(河槽)局部冲刷计算
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4.4.1自然冲刷河床演变是一个非常复杂的自然过程,目前尚无可靠的定量分析计算方法,根据《公路工程水文勘测设计规范》(JTG C30—2002)中7.2条的要求,河床的自然冲刷是河床逐年自然下切的深度。
经深入调查,桥位处河段整体无明显自然下切现象,由于泥沙淤积,河床会逐年抬高,本次计算不考虑自然冲刷的情况。
4.4.2一般冲刷大桥建成后,由于受桥墩阻水影响,桥位断面过水断面减小,从而引起断面流速增大,水流挟沙能力也随之增大,会造成桥位断面河床冲刷。
根据地质勘察报告,桥位处河床为砂卵石层,河床泥沙平均粒径为40(mm )。
按《公路工程水文勘测设计规范》(JTG C30—2002)的技术要求,非粘性土河床的一般冲刷可采用64—2简化公式计算:()max 66.029.02104.1h B B Q Q A h cc p ⎭⎬⎫⎩⎨⎧-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=μλ公式中: h p ——桥下河槽一般冲刷后最大水深(m ); Q 2——桥下河槽部分通过的设计流量(m 3/s ); Q c ——天然状态下河槽流量(m 3/s );A ——单宽流量集中系数 15.0⎪⎪⎭⎫⎝⎛=H B A ;B C ——计算断面天然河床宽度(m );λ——设计水位下,桥墩阻水面积与桥下过水面积比值;μ——桥台前缘和桥墩两侧的漩涡区宽度与桥孔长度之比; B 2——桥下断面河床宽度(m ); h max ——桥下河槽最大水深(m )。
经计算:桥址处各设计频率一般冲刷深度成果见表4.4—1。
表4.4—1 XX 大桥一般冲刷计算成果表4.4.3局部冲刷根据XX 大桥桥型布置图,按《公路工程水文勘测设计规范》(JTG C30—2002)的技术要求,局部冲刷计算采用65—1修正式中的公式进行计算:当V >V 0时,10,00,'006.011,b )(K n V V V V v B K h v ⎭⎬⎫⎩⎨⎧---=ηξ h b —桥墩局部冲刷深度(m )从一般冲刷后床面算起; K ξ—墩形系数,K ξ=1.05; K η1—河床颗粒影响系数; B 1—桥墩计算宽度;V—一般冲刷后墩前行近流速(m/s);V0—河床泥沙起动流速(m/s);V,0—墩前泥沙起冲流速(m/s);n1—指数。
1、河滩部分一般冲刷注:非粘性土河床的一般冲刷(就一个公式)h p=[(h tm/h tq)5/3Q1/(μB tj)/(V H1)]5/6 Q1= Q P Q t1/(Q C +Q t1)h tm—桥下河滩最大水深;123.45-116.75=6.70mh tq—桥下河滩平均水深; 6.0mB tj—河滩部分桥孔净长;1240-362-38=840mV H1—河滩水深1m时非粘性土不冲刷流速;0.38m/s2、河槽部分一般冲刷计算注:64-2简化式 非粘性土河床的一般冲刷h p = 1.04(A d Q2/ Q C)0.90{B C/[(1-λ)μB cg ]}0.66h cm A d—单宽流量集中系A =(√B C/H C)0.15B C—天然状态下河槽宽度;362mH C—平滩水位时河槽平均水深;4.04mQ2—桥下河槽部分通过的设计流量;Q2= Q P Q C/(Q C +Q t1)3、河滩局部冲刷注:65-1按65-1式计算V=Ed1/6 h p2/3式中:V— 一般冲刷后墩前行进流速;V0=0.0246(h p/d)0.14√(332d+(10+ h p)/d0.72)E-含砂率,见P28式中:V0—河床泥沙起动流速;0.081748∵V > V0∴h b=KξKη1B10.6(V-V0’)/ [(V-V0’)/(V0-V0’)]n1式中:Kξ — 墩形系数; Kξ=1.10B1 — 桥墩计算宽度; B1=L-b=6-4=2mKη1 — 河床颗粒影响系数;Kη1 =0.8(1/d0.45+1/d0.15)V0’ — 墩前泥沙始冲流速;V0’=0.462(d/B1)0.06V0式中:d —河床泥沙平均粒径; 0.5mm (由地质资料可知)n1 —指数n1= (V0/V)**(0.25d-0.19)4、河槽桥墩局部冲刷按65—2式计算V0=0.28(d+0.7)0.5式中:V0—河床泥沙起动流速;V=(A d0.1/1.04)(Q2/ Q C)0.1{B C/[(1-λ)μB cg)]}0.34(h cm/h c)2/3V C式中:V— 一般冲刷后墩前行进流速;H C—平滩水位时河槽平均水深;4.04mQ2—桥下河槽部分通过的设计流量;Q2= Q P Q C/(Q C +Q t1)Q C—天然状态下河槽流量;6700 m3/sQ p —设计流量;13960 m3/s式中:V— 一般冲刷后墩前行进流速;V0’ — 墩前泥∵V > V0V0’=0.12(∴h b=KξKη2B10.6 h p0.15 [ (V-V0’)/V0]n2n2 —指式中:Kξ — 墩形系数; Kξ=1.10n2= (V0/V B1 — 桥墩计算宽度; B1=L-b=6-4=2mh p = 1.04(A d Q2/ Q C)0.90{B C/[(1-λ)μB cg)]}0.66h cmKη2 — 河床颗粒影响系数; Kη2 =0.375d0.24+0.0023/d2.2按6.2.1—1式计算,L j=K q(Q P/Q C)n3B c按6.2.1—2式计算, Lj=Q P/(βq C),β=1.19(Q c/Q t)0.10β—水流压缩系数q c —河槽平均单宽流量,q c=Q c/B c需要填充的数据床的一般冲刷—单宽流量集中系数d=(√B/H)0.15dA d—单宽流量集中系数A =(√B/H)0.15V0’ — 墩前泥沙始冲流速;V0’=0.12(d+0.5)0.55n2 —指数;n2= (V0/V)0.23+0.19lgd。
4.3 冲刷与淤积分析计算建桥后,由于桥墩的束水作用,桥位处河床底部将发生下切冲刷。
根据工程地质勘探报告,该桥桥址处,河床冲刷层为亚粘土。
河床的冲刷计算按粘性土河床处理。
4.3.1一般冲刷计算采用《公路桥位勘测设计规范》中8.5.4-1式85135'233.0⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫⎝⎛=L c mc c p I h h B Q A h μ(4-3式)式中, h p --桥下一般冲刷后的最大水深(m);Q 2--河槽部分通过的设计流量(m 3/s ); μ—桥墩水流侧向压缩系数,查《公路桥位勘测设计规范》中表8.5.3-1;h m c--桥下河槽最大水深(m ); c h --桥下河槽平均水深(m );A —单宽流量集中系数,5.0⎪⎪⎭⎫⎝⎛=H B A ,B 、H 为平滩水位时河槽宽度和河槽平均水深。
A=1.0~1.2'c B --桥下河槽部分桥孔过水净宽(m ) ,当桥下河槽扩宽至全桥时'c B 即为全桥桥下过水净宽;I L --冲刷坑范围内粘性土液性指数,在本公式中I L 的范围为0.16~1.19。
根据工程地质勘探报告,牧野桥I L =0.67。
经计算得:现状河道条件下,该桥100年一遇设计洪水位为72.73m 时,一般冲刷完成后,主槽最大水深h p 为9.19m ,最大冲坑深3.58m 。
按规划整治后的河道条件下,该桥100年一遇设计洪水位为71.30m 时,一般冲刷完成后,主槽最大水深h p 为6.42m ,最大冲坑深1.26m 。
4.3.2 局部冲刷计算牧野路卫河桥设计墩宽b=2.40m ,桥墩的走向与水流方向一致,墩形计算宽度B 1=2.40m ,查《公路桥位勘测设计规范》附录16,K ξ =0.98。
