桥位选择
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中华人民共和国行业标准城市桥梁设计准则CJJ 11-93主编单位:上海市政工程设计研究院批准部门:中华人民共和国建设部施行日期:1993年10月1日关于发布行业标准《城市桥梁设计准则》的通知建标[1993]320号根据原国家城建总局(81)城科字13号文的要求,由上海市政工程设计研究院主编的《城市桥梁设计准则》,业经审查,现批准为行业标准,编号CJJ 11-93,自1993年10月1日起施行。
本标准由建设部城镇道路桥梁标准技术归口单位北京市市政设计研究院负责归口管理,主编单位负责具体解释等工作,建设部标准定额研究所组织出版。
中华人民共和国建设部1993年5月3日1 总则1.0.1 为了在城市建设中设计道路桥梁时妥善处理与建桥有关的问题,保证桥梁的质量及发挥桥梁的效益,制订本准则。
1.0.2 本准则适用于城市道路的新建永久性桥梁和地道设计。
改建的桥梁亦可参照执行。
1.0.3 城市桥梁建设应符合《中华人民共和国城市规划法》的有关规定,并应符合使用要求、交通发展和城市发展需要,按照适用、安全、经济、美观的原则进行设计。
1.0.4 城市桥梁设计除执行本准则外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 一般规定2.0.1 城市桥梁可按其多孔跨径总长或单孔跨径的长度,分为特大桥、大桥、中桥和小桥等四类,见表2.0.1。
总宽度大于或等于30m的城市桥梁,可在原分类的基础上提高一类来考虑。
城市桥梁按总长或跨径分类表2.0.1注:多孔跨径总长,仅作为划分特大、大、中、小桥的一个指标。
梁式桥的多孔跨径总长,为桥台伸缩缝之间的距离;拱式桥为两岸桥台内起拱线间的距离,其他型式桥梁为桥面系车行道长度。
2.0.2 城市桥梁设计应符合城市规划的要求。
因技术、经济上的原因需分期实施,则应保留远期发展余地。
2.0.3 城市桥梁设计宜采用百年一遇的洪水频率,对特别重要的桥梁可提高到三百年一遇。
防洪标准较低的地区,若按百年一遇或三百年一遇的洪水频率设计,导致桥面高程较高而引起困难时,可按实际情况考虑,但仍须确保桥梁结构在百年一遇或三百年一遇洪水频率下的安全。
1.2 桥梁结构与设计《城市桥梁设计准则》CJJ11—932.0.3城市桥梁设计宜采用百年一遇的洪水频率,对特别重要的桥梁可提高到三百年一遇。
防洪标准较低的地区,若按百年一遇或三百年一遇的洪水频率设计。
导致桥面高程较高而引起困难时,可按实际情况考虑,但仍须确保桥梁结构在百年一遇或三百年一遇洪水频率下的安全。
2.0.4城市桥梁孔径,应按批准的城市规划中的河道及(或)航道整治规划,结合现状布设。
若无规划,则根据现状按设计洪水流量满足泄洪要求和通航要求布置,不宜过大改变水流的天然状态。
2.0.5桥梁结构应符合以下规定:(4)地震区城市桥梁结构的设计和布置应符合现行的《公路工程抗震设计规范》有关规定;2.0.10不得在桥上敷设污水管、煤气管和其他可燃、有毒或腐蚀性的液、气体管。
如条件许可。
允许在桥上敷设电讯电缆、热力管、自来水管、电压不高于10KV配电电缆,但必须采取有效的安全防护措施。
3.0.3 桥位选择,除符合整个城市规划要求外,还应符合下列要求:(1)适应城市车辆交通和行人的流向、流量需要,必须满足使用上的方便,吸引各种车辆和行人过桥;(2)水中设墩的桥位选择在河道顺直,河滩较窄、河床稳定的河段,并使桥位处高水位水流的流向与中、常水位水流的流向之间的偏差角最小;(3)水中设墩的通航河流上,还应按下列情况考虑:①墩(台)沿水流方向轴线应尽可能与水流流向一致,其偏角不得超过5o;如超过则通航净宽须相应加大。
