2、水文计算
基本资料：桥位于此稳定河段，设计流量31%5500/S Q Q m s ==，设计水位457.00S H m =，河槽流速 3.11/s c v m =，河槽流量3C Q =4722m /s ，河槽宽度c B 159.98m =，河槽平均水深c h 9.49m =，天然桥下平均流速0 3.00/M v m s =,断面平均流速=2.61m/s υ，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12.39mc h m =。
2.1桥孔长度
根据我国公路桥梁最小桥孔净长度公式计算。
该桥在稳定河段，查表知0.84，0.90。有明显的河槽宽度，则有： n 0.90j s c c L =K (Q /Q )B =0.84(55004722)159.98=154.16m ?÷?
换算成平面半径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 22
3.119.809.49=0.104c c v gh ?=＜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?
冲刷前桥下流速'm υ=5500 3.72/1609.493 1.49.49
Qs m s Aj ==?-?? 天然桥下平均流速3.00m
自然淤积孔隙率n 为0.4，则天然空隙比e 取0.67，查表知d 50=3
冲刷前桥下流速：m υ0.250.2550' 3.72 3.29' 3.7210.5(1)10.53(1)3.11m
m c v v d v -==+-+??-
0.50.50.533.290.10.1v ==- 桥前最大壅水高度：?22
226.430.53()(3.29 3.00)0.32229.8
m om KnKy v v g ?-=-=? 桥下壅水高度取洪水和河床条件为一般情况，则：?
12
?0.16m 2.3.2浪高?h 2 计算风速为21.53m ，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：
22
9.800.0211421.53w g v == 247.3009w v g = 229.8145030.6553321.53w gD v ?== 22
9.808.600.181817821.53w gh v ?== ?2h =0.450.7220.7220.00180.13th 0.7th 0.13th 0.7=w w w w
gD v gh v gh v g
v ?????? ??????????????? ??????????????? ????????????? 0.39m 。 因?2h h 0.39/8.60=0.047＜0.1，应取2.42，则波浪高度：?h 2?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?h 2；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?h 2，
桥梁设计流程 1.设计资料和技术指标（地形、地质、气象水文、活载、道路等级等） 2.总体方案设计（纵向线路、桥式方案比选、横断面设计等） 3.详细设计（重要构件的尺寸拟定和细节设计） 4.手算或软件计算（成桥阶段内力和变形、施工阶段内力和变形） 针对软件计算： （1）建模 （2）荷载输入 （3）边界条件 （4）运行分析 5.根据相关规范进行强度、刚度、稳定性验算（钢结构还应做疲劳验算） 我国桥梁设计程序，分为前期工作及设计阶段。前期工作包括编制预可行性研究报告和可行性研究报告。设计阶段按"三阶段设计"进行,即初步设计、技术设计与施工设计。 一、前期工作-- 预可行性研究报告和工程可行性研究报告的编制预可行性研究报告与可行性研究报 告均属建设的前期工作。预可行性研究报告是在工程可行的基础上，着重研究建设上的必要性和经济上的合理性；可行性研究报告则是在预可行性研究报告审批后，在必要性和合理性得到确认的基础上，着重研究工程上的和投资上的可行性。 这两个阶段的研究都是为科学地进行项目决策提供依据，避免盲目性及带来的严重后果。 这两个阶段的文件应包括以下主要内容： 1、工程必要性论证，评估桥梁建设在国民经济中的作用。 2、工程可行性论证，首先是选择好桥位，其次是确定桥梁的建设规模，同时还要解决好桥梁与河道、航运、城市规划以及已有设施（通称"外部条件"）的关系。 3、经济可行性论证，主要包括造价及回报问题和资金来源及偿还问题。 二、设计阶段-- 初步设计、技术设计和施工设计（三阶段设计） （1）初步设计按照基本建设程序为使工程取得预期的经济效益或目的而编制的第一阶段设计工 作文件。该设计文件应阐明拟建工程技术上的可行性和经济上的合理性，要对建设中的一切基本问题作出初步确定。内容一般应包括：设计依据、设计指导思想、建设规模、技术标准、设计方案、主要工程数量和材料设备供应、征地拆迁面积、主要技术经济指标、建设程序和期限、总概算等方面的图纸和文字说明。该设计根据批准的计划任务书编制。 （2）技术设计 技术设计是基本建设工程设计分为三阶段设计时的中间阶段的设计文件。它是在已批准的初步设计的基础上，通过详细的调查、测量和计算而进行的。其内容主要为协调编制拟建工程
