当前位置:文档之家› 桥梁工程水文计算

桥梁工程水文计算

2、水文计算 基本资料:桥位于此稳定河段,设计流量31%5500/SQQms,设计水位457.00SHm,河槽流速3.11/scvm,河槽流量3CQ=4722m/s,河槽宽度

cB159.98m,河槽平均水深ch9.49m,天然桥下平均流速03.00/Mvms,断面平均流速=2.61m/s,水面宽度B=180m,河岸凹凸岸曲率半径的平均值R=430m,桥下河槽最大水深12.39mchm。

2.1桥孔长度 根据我国公路桥梁最小桥孔净长度Lj公式计算。 该桥在稳定河段,查表知K=0.84,n=0.90。有明显的河槽宽度Bc,则有: n0.90jsccL=K (Q/Q)B=0.84(55004722)159.98=154.16m

换算成平面半径R=1500的圆曲线上最小桥孔净长度为154.23m。

2.2桥孔布置图 根据河床断面形态,将左岸桥台桩号布置在K52+325.00。取4孔40m预应力混凝土T形梁为上部结构;钻孔灌注桩双柱式桥墩,桩径为1.6m,墩径取1.4m;各墩位置和桩号如图1所示;右桥台桩号为K52+485.00;该桥孔布置方案的桥孔净长度为155.80m大于桥孔净长度154.23m,故此桥孔布置方案是合理的。

2.3桥面最低高程 河槽弗汝德系数Fr= 223.119.809.49=0.104ccvgh<1.0。即,设计流量为缓流。桥前出现壅水而不出现桥墩迎水面的急流冲击高度。 2.3.1桥前壅水高度Z和桥下壅水高度Zq 冲刷前桥下流速'm=55003.72/1609.4931.49.49QsmsAj 天然桥下平均流速vom=3.00m/s 自然淤积孔隙率n为0.4,则天然空隙比e取0.67,查表知d50=3mm 冲刷前桥下流速:m=0.250.2550'3.723.29'3.7210.5(1)10.53(1)3.11mmcvvdvm/s

系数Kn=mom22==6.433.29-1-13.00 Ky=0.50.50.533.290.10.19.8mvg 桥前最大壅水高度:Z=22226.430.53()(3.293.00)0.32229.8momKnKyvvgm 桥下壅水高度取洪水和河床条件为一般情况,则:Zq=12Z=0.16m 2.3.2浪高h2

计算风速为21.53m/s,浪程内平均水深取河床平均水深8.60m,汛期顺风向到达

桥位断面形成的最大水面风距为1450m。浪高计算如下:229.800.0211421.53wgv

247.3009wvg

229.8145030.6553321.53wgDv 229.808.600.181817821.53wghv

2h

=0.450.7220.7220.00180.13th0.7th0.13th0.7=wwwwgDvghvghvgv 0.39m。

因2h/h=0.39/8.60=0.047<0.1,应取KF=2.42,则波浪高度:h2=KF2h=2.42×0.39=0.94m 按《公路工程水文勘测设计规范》,静水面以上浪高取2/3的波浪高度计0.66h2;

另外,波浪在墩前被阻挡时,墩前波浪高度将雍高,近似取雍高值为0.2h2,这样,静水面以上的波浪高度为波浪全高的0.86倍,即0.86h2=0.86×0.94=0.81m。 2.3.3波浪坡面爬高和河岸凹岸超高

桥头路堤和导流堤顶面高程应计入波浪坡面爬高,按式he=KKvR02h计算。 桥位在河湾内,桥面最低高程应计入两岸超高的一半,即0.5hw。

hw= 222.611800.299.80430.00vBgRm 凹岸对水流中线的超高为 0.5hw = 0.15 m

按设计洪水通过要求的桥面最低高程 Hmin=Hs+0jhhh= Hs+0.5Z +0.86h2+0.5hw+jh+Dh =457.00+0.16+0.81+0.15+0.5+2.70=461.32m

按Ⅵ-(1)级航道航道通航标准,要求的桥面最低高程 Ⅵ-(1)级航道最高通航水位的重现期为5年,对应最高通航水位,由p=1/5的流量即Q20%,计算相应的水位H20%求得H20%=455.00;通航净空高度为6.00m;通航净宽为30m。 Hmin=Htn+HM+Dh=455.00+6.00+2.70=463.70m 以上计算结果表明,通航要求控制桥面高程,桥面最低高程确定为463.70m。 2.4此冲刷为非粘性土河床冲刷,桥下断面一般冲刷后水深

hp

按一般冲刷64-2简化公式计算

hp= 0.660.90221.0411cmcBQAhQB

0.660.905500159.981.041.3312.3919.85472210.02700.97159.98m 按一般冲刷64-1公式计算 3/521/6mc

p

jc

hAQ

hLEdh



3/51/61.33550012.3919.240.97154.160.4639.49m



2.5桥墩局部冲刷深度hb 桥墩为双柱墩,墩柱直径1.40m,查墩形系数表K=1.0,0.242.2

0.0023

0.3750.49Kdd计算墩宽B1=1.40m。

65-2公式 行近水流19.85phm;= 1/62/31/62/30.46319.854.05/pEdhms 起动流速0.50.500.280.70.2830.70.54dm/s, 起冲流速0.550.55'00.120.50.1230.50.24dm/s,  0,为动床冲刷。0.54'

0.600.150.600.150

104.050.241.00.491.4019.852.700.54nbphKKBhm





65-2修正公式

行近水流19.85phm;4.05/ms

起动流速0.140.5700.7210296.0510pphhddd =0.140.570.7219.851019.85290.0036.05101.02/0.0030.003ms 起冲流速0.0530.053'00130.6450.6451.020.69/1.40dmsB K

=1.0,B1=1.40m;9.352.23lg9.352.23lg0.00301.020.00584.05dn

hb的回归值 K=0.46

'0.600.150.06801'000.46npbHhKBhd



 0.00790.600.150.0684.050.690.461.01.4019.850.0031.331.020.69m





hb的上限值 K=0.60

'0.600.150.06801'000.60npbShKBhd





0.00790.600.150.0684.050.690.601.01.2019.850.0031.741.020.69m





根据输沙平衡原理,当流速大于0很多时,将出现冲刷坑内输沙平衡,冲刷不再增加。 例中,4.05/ms大约为0=0.54m/s的8倍,冲刷深度还以0.54次方的指数函数增大,与实桥资料分布趋势不同。 取bSh值较为适宜。

2.6桥墩的最低冲刷线高程 minspbH=H-H-H=457.00-19.85-1.74=435.41m 2.7桥台冲刷 根据地形图桥位断面左右岸均有河滩,阻挡河滩水流长度各为LD=10m,阻水较多冲刷较深。按交通部科技攻关公式计算: 桥台形式采用带竖直前墙和上下游锥坡,两岸河滩受阻水流弗汝徳系数:220.99

0.0679.801.49Frgh

两岸分别阻水面积:214.9zDALhm 桥台冲刷深度:0.200.501.95szAhFrACC0.200.50

1.950.06714.91.00.903.95m

相关主题