②一般应不小于二个通航孔,水运繁忙的较宽河流上,应设多孔通航;河宽不足二个通航孔,应一孔跨过。
③桥位应离开滩险、弯道、汇流口或港口作业区及锚地。
④桥位上游河道的直线段长度,不得小于顶推船队长度的4倍,拖带船队或拖排船队的3倍,下游直线段长度,不得小于顶推船队长度的2倍,拖带船队或拖排船队的1.5倍,受潮汐影响较大(双向流水)河流,其上、下流直线长度不得小于顶推船队长度3倍,拖带船队或拖排船队的2倍。
桥梁设计要点1、构造形式及方案比选1)构造物选址(1)大桥、特大桥桥位一般听从路线的根本走向,并作为路线走向的重要掌握点。
路线设计时,应尽量正交布设或左右幅错孔正交布设。
条件受限制时也可承受斜交布置,但斜交角一般不宜大于30°。
(2)桥位应尽量避开断裂带、滑坡、泥石流、强岩溶以及其它不良地质地段,选在河岸稳固和基岩、坚硬土层外露或埋深较浅、地质条件良好的稳定地段。
(3)跨越不通航的行洪、排涝流量较大的季节性河道的桥梁纵轴线宜与洪水主流方向正交。
假设必需承受斜交跨越时,其桥墩应布置为洪水主流方向全都。
(4)桥梁及构造物选址尚应与国家有关部门〔如水利、航运、铁路、大型管道、电站、高压电缆、重要通信线路〕协调,获得相关审批。
(5)桥位比选应综合考虑工程造价、施工条件、对四周环境影响等因素,择优选用。
2)桥梁型式选择与上部构造设计(1)初步设计阶段,凡特大桥、大桥和特别桥梁形式,应做桥型方案比较,择优选用。
比选应当从桥位、桥型、跨径组合、造价掌握、施工组织等诸多方面进展深入、细致和全面地比较分析,为每座桥寻求最为恰当的桥型和桥式。
(2)桥型应依据所在区域的自然地理条件、材料来源、施工方法、高跨比和使用要求综合考虑后选定。
①常规桥梁尽量做到标准化、定型化、工厂化,装配化。
一般桥梁宜优先选用装配式预应力混凝土先简支后构造连续 T 梁。
②对于存在滑坡和泥石流的沟谷,承受大跨桥梁直接跨越,既能避开自然灾难对构造的破坏,又能减轻对本已格外脆弱的环境的不利影响。
③斜坡上桥梁根底施工困难,且施工对坡面植被及边坡稳定影响大,宜承受稍大的跨径。
④本工程具有多处典型的“V”型河谷,沟底两侧的岸坡格外陡峭,两岸地质条件较好的桥位可承受拱桥构造一跨跨越,但承受拱桥方案时需考虑施工场地及施工方案的实施可能性。
如两岸地质松散,外界干扰时极易垮塌时,可承受连续刚构或T型刚构桥型直接跨越岸坡,避开对地形环境破坏,保护生态。
⑤桥型选择时应当留意上下部的协调,避开消灭下部构造高度差异过大,导致桥梁整体抗震性能差。
第二节桥位选择❖高速公路、一级公路上的各类桥梁和二、三、四级公路上的小桥、涵洞及其与公路的衔接,一般就符合路线布设的规定设计。
❖二、三、四级公路上的特大桥、大、中桥位,应综合考虑,建在河道顺直、水流稳定、地质良好的地段上。
❖桥位选择和桥位设计必须保证顺畅的通过设计洪水和凌汛,满足通航要求,并与环境保护和引道路基等设施配合。
一、桥位选择1 一般要求1)服从路线的总方向并满足桥头接线的要求;2)应从政治、国防和国民经济发展的要求出发;3)要照顾群众利益,少占农田,避免拆迁有价值的建筑物等;4)应考虑到施工场地、材料运输、设置便桥等方面的要求;5)桥轴线一般应为直线。
2 水文1)桥位应选在河道顺直、稳定、狭窄和河槽明显的河段;2)应避免部分的的分汊、汇合、急弯和流冰流木阻塞等河段;3)桥轴线宜与中高水位的水流正交;4)与河岸斜交的桥位应避免在引道上游形成水袋与回流区;5)考虑未来河床变形的影响。
3 地形、地貌应尽量选在两岩有山嘴、高地等河岩稳定河段及两岩便于接线的开阔地段;应避免桥位上下游存在山嘴、沙滩及石梁等对水流有干扰的河段。