2、水文计算 基本资料：桥位于此稳定河段，设计流量31%5500/S Q Q m s ==，设计水位 457.00S H m =，河槽流速 3.11/s c v m =，河槽流量3 C Q =4722m /s ，河槽宽度c B 159.98m =，河槽平均水深c h 9.49m =，天然桥下平均流速0 3.00/M v m s =,断 面平均流速=2.61m/s υ，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12.39mc h m =。 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： n 0.90 j s c c L =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= 2 2 3.119.809.49 =0.104c c v gh ?= ＜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
《桥涵水文》大作业及要求 题目一：计算题 对某水文站22年不连续的年最大流量进行插补和延长后，获得n =32年的连续年最大流量系列（如表1所示）。采用耿贝尔曲线作为理论频率曲线，试计算 1%Q 和2%Q 。 表1 年最大流量表 序号 年份 流量（m 3/s ） 序号 年份 流量（m 3/s ） 1 1951 767 17 1967 3408 2 1952 1781 18 1968 2088 3 1953 1284 19 1969 600 4 1954 1507 20 1970 1530 5 1955 2000 21 1971 2170 6 1956 2380 22 1972 1650 7 1957 2100 23 1973 840 8 1958 2600 24 1974 2854 9 1959 2950 25 1975 1300 10 1960 3145 26 1976 1850 11 1961 2500 27 1977 900 12 1962 1000 28 1978 3770 13 1963 1100 29 1979 1900 14 1964 1360 30 1980 1080 15 1965 1480 31 1981 1010 16 1966 2250 32 1982 1700 题目二：计算题 某公路桥梁跨越一条平原河流，桥位河段基本顺直，上游有河湾，河床平坦，两岸较为整齐，无坍塌现象。河槽土质为砂砾，河滩为耕地，表层为沙和淤泥。实测桥位河流横断面如图1所示，可作为水文断面进行流量计算。经调查确定，桩号K0+622.60为河槽和河滩的分界，选定粗糙系数为：河槽1 40c c m n = =，河滩1 30t t m n = =。调查的历史洪水位为63.80m ，洪水比降为0.3‰，试求其相应的历史洪水流量。
中小桥水文计算 一、设计流量的推算 由于沿线各河道无水文观察站及相关流量、洪水位、流速等资料，本项目桥梁设计流量采用经验公式及径流形成法计算，最终设计流量采用两种算法中较大流量。经验公式采用《广西水文图集》（1974年，广西壮族自治区水文总站）的地区经验公式；径流形成法公式采用桥涵设计手册－桥位设计中的暴雨径流简化公式。 1.水文分区： 由《广西水文图集》可查：路线起点至K80段为第七区，K80至终点为第九区。 2.设计流量经验公式： 设计洪水频率1/50：Q=0.0418F0.739H1.06J0.279 设计洪水频率1/100：Q=0.0714F0.74H0.959J0.324 式中：Q——相应频率洪峰流量（m3/s） H——相应频率流域平均24小时暴雨（mm） F——工程地点以上流域面积（Km2） J——工程地点以上主河槽平均比降（‰） 查《广西水文图集》图七可得项目路线各段区域最大24小时暴雨量： 起点～K80段：H=100mm K80～K100段：H=120mm K100～终点段：H=130mm 3.暴雨径流简化公式： Qp=Φ(h-z)(3/2)F(4/5) Qp——相应频率洪峰流量（m3/s） Φ——地貌系数 h——径流厚度（mm） z——被植被或坑洼滞留的径流厚度（mm） F——工程地点以上流域面积（Km2） 由1：50000地形图勾绘工程地点以上流域面积，并在外业调查时测量工程地点以上1.5Km 以上主河槽平均比降，并由以上数据推算各桥位处河道相应频率洪峰流量。 4.设计洪水：此处仅以K79+978处桥为例，其余列表见表―1、表―2。 （1）经验公式法 设计洪水频率：1/100 汇水面积(Km2)：F=30.501372 24小时暴雨最（mm）H=100 河床平均比降（‰）J=2.61 总设计流量（m3/s）Q= 101.18 （2）径流形成法 地貌系数：Φ=0.05 径流厚度（mm）：h=70 被植被或坑洼滞留的径流厚度（mm）：z=5 工程地点以上流域面积（Km2）：F=30.501372 总设计流量（m3/s）Q= 403.46 二、设计水位（试算设计水位）：仅以K79+978处桥为例，其余列表见表―3。 设计水位（m）：110.93 河槽湿周（m）ρc= 43.47 河滩湿周（m）ρt= 0 河槽过水面积（m2）Wc= 165.44 河滩过水面积（m2）Wt= 0 河槽水力半径Rc= 3.81 河滩水力半径Rt= 0 河槽平均流速(m/s)Vc= 2.49 河滩平均流速(m/s)Vt= 0 河槽设计流量（m3/s）Qc= 412.06 河滩设计流量（m3/s）Qt= 0 总流量（m3/s）Q＝Qc+Qt= 412.06 三、桥孔长度计算：仅以K79+978处桥为例，其余列表见表―4。 系数K q =0.95