一、现状河道条件下,该桥100年一遇设计洪水位为72.73m 时,一般冲刷完成后,主槽最大水深h p 为9.19m ,H p /B 1=3.83>2.5,根据《公路桥位勘测设计规范》采用该规范中的8.5.4-3式V I B K h L b 25.16.0183.0ξ= (4-4式)式中,h b --桥墩局部冲刷深度(m);K ξ --墩形系数; B 1--桥墩计算宽度(m );h p--一般冲刷后最大水深 (m);d -- 河床泥沙平均粒径, d =0.0145(mm );V-- 一般冲刷后墩前行进流速(m/s)3261p h d E V = =1.43E —与汛期含沙量有关的系数,查《公路桥位勘测设计规范》中表8.5.3-2,E=0.66。
4.4.1自然冲刷河床演变是一个非常复杂的自然过程,目前尚无可靠的定量分析计算方法,根据《公路工程水文勘测设计规范》(JTG C30—2002)中7.2条的要求,河床的自然冲刷是河床逐年自然下切的深度。
经深入调查,桥位处河段整体无明显自然下切现象,由于泥沙淤积,河床会逐年抬高,本次计算不考虑自然冲刷的情况。
4.4.2一般冲刷大桥建成后,由于受桥墩阻水影响,桥位断面过水断面减小,从而引起断面流速增大,水流挟沙能力也随之增大,会造成桥位断面河床冲刷。
根据地质勘察报告,桥位处河床为砂卵石层,河床泥沙平均粒径为40(mm )。
按《公路工程水文勘测设计规范》(JTG C30—2002)的技术要求,非粘性土河床的一般冲刷可采用64—2简化公式计算:()max 66.029.02104.1h B B Q Q A h cc p ⎭⎬⎫⎩⎨⎧-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=μλ公式中: h p ——桥下河槽一般冲刷后最大水深(m ); Q 2——桥下河槽部分通过的设计流量(m 3/s ); Q c ——天然状态下河槽流量(m 3/s );A ——单宽流量集中系数 15.0⎪⎪⎭⎫⎝⎛=H B A ;B C ——计算断面天然河床宽度(m );λ——设计水位下,桥墩阻水面积与桥下过水面积比值;μ——桥台前缘和桥墩两侧的漩涡区宽度与桥孔长度之比; B 2——桥下断面河床宽度(m ); h max ——桥下河槽最大水深(m )。
经计算:桥址处各设计频率一般冲刷深度成果见表4.4—1。
表4.4—1 XX 大桥一般冲刷计算成果表4.4.3局部冲刷根据XX 大桥桥型布置图,按《公路工程水文勘测设计规范》(JTG C30—2002)的技术要求,局部冲刷计算采用65—1修正式中的公式进行计算:当V >V 0时,10,00,'006.011,b )(K n V V V V v B K h v ⎭⎬⎫⎩⎨⎧---=ηξ h b —桥墩局部冲刷深度(m )从一般冲刷后床面算起; K ξ—墩形系数,K ξ=1.05; K η1—河床颗粒影响系数; B 1—桥墩计算宽度;V —一般冲刷后墩前行近流速(m/s );V0—河床泥沙起动流速(m/s);V,0—墩前泥沙起冲流速(m/s);n1—指数。
采用人民交通出版社2002《公路水文勘测设计与水毁防治》P395
采用《公路工程水文勘测设计规范》P36-P42
K9+900-K10+340右侧改河计算
局部冲刷稳定深度h sm计算公式
h sm=[ψ'/C'(h/Δ)^(1/n0)-1]KθK m h
已知:汇水面积F= 4.35平方公里
坡降i=0.005
糙率n=0.013P92
边坡系数m=0.05
水流冲击护坡的交角θ35
计算过程:
设计洪水流量Q=1224.3立方米(采用福建省小溪河流查表计算)
利用谢才曼宁公式:
过水面积=12.891
计算湿周= 11.889
水利半径= 1.084
谢才系数=77.967
计算水深h= 1.3752考虑安全选取
计算流速= 5.734
直接采用局部冲刷稳定深度hsm计算
ψ'= 2.4ψ'=Kψ按护墙顶冲(θ=90o)试验资料和封闭式导流堤试验资料,从式(11-3)解求得C= 1表6-4P226
△=0.05表3-3P61P107
n o= 6.100001839n
=5(h/△)0.06
o
Kθ=0.764478457K
=(θ/90)0.35(2-θ/90)0.13
θ
Km=0.98511194Km=e-0.3m
局部冲刷稳定深度计算结果
