 km2＜30 km2 ，所以按小流域面积公式计算：& D5 }, \$ t; }4 j& I# c* S
流量模数公式# Q& f$ H* K' z, J3 D. N& R# B. J& J
Q=Φ（h-z）3/2F4/5βγδ
+ x. _+ Q" Q, r- R% Q* Z/ \+ M式中：. H8 ~' e& j, g: G4 J2 {. ^
Φ地貌系数，根据地形，主河沟平均纵坡，汇水面积，查《公路小桥涵勘测设计》地貌系数Φ值，查得Φ=0.07；
% k/ k( F: G* Eh暴雨径流厚度，根据桥位的暴雨分区，相应的洪水设计频率，汇水区土壤类属，汇水时间查《公路小桥涵勘测设计》径流厚度h表，查得h=41；
0 [- b8 P1 f5 }1 m- `" oz植物截留或地表洼地滞留的拦蓄厚度，查《公路小桥涵勘测设计》植物滞留和拦蓄厚度z值，查得z=5；' z2 w9 W/ m" W# H! r: C
洪峰传播系数β=1.0
2 q$ N4 D" Y+ A# W8 S& `流域内降雨不均匀影响洪峰流量的折减系数γ=1.0
1 A0 C% m! U% q4 U8 Q0 E水库调节系数δ=1+ ~: I. T. d1 @
所以：
" a+ T+ T6 b, M1 q% M, z; CQ100=0.07×（41-5）3/2×8.34/5×1×1×1=82.2
" G6 O$ p5 b$ n5 [1 P经综合比较采用设计流量为90m3/s
4 ]  y! Z2 ?7 I) ?0 T三、根据设计流量用形态断面计算设计流速及设计水位
4 `  Y8 Q& S* b, f( x7 Y/ \假定设计水位为98.43米，用形态断面计算表进行计算
8 ~3 [3 H: |, z+ A0 E2 M7 \根据河床的断面形式及河床情况取河槽1/n=35,
# G& f" B6 h$ ]) v, Y2 D+ Y- zVc=1/nR2/3i1/2 =35×1.392/3×0.0041/2=2.76（m/s）! }: N) f: m3 `! z% z- F; k
Qc =ωc Vc = 33.0×2.76=91.08（m3/s）
( ^* C( F# k9 D# e- S: W& S0 z& o' ~& }" |此流量与设计流量相差为1.2％，满足要求，因此假定设计水位可以利用。形态断面位于桥位上游40米处，河床比降为0.004，桥位处的设计水位高程为98.59米。
, {' k! y. }# q2 t( H$ F# o用过水面积法计算ωq                                              - R5 D9 T0 u  z* [' C
ωq=Qs/[μ(1-λ)pVs]. U4 Z* a( l/ R/ t. A5 e' L
初步拟定，上部构造采用钢筋混凝土矩形板，选用标准跨径8米，下部构造采用重力式实体墩身，墩宽为1米。其中Vs采用天然河槽平均流速Vs =VC  =2.76m/s
" \9 e# M2 b2 M) A1 i1 w# r. q假定冲刷系数:p=1.5, λ=b/L =1/8=0.125
1 P# @8 Z3 }$ dμ=1-0.375Vs/LJ=1-0.375×2.76/(8cos60°-1)=0.655
! V' b( t6 d+ G1 S* x& @+ Z则桥下需要的毛过水面积
) ?- E) O: O8 H5 ~/ G- Yωq =QS/[μ(1-λ)pVS]=90/[0.655×(1-0.125)×1.5×2.76]=37.9m2' g  L) G& C8 N) c1 a, m: Y
满足洪水位要求- W! u% w2 v" `' y+ w- I
毛孔径B=ωq/hcp=37.9/1.6=15.683 @; E( g$ B' E; _5 k
参照桥位处的河流横断面和现场勘察的意见,采用4-8米钢筋混凝土空心板桥， 桥长为32米。确定将一岸桥台置于桩号K0+176处,另一桥台的置于桩号K0+224处。) Y* e; e( T( d6 c# {+ A& M
四、冲刷计算
; S9 O% W6 x4 W- q% t1、一般冲刷按公式64-1计算
" i* s5 \  w" }- {% D1 J; uhp=(AQs/uLjEd1/6)3/5hmax/hcp+ \0 s& C0 s# y' P# O
式中hp桥下河槽一般冲刷后最大水深(m)2 S) W7 N0 B1 R# M% |
Qs设计流量为110 m3/s
- n  `: b) x1 o) F* yLj桥孔净长24-2×1-1.5=20.5m
* z. ?  t4 `& g3 R- jhmax计算断面下河槽的最大水深=2.66m
