小桥和涵洞孔径计算
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涵洞计算1、涵洞的布设本路段小桥涵设置时主要考虑了:上游洞口应考虑流向,下游洞口以不危及农田村镇为原则,同时考虑到圆管涵利于施工,又经济简便,所以大部分形式均采用无压力式圆管涵形式。
本设计所取标准跨径为1.0m 。
本设计中涵洞的位置以及孔径见表1所示:管涵的标准跨径通常取50、75、100、125、150(cm )。
下面以排水总体规划图中K16+708处的涵洞计算为例。
采用的方法为径流形成法,此法是以暴雨资料为主推算小流域洪水流量的一种方法,是公路部门目前普遍使用的一种计算方法,该公式只适用于汇水面积F ≤30 km 2的小流域。
汇水面积:0.0312km ,主河沟平均比降:12.4%,流域土壤吸水类属:Ⅲ,年平均降雨量:793mm ,设计洪水频率1/50,汇流时间:30min ,径流系数:0.95,粗糙度系数n=0.014。
我国公路系统最常采用的是公路科学研究所提出的简化公式,其中未考虑洪峰削减的公式为:由涵洞设计手册得洪峰流量计算:。
()βγδϕ54230m z -h F Q =式中 Q P ——规定频率为P 时的雨洪设计流量(m 3/s )F ——汇水面积(km 2) h ——暴雨径流厚度(mm ) Z ——被植物或坑挖滞流的径流厚度φ——地貌系数,根据地型、汇水面积F 、主河沟平均坡 度I z 决定β——洪峰传播的流量折减系数,由汇水面积重心至桥涵的距离(L 0=0.3Km<1Km )及汇水区的类型(丘陵汇 水区)综合查表3.2-10得 γ——汇水区降雨不均匀的折减系数δ——考虑湖泊或小水库调节作用对洪峰流量影响的折减系数根据已知条件查《公路桥涵设计手册·涵洞》表4-8、表4-11、表4-12、表4-13、表4-14、表4-15,分别得地貌系数0ϕ取0.09,常用迳流厚度h 取53mm ,植物坑洼滞留的迳流厚度z 取10mm ,洪峰传播的流量折减系数β取1、降水不均匀折减系数γ取1.0、小水库(湖泊)调节折减系数δ取1。
涵洞孔径计算1、涵洞设计流量计算原则流域面积小于30 k m 2的河流,利用《公路涵洞设计细则》(JTG/T D65-04-2007)中径流形成法公式计算流量,用经验公式复核。
2、计算公式计算公式1 -径流形成法公式 公式: 其中:Q p :规定频率为p 时的洪峰流量(m 3/s ); ψ:地貌系数,查《公路涵洞设计细册》附录B 表B-5;h :径流厚度(mm ),由暴雨分区、规定频率P%、土的吸水类属一级汇流时间确定,查《公路涵洞设计细册》附录B 表B-9;z :被植物或坑洼滞留的径流厚度(mm ),查《公路涵洞设计细册》附录B 表B-10;F :汇水区面积(km 2);β:洪峰传播的流量折减系数,查《公路涵洞设计细册》附录B 表B-11;γ:汇水区降雨量不均匀的折减系数,查《公路涵洞设计细册》附录B 表B-12;δ:小水库(湖泊)调节作用影响洪峰流量的折减系数,查《公路涵洞设计细册》附录B 表B-13,本项目路线无小水库,则δ=1。
计算公式2-经验公式法 经验公式Ⅲ:Q p =CS F其中:Q p :规定频率为p 时的洪峰流量(m 3/s ); C :系数,C =0.4;S :频率为P 的雨力(mm/h ),查四川省雨力(mm/h )等值线图,S=90 F :汇水面积(km 2)。
经验公式Ⅳ:Q p =KF n其中:Q P :规定频率为p 时的洪峰流量(m 3/s ); K :迳流模量,K=0.74;()5423Fz h Q p -ψ=F:汇水区面积(km2)。
(1)、汇水面积流域面积从1:5000或1:10000的地形图上勾绘出汇水区范围,然后再以图形法求算面积。
(2)、设计流量本次所选的涵洞汇水面积均小于30 k m2,故采用径流形成法公式计算流量。
依以上参数,对路线上部分涵洞1%洪峰流量进行计算,结果见下表1-1。
表1-1 涵洞设计流量注:本次根据流域面积范围选择设计流量值。
3、涵洞孔径计算考虑本合同段区域的地形、地貌,涵洞选择无压力式较为适宜。
公路小桥涵设计净跨径: 桥梁相邻两个桥墩或桥台之间的净距离。
计算跨径: 梁式桥、板式桥涵指一跨之间支座中心线之间的水平距离;拱式桥涵指一跨之间两个拱脚截面形心之间的水平距离。
标准跨径: 梁式桥、板式桥涵以两桥(涵)墩中线间距离或桥(涵)墩中线与台背前缘间距为准;拱式桥涵、箱涵、圆管涵以净跨径为准。
1、什么小桥与涵洞?2、小桥涵的作用?①保证“路基”连续②保证水流畅通③保证行车无阻。
3、小桥涵设计原则?设计原则(“十字方针”)安全:行车安全;适用:使用要求;经济:建设和运营费用最低;美观:与周围景观环境相协调;环保:取弃土的问题,防止水土流失。
4、小桥涵设计要求?行车要求:①满足平、纵、横面线形标准要求。
②满足强度、刚度、稳定性要求。
③满足桥涵净空的要求。
排水要求:①保证设计流量顺利宣泄②保证桥下一定的净空高度通航要求,跨线要求:①跨越铁路、公路、人行通道②管线并行、交叉(电力、电信、油气等)荷载要求:满足设计荷载的要求:①高速和一级公路满足公路-Ⅰ级②二级及以下等级满足公路-Ⅱ级桥上线形及桥头引道要求:①纵坡要求②引道路基的高度要求5、小桥涵测设包括小桥涵外业勘测和内业设计。
外业勘测+内业设计:完成两套图两套表小桥设计图,小桥工程数量表,涵洞设计图,涵洞工程数量表。
6、小桥涵测设内容与步骤?①资料收集及勘测准备②小桥涵结构类型选择③小桥涵位置选择④拟建小桥涵址处测量⑤小桥涵址调查内业设计⑥流量计算及孔径计算⑦小桥涵主要尺寸拟定⑧小桥涵立面布置⑨工程数量计算及施工图预算编制。
7、常见小型排水构造物有哪?纵向:边沟、截水沟、排水沟。
横向:路拱、小桥、涵洞、漫水桥、过水路面、透水路堤、倒虹吸涵洞、渡槽。
8、小桥与涵洞主要区别在于单孔跨径和多孔跨径总长。
其它微小区别:①桥与路基断开,涵可看为路基的一部分;②桥为窄长,涵为宽短;③桥有桥面系,涵洞没有。
9、漫水桥用于容许短时中断交通的三、四级公路。
10、过水路面用于容许短时中断交通的三、四级公路。