hsm=[ψ'/C'(h/Δ)^(1/n0)-1]KθKmh= 3.243米。
一般冲刷计算公式:cm cg cc d p h B B Q Q A h 66.090.02)1(04.1⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫⎝⎛=μλ12t c cQ Q Q Q +=15.0⎪⎪⎭⎫⎝⎛=z z d H B A式中:h p ——桥下一般冲刷后的最大水深(m); Q p ——频率为P %的设计流量(m 3/s);Q 2——桥下河槽部分通过的设计流量(m 3/s),当河槽能扩宽至全桥时取用Q p ; Q c ——天然状态下河槽部分设计流量(m 3/s); Q t1——天然状态下桥下河滩部分设计流量(m 3/s);B cg ——桥长范围内的河槽宽度(m),当河槽能扩宽至全桥时取用桥孔总长度; B z ——造床流量下的河槽宽度(m),对复式河床可取平滩水位时河槽宽度; λ——设计水位下,在B cg 宽度范围内,桥墩阻水总面积与过水面积的比值; μ——桥墩水流侧向压缩系数; h cm ——河槽最大水深(m);A d ——单宽流量集中系数,山前变迁、游荡、宽滩河段当A d >1.8时,A d 值可采用1. 8;H z ——造床流量下的河槽平均水深(m),对复式河床可取平滩水位时河槽平均水深。
②非粘性土河床桥墩局部冲刷计算桥渡冲刷的产生是由于桥墩阻碍了水流,使水流形态发生变化,一般在墩前两侧发生集中现象,引起动能增加;另一方面水流受阻后部分动能转化为位能,由于水流形态变化,桥墩附近水流冲刷能力加大,在桥墩处产生冲刷坑。
局部冲刷计算公式当V ≤V 0时,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=0015.06.012'V V V h B K K h pb ηε当V >V 0时,20015.06.012'n pb V V V h B K K h ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ηε24.02.22375.00023.0d dK +=η5.00)7.0(28.0+=d V 55.00)5.0(12.0'+=d Vd V Vn lg 19.023.002)(+=式中:h b ——桥墩局部冲刷深度(m): K ξ——墩形系数; B1——桥墩计算宽度(m); h p ——一般冲刷后的最大水深(m); d ——河床泥沙平均粒径(mm); K η2——河床颗粒影响系数;V ——一般冲刷后墩前行近流速(m/s), V o ——河床泥沙起动流速(m/s); V ,0——墩前泥沙起冲流速(m/s); n 2 ——指数。
一般冲刷计算公式:cm cg cc d p h B B Q Q A h 66.090.02)1(04.1⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫⎝⎛=μλ12t c cQ Q Q Q +=15.0⎪⎪⎭⎫⎝⎛=z z d H B A式中:h p ——桥下一般冲刷后的最大水深(m); Q p ——频率为P %的设计流量(m 3/s);Q 2——桥下河槽部分通过的设计流量(m 3/s),当河槽能扩宽至全桥时取用Q p ; Q c ——天然状态下河槽部分设计流量(m 3/s); Q t1——天然状态下桥下河滩部分设计流量(m 3/s);B cg ——桥长范围内的河槽宽度(m),当河槽能扩宽至全桥时取用桥孔总长度; B z ——造床流量下的河槽宽度(m),对复式河床可取平滩水位时河槽宽度; λ——设计水位下,在B cg 宽度范围内,桥墩阻水总面积与过水面积的比值; μ——桥墩水流侧向压缩系数; h cm ——河槽最大水深(m);A d ——单宽流量集中系数,山前变迁、游荡、宽滩河段当A d >时,A d 值可采用1. 8;H z ——造床流量下的河槽平均水深(m),对复式河床可取平滩水位时河槽平均水深。
