【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)指南》（規(guī)范編寫(xiě)組， 2020 年）推薦 公式計(jì)算橋前最大壅水高度 ： ?Z= (?? ???? ) () 式中： ?Z—— 橋前最大壅水高度 （ m） ???? —— 天然狀態(tài)下橋孔的平均流速（ m/s） ,???? =????=?? —— 河槽平均流速（ m/s） ,?? ?? —— 河床質(zhì)中值粒徑，本設(shè)計(jì)中，因河床主要為沙礫，取 ?? g—— 重力加速度，取 ?? , —— 沖刷后橋下平均流速 （ m/s） , ?? , = = = m/s ?? —— 沖刷后橋下平均流速（ m/s） , XXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 ?? ?? , ?? ?? ?? ??—— 修正系數(shù)， ??= ?? √ = √ = —— 定床壅水系數(shù)， = √ = √ = ?Z= (?? ???? ) = ( )= m （ 2）計(jì)算橋 下 壅水高度 ? , 根據(jù) 《橋涵水文 （第四版）高冬光 王亞玲編著 》 表 632，按一般情況，? , ? =(3)計(jì)算浪高 根據(jù) 《橋涵水文 （第四版）高冬光 王亞玲編著 》 公式 637 ?? = ?? { ( ? ) }?? ( ) ( ? ) （ ） 式中： ?? —— 計(jì)算浪高（ m）即連續(xù)觀測(cè) 100 個(gè)波浪高度值的最大值 ； th —— 雙曲正切函數(shù) ； ??? —— 平均水深， ???= = =； D —— 計(jì)算浪程（ m）按最不利影響考慮， D= 600m； g —— 重力加速度（ = m/ ） ； ????—— 風(fēng)速， ????=20m/s； 所以， ( ??? ) = ( ) = ????{ ( ??? ) }= ???? = = h{ ( ? ) }== ( ?? ) = ( ) = ???? ( ) ?? ( ? ) = ???? = = XXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 ?? = = ?? = { ( ? ) } ( ) ( ? ) = = 計(jì)算橋面高度和計(jì)算水位時(shí)，以橋位處波浪高度 ?? 的三分之二計(jì)入。 （ 4）橋面標(biāo)高確定 (a)按不通航情況 ???? ??=????+∑?h+??? +??? （ ） 式中： ???? ??—— 橋面最低高程（ m） ； ????—— 設(shè)計(jì)水位（ m）， ???? ； ∑?h—— 各種水面升高值總和， ∑?h=? ?? =+2 =； ??? —— 橋下凈空安全值（ m），據(jù) 《橋涵水文 （第四版）高冬光 王亞玲編著 》 表636， ??? ； ??? —— 橋梁上部構(gòu)造建筑高度（本設(shè)計(jì)橋面鋪裝 ，預(yù)應(yīng)力混凝土 T 梁梁高 ）， ??? ； ???? ??=????+∑?h+??? +??? =+++= (b)通航河流的橋面高程除滿足不通航河流的要求外，還應(yīng)滿足： ???? ??=???? +?? +??? （ ） 式中： ???? ??—— 橋面最低高程（ m） ； ???? —— 設(shè)計(jì)最高通航水位（ m）， ???? ； ?? —— 通航凈空高度，本設(shè)計(jì) 通航標(biāo)準(zhǔn)是洪排河Ⅵ級(jí)， 據(jù) 《橋涵水文 （第四版）高冬光 王亞玲編著 》 表 638， ?? =； ??? —— 橋梁上部構(gòu)造建筑高度（本設(shè)計(jì)橋面鋪裝 ，預(yù)應(yīng)力混凝土 T 梁梁高 ）， ??? ； ???? ??=??????+?? +??? =++= 故橋面最低標(biāo)高為 。 