桥孔长度和桥面标高的确定及答案

1、桥孔长度和桥面标高的确定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。1010 1000 u严水位次竺燮水位初词99

2、0 细砂1J11卵石1tI |980 Ik970 二1中风化花岗片麻岩河槽1rii1右潍河床高程(m)9993.133994.415W7.061 |里程(m)宓31E畚 S11i 8889图1 桥位断面图表1洪水断面水力计算表单元号里程 (K118+)河床标高(m)设计水位时水深水面宽度(m)各单元过水面明A(m2)面积累计3)水面竟度B景计(m)平均 水深 兀(m)大水深Ajm)设计流速 r(m/)设计Q(m3/s)左河襟 (tl)1560.7997.06104.65.14=5.14Bu=4.6砧= 1.122.23= 1.90Qu = 9.77565.3994.8282.233河槽(c)2

3、3451.95.134 = 336.04矶= 94.7Ae = 3.554.71七=5.761934.79567.2993.8963.16512.850.40580992.3514.712086.90600993.0813.982079.08620993.1333.92862065.74640994.4152.64672048.79660994.8282.233右河滩(t2)82042.16Aq = 50 .8Ba = 28.8砧= 1.752.23va = 2.57Qa = 129.72680995.0781.9839105.57.24685.5996.410.6513.31.07688.8

4、997.0610合计A = 391.65m2B = 128.1m兀= 3.06Q. = 2074.28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=0.84(2074.28 )0.90 k 1934.79 /x 94.7 = 84.7m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 A,=383.34-3x1.6x3.55=366.30m22、=0.9

5、5 1.0,缓流一v 25.762F =r gh 9.81x 3.55 c1）桥前最大壅水高度AZ，按公式（5-3-1）至（5-3-4）计算冲刷前桥下平均流速v =华=理壹些 =%66（m/ s）M A366.30T7 Q2074.28 - 8.31x 2.57天然状态下桥孔部分的平均流速V = = = 5.35(m / s)oM A383.34q冲刷后桥下平均流速Vm1 + 0.5H -0.2550Mk Vc5.66八 u c(5.66/1 + 0.5 x 2-0-25 1k 5.76)(m / s)Vm V/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+56

6、5- 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+560.7565.3）、河槽（K118+565.3660）、右河滩（K118+660668.8）全断面设计流量Q = Q1 + Q + Q2 = 9.77 +1934.79 +129.72 = 2074.28m 22）桥孔长度计算a）经验公式计算n3B = 0.84 x(2074.28 M9x 94.7 = 84.7m 1934.79 )该桥位

7、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p =0.95。b 1.3x = = 0.0431 30河槽的天然平均流速U c作为设计流速U s。则桥下毛过水面积Aq2074.28,=lx= 317m 2PT 0.95 x（1 - 0.043；x 1.25 x 5.76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

8、孔净长Lj = 30X4 1.3X3=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A =z A A, = 391.65 8.31 = 383.34m2A = 383.34A = 317m 2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。1010500350 560 370 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700桥面标高

9、确定壅水高度河滩路堤阻断的过水面积AD=At2 =8.31m2，贝0Qn =4七 二8.31x2.57=21.36*/$D t2Qd _ 21.36Q 2074.28=1%则查表59可知n =0.05-1Qs -1(2074.28)V +Uc二一 x+ 5.762Ak JJ236686jA =(l-A)As= (1-0.043)x383.34 =366.86/n2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= 5.71m/s2074.28-8.31x2.57,5.36m/s391.65-8.31则桥前最大壅水高度为AZ = 一艾)=0.05 x(5.7F-5.362) =0.194m故桥下最大壅水高度为AZ =-AZ = ix0.194=0.097/w22波浪高度2.3xO.13tA 0.7x3029.8r0.0000)I 30 J0.450.13tZL” (9.81x2.8f0.7x I 302 ,0-7(9.81x2.8 if7=0.8 Im3(P若其它因素引起水位升高可忽略，则22 +-A = 0.