第五章_大中桥孔径计算.ppt

第5章 大中桥孔径计算 5.1 桥位河段水流图式和桥孔布设原则 5.2 桥孔长度 5.3 桥面设计高程 学习目标： 1、掌握桥孔最小净长Lj计算 ； 2、掌握桥面中心最低标高计算； 3、熟悉桥前最大壅水高度和桥下壅水高度计算； 4、了解各种水面升高值（波浪高度、波浪侵袭高度、水流局部冲击高度、河弯超高、水拱和河床的淤高）计算。 本章重点 1、桥孔最小净长计算； 2、桥面中心最低标高的计算。 本章难点 桥面中心最低标高的计算。 无导流堤时的流水平面 有导流堤时的流水平面 河流中心断面图 建桥后的水流图式 水流状态： 1为开始壅水断面；2为最高壅水断面；3为桥位断面；4为桥后收缩断面；5为恢复断面。1～2为壅水段，水面呈a型壅水曲线。2～3水面呈漏斗状降落，纵向横向均有坡度，但至3断面，仍有桥下壅高△Z’，3～4水面继续呈漏斗状降落，至4断面为水深最小、动能最大的收缩断面，2～4整个为水面降落收缩段，从最高壅水断面至收缩断面纵向近似以斜直线连接，4～5为扩散段，水面呈C型壅水曲线，近似地纵向可以斜直线连接。 建桥后的水流图式 冲淤状态： 1～2壅水段，过水断面水深沿流向逐渐增大，流速则由天然流速逐渐减小，挟沙能力渐渐减弱，因而该段出现淤积；2～4水面降落收缩段，因有效过水面积沿流程逐渐减小，流速相应增大，挟沙能力随之转向恢复后又提高，则该段河底出现淤积量沿程逐渐减小而转为冲刷；4～5扩散段，该段沿流向冲刷由大变小转为淤积，又从淤积逐渐恢复天然输沙平衡状态。 桥下过水断面面积示意图 桥下过水断面面积示意图 5.1 桥位河段水流图式和桥孔布设原则 5.1.2 桥孔布设原则：确定桥孔净长、桥面高程、墩台最小埋深 ①设计以内的洪水和泥沙安全通过，满足通航、通水、流木及其它漂浮物安全通过 ②适应各类河段特性及演变、避免河床变形 ③建桥后引起壅水高度、流势变化和河床变形，在安全允许范围之内 ④考虑桥位上、下已建或拟建水利工程引起河床演变及对河床的影响 ⑤桥位河段不易开挖或改移 ⑥跨海岛、河口之间的桥梁，保证在海洋水文（潮汐、风暴、海流、泥沙）影响下，正常使用和满足通航 2、桥孔布设必须考虑河段特点，遵循以下规定： ①与天然河流断面流量分配相适应。不易压缩河槽，可适当压缩河滩 ②通航河段，通航孔布设符合《内河通航标准》 ③主流深泓线上或主航道上不易布设桥墩。地质不良（断层、陷穴、溶洞）地段不易布设墩台 ④流水、流木河段，桥孔适当放大 3、山区河流桥孔布设原则： ①峡谷河段宜单孔跨越 ②开阔地段可适当压缩河滩 4、平原河流桥孔布设原则： ①顺直微弯，考虑河槽内边滩下移 ②弯曲河段，考虑凹岸冲刷、淤积对桥孔及墩台的影响 ③河滩稳定的分汊河段、流量稳定，可考虑一河多桥 ④宽滩河段，可适当压缩河滩 ⑤动荡河段，不易压缩河床 5.2 桥孔长度 5.2 桥孔长度 5.2 桥孔长度 5.2.1 冲刷系数法 5.2 桥孔长度 5.2.2 经验公式法 5.2 桥孔长度 5.2.2 经验公式法 5.2 桥孔长度 5.2.2 经验公式法 5.2 桥孔长度 5.2.2 经验公式法 桥面高程：桥面中心线上最低点的高程，必须满足桥下通过设计洪水、流冰、流木和通航的要求，并且应该考虑壅水、波浪、水拱、河湾凹岸水面超高等各种因素引起的桥下水位升高以及河床淤积的影响。 5.3.1 桥面高程的确定 不通航河流桥下净空安全值 5.3.1 桥面高程的确定 流冰、流木河流上桥梁最小跨径 5.3.1 桥面高程的确定 5.3 桥面设计高程 5.3.2 水位及引起桥下水位升高的因素计算 表5-8注： 1、山区河流如经多年水文资料查证，出现高于设计最高通航水位的历时很短，则根据具体情况，三级航道的标准可降为10年一遇，四、五级航道可降为5年一遇，六、七级航道可按2～3年一遇标准执行。 2、设计最低通航水位参见《内河通航标准》（GB 50139-1990）确定。 5.3 桥面设计高程 5.3.2 水位及引起桥下水位升高的因素计算 5.3.2 水位及引起桥下水位升高的因素计算 系数表 5.3.2 水位及引起桥下水位升高的因素计算 5.3.2 水位及引起桥下水位升高的因素计算 5.3.2 水位及引起桥下水位升高的因素计算 5.3.2 水位及引起桥下水位升高的因素计算 5.3.2 水位及引起桥下水位升高的因素计算 1、河流涨水时，流速逐渐增加，同一断面的主槽流速比两侧河滩大，主槽水位比河滩水位上涨快，从而形成水流中间高、两边低的水拱现象。 2、在水拱严重的河段上建桥，确定桥面中心最低标