②非粘性土河床桥墩局部冲刷计算桥渡冲刷的产生是由于桥墩阻碍了水流,使水流形态发生变化,一般在墩前两侧发生集中现象,引起动能增加;另一方面水流受阻后部分动能转化为位能,由于水流形态变化,桥墩附近水流冲刷能力加大,在桥墩处产生冲刷坑。
局部冲刷计算公式当V ≤V 0时,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=0015.06.012'V V V h B K K h pb ηε当V >V 0时,20015.06.012'n p b V V V h B K K h ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ηε 24.02.22375.00023.0d dK +=η 5.00)7.0(28.0+=d V 55.00)5.0(12.0'+=d VdVV n lg 19.023.002)(+= 式中:h b ——桥墩局部冲刷深度(m): K ξ——墩形系数; B1——桥墩计算宽度(m); h p ——一般冲刷后的最大水深(m); d ——河床泥沙平均粒径(mm); K η2——河床颗粒影响系数;V ——一般冲刷后墩前行近流速(m/s), V o ——河床泥沙起动流速(m/s); V ,0——墩前泥沙起冲流速(m/s); n 2 ——指数。
一般冲刷计算公式:cm cg c c d p h BB Q Q A h 66.090.02)1(04.1⎪⎪⎭⎫⎝⎛-⎪⎪⎭⎫⎝⎛=μλ12t c cQ Q Q Q +=15.0⎪⎪⎭⎫⎝⎛=z z d H B A式中:h p ——桥下一般冲刷后的最大水深(m); Q p ——频率为P %的设计流量(m 3/s);Q 2——桥下河槽部分通过的设计流量(m 3/s),当河槽能扩宽至全桥时取用Q p ; Q c ——天然状态下河槽部分设计流量(m 3/s); Q t1——天然状态下桥下河滩部分设计流量(m 3/s);B cg ——桥长范围内的河槽宽度(m),当河槽能扩宽至全桥时取用桥孔总长度; B z ——造床流量下的河槽宽度(m),对复式河床可取平滩水位时河槽宽度; λ——设计水位下,在B cg 宽度范围内,桥墩阻水总面积与过水面积的比值; μ——桥墩水流侧向压缩系数; h cm ——河槽最大水深(m);A d ——单宽流量集中系数,山前变迁、游荡、宽滩河段当A d >1.8时,A d 值可采用1. 8;H z ——造床流量下的河槽平均水深(m),对复式河床可取平滩水位时河槽平均水深。
②非粘性土河床桥墩局部冲刷计算桥渡冲刷的产生是由于桥墩阻碍了水流,使水流形态发生变化,一般在墩前两侧发生集中现象,引起动能增加;另一方面水流受阻后部分动能转化为位能,由于水流形态变化,桥墩附近水流冲刷能力加大,在桥墩处产生冲刷坑。
局部冲刷计算公式当V ≤V 0时,⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=0015.06.012'V V V h B K K h pb ηε当V >V 0时,20015.06.012'n pb V V V h B K K h ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ηε24.02.22375.00023.0d dK +=η5.00)7.0(28.0+=d V 55.00)5.0(12.0'+=d Vd V Vn lg 19.023.002)(+=式中:h b ——桥墩局部冲刷深度(m): K ξ——墩形系数; B1——桥墩计算宽度(m); h p ——一般冲刷后的最大水深(m); d ——河床泥沙平均粒径(mm); K η2——河床颗粒影响系数;V ——一般冲刷后墩前行近流速(m/s), V o ——河床泥沙起动流速(m/s); V ,0——墩前泥沙起冲流速(m/s); n 2 ——指数。
说明:本摘抄来自水规总院的孙双元,目的在于将冲刷计算用于水调工程的设计之中。