4 地质1)应尽量选在基岩和坚硬土层外露或地质构造简单、地基稳定处,避免活动性断层、滑坡、泥石流、强岩溶等不良地质地段;2)地震区的桥位选择应按交通部颁发的《公路工程抗震设计规范》有关规定执行。
5 通航1)桥位应选在航道稳定、顺直、有足够水深的河段;2)桥轴线应与主流正交,若不能,斜交角不宜大于5°;3)桥位应避开险滩、浅滩、急弯、卡口、水工设施等。
二、各类河段上的桥位选择❖山区峡谷河段:桥孔不得压缩水流,尽量一孔跨过。
❖山区开阔河段:选择河槽稳定、流速缓和处。
❖平原顺直(微弯)河段:选在河槽与河床走向一致,河槽流量较大处。
墩台基础深度应考虑边滩下移,置于同一深度。
❖平原弯曲(蜿蜒)河段:桥位选在河湾逼近河岸处,较稳定的河湾中部,并选择河床河槽方向接近平行处跨越。
❖平原分汊河段:桥位应尽量避开河汊,分流、会流点。
桥梁、涵洞1 桥梁设计原则1.1 桥梁设计的一般规定1. 桥梁应根据公路功能、等级、通行能力与抗洪防灾要求,结合水文、地质、通航、环境等条件进行综合设计。
特大桥、大桥桥位应选择在河道顺直稳定、河床地质良好、河槽能通过大部分设计流量的河段。
中桥桥位的选择原则上应服从路线的总方向,路桥应综合考虑。
一方面从整个路线或路线网的观点上看,要避免或减少因车辆绕道而增加的运输费用;另一方面从桥梁本身的经济性和稳定性出发,应尽量选择在河道顺直、水流稳定、河面较窄、地质良好、冲刷较少的河段上,以降低造价和养护费用,并防止因冲刷过大而发生桥梁倒塌的危险。
此外,一般应尽量避免桥梁与河流斜交,以避免增加桥梁长度而提高造价。
小桥涵的桥位的选择原则上应服从路线走向,当遇到不利的地形、地质和水文条件时,应采取适当的措施,不应因此而改变线路。
桥位不宜选择在河汊、沙洲、古河道、急弯、汇合口、港口作业区与易形成流冰、流木阻塞的河段以与断层、岩溶、滑坡、泥石流等不良地质的河段。
2. 桥梁纵轴线宜与洪水位主流流向正交。
对通航河流上的桥梁,其墩台沿水流方向的轴线应与最高通航水位时的水流方向一致。
当斜交不可避免时,交角不宜大于5°;当交角大于5°时,宜增加通航孔净宽。
3. 为保证桥位附近水流顺畅,河槽、河岸不发生严重变形,必要时可在桥梁上下游修建调治构造物。
调治构造物形式与其布置应根据河流性质、地形、地质、河滩水流情况以与通航要求、桥头引道、水利设施等因素综合考虑确定。
非淹没式调治构造物的顶面,应高出桥涵设计洪水频率的水位至少0.25m,必要时尚应考虑雍水高度、波浪爬高、斜水流局部冲高、河床淤积等影响。
允许淹没的调治构造物的顶面应高出常水位。
单边河滩流量不超过总流量的15%或双边河滩流量不超过25%时,可不设导流堤。
二级公路的特大桥与三四级公路的大桥在水势猛急、河床一遇冲刷的情况下,可提高一级洪水频率验算基础冲刷深度。
道路工程考试试卷及答案2010-10-12 08:39一.简要解释下列名词(共计20分,每个名词解释2分)1.第30位小时交通量:将一年365天8760个小时的交通量从大到小顺序排列起来,排在第30个小时的交通量称为第2.设计车速: 设计车速指在气候正常,交通密度小,汽车运行只受道路本身条件的影响时,一般驾驶员能保持安3.缓和曲线:设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的曲率连续变化的曲线。
:4.曲线超高(也叫超高):设置在直线与圆曲线之间或半径相差较大的两个转向相同的圆曲线之间的曲率连续变化5.停车视距:驾驶人员发现前方有障碍物到汽车在障碍物前安全停止所需要的最短距离。
二.填空题(共计30分,每空1分)1.按技术标准分类,我国公路共分为高速公路、一级公路、二级公路、(三级公路4)和四级公路。
2.按照道路在城市道路网中的地位、交通功能以及对沿线建筑物的服务功能,城市道路分为快速路、主干路3. 汽车在道路上行驶过程中需要克服的阻力有(10)、(11)和(12)。