一、设计洪水流量计算 1、已知资料 该桥上游流域面积2.607KM2，桥址以上干流长度2.40KM（见地形图附后），河道干流坡降0.03464，该河道上游为山区，下游则为丘陵区。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SK252-2000，该河道应按20年一遇洪水设计。 2、根据水文图集，该流域多年平均降雨量682毫米，多年平均24小时降雨量120毫米， 最大年降雨1466毫米。 流域特性参数K=L/J1/3×F2/5=2.40/0.250×1.467=6.571Cv=0.62。 3、20年一遇KP=2.24，H24均=120mm， 20年一遇H24均=120×2.24=268.8， 根据q m-H24-K曲线查得q m=14.0M3/S, 二十年一遇的最大洪峰流量Q=q m×F=14.0×2.40=33.6M3/S, 4、50年一遇KP=2.83， 50年一遇H24均=2.83×120=339.6， Qm=23.5M3/S 五十年一遇的最大洪峰流量Q=23.5×2.40=56.4M3/S, 二、桥孔的宽度确定 按无底坎宽顶堰计算桥孔过水能力，按水深1.2米，进行计算宽度B B=Q/1.5H3/2=33.8/1.5×1.23/2=20.0米 设计过水断面宽30-1.2×2=27.6米。 50年一遇校核水深H=[56.4÷(1.5×27.6)]2/3=1.59米。 三、冲刷计算 1、一般冲刷按以下公式计算 h p=(AQ S/UL j Ed1/6)3/5h max/h cp 式中h p桥下河槽一般冲刷后最大水深（m） Q s设计流量为56.4m3/s L j桥孔净长27.6m h max计算断面下河槽的最大水深=1.8m h cp计算断面桥下河槽的平均水深=1.2m d河床泥砂的平均粒径d=3mm μ压缩系数μ=0.850 E与汛期含砂量有关的参数E=0.66 A为单宽流量集中系数A=(B1/2/H)0.15=(91/2/1.2)0.15=1.15 h p=(AQ S/UL j Ed1/6)3/5h max/h cp=[1.15×56.4/(0.850×27.6×0.66×31/6)]3/5×1.8/1.2=3.17(m) 2、局部冲刷 采用公式：V=V z=Ed1/6Hp2/3=0.66×31/6×3.172/3=1.71(m/s) V0=(h p/d)0.14[29d+0.000000605(10+h p)/d0.72]1/2=(3.17/0.003)0.14×[29×0.003+0.000000605×（10+3.17）、0.0030.72]1/2=0.78（m/s） 1 V=0.75(d/h p)0.1(V0/Kξ)=0.75×(0.003/3.17)0.1×(0.78/0.98)=0.30(m/s) Kξ为墩型系数。 V＞V0 采用h b=KξKη1B0.6(V0－1 V)(V/V0) η1
桥涵水文分析与计算 一、概述 桥涵水文分析与计算，包括河流水文资料的调查搜集整理与计算，推求出我们桥涵所需要的设计水位和流量，拟定出桥长孔径、桥高和基础埋设深度。由于桥位所处的地理位置不同以及其它复杂因素，包括天然的和人为因素如潮汐、泥石流、修水库、开挖渠道等。我们调查搜集洪水流量的计算方法各有不同。 水文计算从大的方面来分：有水文（雨量）观测资料和无水文观测资料的水文计算。 从各河段特殊情况的不同又可分为，有水库的水文计算，倒灌河流的水文计算，平原或者山丘区的水文计算，还有潮汐河段、岩溶河段、泥石流河段等。不同情况的河流我们要有针对性的调查，搜集有关资料调查搜集资料很辛苦，跑路多收效有时还很小，但工作必需要做，要有耐心。 需要调查搜集的资料综合起来有：水系图，县志和水利志、地形图、形态断面、水文站（气象站）资料水库资料，倒灌资料、河道演度、河床淤积、雨力资料、洪水调查及比降的测量，原有桥涵的调查等，通过调查为下步洪水设计流量提供有关参数。 另外还要进行地质地貌调查，有些设计流量的计算参数也和土的颗粒组成、土壤的分类、密实度吸水率熔洞泥石流等有关，有的与设计流量无关，但与桥的安全性有关如土体稳定性、山体滑坡、湿陷性黄土软土地基等，一般野外采用看挖钻的方法，下面介绍一下土壤分类的一般常识，分为三类： 1.粘性土：塑性指数>1 I p I≤7；亚砂土或轻亚粘土1
石河大桥（K16+125） 水文计算书 第一章设计流量及设计水位计算………………………………………1页第二章桥长计算…………………………………………………………3页第三章桥面标高计算……………………………………………………3页第四章冲刷计算…………………………………………………………3页第五章设计采用值………………………………………………………4页 第一章设计流量及设计水位计算 一、参数选取 ?洪水比降： 洪水比降i采用外业勘测实测的水面比降，i=1.24‰。 ?河床粗糙系数的确定： 根据《桥位设计》表2-2-1，河槽粗糙系数采用m=1/n=53,河滩粗糙系数25。 ?形态流量计算： 外业调查到2001年山区洪水曾漫上老桥桥面约40cm左右（高程为109.001m）在此水位利用形态断面法推求桥位断面流量为146.3 m3/s。