+ }6 T# m% h8 r! M: Zhcp计算断面桥下河槽的平均水深=1.99 m7 k3 ]) _' n7 M  q4 V3 O/ w
      d河床泥砂的平均粒径 d=3mm
6 u3 f, s' Q/ v      μ压缩系数 u=0.8703 {" B3 q2 `3 `- x" O
E与汛期含砂量有关的系数E=0.66* J7 l% k( h* Q- W& O/ J
A为单宽流量集中系数 A=（B1/2/H）0.15=(16.41/2/1.99)0.15=1.11
5 k, A- {" \7 W# [( [hp=(AQs/uLjEd1/6)3/5hmax/hcp=
1 T7 `* ^4 D5 ^: f〔1.11×110/(0.870×20.5×0.66×31/6)〕3/5×2.66/1.99=3.65(m)1 H' M# ]0 x" i$ x
2、局部冲刷
! v- c; L# E. z/ N/ \" l采用65-1公式:V=Vz=Ed1/6Hp2/3=0.66×31/6×3.652/3=1.88（m/s）
" j  W8 T6 Y2 m6 `. O- wV0=（hp /d）0.14[29d+0.000000605（10+ hp）/d0.72] 1/2
& Q2 `, h, M0 s6 d3 m- l+ V3 D8 g=（3.65/0.003）0.14×[29×0.003+0.000000605×（10+3.65）/ 0.0030.72] 1/2
# ?- \' N6 A0 M5 `/ G=0.80（m/s）3 o; K; Q+ E# E( A
V10=0.75（d/ hp）0.1（V0/Kξ）=0.75×(0.003/3.65)0.1×(0.80/1)=0.29（m/s）
9 e# {+ N1 ~0 X# v8 H- cV＞V0   采用hb= KξKη1B0.6（V0- V10）（V / V0）n1
8 D0 F$ }! ~; x- Z 8 c8 h) _2 l2 x+ a
6 S) F2 u8 B/ J8 {2 T
hb= KξKη1B0.6（V0- V10）（V / V0）η1
: O8 x8 u0 t$ H( D=1×1.186×10.6×（0.80- 0.30）×（1.67/0.80）0.78=1.05（m）) [0 U' |/ N4 S* [- U' S0 X* K3 W
总冲刷深度：  hs= hp+ hb=3.65+1.05=4.7m，) D& d$ ?" x9 J( m# J
墩台最低冲刷线标高：Hm= Hs- hs=98.78-4.7=94.08m                                           　
) [& ^/ [' M+ \$ u3 [六、确定桥面标高                                       
# X2 L. \0 @+ ~- g6 Q1、雍水高度Δz=η(Vq2-Vch2)      
. U  C3 W9 t4 }% P  t5 M* d% ?1 C# a雍水高度与波浪高度统一考虑。
/ \+ f" p( n8 Z* W' i6 W" X2、波浪高度计算
( P' `' Z( @5 R. |' I3 z' N查《桥位勘测设计规范》附表14.11-4风速按20m/s,浪程按120米，平均水深1.99米，得HL=0.20米。1 l! }, N+ Y9 k% m- ?5 q
3、综合考虑雍水高度及波浪高度取 =0.25m" R0 F3 ]* ]* N! O, K' l" Y6 E
4、计算桥面标高. c% L, T; w6 p* y% g
本河段不通航，采用桥下净空高度△hj =0.50m，$ x' @* p! }- Q$ i: c" \, L
桥梁建筑高度及桥面横坡ΔhD=0.46 m(钢筋混凝土现浇简支板)
$ n6 t2 `3 g0 ]* j% `% N% UHqm= hs +  +Δhj+ΔhD=98.78+0.5+0.25+0.46=99.99m9 O' h4 p, e( O, Q- O2 p! J" C
桥面中心设计标高定在100.00m。
. Q8 H' u2 U+ T% y. F- n+ p七、定型设计
) t+ ~! X& M( ]7 C( E综合以上计算，定为4孔8m钢筋混凝土现浇板桥，下部实体式墩、台，基础扩大基础。 1 W$ x8 O5 d( ^; ^
一般冲刷标高98.78-3.65=95.13m
2 [% f, m- {3 |$ ~/ g+ a局部冲刷标高98.78-4.7=94.08m