《工程地质与桥涵水文》 课件-学习情境5 任务4孔径设计

学习情境5桥位设计

任务4孔径设计

《工程地质与桥涵水文》主要内容

一、桥孔布设的一般规定二、桥位河段水流图式三、桥孔长度四、桥面标高《工程地质与桥涵水文》一、桥孔布设的一般规定任务4孔径设计

桥孔是桥身下的用于流水通过的孔洞。桥孔布设必须保证设计洪水以内的各级洪水和泥沙安全通过，并满足通航、流冰及其他漂浮物通过的要求。

一、桥孔布设的一般规定任务4孔径设计

桥孔布设应适应各类河段的特征及演变特点，避免河床产生不利变形，且做到经济合理。建桥后引起的桥前壅水高度、河床变形，应在安全允许范围之内。如建桥后的桥前壅水不得对两岸河堤、农田、村镇造成威胁，这点在平原地区尤为重要，通常以桥前壅水的允许高度作为桥孔长度的控制因素。

一、桥孔布设的一般规定任务4孔径设计

桥孔布设应考虑桥位上下游已建或拟建的水利工程、航道码头和管线等引起的河床演变对桥孔的影响。桥位河段的天然河道不宜开挖或改移。需要开挖、改移河道时，应通过可靠的技术经济论证。

一、桥孔布设的一般规定任务4孔径设计

应与天然河流断面流量分配相适应。在稳定河段上，左右河滩桥孔长度之比应近似与左右河滩流量之比相当;在次稳定和不稳定河段上，桥孔布设必须考虑河床变形和流量分布变化趋势的影响。桥孔不宜压缩河槽，可适当压缩河滩。主流深泓线上不宜布设桥墩。

一、桥孔布设的一般规定任务4孔径设计

跨越河口、海湾及海岛之间的桥梁，必须保证在潮汐、海浪、风暴潮、海流及海底泥沙运动等各种海洋水文条件影响下，正常使用和满足通航的要求。

内河通航河段，桥梁的布置应满足现行《内河通航标准》（GB50139）的规定，并应充分考虑河床演变和不同通航水位航迹线的变化。位于通航水域中的桥梁宜减少在通航水域设置桥墩，并宜设置于浅水区。可能遭受船舶或漂流物撞击的桥墩，应考虑船舶或漂流物的撞击作用，并应设置警示标志和必要的防撞设施。在有流冰、流木的河段上，桥孔应适当放大。一、桥孔布设的一般规定任务4孔径设计

应注意地质情况，桥梁的墩台基础不宜布置在断层、溶洞、滑坡等不良地质处。

二、桥位河段水流图式任务4孔径设计

桥位河段水流图式反映了桥位河段建桥后水流和泥沙运动的变化。可作为桥孔计算的依据。绝大多数的桥位是处于缓流河段。因此缓流河段的水流图式及其孔径计算方法，适用于大多数桥梁的孔径计算。

二、桥位河段水流图式任务4孔径设计

缓坡河段桥位河段的水流图式如右上角这个图图a)。

水流从桥位上游相当远处的断面①处起水面开始壅高，出现壅水曲线；水流接近桥孔时，急剧收缩呈“漏斗”状，到桥位下游附近的断面③’(有导流堤时到桥位断面③）处水面最窄，流速最大，形成桥位河段的“颈口”，称为收缩断面；收缩断面下游，水流又逐渐扩散，到断面④处才恢复天然状态。在水流收缩段的主流与河岸之间，由于水流分离现象，桥台上下游两侧将形成回流区。

二、桥位河段水流图式任务4孔径设计

建桥河段的冲淤情况：桥位河段的河槽纵断面图如右上角图b)。

在壅水范围内，水深沿流向逐渐增大，水流流速逐渐减小，挟沙能力降低，该段出现泥沙沉积。最高壅水断面的下游，水流流速增大，挟沙能力恢复并增强，该段河底出现淤积量沿程逐渐减小后转为河床冲刷，且收缩断面处的河床冲刷最严重。水流扩散段，该段沿流向冲刷由大变小逐渐恢复天然输沙平衡状态。

三、桥孔长度任务4孔径设计

沿着设计水位的水面线，两桥台前缘之间（埋入式桥台则为两桥台护坡坡面之间）的水面宽度，称为桥孔长度,用表示。

三、桥孔长度任务4孔径设计

桥孔长度扣除全部桥墩宽度（仍沿原水面线）后，则称为桥孔净长Lj。桥孔最小净长按以下规定确定。1.对于峡谷性河段上的桥梁，仅要求按河床地形布置桥孔，不宜压缩河槽，可不作桥孔最小净长计算。2.对开阔、顺直微弯、分汊、弯曲河段及滩、槽可分的不稳定河段，按下式计算桥孔最小净长。三、桥孔长度任务4孔径设计3.对宽滩河段，按下式计算桥孔最小净长：三、桥孔长度任务4孔径设计4.对滩槽难分的不稳定河段，用下式计算桥孔最小净长：四、桥面标高任务4孔径设计桥面设计高程是指桥面中心线最低点的高程。