橋孔長(zhǎng)度和橋面標(biāo)高的確定及答案

1、橋孔長(zhǎng)度和橋面標(biāo)高的確定已知某橋位斷面及地質(zhì)鉆孔資料如圖1和表1所示，橋位河段屬于山區(qū)開(kāi)闊河段， 設(shè)計(jì)水位997.061m，設(shè)計(jì)流量2074m3/s。河床比降為5%。，平灘水位為994.828m, 灘槽分界點(diǎn)里程樁號(hào)為K118+565.3m和K118+660m，河槽糙率系數(shù)1/nc為35, 河灘糙率系數(shù)1/nt為25，河床土層分界點(diǎn)標(biāo)高為990m、982m、978m，水流與 橋位正交。通過(guò)對(duì)風(fēng)向、風(fēng)速觀測(cè)資料分析整理，并結(jié)合河段的水域地形，得到 計(jì)算浪程為600m，沿浪程的平均水深為2.81m，風(fēng)速30m/s。試確定：1、橋孔 長(zhǎng)度；2、橋面標(biāo)高。1010 1000 u嚴(yán)水位次竺燮水位初詞99

2、0 細(xì)砂1J11卵石1tI |980 Ik970 二1中風(fēng)化花崗片麻巖河槽1rii1右濰河床高程(m)9993.133994.415W7.061 |里程(m)宓31E畚 S11i 8889圖1 橋位斷面圖表1洪水?dāng)嗝嫠τ?jì)算表單元號(hào)里程 (K118+)河床標(biāo)高(m)設(shè)計(jì)水位時(shí)水深水面寬度(m)各單元過(guò)水面明A(m2)面積累計(jì)3)水面竟度B景計(jì)(m)平均 水深 兀(m)大水深A(yù)jm)設(shè)計(jì)流速 r(m/)設(shè)計(jì)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磯= 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右河灘(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合計(jì)A = 391.65m2B = 128.1m兀= 3.06Q. = 2074.28部分參考答案1、橋位河段屬山區(qū)開(kāi)闊段，有明顯河槽，可按經(jīng)驗(yàn)公式（5-2-3）計(jì)算=0.84(2074.28 )0.90 k 1934.79 /x 94.7 = 84.7m將左岸橋臺(tái)前緣置于K118+560處，右岸橋臺(tái)K118+680處（右河灘稍有壓縮）。4孔30米 預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁，梁高1.2m ；雙柱式橋墩，墩徑1.6m。橋孔凈長(zhǎng)115.2m。橋下毛過(guò)水面積 Aq=391.65-8.31=383.34m2，橋下凈過(guò)水面積 A,=383.34-3x1.6x3.55=366.30m22、=0.9

5、5 1.0,緩流一v 25.762F =r gh 9.81x 3.55 c1）橋前最大壅水高度AZ，按公式（5-3-1）至（5-3-4）計(jì)算沖刷前橋下平均流速v =華=理壹些 =%66（m/ s）M A366.30T7 Q2074.28 - 8.31x 2.57天然狀態(tài)下橋孔部分的平均流速V = = = 5.35(m / s)oM A383.34q沖刷后橋下平均流速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/實(shí)際上，橋孔未壓縮河道，所以不造成壅水 比較方案：4 孔 25 米，K118+56

6、5- K118+665，橋孔布設(shè)（不壓縮河槽、可適當(dāng)壓縮河灘、起終點(diǎn)樁號(hào)、標(biāo)準(zhǔn)跨徑） 壅水的計(jì)算（各個(gè)流速的含義和計(jì)算）波浪計(jì)算（th函數(shù)、無(wú)爬高）水位升高因素中各分量的系數(shù)本題無(wú)通航、流冰計(jì)算答案1）基本數(shù)據(jù)計(jì)算橋位斷面可分為三部分：左河灘（K118+560.7565.3）、河槽（K118+565.3660）、右河灘（K118+660668.8）全斷面設(shè)計(jì)流量Q = Q1 + Q + Q2 = 9.77 +1934.79 +129.72 = 2074.28m 22）橋孔長(zhǎng)度計(jì)算a）經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算n3B = 0.84 x(2074.28 M9x 94.7 = 84.7m 1934.79 )該橋位

7、河段屬山區(qū)開(kāi)闊河段，故）此是橋下宣泄設(shè)計(jì)洪水所需要的最小孔徑。b）沖刷系數(shù)計(jì)算初步擬定上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁，等跨布置跨徑30m，下部結(jié)構(gòu)采用雙柱式 橋墩，假定墩徑為1.3m。查表5 1得P=1.25,查表5 2，得橋墩側(cè)向壓縮系數(shù)p =0.95。b 1.3x = = 0.0431 30河槽的天然平均流速U c作為設(shè)計(jì)流速U s。則橋下毛過(guò)水面積Aq2074.28,=lx= 317m 2PT 0.95 x（1 - 0.043；x 1.25 x 5.76擬定將左岸0號(hào)橋臺(tái)前緣置于歷程K+118+560m處，采用4跨，跨徑30m，依次向右 布置，4號(hào)橋臺(tái)前緣置于歷程K118+580m,其橋

8、孔凈長(zhǎng)Lj = 30X4 1.3X3=113.5m?？梢?jiàn)， 該方案沒(méi)有壓縮左河灘，而壓縮了右河灘，里程K118+680-688.8設(shè)計(jì)為路堤，則壓縮的右 河灘過(guò)水面積為8.31m2，則計(jì)算橋下實(shí)際的毛過(guò)水面積Aqs為A =z A A, = 391.65 8.31 = 383.34m2A = 383.34A = 317m 2故此布設(shè)方岸符合所需要的橋下最小過(guò)水面積。實(shí)際中還應(yīng)考慮橋前壅水、橋下沖刷、 河道主流擺動(dòng)幅度，以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求來(lái)合理確定橋孔。1010500350 560 370 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700橋面標(biāo)高

9、確定壅水高度河灘路堤阻斷的過(guò)水面積AD=At2 =8.31m2，貝0Qn =4七 二8.31x2.57=21.36*/$D t2Qd _ 21.36Q 2074.28=1%則查表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橋下凈水面積為 ;因橋下斷面土質(zhì)組成為中質(zhì)土，由表5 10可知橋下平均流速為天然狀態(tài)下橋下全斷面平均流速為= 5.71m/s2074.28-8.31x2.57,5.36m/s391.65-8.31則橋前最大壅水高度為AZ = 一艾)=0.05 x(5.7F-5.362) =0.194m故橋下最大壅水高度為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，則22 +-A = 0.