计算形态断面处设计流量对应的各种数据表1-1设计 水位(m) 坐标距离 河床 标高 (m) 水 深 (m) 平 均 水 深 (m) 水 面 宽 度 (m) 过水 面积 (m2) 累计 面积 (m2) 合计 (m2) 总流 量 (m3/s) 平均 流速 (m/s) 109.001 109.207 -0.21 -0.11 0.0 0.00 0.00 50983.306 57811.121 109.02 -0.02 74.12 146.300 1.36 17.20 0.21 17.2 3.59 3.59 50982.342 57793.944 108.565 0.44 1.96 0.44 2.0 0.87 4.46 50982.232 57791.986 108.551 0.45 6.90 0.72 6.9 4.95 9.41 50982.477 57785.094 108.015 0.99 2.73 0.82 2.7 2.24 11.65 50982.257 57782.371 108.346 0.66 11.54 1.06 11.5 12.24 23.89 50981.265 57770.874 107.534 1.47 1.59 1.48 1.6 2.35 26.24 50981.031 57769.302 107.509 1.49 35.46 1.30 35.5 45.97 72.21 50980.271 57733.853 107.9 1.10 1.41 1.36 1.4 1.91 74.12 50979.942 57732.485 107.387 1.61 1.86 1.89 1.9 3.52 77.65 29.38 50979.969 57730.624 106.83 2.17 1.12 2.10 1.1 2.36 80.01 50979.92 57729.501 106.975 2.03 12.38 1.84 12.4 22.81 102.81 50978.615 57717.191 107.342 1.66 0.49 1.41 0.5 0.69 103.50 50978.562 57716.707 107.837 1.16 31.67 0.13 31.7 4.10 107.60 4.10 50970.822 57685.994 109.906 -0.91 6.88 50970.151 57679.147 h t m t Vt Qt h c m c Vc Qc 北滩0.94 25 0.85 62.7 河槽 1.85 53 2.82 82.7 南滩0.13 25 0.23 0.9 二、计算说明： 1、应用公式 ⑴河滩部分 h t= t t B w, V t=m t3 2 t h2 1 i,Q t=w t V t。 w t----河滩过水面积 B t---河滩水面宽度 h t---河滩平均水深 V t---河滩平均流速 Q t---河滩总流量 i---水面比降 ⑵河槽部分 h c= c c B w, V c=m c3 2 c h2 1 i,Q c=w c V c。 W c---河槽过水面积 B c---河槽水面宽度 H c---河槽平均水深 V c---河槽平均流速 Q c---河槽总流量 ⑶全断面总流量 Q=Q c+Q t ⑷全断面平均流速 V0= w Q 2、计算方法 根据调查洪水位，反算相应的洪峰流量。 根据桥位处的情况，北滩宽78.8米，m t=25，南滩宽31.7米，m t=25,河槽
桥涵水力水文 ——设计计算 一、设计基本资料 南方地区某二级公路上，拟修建一座跨越一条跨河流的钢筋混凝土简支梁中桥，梁高1.5m （包括桥面铺装在内），下部为单排双柱式钻孔柱墩，墩径为 1.2m；采用Ｕ型桥台，台长为6m，桥前浪程为1.2km，沿浪程平均水深为3.0m，无水拱和河床淤积影响，桥前最大壅高不超过0.6m。桥位河段基本顺直，桥面纵坡为+2%，桥下为六级航道，汛期沿浪程向为七级风力，推算设计洪水位为64.00m，推算设计流量为3400m3／s，桥下设计流量为河床平坦，两岸较为整齐，无坍塌现象。桥位处河流横断面桩号K0+622.60为河槽与河滩的分界桩。经调查，桥位河段历年汛期平均含沙量ρ约为3kg/m３，据分析桥下河槽能扩宽至全桥，但自然演 变冲刷为0m。粗糙系数为：河槽m c ＝44，河滩m t =29；洪水比降为0.3‰,历史洪水位水痕标 高为79.30m，河沟纵坡Ｉ与洪水比降基本相同。另据钻探资料，河槽部分在河底以下8m内 均为砂砾层，平均粒径_ d＝2mm,d50＝2.5mm,n c＝0.030；河滩部分在地面以下6m内为中砂， 表层疏松为耕地，n t＝0.025。桥位断面以上集雨面积为566km2,桥位上游附近有一个水文站（乙站），集雨面积为537km2，具有1955年至1982年期间24年断续的年最大流量资料；通过洪水调查和文献考证，该河历史上曾在1784年，1880年，1920年，1948年发生过几次较大洪水，其中1784年洪水量级大于1880年，特大洪水值认为是大于3500m3/s。在邻近流域的河流上，也有一个水文站（甲站），可搜集到1951年至1982年连续32年的年最大流量资料。两流域的特征基本相似，气候和自然地理条件基本相同，且两河流上都没有水工建筑物。 二、用相关分析法插补延长乙站流量资料 1、比较甲、乙两站均有实测资料并分别求出平均流量。（甲乙分别为 — Q x 、—Ｑ y 计）
第一章桩基础设计 一、设计资料 1、地址及水文 河床土质：从地面（河床）至标高32.5m 为软塑粘土，以下为密实粗砂，深度达30m ；河床标高为40.5m ，一般冲刷线标高为38.5m ，最大冲刷线为35.2m ，常水位42.5m 。 2、土质指标 承台尺寸：7.0m ×4.5m ×2.0m 。拟定采用四根桩，设计直径1.0m 。桩身混凝土用20号，其受压弹性模量h E =×104MPa 4、荷载情况 上部为等跨25m 的预应力梁桥，混凝土桥墩，承台顶面上纵桥向荷载为：恒载及一孔活载时： 5659.4N KN =∑、 298.8H KN =∑、 3847.7M KN m =∑g 恒载及二孔活载时： 6498.2N KN =∑。桩（直径 1.0m ）自重每延米为： 2 1.01511.78/4 q KN m π?= ?= 故，作用在承台底面中心的荷载力为： 5659.4(7.0 4.5 2.025)7234.4298.83847.7298.8 2.04445.3N KN H KN M KN =+???===+?=∑∑∑ 恒载及二孔活载时： 6498.2(7.0 4.5 2.025)8073.4N KN =+???=∑ 桩基础采用冲抓锥钻孔灌注桩基础，为摩擦桩 二、单桩容许承载力的确定