繪制通航界限圖 查 《 橋梁工程（第二版）邵旭東主編 》 表 122，航道等級(jí) Ⅵ （ 2），單向通航孔，XXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 凈高 ，凈寬 25m，上底寬 18m，側(cè)高 ，如圖 圖 通航界限圖 （尺寸單位： cm） 沖刷計(jì)算 本河段已假定為平原穩(wěn)定性河段，本河槽自然演變的影響不明顯，對(duì)該橋址地質(zhì)斷面圖分析，河床屬砂礫土壤，應(yīng)按砂礫土壤計(jì)算。 該橋上部結(jié)構(gòu)采用 4 孔 35m 預(yù)應(yīng)力混凝土 T 梁，下部結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土單排雙柱式橋墩，柱徑 D= ，鉆孔灌注樁樁徑 D= ；橋臺(tái)采用樁柱式，樁直徑 D= 。 （ 1）計(jì)算河床的一般沖刷 據(jù) 《橋涵水文 （第四版）高冬光 王亞玲編著 》 公式 733 ????=K ?? ?? ???? （ ） 式中： ????—— 般沖刷后最大水深（ m） ； ???? —— 橋下河槽最大水深 （ m） ； K—— 綜合系數(shù)， K=1+ √ =1+lg √ =,其中， ???? ??為河槽最大水深 ， H 為河槽平均水深 ， d 為床沙平均粒徑 ； A—— 單寬流量集中系數(shù) ， A=（ √ ） =（ √ ） = ； —— 為河槽寬度 40m； ?? —— 與相對(duì)糙率有關(guān)的指數(shù) — ，本設(shè)計(jì)取 ； —— 因墩臺(tái)側(cè)面渦流阻水而引起的過(guò)水面積折減系數(shù)，又稱壓縮系數(shù)， =????/ = （ ） =，其中 ， 為橋墩凈間距 ； —— 因橋墩阻水而引起的過(guò)水面積折減系數(shù)，對(duì)于一般寬淺河流，可認(rèn)為各橋墩處的水深近似相等，則 =b/l=2/35= ,其中 b 是橋墩的寬度， l 為橋墩中心間距 ； —— 計(jì)算斷面的天然河槽流量 = /s； —— 橋下河槽通過(guò)的流量，當(dāng)不能擴(kuò)寬時(shí)， ?? XXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 /s, ?? 為天然狀態(tài)下，橋下河灘部分通過(guò)的流量 /s， ??為設(shè)計(jì)流量 ； ????=K( ) ?? ( ) ?? ???? ( ) ( ) = （ 2）計(jì)算河槽中橋墩的局部沖刷 對(duì)于非粘性土河床可采用以下公式計(jì)算局部沖刷： ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? （ ） 式中： —— 橋墩局部沖刷深度（ m） ； —— 墩形系數(shù)，查 《橋涵水文 （第四版）高冬光 王亞玲編著 》 表 741,取 ； —— 橋墩計(jì)算寬度 2（ m） ； h—— 墩前行近水深 h=； d—— 沖刷層內(nèi)泥沙平均粒徑 d=； v—— 墩前行近流速 v=Ed h =； ????—— 床沙啟動(dòng)流速，查 《橋涵水文 （第四版）高冬光 王亞玲編著 》 公式 712，???? ?? = = m/s； ???? —— 橋墩起沖流速（ m/s） , 查 《橋涵水文 （第四版）高冬光 王亞玲編著 》 公式 744, ???? ???? = m/s； n —— 指 數(shù) ， 查 《 橋 涵 水 文 （ 第 四 版 ） 高 冬 光 王 亞 玲 編 著 》 公式745,n=（ ?? ?? ） （ ） =； ?? ?? ?? ?? ???? ???? ???? ?? = = （ 3）確定墩臺(tái)的最低沖刷線 XXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 橋位河段為穩(wěn)定河段，河槽中的橋墩可以采用相同的最低沖刷線標(biāo)高，并以河槽中的最大水深計(jì)算沖刷深度，未考慮其它因素引起的沖刷， ?H=0 ， 總沖刷深度???? ???? ?? 最低沖刷線標(biāo)高 ???? ???? ???? 3 倒水河大橋設(shè)計(jì)方案比選 編制設(shè)計(jì)方案的主要原則 ，在橋梁設(shè)計(jì)中要求橋的適用性強(qiáng)、舒適安全、建橋費(fèi)用經(jīng)濟(jì)、科技含量高。對(duì)建在城市中的橋梁還特別注重美觀大方。