挡墙水文计算
- 格式：doc
- 大小：51.50 KB
- 文档页数：6
A线K0+064-K0+740段挡土墙水文计算
一、 概述
该段位于天山南坡库车河支流，路线位于河道上，路线起点下
游200米为库车河。路线左侧为河床，右侧为山体，河床内常流水。
河床较浅，宽约120米，两侧岸坎直立，高约2m，河床内土质为圆
砾，稍密，容许承载力350kpa，8.8米以下为砂岩，灰色，强风化，
碎石状，容许承载力500kpa。下游G217线上有5-16.0m中桥一座，
桥长80.30m，桥下净空3.3m，进出口设有导流设施。
二、 流量计算
库车地区属75区，可采用公式Q=8.0F计算设计流量：
Q=8.0×161=118.22m3/s
查全国分区经验公式成果表知：Q/Q=1.1
此桥设计频率25年一遇的流量为130.05 m3/s.
三、 设计水位
根据《公路工程水文勘察设计规范》按式5.3.1-1经过试算得
知：当设计水位为1634.71m时流量为131.26 m3/s
四、 桥孔长度计算和确定
根据《公路工程水文勘察设计规范》计算桥孔最小净长度公式有：
Lj=Kq〔Qq/Qc〕n3Bc
式中Lj-最小桥孔净宽
Qq-设计流量，Qq=130.05（m3/s）
Qc-设计流量，Qc=131.26（m3/s）
Bc-河槽宽度，Bc=62.78（m）
Kq、n3-系数和指数，Kq=0.84、n3=0.90
∴Lj= Kq〔Qq/Qc〕n3Bc=0.84*（130.05/131.26）0.90*62.78=52.30(m)
拟定孔径为5-16.0m，满足最小桥孔净长要求。
五、 桥孔布设
根据具体情况拟定中心桩号为K1008+730，小桩号侧桥台布设在
K1008+690，大桩号桥台布设在K1008+770.
六、 桥面最小高度确定
1． 壅水计算
考虑综合因素，取桥前壅水高度h=0.50m
2.浪高计算
取桥前浪高为：D=0.50（m）
3.桥下净空：
根据《公路工程水文勘察设计规范》表6.4.1查的桥下净空为△
h=0.50（m）
4.桥面最小高度确定
桥面最小高度Hmin=H+∑△h+△h1+△h
2
=1634.71+1+0.5+1=1637.21（m）
式中H-设计水位，H=1634.71（m）
∑△h-桥前壅水、浪高等因素总和，∑△h=1（m）
△h1-桥下净空安全值，△h1=0.50（m）
△h2-桥梁上部构造建筑高度，取△h2=1（m）
七、桥梁墩台冲刷计算
1.一般冲刷计算
根据《公路工程水文勘察设计规范》，非粘性土河床桥下一般冲刷按
下列公式计算：
1）。64-2简化式：
hp=1.04(AQ2/Q)0.50(Bc/(1-λ)μBc)0.66*h
cm
式中Hp-桥下一般冲刷深度（m）
Q2 –河槽部分通过设计流量，Q2=130.05（m3/s）
Q-天然状态下的河槽流量， Q=131.26（m3/s）
Bc-河槽宽度，Bc=62.78（m）
Bc –建桥后桥下断面河槽宽度，Bc58.78（m）
λ-设计水位下桥墩阻水总面积与桥下过水面积的比值
λ=4/58.78=0.068
μ-桥墩水流侧向压缩系数，由《公路工程水文勘察设计规范》
中表7.3.1-1查的μ=0.94
hcm –桥下河槽最大水深，hcm=1.31（m）
A-单宽流量集中系数，A=（√B/H）
0.15
其中B-平滩水位时河槽宽度B=62.78（m）
H-平滩水位时河槽平均深度H=0.91（m）
A=（√B/H）0.15=（62.781/2/0.91）0.15=1.38
∴hp=1.04(AQ2/Q)0.50(Bc/(1-λ)μBc)0.66*h
cm
=1.04（1.38*130.05/131.26）
*62.78/(1-0.068)*0.94*58.78）)0.66*1.31
=2.06(m)
2).64-1修正式：
hp=［(A Q2（hcm/ hc）5/3/μBc)/Ed1/6］