根据《公路桥涵地基与基础设计规范》中确定单桩容许承载力的经验公式，初步反算桩的长度，设该桩埋入最大冲刷线以下深度为h ，一般冲刷线以下深度 为3h ，则：002221 []{[](3)}2 h i i N p U l m A k h τλσγ==++-∑ 当两跨活载时： 8073.213.311.7811.7842 h N h =+?+? 计算[P]时取以下数据： 桩的设计桩径1.0m ，冲抓锥成孔直径为1.15m ，桩周长 2 22 02021211.15 3.6,0.485,0.7 4 0.9, 6.0,[]550,12/40,120, a a a u m A m m K Kp KN m Kp Kp ππλσγττ?=?== ======== 1 [] 3.16[2.740( 2.7)120]0.700.90.7852 [550 6.012( 3.33)]2057.17 5.898.78k p h h N h m =??+-?+??? +??+-==+∴= 现取h=9m ，桩底标高为26.2m 。桩的轴向承载力符合要求。具体见如图1所示。
设计原始资料 1.地形、地貌、气象、工程地质及水文地质、地震烈度等自然情况（1）气象：天津地区气候属于暖温带亚湿润大陆性季风气候区，部分地区受海洋气候影响。四季分明，冬季寒冷干旱，春季大风频繁，夏 季炎热多雨，雨量集中，秋季冷暖变化显著。年平均气温12.20C，最冷月平均气温-40C，七月平均气温26.40C。 （2）工程地质：地铁1号线经过地区处于海河冲积平原上，地形平坦，地势低平，地下水位埋深较浅，沿线分布了较多的粉砂、细砂、粉 土，均为地震可液化层，局部地段具有地震液化现象。沿线地层简 单，第四系地层广泛发育，地层分布从上到下依次为人工堆积层、 新近沉积层、上部陆相层、第一海相层、中上部陆相层、上部及中 上部地层广泛发育沉积有十几米厚的软土。 a.人工填土层，厚度5m，?k=100KP a； b.粉质黏土，中密，厚度15m，?k=150 KP a； c.粉质黏土，密实，厚度15m，?k=180KP a； d.粉质黏土，密实，厚度10m，?k=190KP a。 第一章方案比选 一、桥型方案比选 桥梁的形式可考虑拱桥、梁桥、梁拱组合桥和斜拉桥。任选三种作比
较，从安全、功能、经济、美观、施工、占地与工期多方面比选，最终确定桥梁形式。 桥梁设计原则 1．适用性 桥上应保证车辆和人群的安全畅通，并应满足将来交通量增长的需要。桥下应满足泄洪、安全通航或通车等要求。建成的桥梁应保证使用年限，并便于检查和维修。 2．舒适与安全性 现代桥梁设计越来越强调舒适度，要控制桥梁的竖向与横向振幅，避免车辆在桥上振动与冲击。整个桥跨结构及各部分构件，在制造、运输、安装和使用过程中应具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性。 3．经济性 设计的经济性一般应占首位。经济性应综合发展远景及将来的养护和维修等费用。 4．先进性 桥梁设计应体现现代桥梁建设的新技术。应便于制造和架设，应尽量采用先进工艺技术和施工机械、设备，以利于减少劳动强度，加快施工进度，保证工程质量和施工安全。 5．美观
贵州省惠水县三都至罗甸县羊里公路改扩建工程 桥涵水文计算 1 桥涵设计标准的v采用情况 设计洪水频率：大、中桥采用1/100 ， 小桥及涵洞均采用1/50； 设计荷载：公路—Ⅰ级 桥面宽度：大中桥：K52+200~ K75+380：(0.5+净—9+0.5)m K75+380~K102+600：(0.5+净—7.5+0.5)m 小桥涵宽度：与路基同宽。 地震基本烈度：路线所属地区地震动反应谱特征周期为0.35s，地 震动峰值加速度小于0.05g。地震烈度Ⅵ。 2 沿线桥梁、涵洞分布情况 沿线桥梁、涵洞的分布情况见表6-1，本合同段K线路线长度51.4Km，共设大、中、小桥梁15座，合计长1928.8m，占路线总长度的 3.75%。其中大桥7座，长1447.48 m；中桥7座，长460.28m；小桥1座，长21.04 m。设涵洞211道，平均过水构造物每公里4.377处。 沿线构造物统计表表6-1
3 沿线水系及水文概况 3.1 水系 路线所经过地区均在罗甸县境内，罗甸全县河流均属珠江红水水系。路线所经地区均属本水系中的濛江河干支流。 濛江河干支流濛江，发源于贵阳市花溪区党武乡对门寨附近。流经青岩镇、惠水县，进入县境边阳区罗沙、巴沙、董王和油闹乡的打告村油然附近与格凸河汇合，此段河道称为涟江。南流经交砚、冗翁、摆龙、木引、云里、罗里、罗化、逢亭、立亭、沟亭、所也、冗响、交广、凤亭、茂井、大亭乡，于班仁乡双江口注入红水河，此段河道称濛江。在县境内流程129.5公里，流域面积1259.2平方公里，多年平均流量45～88.8～165立方米/秒，天然落差417米。主要支流有坝王河、格凸河、八茂河、所也河、沟亭河、布讲河、逢亭河、拱里河、云里河。