由此，對(duì)于一定的建橋條件，根據(jù)側(cè)重點(diǎn)的不同可能會(huì)作出基于基本要求的多種不同設(shè)計(jì)方案，只有通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面的綜合比較才能科學(xué)的得出完美的設(shè)計(jì)方案。 ，綜合分析每一方案的有缺點(diǎn)，最后選定一個(gè)最佳的推薦方案。按橋梁的設(shè)計(jì)原則、造價(jià)低、材料省、勞動(dòng)力少和橋型美觀的應(yīng)是優(yōu)秀方案。但當(dāng)技術(shù)因素或是使用性質(zhì)候特殊要求時(shí)就另當(dāng)別論，注重考慮設(shè)計(jì)的側(cè)重點(diǎn)。 技術(shù)高，造價(jià)必然會(huì)高，個(gè)個(gè)因素是相互制約的。所以在比較時(shí)必須從任務(wù)書(shū)提出的要求以及地形資料和施工條件，找出所面臨的問(wèn)題的關(guān)鍵所在，分清主次。 ，無(wú)論哪種方案均要在滿足全斷面流量的情況下，根據(jù)已確定的橋長(zhǎng)及橋面最低標(biāo)高選擇橋型； ；還要考慮當(dāng)?shù)剡\(yùn)輸條件方面的情況；在滿足以上條件的情況下，要充分利用當(dāng)?shù)氐牟牧蟽?yōu)勢(shì)，考慮橋型要美觀，與當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境要協(xié)調(diào)，與公路等級(jí)要適應(yīng)，而且經(jīng)濟(jì)費(fèi)用要合理，要經(jīng)久耐用； 一 級(jí) 公路技術(shù)指標(biāo)為依據(jù) ，設(shè)計(jì)荷載： 公路 － Ⅰ 級(jí)，設(shè)計(jì)時(shí)速： 100 公里 /小時(shí) 。 根據(jù)水文條件和公路等級(jí)要求，初步擬定以下三種方案供比較選擇： 方案一， 預(yù)應(yīng)力混凝土 簡(jiǎn)支 T 型 梁橋 ， 標(biāo)準(zhǔn)跨徑 35m，全長(zhǎng) 152m， 4 孔 35m（如圖 所示） XXXX 大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 圖 預(yù)應(yīng)力混凝土 簡(jiǎn)支 T 型梁橋（尺寸單位： cm） 上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力 35m簡(jiǎn)支 T 梁（變截面，后張法），一幅五片梁。橫截面詳見(jiàn)圖 ，下部結(jié)構(gòu)采用雙柱橋墩和 U 形橋臺(tái) 。 圖 35m簡(jiǎn)支 T 梁 橋橫斷面 （尺寸單位： cm） 構(gòu)思宗旨 : ，它構(gòu)造簡(jiǎn)單，施工方便，其結(jié)構(gòu)尺寸易于設(shè)計(jì)成系列化和標(biāo)準(zhǔn)化，有利于在工廠內(nèi)或地上廣泛采用工業(yè)化施工，組織大規(guī)模預(yù)制生產(chǎn)，并用現(xiàn)代化的起重設(shè)備進(jìn)行安裝 ； ，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短工期，顯著加快建橋速度。 缺點(diǎn)：從運(yùn)營(yíng)條件來(lái)說(shuō)，簡(jiǎn)支梁橋在梁銜接處的撓曲線會(huì)發(fā)生不利于行車(chē)的折點(diǎn)，一般簡(jiǎn)支梁在梁銜接處設(shè)置成伸縮縫或橋面連續(xù)，伸縮縫造價(jià)較高，易受破壞，又無(wú)法避免行車(chē)的不舒適性；橋面連續(xù)也容易出現(xiàn)破壞（已建工程中簡(jiǎn)支梁上橋面連續(xù)出現(xiàn)破壞的 屢見(jiàn)不鮮），另外簡(jiǎn)支梁跨中彎矩較大，致使梁的截面尺寸和自重顯著增加，需要耗用材料多，這些都是簡(jiǎn)支梁橋的顯著缺點(diǎn)。 方案二， 鋼筋混凝土 箱型肋 拱 橋 ， 跨徑布置為 ，XXXX 大學(xué)本科畢業(yè)