第十二章大中橋位勘測設(shè)計(jì)12-1概論12-2橋位河段水流狀況和橋孔布置原則12-3橋孔長度計(jì)算12-4橋面高程計(jì)算12-5調(diào)治構(gòu)造物（課外閱讀）1第十二章大中橋位勘測設(shè)計(jì)12-1概論112-1概論橋涵分類規(guī)定《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTJB01-2003）條文橋涵分類標(biāo)準(zhǔn)表12-1212-1概論橋涵分類規(guī)定12-1概論橋涵布置一般原則橋梁應(yīng)根據(jù)公路功能、等級(jí)、通行能力及抗洪防災(zāi)要求，結(jié)合水文、地質(zhì)、通航、環(huán)境等條件進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)。特大、大橋橋位應(yīng)選擇河道順直穩(wěn)定、河床地質(zhì)良好，河槽能通過大部分設(shè)計(jì)流量的河段。橋位不宜選擇在河汊、沙洲、古河道、急彎、匯合口、港口作業(yè)區(qū)及易形成流冰、流木阻塞的河段以及斷層、巖溶、滑坡、泥石流等不良地質(zhì)的河段。當(dāng)橋址處有二個(gè)及二個(gè)以上的穩(wěn)定河槽，或?yàn)┑亓髁空荚O(shè)計(jì)流量比例較大，且水流不易引入同一座橋時(shí)，可在各河槽、灘地、河汊上分別設(shè)橋，不宜用長大導(dǎo)流堤強(qiáng)行集中水流。平坦、草原、漫流地區(qū)，可按分片泄洪布置橋涵。天然河道不宜改移或裁彎取直。312-1概論橋涵布置一般原則312-1概論橋梁縱軸線宜與洪水主流流向正交。對通航河流上的橋梁，其墩臺(tái)沿水流方向的軸線應(yīng)與最高通航水位時(shí)的主流方向一致。當(dāng)斜交不能避免時(shí)，交角不宜大于5°，當(dāng)交角大于5°時(shí)，宜增加通航孔凈寬。為保證橋位附近水流順暢，河槽、河岸不發(fā)生嚴(yán)重變形，必要時(shí)可在橋梁上、下游修建調(diào)治構(gòu)造物。調(diào)治構(gòu)造物的形式及其布置應(yīng)根據(jù)河流性質(zhì)、地形、地質(zhì)、河灘水流情況以及通航要求、橋頭引道、水利設(shè)施等因素綜合考慮確定。避免危及農(nóng)田，考慮橋址附近道路、渠道等其它建筑物的需要。

