9__小桥和涵洞孔径计算分析报告.ppt

第9章 小桥和涵洞孔径计算 9.1 小桥涵的类型与特点 9.2 小桥涵勘测 9.3 小桥涵位置选择 9.4 小桥孔径计算 9.5 涵洞孔径计算 9.6 小桥及涵洞的构造 9.7 涵洞进出口河床的处理 9.1.1 小桥涵划分 9.1 小桥涵的类型与特点 小桥和涵洞按跨径分类表 多孔跨径总长L（m） 单孔跨径L0（m） 小桥 8≤ L ≤30 5≤ L0 ≤20 涵洞 —— L0 ≤5 小桥和涵洞的标准跨径表 0.75 1.0 1.25 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 6.0 8.0 10.0 13.0 16.0 小桥涵 的分类 1.按结构形式分 2.按建筑材料分 9.1.2 小桥涵的分类 ①管涵 ②盖板涵 ③拱涵 ④箱涵 ⑤拱桥与板桥 ①木桥涵 ②石桥涵 ③混凝土桥涵 ④钢筋混凝土桥涵 小桥涵 的分类 3.按水利特性分 4.按填土高度分 9.1.2 小桥涵的分类 ①无压力式 ②半压力式 ③压力式 ①明涵 ②暗涵 小桥与大中桥孔径计算的异同 容许河床发生冲刷 设计流速 大中桥 容许 天然河槽断面平均流速 小桥 一般不容许 容许不冲刷流速 9.4 小桥孔径计算 水流图式 判别标准 自由出流 ht≤1.3hk 淹没出流 ht1.3hk ht ——桥下游天然水深； hk ——桥下临界水深。 9.4.1 水流通过小桥的图式 9.4 小桥孔径计算 9.4.2 桥下允许不冲刷流速与 桥前允许雍水高度 天然土质河床的允许不冲刷流速 石质土的容许（不冲刷）平均流速表9-6 粘性土的容许（不冲刷）平均流速表9-7 非粘性土的容许（不冲刷）平均流速表9-8 人工加固河床的允许不冲刷流速 人工加固工程的容许（不冲刷）平均流速表9-9 9.4.3 小桥孔径计算 方法 ①试算法 ②查表法 1. 试算法 根据已知的设计流量和拟定的河床容许流速，计算小桥孔径与桥前雍水高度。计算程序为： 1.判别桥下水力图式 1）确定河槽天然水深ht 2）确定桥下临界水深hk 3）水流图式判别 2.确定小桥孔径长度L 1）自由式出流 2）淹没式出流 3.确定桥前水深H 1）自由式出流 2）淹没式出流 4.确定路基和桥面最低标高 1）确定河槽天然水深ht 假定一个水深h1 求A、R 计算v、Q 若 则ht=h1，否则，需重新假定水深h2 2）确定桥下临界水深hk 可由临界函数求出 矩形断面： 宽浅梯形断面： 窄深梯形断面： 窄深梯形断面： 过水断面面积相等的原则确定hk 临界断面水面宽度Bk 3）水流图式判别 自由出流：ht≤1.3hk 淹没出流：ht1.3hk 2.确定小桥孔径长度L 1）自由出流： 矩形桥孔断面：L=B 梯形桥孔断面：L=B+2mΔh 2) 淹没出流： 矩形桥孔断面：L=B0 梯形桥孔断面：L=B0+2m（1/2h+Δh) 若桥梁与水流斜交: 选用标准跨径L0作为实际桥孔长度； 若 ，应按标准跨径复核出流状态； 若与原出流状态不符，则应重新选择标准跨径，直至误差10%。 3. 确定桥前水深H 1）自由出流： 2) 淹没出流 4. 确定路基和桥面最低标高 桥头路基最低标高=河床最低标高+H+Δ 桥面最低标高=河床最低标高+H+J+D 计算步骤： （1）确定允许不冲刷流速vmax； （2）确定桥台形式； （3）先按自由出流计算，由vmax与桥台形式，查表9-11，即可得出孔径系数、桥下临界水深hk和桥前水深H； （4）用试算法求得桥下游天然水深，并判断水力图式； （5）计算桥跨长度； 先计算水面宽度B0； ①自由出流： ②淹没出流： 同试算法，确定桥孔长度 （6）同试算法，计算桥头路基及桥面最低标高。 2. 查表法 1.洞身断面的尺寸对工程数量影响较大; 2.涵洞孔径小、孔道长，水流过涵阻力较大; 3.通常采取人工加固措施来提高过涵流速; 4.孔径计算需考虑水流充满洞身的情况。 9.5.1 涵洞孔径计算特点 9.5 涵洞孔径计算 分类 出水口是否被下游淹没——自由式出流√ 淹没式出流 行洪时洞口是否被淹没——无压力式 半压力式