式中：Bc-桥下河槽部分桥孔过水净宽，Bc=62.78（m）
hc –桥下河槽平均深度，hc=0.91（m）
d-河槽泥沙平均粒径， d=12.2（mm）
E-与汛期含沙量有关的系数，按《公路工程水文勘察设计规范》中
表2.3.1-2查的E=0.86
其余符号意义同前。
∴hp= (A Q2（hcm/ hc）5/3/μBc)/Ed1/6］
=(1.91*130.05/(0.94*62.78)*(1.31/0.91)5/3/(0.86*12.21/6))
3/5
=2.39(m)
综上所述，取用2）所得数据hp=2.39（m）
2.桥墩局部冲刷计算
根据《公路工程水文勘察设计规范》，非粘性土河床桥下局部冲刷按
下列公式计算：
1）.65-2式：
当V>V0时
hb=KξKμ2B10.6hp0.15（（V-V0’）/V0）n
式中：hb-桥墩局部冲刷深度(m)
Kξ-墩形系数，由《公路工程水文勘察设计规范》附录B查的 Kξ=1.00
B1 桥墩计算宽度，B1=1(m)
hp-一般冲刷后水深， hp2.39(m)
d –河床泥沙平均粒径，d=12.2(mm)
Kμ2-河床颗粒影响系数，
Kμ2=0.0023 /d2.2+0.375d0.24=0.0023/12.22.2+0.375*12.20.24=0.68
V –一般冲刷后墩前行近流速，
V=Ed1/6hp2/3=0.86*12.21/6*2.392/3=2.33（m/s）
V0 –河床泥沙起动流速
V0=0.28*（d+0.7）0.5=0.28*（12.2+0.7）0.5=1.01（m/s）
V0’- 墩前泥沙始冲流速，
V0’=0.12（d+0.5）0.55 =0.12*（12.2+0.5）0.55=0.49（m/s）
n-指数∵V＞V
0
∴n=（V0/ V）（0.23+0.19* lgd）=（1.01/ 2.33）（0.23+0.19* lg12.2=0.69
∴hb=KξKμ2B10.6hp0.15（（V-V0’）/V0）n
= 1*0.68*10.6*2.390.15*（（2.33-0.49）/1.01）0.69
=1.18（m）
2）.修正式
∵V＞V
0
∴hb=KξKμB10.6（V0- V0’）（（V-V0’）/（V0- V0’））n
式中：KξKξ
Kμ墩形系数，由《公路工程水文勘察设计规范》附录B查的 Kξ=1.00
Kμ-河床颗粒影响系数，
Kμ=0.8*（1/d0.45+1/d0.15）
=0.8*（1/12.20.45+1/12.20.15）
=0.81
V –一般冲刷后墩前行近流速，V=2.33（m/s）
V0–河床泥沙起动流速，
V0=0.0246*（hp/d）0.14√（332*d+（10+ hp）/d0.72）
=0.0246*（2.39/12.2）0.14√（332*12.2+（10+ 2.39）/d0.72）
=1.25（m/s）
V0’ - 墩前泥沙始冲流速，
V0’=0.462（d/B1）0.66 V
0
=0.462（12.2/1）0.66 *1.25
=0.67（m/s）
n-指数，n=（V0/ V）
0.25d*0.19
=（1.25/ 2.33）
0.25*12.2*0.19
=0.78
hb=KξKμB10.6（V0- V0’）（（V-V0’）/（V0- V0’））
n
=1.0*0.81*10.6*（1.25- 0.67）（（2.33-0.67）/（1.25- 0.67））0.78
=1.07（m）
取用1）所得数据：hb1.18（m）
八、 桥梁墩台基础最小埋深
总冲刷深度：H= hP+ hb=2.39+1.18=3.57(m)
根据《公路工程水文勘察设计规范》表7.6.2，取墩台基底埋深安
全值为2.0m
∴桥台基底最大标高为：1634.71-2.39-2=1630.32（m）
桥墩基底最大标高为：1634.71-3.57-2=1629.14（m）