4. 汽车行驶总的要求是(13)、(14)、(15)和(16 )。
三.选择题(共计25分,每个选择题5分)1.某双车道公路转弯路段需加宽,若其上行驶汽车后轴至前保险杠距离为5米,转弯半径R=125米,则加宽值(A):0.2,(B):0.1,(C):0.052.微丘地形是指起伏不大的丘陵,地面自然坡度在以下,相对高差在以下。
(A):3°、100米,(B):20°、200米,(C):20°、100米3. 我国《标准》规定,除可不设缓和曲线外,其余各级公路都应设置缓和曲线。
(A):三和四级公路,(B):四级公路,(C):乡村公路4.假定路面混凝土板变形完全受阻,在中午时间段混凝土板产生翘曲应力,此时板底弯拉应力是荷载应力____(A)减;(B)加;(C)不考虑5.相同车辆荷载作用下,最大弯沉值相同,那么弯沉盆半径较大的路面结构较弯沉盆半径较小的路面结构的刚度是(A)小;(B)大;(C)相同;(D)与弯沉盆半径无关。
1 新、老桥设计的主要技术参数的比较厦门至成都的319国道我省境内段以逐段按二级公路标准进行改造,其中某桥老桥由上级主管部门鉴定属危桥,为考虑该路段今后改造接线顺畅、施工方便等原因,特另选桥位新建一座桥梁,现将其新、老桥主要技术参数比较如下:主要技术参数 319国道某桥新老桥面中心标高(米) 121.17 121.05设计洪水频率 1/100 1/50孔径及结构形式 4孔16米钢筋砼T梁 5孔8米乱石拱桥梁全长(米) 84.4
2 53.2相互位置新桥位于老桥下游70米以上比较可以看出:新老桥桥面中心标高基本一致,新桥的结构形式有所改进,新桥的桥孔净跨比老桥增大,新桥的桥梁全长比老桥增长。
作为新建一座桥梁,由于公路等级的提高,相应桥梁的各种技术参数均应有所提高,但以上的比较结果中,似乎觉得新桥的桥孔净长比老桥增长太多,何况同一跨径的钢筋砼T型梁桥的桥下有效过水面积要比石拱桥改善很多。
从施工图预算看,该钢筋砼T型梁桥每延米建筑安装工程的平均单价以达2.4万元,试想如在满足使用的前提下,桥梁全长缩短10米,就是为国家节约投资二十余万元。
2 正确合理进行桥位设计
2.1合理选择桥位桥位设计首先就要合理选择桥位,桥位应选在符合水文、地形、地物、地貌及工程地质等方面的要求处,对通航河道还应符合通航方面的要求。
水文方面桥位应选在河道顺直、稳定、滩地校高、较窄,且河槽能通过大部分计算流量的河段上。
从现场观察,新桥桥位的河滩较宽,加上桥轴前进方向河滩靠岸处有一条人工开挖的农田灌溉水渠,经洪水的冲刷,使河滩中有一堆较大沉积物,平常上面长有杂草和灌木,新桥建成后需作必要的河床疏导、整治。
总体看来新桥桥位没有老桥桥位理想。
2.2合理进行水文计算,经济布设桥孔长度水文计算的目的就是推求符合相应频率的设计洪水水位流量。
在此之前还要正确划分所设计的桥位属于何种类型的河段,并在实地在形态断面上合理划分河槽、河滩,合理确定河槽与河滩的洪水糙率系数。
现该桥的设计流量与桥孔净长计算如下:一、基本情况该桥址中心桩号为319国道K1037+959.6处,系山区河流,其上游约70米处有一座5孔8米的石拱桥,桥面标高121.05米,河槽内为砂砾,经调查历史最高洪水位标高为119.00米,下游洪水位标高为118.83米,推算出桥位处历史最高洪水位标高为118.93米,测得水面比降为1‰。
二、形态断面流量、流速计算河滩、河槽的过水面积W和水面宽度B计算见附表:因水面宽大于平均水深的10倍,所以计算滩、槽断面的流速时水力半径用滩、槽的平均水深代替,湿周用水面宽代替河滩部分:Ht=Wt/Bt=(126.45+75.84)/(87.60+47.60)=202.29/135.2=1.5mVt=mHt2/3I1/2=25×1.502/3×0.0011/2=1.04m/sQt=WtVt=202.29× 1.04=210.38m3/s河槽部分:Hc=Wc/Bc=194.63/54.65=