本摘抄共有两部分关于冲刷计算的内容第一部分6.河道一般冲刷深度分析计算6.1 冲刷深度计算方法在天然河道上修建建筑物后,由于缩窄了河道宽度,增加了单宽流量和过水断面流速,从而引起的河床冲刷和变形可称为一般冲刷。
根据水利部长江水利委员会<南水北调中线工程渠道倒虹吸土建部分初步设计大纲》中的要求,一般冲刷按《铁路桥渡勘测设计规范》TBJl7—86(铁道鄯1987年7月)规定的方法进行计算。
经对青沙菏南、北两汊过水断面形态和河床质分析,应按“规范”中规定的非粘性土河床及单—河槽计算。
非粘性土河床的河槽一般冲刷公式如下:含沙量(kg/m3) <1.O 1~10 >10E O.46 O.66 O.866.2 交叉断面附近河床质及平均粒径应用上述公式计算河道一般冲刷时,需分析确定交叉断面河床质的平均粒径。
根据我院地勘队提供资料,南沙河与总干渠交叉河段南槽倒虹吸长1200m,有一个地质纵剖面(沿建筑物轴线地质纵剖面和三个地质横剖面),布孔17个,孔深20~62.2m,孔距24~150m。
河床岩性为粗、细粒双层结构,分属第二工程地质单元和第三工程地质单元。
第二工程地质单元分布亍河床0~18m,其上部为砂卵石含漂石,卵石磨圆度较好,大部分砂较纯净;下部砂卵石、中卵石含量偏低,一般无漂石,砂中含土质较多。
经筛分平均粒径d50=52.9mm。
北槽倒虹吸全长800m,共布有19个钻孔,组成建筑物轴线纵剖面和四条横剖面、孔距25~150m,孔深20~40m,自地表至lom深度内属第二工程地质单元,河床质由砂卵石组成,砂卵石中含漂石,卵石含量约60~70%,次磨圆度。
经筛分平均粒径d50=84.3mm。
6.3 计算成果根据上述南沙河南、北槽河床质平均粒径等数据和一般冲刷公式,对南北槽不同方案、不同标准洪水进行冲刷分析计算,成果见表6一l在计算中,对亍南沙河南槽倒虹吸的设计方案和补充方案1,考虑不同标准洪水的主槽流量约占河槽总过流量的85%~95%左右,为了工程安全,忽略滩地行洪,总过流量全部计入主槽内,推算河槽部分的冲刷深度。
河道弯曲冲刷深度计算公式河道弯曲冲刷深度是指在河道弯曲处,由于水流的作用,河床发生冲刷而形成的深度。
河道弯曲冲刷深度的计算是河流工程设计中非常重要的一项工作,它直接影响着河道的稳定性和安全性。
在实际工程中,设计者需要根据具体的河道情况来计算弯曲冲刷深度,以确保河道工程的安全可靠。
本文将介绍河道弯曲冲刷深度的计算公式及其应用。
1. 河道弯曲冲刷深度的影响因素。
河道弯曲冲刷深度受到多种因素的影响,主要包括水流速度、河道弯曲半径、河道底质等。
水流速度是影响冲刷深度的主要因素之一,水流速度越大,冲刷深度也越大。
河道弯曲半径是指河道的曲率半径,弯曲半径越小,冲刷深度也越大。
此外,河道底质的材料和质地也会影响冲刷深度的大小。
2. 河道弯曲冲刷深度的计算公式。
在工程设计中,常用的河道弯曲冲刷深度计算公式为:H = K (V^2 / g) (R r)。
其中,H为河道弯曲冲刷深度,单位为米;K为系数,通常取0.05-0.1;V为水流速度,单位为米/秒;g为重力加速度,取9.81米/秒^2;R为河道弯曲半径,单位为米;r为河道的平均半宽,单位为米。
3. 河道弯曲冲刷深度的应用。
在实际工程中,设计者可以根据上述公式计算河道弯曲冲刷深度,然后根据计算结果来确定相应的防护措施。
如果计算结果显示冲刷深度较大,设计者可以采取加固河道底部、加大河道弯曲半径等措施来减小冲刷深度,从而确保河道工程的安全可靠。
此外,设计者还可以通过改变水流速度、调整河道弯曲半径等手段来控制河道弯曲冲刷深度,从而达到设计要求。
在实际工程中,设计者需要综合考虑河道的地质、水文等因素,灵活运用河道弯曲冲刷深度计算公式,以确保河道工程的安全可靠。
总之,河道弯曲冲刷深度的计算是河流工程设计中非常重要的一项工作。
设计者需要充分了解河道弯曲冲刷深度的影响因素,合理应用计算公式,以确保河道工程的安全可靠。
希望本文介绍的河道弯曲冲刷深度计算公式及其应用能对相关工程设计人员有所帮助。