412-1概論橋梁縱軸線宜與洪水主流流向正交。對通航河流上的12-2橋位河段水流狀況和橋孔布置原則橋位河段水流狀況絕大多數(shù)的橋位是處于緩流河段，有縱向和側(cè)向收縮。從橋位上游相當(dāng)遠(yuǎn)處的斷面起，水面就開始壅高，并呈a1型壅水曲線。（圖12-3）512-2橋位河段水流狀況和橋孔布置原則橋位河段水流狀況（12-2橋位河段水流狀況和橋孔布置原則無導(dǎo)流堤時(shí)最大壅水?dāng)嗝嬖跇蚯凹s1個(gè)橋長處，有導(dǎo)流堤時(shí)則在上游堤端附近。水流接近橋孔時(shí)，急劇收縮而呈“漏斗”狀，無導(dǎo)流堤時(shí)收縮斷面（“頸口”）位于橋后附近某斷面，有導(dǎo)流堤時(shí)則位于橋位中線斷面。橋臺(tái)上下游兩側(cè)主流與河岸間形成回水區(qū)。壅水范圍內(nèi)，水流流速減小，挾沙能力降低，泥沙沉積；最大壅水?dāng)嗝娴南掠危髁魉僭龃?，挾沙能力加?qiáng)，河床發(fā)生沖刷，收縮斷面處的河床沖刷最嚴(yán)重；收縮斷面下游，水流又逐漸擴(kuò)散，逐漸恢復(fù)天然狀態(tài)，泥沙淤積。急流河段，橋下水深和橋前水深均為正常水深，但在橋墩迎水面出現(xiàn)一定高度的沖擊波。612-2橋位河段水流狀況和橋孔布置原則無導(dǎo)流堤時(shí)最大壅水12-2橋位河段水流狀況和橋孔布置原則橋孔布置原則保證設(shè)計(jì)洪水和它所挾帶的泥沙順利宣泄，滿足通航、流冰和漂浮物安全通過的要求。橋孔布設(shè)應(yīng)與天然河流斷面流量分配相適應(yīng)。橋孔不宜壓縮河槽，可適當(dāng)壓縮河灘。山區(qū)河流峽谷河段宜單孔跨越，在開闊河段可適當(dāng)壓縮河灘。河灘路堤宜與洪水主流流向正交，否則應(yīng)增設(shè)調(diào)治工程。712-2橋位河段水流狀況和橋孔布置原則橋孔布置原則712-2橋位河段水流狀況和橋孔布置原則應(yīng)盡可能照顧當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展規(guī)劃，與農(nóng)田水利設(shè)施相配合。建橋后的橋前壅水，不得對兩岸河堤、農(nóng)田、村鎮(zhèn)造成威脅；在平原地區(qū)尤為重要，往往以橋前壅水的允許高度作為橋孔長度的控制因素。對跨徑在50m以下的橋孔，盡可能采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑。主流深泓線上或主航道上不宜布設(shè)橋墩;在斷層、陷穴、溶洞、滑坡等不良地質(zhì)地段也不宜布設(shè)墩臺(tái)。812-2橋位河段水流狀況和橋孔布置原則應(yīng)盡可能照顧當(dāng)?shù)氐?2-3橋孔長度計(jì)算有關(guān)概念橋孔長度L（橋長）——設(shè)計(jì)水位上兩橋臺(tái)前緣之間的水面寬度。橋孔凈長Lj——橋長扣除全部橋墩寬度后的長度。確定原則首先滿足排水輸沙，保證設(shè)計(jì)洪水及其夾帶的泥沙順利宣泄。綜合考慮長度、壅水和沖刷的相互影響。912-3橋孔長度計(jì)算有關(guān)概念912-3橋孔長度計(jì)算沖刷系數(shù)法沖刷系數(shù)P——沖刷后與沖刷前的過水面積之比。別列柳伯斯基假定橋下過水面積擴(kuò)大到使橋下流速等于天然河槽流速時(shí)，橋下沖刷即停止。建議用天然河槽平均流速作為河槽沖刷停止時(shí)的平均流速。計(jì)算橋孔長度時(shí)，常采用天然河槽平均流速作為設(shè)計(jì)流速。1012-3橋孔長度計(jì)算沖刷系數(shù)法1012-3橋孔長度計(jì)算最小毛過水面積的計(jì)算（圖12-4）Ad：沖刷前橋墩所占的橋下過水面積Ax：沖刷前漩渦所占的橋下過水面積Ay：沖刷前橋下有效過水面積Aj：沖刷前橋下凈過水面積；Aj=Ay+Ax壓縮系數(shù)：Aq：沖刷前橋下毛過水面積。Aq=Aj+Ad橋墩阻水折減系數(shù)（12-5）1112-3橋孔長度計(jì)算最小毛過水面積的計(jì)算（圖12-4）A12-3橋孔長度計(jì)算按流量定義（見公式3-10）（12-6）各類河段的容許沖刷系數(shù)表12-3河段類別沖刷系數(shù)山區(qū)峽谷段≤1.2山前變遷段按地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定其它各類河段≤1.41212-3橋孔長度計(jì)算按流量定義（見公式3-10）（12-612-3橋孔長度計(jì)算橋長的確定（圖12-5）繪制過水面積累積曲線，從中選擇略大于Aq而水面寬度最小的橋臺(tái)布置方案。1312-3橋孔長度計(jì)算橋長的確定（圖12-5）繪制過水面積累12-3橋孔長度計(jì)算按規(guī)范C30經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算橋長峽谷河段可按河床地形布孔，不宜壓縮河槽，可不作橋孔最小凈長度計(jì)算。開闊、順直微彎、分汊、彎曲河段及灘、槽可分的不穩(wěn)定河段（12-9）1412-3橋孔長度計(jì)算按規(guī)范C30經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算橋長（12-912-3橋孔長度計(jì)算寬灘河段灘、槽難分的不穩(wěn)定河段（12-10）（12-11）（12-12）1512-3橋孔長度計(jì)算寬灘河段（12-10）（12-11）（12-4橋面高程計(jì)算橋面標(biāo)高定義：橋面中心線上最低點(diǎn)的高程。影響因素滿足泄流、通航、流冰和其它漂浮物通過的要求。壅水、波浪和水拱高度。河灣水位超高及河床淤積?？缭胶涌?、海灣時(shí)還應(yīng)考慮潮汐、海浪等因素。1612-4橋面高程計(jì)算橋面標(biāo)高1612-4橋面高程計(jì)算計(jì)算式（見圖12-7）非通航河流按設(shè)計(jì)水位計(jì)算按設(shè)計(jì)水位計(jì)算按設(shè)計(jì)最高流冰水位計(jì)算（12-13）