桥涵水文分析与计算 (技术讲座稿) 一、概述 桥涵水文分析与计算，包括河流水文资料的调查搜集整理与计算，推求出我们桥涵所需要的设计水位和流量，拟定出桥长孔径、桥高和基础埋设深度。由于桥位所处的地理位置不同以及其它复杂因素，包括天然的和人为因素如潮汐、泥石流、修水库、开挖渠道等。我们调查搜集洪水流量的计算方法各有不同。 水文计算从大的方面来分：有水文（雨量）观测资料和无水文观测资料的水文计算。 从各河段特殊情况的不同又可分为，有水库的水文计算，倒灌河流的水文计算，平原或者山丘区的水文计算，还有潮汐河段、岩溶河段、泥石流河段等。不同情况的河流我们要有针对性的调查，搜集有关资料调查搜集资料很辛苦，跑路多收效有时还很小，但工作必需要做，要有耐心。 需要调查搜集的资料综合起来有：水系图，县志和水利志、地形图、形态断面、水文站（气象站）资料水库资料，倒灌资料、河道演度、河床淤积、雨力资料、洪水调查及比降的测量，原有桥涵的调查等，通过调查为下步洪水设计流量提供有关参数。 另外还要进行地质地貌调查，有些设计流量的计算参数也和土的颗粒组成、土壤的分类、密实度吸水率熔洞泥石流等有关，有的与设计流量无关，但与桥的安全性有关如土体稳定性、山体滑坡、湿陷性黄土软土地基等，一般野外采用看挖钻的方法，下面介绍一下土壤分类的一般常识，分为三类： I>1 1.粘性土：塑性指数 p I≤7； 亚砂土或轻亚粘土1< p
亚粘土 73.5； 0≤l I <0.5为硬塑 标贯>－3.5； 0.5≤l I <1为软塑 标贯<－7； l I ≥1 为极软 标贯<2； 淤泥是极软状态的粘性土，其含水量接近或大于液限，对于孔隙比大于1的轻亚粘土或亚粘土和孔隙比大于1.5的粘土均称淤泥。 2.砂性土：塑性指数p I ≤1 砾砂：粒径>20mm 的颗粒干燥时重量占全部重量25～50%； 粗砂：粒径>0.5mm 的颗粒干燥时重量占全部重量超过50%； 中砂：粒径>0.25mm 的颗粒干燥时重量占全部重量超过50%； 细砂：粒径>0.1mm 的颗粒干燥时重量占全部重量超过75%； 粉土：粒径>0.1mm 的颗粒干燥时重量占全部重量少于75%； 3.碎石卵石类土: 碎石、卵石粒径大于20mm 的颗粒干燥时的重量占全部重量超过50%； 角砾、园砾粒径大于2mm 的颗粒干燥时的重量占全部重量超过50%； 二 洪水流量的计算 （一）1.小流域山丘区设计洪水流量的计算：首先要找水文分区图
大桥水文计算书 主要设计成果汇总表 项目河槽河滩 设计流量Q1%（m3/s） 2902 设计水位（m） 175.25 设计流速V（m/s） 2.32 平均流速V平（m/s） 1.68 桥孔长度（m） 330 桥前壅水（m） 0.27 一般冲刷深度（m） 1.96 0.48 局部冲刷深度（m） 2.11 梁底最低标高（m） 176.32 一、流域概况 达诺河发源于大兴安岭山脉南麓的，是黑龙江右岸一大支流，该河由西向东流经沈家营子，于平安村、团山子分别汇入溪浪河、牤牛河后折向北流入松花江。河流长度265Km,流域面积12603 Km2，流域内植被良好，中、上游山丘地带生长茂密森林和次生林，平原区为耕地，流域内支流毛沟纵横，较大支流右岸有牤牛河，左岸有溪浪河，向阳山以上为上游段，支流汇入较多，地处中山、低山、丘陵区棕山峻岭，地势较高，海拔400～600m，地面比降1.5～5.0‰，谷窄流急，向阳山至牤牛河口为中游，属丘陵及河谷平原区，高程在200～400m，地面比降为0.15～1.0‰,河谷变宽，一般在2Km 以上，最宽达5Km ,水流变缓，河道弯曲，汛期洪水泛滥成灾。牤牛河口以下为下游段，属平原区，地势较低，高程150～170m地表平坦开阔，地面比降0.2～0.5‰，河谷较宽，一般3～15Km,水流缓慢，河道蜿蜒曲折且多串沟，河水常出槽泛滥成灾，属山前区宽滩性河段。本项目路线经过之处位于河流中游，河道较顺直稳定，复式断面，砂质河床，两岸平坦宽阔，河床比降较小，流速较缓，汛期洪水泛滥宽度达2～5Km。桥位上游汇水面积F=5642Km2 二、水文气象 流域内径流主要受降雨支配，夏季雨量充沛，年最大降水量为880mm，夏秋两季降水量占全年降水的70%以上,洪汛多发生在7、8、9月份，冬季枯水多雪，春季降水较少，约占全年的15%，因此春汛较小，故洪水设计流量，采用暴雨洪水流量。洪水时河水出槽，没溢两岸，泛滥宽度达3～5Km。 项目区域内处于大陆性寒温带季风气候区，其特点春季干旱多风，夏季温热多雨，秋季降温急剧，冬季严寒，一年四季分明，而春秋两季较短，寒冷期长，年平均气温2～40C，平均湿度55～65%，年日照时数约2500小时。最高气温发生在7月份，为36.20C, 最低气温发生在1月份，为-35.40C。最大冻深1.92m,最大冰厚1.13m,封冻日期11月中旬，封冻天数130～150天，翌年4月开河 年平均降雨量600～800mm，全年分布不均，多集中在夏秋汛期，占全年的65％～70％，24小时最大降雨量为125mm，3日最大降雨225mm，最大降雪厚度100cm。桥位处主导风向为东南，平均风速3～4m/s,最大风速25.8m/s,大风日数15～25天，多发生在春季。 三、工程地质和地震 桥位附近地质构造为内陆河流新生代第四纪冲、洪积层，根据桥址地质钻探资料及现场调查，河床表层为中粗砂，其下40m内为中等密实的粗砂、砾砂及角砾层。 本项目所在地区地震烈度，根据建设部建抗字[1993]13号文及《中国地震烈度区划图》（1990），地震基本烈度为Ⅵ度，依据交通部颁发的《公路工程抗震设计规范》的规定，桥梁结构可以不考
