确定桥面标高的方法-桥涵水文学

2023-11-20 理论教育版权反馈

【摘要】：桥面设计高程不低于式及式计算值的最大者。洪水泛滥范围内的河滩路堤的标高，应考虑设计水位、壅水高度、波浪侵袭高度等因素的影响。设计最高通航水位Htmax=62.35m，桥位河段无凌汛、流冰，试求桥孔长度和桥面标高。经调查桥位附近的波浪高度为0.46m。本河段无流冰、流木和较大的漂浮物，其他引起水位升高的因素可忽略不计。Ⅵ级航道的通航净空高度HM=4.5mHmin=Htmax+HM+ΔhD=62.35+4.5+1.89=68.74桥面标高以通航要求来控制，应采用68.74m。

1.不通航河段

（1）按设计水位计算桥面中心最低高程（图5-7）。

式中　Hmin——桥面中心最低高程，m；

HP——设计水位高程，m；

∑Δh——考虑壅水、浪高、河弯超高、水拱、局部股流壅高（水拱与局部股流壅高只取其大者）、床面淤高、漂浮物高度等诸因素的总和，m；

Δhj——不通航的桥下净空高度，见表5-12；

ΔhD——桥梁上部构造建筑高度，m，包括桥面铺装高度。

（2）按设计最高流冰水位计算桥面中心最低高程（对于北方寒冷地区）。

式中　HPB——设计最高流冰水位，m，应考虑床面淤高；

其他符号意义同前。

（3）桥面设计高程不低于式（5-19）及式（5-20）计算值的最大者。

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图5-7　不通航河流桥面高程示意图

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图5-8　通航河流桥面高程示意图

2.通航河流

通航河流的桥面中心最低高程（图5-8）除应满足不通航河流的要求外，同时还应满足式（5-21）要求：

式中　Htmax——设计最高通航水位，m，采用表5-14规定的各级洪水重现期水位；

HM——通航净空高度，m，查表5-17或表5-18；

其他符号意义同前。(www.chuimin.cn)

通航河流的桥面中心最低高程采用式（5-19）～式（5-21）三者计算结果的最大值。

洪水泛滥范围内的河滩路堤的标高，应考虑设计水位、壅水高度、波浪侵袭高度等因素的影响。

【例5-2】某三级公路跨越平原区次稳定河段，拟建一座中桥，桥位河段基本顺直，上游有河湾，两岸较为整齐，无坍塌现象，桥位处河流横断面如图2-21所示，河床土质为粗砂、砾石。建桥河段为Ⅵ（1）级航道，且为限制性航道。经水文计算知，此桥的设计流量为QP=3500m3/s，设计水位HP=63.65m，设计水位时河槽流量Qc=3190m3/s，河滩流量Qt=310m3/s，河槽平均流速vc=3.10m/s，全断面平均流速，总过水面积A=1340m2，河槽过水面积Ac=1030m2，河滩过水面积At=310m2。设计最高通航水位Htmax=62.35m，桥位河段无凌汛、流冰，试求桥孔长度和桥面标高。

解：（1）拟定桥孔长度。根据我国公路桥最小桥孔净长计算式（5-2），该桥位于次稳定性河段，有明显的河槽宽度，其桥孔净长为

上述计算结果是桥下宣泄设计洪水所需要的最小桥孔净长，应综合考虑桥前壅水、桥下冲刷和桥孔长度的关系，以及技术经济方面的要求分析比较确定。本航道为Ⅵ（1）航道，要求桥下净跨不得小于22m，可以满足要求。

（2）桥孔布设。根据桥位处河流横断面和现场勘察意见，初步拟定，上部构造采用预应力钢筋混凝土简支梁，选用标准跨径30m（桥墩中心间距），并假定墩宽1.0m。确定将左岸桥台桩号布置在K0+611.07处，采用4孔30m，另一桥台前缘位于桩号K0+730.07处。

根据桥位断面计算，桥孔净长Lj=4×30-3×1.0=117（m），大于最小桥孔净长111.62m，是合理的。

（3）确定桥面标高。

1）壅水高度。根据桥位断面图，桥下实有的毛过水面积为1053m2，采用式（5-10）计算，河滩路堤阻断的过水面积Atn=1340-1053=287（m2），河滩的断面平均流速，则河滩路堤阻断流量Qtn=Atnvt=287×1.00=287（m3/s），而，查表5-7，选用η=0.05。采用vch=2.60m/s。