（12-14）

1712-4橋面高程計(jì)算計(jì)算式（見圖12-7）（12-13）12-4橋面高程計(jì)算（圖12-7）1812-4橋面高程計(jì)算（圖12-7）1812-4橋面高程計(jì)算通航河流通航河流的橋面設(shè)計(jì)高程除除滿足不通航河流的要求外，同時(shí)還應(yīng)滿足（12-15）

非通航河流和通航河流的不通航橋孔橋下凈空安全值表12-41912-4橋面高程計(jì)算通航河流（12-15）12-4橋面高程計(jì)算各種水面超高值計(jì)算橋前最大壅水高度（12-16）

表12-8橋下斷面設(shè)計(jì)平均流速

表12-7水流阻力系數(shù)

2012-4橋面高程計(jì)算各種水面超高值計(jì)算（12-16）表112-4橋面高程計(jì)算橋下壅水高度根據(jù)洪水漲落情勢和土質(zhì)易沖程度取值，一般情況取橋前最大壅水高度的1/2。壅水曲線曲線的精確繪制按水力學(xué)中的分段求和法進(jìn)行。2112-4橋面高程計(jì)算橋下壅水高度2112-4橋面高程計(jì)算橋位設(shè)計(jì)時(shí)，按二次拋物線近似計(jì)算。（12-20）

（圖12-9）2212-4橋面高程計(jì)算橋位設(shè)計(jì)時(shí)，按二次拋物線近似計(jì)算。（112-4橋面高程計(jì)算波浪高度（見圖12-8）水面受風(fēng)的作用而呈現(xiàn)起伏波動(dòng)，并沿風(fēng)向傳播，形成波浪。波面凸起的最高點(diǎn)稱為波峰，波面凹下的最低點(diǎn)稱為波谷。相鄰的波峰與波谷之間的垂直跟離稱為波浪高度，相鄰兩個(gè)波峰(或兩個(gè)波谷)之間的水平距離稱為波浪長度，波浪傳播的距離稱為浪程。大小與風(fēng)速、風(fēng)向、浪程、水深及橋位處的自然環(huán)境等直接相關(guān)。在水庫、湖泊以及河岸較寬闊的水域或洪水持續(xù)時(shí)間很久的河流上均需要考慮波浪對橋高的影響。2312-4橋面高程計(jì)算波浪高度（見圖12-8）2312-4橋面高程計(jì)算（圖12-8）2412-4橋面高程計(jì)算（圖12-8）2412-4橋面高程計(jì)算波浪高度計(jì)算式橋位處波浪高度以橋位靜水面以上波浪高度的2/3計(jì)算。（12-17）

2512-4橋面高程計(jì)算波浪高度計(jì)算式（12-17）2512-4橋面高程計(jì)算路堤（或?qū)Я鞯蹋┻吰绿幍牟ɡ烁叨刃毕虿ɡ伺栏撸?2-19）

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