Global Mapper 在桥涵水文计算中勾绘汇水面积的应用 摘要】公路桥涵水文计算中，勾绘汇水面积是一项比较重要的工作，但是在实 际设计工作中，往往由于资料不齐全或者精度不够，导致该项工作的工作量较大，本文的方法利用地理空间数据云平台和GlobalMapper 软件，能快速的勾绘出项目区域内的分水岭，为进一步勾绘汇水面积提供方便。 【关键词】水文计算；汇水面积；分水岭 在公路桥涵设计工作中，计算桥涵设计流量的计算方法有很多，各种流量计 算方法因不同的产生背景及推导原理，计算结果也不尽相同，甚至有差别较大的 情况。故实际使用时通常进行各种计算方法的计算对比，或者结合各地区的实际 经验选取适合地区本身的计算方法。但是不管采用怎样的方法，汇水面积是计算 桥涵流量各种方法中均必须的选用的参数。因此，勾绘汇水面积是桥涵设计流量 计算工作中尤为重要的工作之一。 1 勾绘汇水面积的一般方法 汇水面积指的是雨水流向同一山谷地面的受雨面积。跨越河流、山谷修筑道 路时，必须建桥梁、涵洞。而桥梁涵洞孔径的大小、路线的设计高程等都要根据 这个地区的降水量和汇水面积来确定。汇水面积的边界线一般是由一系列的山脊 线和道路、桥涵连接而成。由山脊线与公路上的路线所围成的面积，就是这个山 谷在该桥（涵）位的汇水面积。在图上作设计的道路(或桥涵)中心线与山脊线(分 水线)的交点，沿山脊及山顶点划分范围线，该范围线及道路中心线所包围的区域就是雨水汇集范围。 山区河流（沟谷）按照地形图中河流（沟谷）的分布，勾绘山脊的连线；在 平原地区，地面分水线往往难以勾绘，需要配合实地勘查。当勾绘出地面分水线 以后，所包围的面积现在一般采用CAD 或者Google Earth等量算即可。 2 一般方法的限制条件 但是在实际桥涵设计工作当中，往往由于路线长度较长，桥涵数量较大，加 之实地实际测量高精度地形图范围远小于汇水面积所需要的范围，使得在部分项 目中，勾绘汇水面积成为一项极其繁重的工作。因此，采用一些便捷而高效的方 法来勾绘汇水面积就显得十分必要。 3 Global Mapper 勾绘汇水面积的应用方法 利用global_mapper 中的生成分水岭功能，并采用地理数据空间云网站的下载数据，结合CAD 或者Google Earth，勾绘汇水面积将更加便捷、高效。下面就将 这一方法做一简单介绍。 3.1 背景 Global Mapper 是一款地图绘制软件，能够将数据（例如：SRTM 数据）显示 为光栅地图、高程地图、矢量地图，并对地图作编辑、转换。本方法所采用的查 找分水岭功能只是其中的一个功能。地理空间数据云平台的英文名称是Geospatial Data Cloud，缩写为 GSCloud，平台访问网址：。地理空间数据云平台 的数据资源及模型服务免费提供。平台基于浏览器/服务器方式实现，简便易用【1】。 3.2 应用步骤 首先，注册后登陆地理空间数据云平台，在网站的“数据目录”功能中查找相关项目地理 位置，找并下载该区域的区域的“DEM 数字高程数据”。设计者可以根据地名、行政区划或者
水文计算书 ZKX+XXX XXX大桥 KX+XXX XXX大桥水文计算书 一概况 该处为XXX大桥，属于蒙江水系，蜿蜒曲折，河道自然坡降大，径流补给以雨水为主，桥址处覆盖层为粉质粘土，较厚，基层为泥灰岩夹页岩。此沟汇水 。 面积3.942 km，沟长2.52km，平均比降5.550 00 二参阅文献及资料 1、《公路工程水文勘测设计规范》（JTG C30-2015） 2、《公路桥位勘测设计规范》 3、《公路小桥涵设计示例》——刘培文等编 4、《公路桥涵设计手册（涵洞）》 5、《桥涵水文》——高冬光 6、《公路涵洞设计细则》（D65-04-2007） 7、《贵州省小桥涵设计暴雨洪峰流量研究报告》——贵州省交通规划勘察设计院 三水文计算 该项目水文计算共采用四种不同的方法进行水文计算，通过分析比较确定流量。 方法1：交通部公路科学研究所暴雨径流公式推算设计流量； 方法2：交通部公路科学研究所暴雨推理公式推算设计流量； 方法3：简化公式；
方法4：贵州省交通雨洪法（H 法）经验公式。 （1） 交通部公路科学研究所暴雨径流公式： βγδφ5423 )(F z h Q p -= （3-1） φ ——地貌系数，根据地形、汇水面积F 、主河沟平均坡度决定，取0.1 h ——径流厚度（mm ），取44mm Z ——被植被或坑洼滞留的径流厚度（mm ）,取10mm F ——汇水面积（km 2）,取3.94 β ——洪峰传播的流量折减系数，取1 γ ——汇水区降雨量不均匀的折减系数，取1 δ——湖泊或小水库调节作用影响洪峰流量的折减系数，取1 p Q ——规定频率为p 时的洪水设计流量（m 3/s ） 将各参数带入公式3-1，可得βγδφ5423 )(F z h Q p -==59.34（m 3/s ） （2）交通部公路科学研究所暴雨推理公式： F S Q n p p )(278.0μτ-= （3-2） p Q ——频率为p 的设计流量（3/m s ） p S ——暴雨力（/mm h ） 查暴雨等值线图（p ＝1％），得01.0S ＝80mm/h τ——汇流时间（h ） 采用公式2 3K ατ??=，L 为河沟长度 2.52（km ），z I 为主河沟平均坡度5.55（000），3K =0.193，2α=0.713， τ=0.55（h ）。 n ——暴雨递减指数 此处分区为I 区，取0.47。 μ——损失参数（mm/h ）