堤防工程设计规范(GB50286-98)堤岸冲刷深度计算Q A Vcp X R5007910.631928187.144.2280112004970.402042160.483.09982629.31300.22574983.491.554557公路桥涵设计通用规范(JTGD60-河床冲刷深度计算1.非粘性土河床冲刷计算(1)河槽部分V c L0UλB#DIV/0!10145101301073.5(2)河滩部分Q t1Q c Q p Q1U#DIV/0!2.粘性土河床冲刷计算(1)河槽部分A Q2uB c#DIV/0!(2)河滩部分A Q t uB t#DIV/0!墩台局部冲刷深度计算1.非粘性土河床桥墩局部冲刷计算当V≤V0V h p d d0.14d0.1500当V>V0V h p d d0.14d0.15002.粘性土河床桥墩局部冲刷计算当h p/B1≥ 2.5h p B1h p/B1B10.6Kε#DIV/0!0当h p/B1< 2.5h p B1h p/B1h p0.1B10.6#DIV/0!00公路工程水文勘测设计规范(JTG 桥前最大壅水高度的确定W j W om W泓W滩W o壅水曲线长度的确定△Z△L I L#DIV/0!#DIV/0!桥下壅水高度一般可采用最大壅水高度的一般。
当河床坚实不易冲刷时,可采用桥前最大壅水高度值计规范(GB50286-98)a R a V允n0.21.334219321.0006640.250.891445290.21.253913130.9404350.250.80860380.21.092248240.8191860.250.72453762计通用规范(JTGD60-2004)B开根号H A B2B c0#DIV/0!12.04168.141.06049614514511.4018 5.981.1016421301308.57321 2.511.20232173.573.5B tj h tm h tq h tm/h tq#DIV/0!#DIV/0!h mc h c I L#DIV/0!#DIV/0!h mc h c I L#DIV/0!#DIV/0!d0.19d0.45d0.72Kη1000#DIV/0!#DIV/0!d0.19d0.45d0.72Kη1000#DIV/0!#DIV/0!I L I L1.25V h b00KεI L I L1.0V h b00文勘测设计规范(JTGC30-2002)Q om V om V m=V OM V o Q阻#DIV/0!#DIV/0!#DIV/0!时,可采用桥前最大壅水高度值;当河床松软易冲刷时,桥下壅水高度可以不计。
河堤岸冲刷深度计算
二.顺坝及平顺护岸冲刷深度计算
1.水流平行于岸坡产生的冲刷深度计算计算公式
式中:
h B -局部冲刷深度(m),从水面算起;
h p -冲刷处的水深(m),以近似设计水位最大深度代替;V cp -平均流速(m/s);
V 允-河床面上允许不冲流速(m/s);
n-与防护岸坡在平面上的形状有关,一般取n=1/4;
2.水流斜冲防护岸坡长生的冲刷深度计算公式
式中:
Δh p
-从河底算起的局部冲深(m);α-水流流向与岸坡交角(度);m-防护建筑物迎水面边坡系数;
d-坡脚处土壤计算粒径(cm)。
对非粘性土,取大于15%(按重量计)的筛孔直径;对粘性土,取表D.22-1的当量V j -水流的局部冲刷流速(m/s);
V j 的计算
计算公式
式中:
B 1-河滩宽度(m),从河槽边缘至坡脚距离;Q 1-通过河滩部分的设计流量(m 3/s);H 1-河滩水深(m);
堤岸冲刷深度计算
η-水流流速分配不均匀系数,根据α角查表D.2.2-2;
计算公式
式中:
Q-设计流量(m 3/s);
W -原河道过水断面面积(m 2);W p -河道缩窄部分的断面面积(m 2);
土,取表D.22-1的当量粒径值;
V jαd△H P
(m/S)(o)(m)(m)
平直堤
段1.7642679950.50.0060.105278455 转湾堤
段1.76426799100.50.0060.391646627 桩号m 要求堤基埋深(m)。