3.56mVc=mHc2/3I1/2=40× 3.562/3×0.0011/2=2.95m/sQc=WcVc=19
4.63× 2.95=574.16m3/s全断面总流量Q总=Qt+Qc=210.38+574.16=784.54m3/s全断面平均流速Vo=Q总/W总=784.54/396.92=1.98m/s 取设计流量为:Qs=790m3/s三、桥孔净长计算该河段属稳定河段,按河槽宽度公式:Lj=K(Qs/Qc)nBc进行计算因稳定河床K=0.84 n=0.90则有 Lj=0.84×(790/574.16)0.9×54.65=61m经比较确定上部构造采用4孔16米钢筋砼简支梁桥,即实际桥孔净长为64.0米。
以上桥孔净长是根据河槽宽度公式计算而来。
我们知道河槽是河流宣泄洪水和输送泥沙的主要通道,河槽往往是常年流水,底沙处于运动状态,植物不易生长。
而河滩则只是在汛期才有流水,无明显的底沙运动,通常有草类、树木等植物生长。
从该桥的水文调查得知,其常年流水的河槽并没有54.65米宽。
根据《公路桥位勘测设计规范》JTJ062-91[3]的如下各条规范:第7.1.2条对水文计算的基本资料应审核其可靠性、独立性、一致性和系列代表性。
第7.1.3条水文计算可根据资料情况及地区特点采用多种方法计算,经分析论证后选用其合理的计算成果。
第8.2.2条影响桥孔净长的因素较多,除进行必要的桥长计算外,尚应结合桥位地形、断面形态河床地质、桥前雍水、冲刷深度、桥头引道填土高度等综合分析确定桥孔净长。
第8.3.5条山区河段的桥孔布设。
开阔河段桥孔布设允许压缩河滩,但不能压缩河槽。
桥头河滩路堤应尽量与洪水主流流向正交,否则应增大桥孔。
又根据实际情况,在设计水位,河滩、河槽的洪水糙率系数,洪水比降参数都不改变的情况下,只将河槽河滩的划分稍作调整,河滩的范围为K1037+840~K1037+927.76与K1037+958~K1038+029.85,河槽的范围为K1037+927.76~K1037+958,河滩、河槽的累计过水面积及宽度计算如下:Wt1=126.45m2 Bt1=87.60m Wt2=157.01m2 Bt2=71.85m Wc=113.46m2 Bc=30.40m 然后计算出洪水流量为Q总=673.99m3/s。
计算桥孔净长时取设计流量为Qs=700m3/s。
按河槽宽度公式计算得桥孔净长为:Lj=48.25m按单宽流量公式计算得桥孔净长为:Lj=54.36m通过以上两种方法计算,综合考虑可取桥孔净长为Lj=54m
3 几点认识
3.1桥位设计的合理与否直接影响桥梁的基本尺寸和布局,亦直接决定桥梁在修建和使用过程中是否达到最合理、最经济。
应正确理解、灵活运用《公路桥梁勘测设计规范》。
3.2应根据场地条件、河流平面外形和河流的稳定程度等因素合理确定桥梁所处的河段是属于哪一类型的河段。
3.3桥位应选择在河道顺直、稳定、滩地较高、较窄、河岸稳固、工程地质较好的河段上。
3.4河床的滩、槽划分准确与否,对桥孔长度计算影响极大,应根据河段平面形态、植被分布情况在桥位现场认真调查研究合理划分河床滩、槽。
3.5为合理划分河床滩、槽及真实地计算洪水流量,应在河床纵断面测量时根据河床断面形状变化点和一定距离中加设测点桩,并且断面测量的纵、横向偏差应符合规定要求。
3.6河滩、河槽的洪水糙率系数、水面比降等均应按规范规定合理确定。
3.7对桥位设计流量和桥孔净长的推算结果应根据多种因素综合分析论证确定。