桥涵水文试题库 一、名词解释 1.输沙率:单位时间内通过过水断面的泥沙的重量.P220 2.重现期:等量或超量值随机变量在多年观测中平均多少年或多少次可能出现的时距.P228 3.桥孔净长;桥长扣除全部桥墩厚度后的长度.P278 4.相关系数:令r的平方=a与 a的乘积P253. 5.河川径流:地面径流和地下径流汇入河槽并沿河槽流动的水流.P210 6.径流系数:径流深度与降水量之比或净与量与毛雨量之比.P213 7.含沙量:单位体积浑水中所含泥沙的重量.P220 8闭合流域:当地面分水线与地下分水线相重合,流域内的地面径流及地下径流都将通过集流断面.P209 9.水拱现象:河中涨水或在峡谷山口下游河段急泻而下的洪水,可出现两岸低,中间高的凸形水面.P287 10.一般冲刷深度:一般冲刷停止时的桥下最大铅垂水深.P297 11.降水强度:单位时间内的降水量.P211 12.非闭合流域:P209 13.累计频率:等量或超量值随机变量频率的累计值.P228 14.设计洪水:按规定频率标准的洪水.P259 15.桥下河槽最低冲刷线:桥梁墩台处桥下河床自然演变等因素冲刷深度,一般冲刷深度及局部冲刷深度三者全部完成后的最大水深线.P306 16.流域:河流断面以上的集水区域,称为该断面以上河段的流域或汇水区.P208 17.副流:水流中由于纵横比降及边界条件的影响,其内部形成一种规模较大的旋转水流.P222 18PMP: 19.水力粗度:泥沙颗粒在静止清水中的均匀下沉速度.P219 二、选择题 1．下面哪个不是水文现象的特点 (B )P204 A．随机性 B．确定性 C．周期性 D．地区性 2．水文现象的发生、发展，都具有偶然性，其变化(C)P204-205 A．杂乱无章B．具有完全的确定性规律 C．具有统计规律D．没有任何规律 3．流域面积是指河流某断面以上（D)P208 A．地面分水线和地下分水线包围的面积之和 B．地下分水线包围的水平投影面积 C．地面分水线所包围的面积 D．地面分水线所包围的水平投影面积 4．某河段上、下断面的河底高程分别为725m和425m，河段长120km，则该河段的河道纵比降为(D)P207 A．0.25 B．2.5 C．2.5% D．2.5‰ 5．河网汇流速度与坡面汇流速度相比，一般(D) A．前者较大 B．前者较小 C．二者相等D．无法肯定 6．水量平衡方程式P－R－E＝△S（其中P、R、E、△S分别为某一时段的流域降水量、径流量、蒸发量和蓄水变量），适用于(D) A．非闭合流域任意时段情况B．非闭合流域多年平均情况 C．闭合流域任意时段情况D．闭合流域多年平均情况 7．水位观测的精度一般准确到(D) A．1m B．0.1m C．0.01m D．0.001m 8．用来表示输沙特征的常用指标是(A) A．输沙率、含沙量 B．流量、输沙率 C．含沙量、流量 D．输沙率、输沙量 9．频率为5%的洪水，其重现期为(C)P230 A．5年一遇 B．95年一遇 C．20年一遇 D．200年一遇 10．甲乙两河，通过实测年径流量资料的分析计算，获得各自的年径流均值和离均系数C V甲，C V乙如下：C v 乙＝0.25，二者比较可知(D)
各种桥梁结构示意图 斜拉桥结构图 1. 桥梁按体系划分可分为梁桥、拱桥、悬索桥、组合体系桥。 2. 桥梁的建筑高度是指桥面与桥跨结构最低边缘的高差。 3. 公路桥梁总长是指桥梁两个桥台侧墙尾端间的距离。 4. 下列桥梁中不属于组合体系桥梁的结合梁桥。 5. 以公路40m简支梁桥为例，①标准跨径、②计算跨径、③梁长这三个数据间数值对比关系正确的是①> ③>②。 6. 以铁路48m简支梁桥为例，①标准跨径、②计算跨径、③梁长这三个数据间数值对比关系正确的是①＝②<③。 7. 桥梁设计中除了需要的相关力学、数学等基础知识外，设计必须依据的资料是设计技术规范。 8. 我国桥梁设计程序可分为前期工作及设计阶段，设计阶段按“三阶段设计”进行，即初步设计、技术设计与施工设计。 9. 下列哪一个选项不属于桥梁总体规划设计的基本内容桥型选定。
二．判断题(判断正误，共6道小题) 10. 常规桥梁在进行孔跨布置工作中不需要重点考虑的因素为桥址处气候条件。 11. 斜腿刚构桥是梁式桥的一种形式。（×） 12. 悬索桥是跨越能力最大的桥型。（√） 13. 桥梁设计初步阶段包括完成施工详图、施工组织设计和施工预算。（×） 14. 桥位的选择是在服从路线总方向的前提下进行的。（×） 15. 一般来说，桥的跨径越大，总造价越高，施工却越容易。（×） 16. 公路桥梁的总长一般是根据水文计算来确定的。（√） 三、主观题(共3道小题) 17. 请归纳桥上可以通行的交通物包括哪些（不少于三种）请总结桥梁的跨越对象包括哪些（不少于三种） 参考答案： 桥梁可以实现不同的交通物跨越障碍。 最基本的交通物有：汽车、火车、行人等。其它的还包括：管线（管线桥）、轮船（运河桥）、飞机（航站桥）等。 桥梁跨越的对象包括：河流、山谷、道路、铁路、其它桥梁等。 18. 请给出按结构体系划分的桥梁结构形式分类情况，并回答各类桥梁的主要受力特征。 参考答案： 桥梁按结构体系可以分为：梁桥、拱桥、悬索桥、组合体系桥梁。 梁桥是主要以主梁受弯来承受荷载；拱桥主要是以拱圈受压来承受荷载；悬索桥主要是以大缆受拉来承受荷载；组合体系桥梁则是有多种受力构件按不同受力特征组合在一起共同承受荷载。 19. 请简述桥梁设计的基本原则包括哪些内容 参考答案： 桥梁的基本设计原则包括：安全、适用、经济和美观。 桥梁的安全既包括桥上车辆、行人的安全，也包括桥梁本身的安全。 桥梁的适用能保证行车的通畅、舒适和安全；桥梁运量既能满足当前需要，也可适当照顾今后发展等方面内容。 在安全、适用的前提下，经济是衡量技术水平和做出方案选择的主要因素。桥梁设计应体现出经济特