桥涵水文2学习.pptx

《桥涵水文2学习.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《桥涵水文2学习.pptx（65页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、二、收集的原始资料二、收集的原始资料桥址的自然条件：地形、地质、水文、气象、地震桥址的自然条件：地形、地质、水文、气象、地震桥渡的使用要求：桥渡结构的服务功能桥渡的使用要求：桥渡结构的服务功能 路线等级、荷载、桥的净空等路线等级、荷载、桥的净空等在桥位的上、下游附近如有已建成的水工建筑物，则在桥位的上、下游附近如有已建成的水工建筑物，则应收集相应的工程资料应收集相应的工程资料施工技术条件：工期、投资控制等。施工技术条件：工期、投资控制等。第1页/共65页三、如何收集三、如何收集桥位现场勘测：地形测量、地质勘测、水文调查桥位现场勘测：地形测量、地质勘测、水文调查查档：工程技术档案、文史档案查档：

2、工程技术档案、文史档案向有关部门调研向有关部门调研第2页/共65页四、桥位勘测设计的主要工作四、桥位勘测设计的主要工作1.现场勘测前的技术准备工作现场勘测前的技术准备工作 主要是向有关部门收集必要的资料，包括：地形和测量资主要是向有关部门收集必要的资料，包括：地形和测量资料，地质资料，水文、气象资料，通航资料等。料，地质资料，水文、气象资料，通航资料等。2.桥位勘测的外业工作桥位勘测的外业工作 桥位选择、水文调查和测量、桥位测量、桥位工程地质勘察桥位选择、水文调查和测量、桥位测量、桥位工程地质勘察3.桥位勘测设计的内业工作桥位勘测设计的内业工作 水文资料的整理和水文计算、测量资料整编、地质资料

3、整水文资料的整理和水文计算、测量资料整编、地质资料整编。编。第3页/共65页第一节第一节 地形测量地形测量第4页/共65页第一节第一节 地形测量地形测量 地形测量主要包括桥位总平面图、桥位地形图、地形测量主要包括桥位总平面图、桥位地形图、桥轴纵断面图、引道测量图。桥轴纵断面图、引道测量图。一、桥位总平面图一、桥位总平面图1.1.用途用途u桥位方案比选；桥位方案比选；u施工场地布置与布设形态基线施工场地布置与布设形态基线2.2.测区范围测区范围:有几个桥位方案时，应尽量将各桥位方案测绘有几个桥位方案时，应尽量将各桥位方案测绘在一张图内。在一张图内。纵向纵向(沿河沿河):):最远桥位方案上游最远桥

4、位方案上游2 2倍洪水泛滥宽度，下游为最倍洪水泛滥宽度，下游为最远桥远桥 位方案位方案1 1倍洪水泛滥宽度。倍洪水泛滥宽度。横向横向(顺桥顺桥):):测至历史最高洪水位以上测至历史最高洪水位以上2-5m2-5m，或洪水泛滥边，或洪水泛滥边界以外界以外50m50m。第5页/共65页第一节第一节 地形测量地形测量3.3.比例比例一般河流：一般河流：1：20001:5000较大河流：较大河流：1：50001:10000较小河流较小河流：1：10001:20004.4.图幅内容图幅内容 平面控制点、高程控制点、水准点、各方案的路线导线、平面控制点、高程控制点、水准点、各方案的路线导线、桥位轴线、引道接

5、线、水文基线、洪痕点位、洪泛边界、河桥位轴线、引道接线、水文基线、洪痕点位、洪泛边界、河岸线、测时的水边线、洪水流向、航标位置和航迹线等。岸线、测时的水边线、洪水流向、航标位置和航迹线等。第6页/共65页第一节第一节 地形测量地形测量二、桥位地形图二、桥位地形图 针对选定桥位方案施测，满足布置桥孔、桥头接线针对选定桥位方案施测，满足布置桥孔、桥头接线与调治构造物的设计需要，比桥位总平面图详细而且精与调治构造物的设计需要，比桥位总平面图详细而且精度要求更高。度要求更高。1.1.测区范围测区范围 一般桥轴线上游约一般桥轴线上游约2-32-3倍桥长，下游约倍桥长，下游约1-21-2倍桥长，倍桥长，不

6、稳定的河流用大值；顺桥轴线方向为历史最高洪水位不稳定的河流用大值；顺桥轴线方向为历史最高洪水位以上以上2m2m或洪水泛滥边界以外或洪水泛滥边界以外50m50m。第7页/共65页第一节第一节 地形测量地形测量2.2.比例比例大河：大河：1：20001:5000，等高距等高距1-5m中小河：中小河：1：5001:2000，等高距等高距0.5-2m较小河流较小河流：1：10001:20003.3.图幅内容图幅内容 平面、高程控制网点的位置和数据平面、高程控制网点的位置和数据 桥梁及其它建筑物的历史洪水位点及泛滥线桥梁及其它建筑物的历史洪水位点及泛滥线 对桥位设计有影响的地形、地物，必要时应测绘河底高

7、程对桥位设计有影响的地形、地物，必要时应测绘河底高程第8页/共65页第一节第一节 地形测量地形测量三、桥轴纵断面三、桥轴纵断面 沿桥位与引道轴线施测，供绘制桥梁上、下部结构沿桥位与引道轴线施测，供绘制桥梁上、下部结构与接线路基的总体布置图使用，应示出床面以下的岩土与接线路基的总体布置图使用，应示出床面以下的岩土分层、构造情况和特征水位分层、构造情况和特征水位(设计水位、常水位、低水设计水位、常水位、低水位及通航水位位及通航水位)。1.1.测绘范围测绘范围 一般应测至两岸历史最高洪水位以上一般应测至两岸历史最高洪水位以上2m-5m2m-5m，或引道，或引道路肩设计高程以上。路肩设计高程以上。当桥

8、梁墩台位于陡于当桥梁墩台位于陡于1 1：3 3的斜坡时，应在桥位上、的斜坡时，应在桥位上、下游各下游各10-20m10-20m处增设辅助断面。处增设辅助断面。2.2.比例尺比例尺 1：1001:1000第9页/共65页第二节第二节 工程地质勘察工程地质勘察第10页/共65页第二节第二节 工程地质勘测工程地质勘测一、地质勘察的目的与任务一、地质勘察的目的与任务1.1.目的目的 为桥梁基础设计提供原始数据。为桥梁基础设计提供原始数据。2.2.任务任务 v查明桥位范围内的地层、岩性、地质构造、不良地质现查明桥位范围内的地层、岩性、地质构造、不良地质现象象(断层、岩洞断层、岩洞)，水文地质等工程地质条

9、件；，水文地质等工程地质条件；v桥梁墩台及调治构造物处地基覆盖层厚度与基岩风化层桥梁墩台及调治构造物处地基覆盖层厚度与基岩风化层的厚度，基岩的风化程度和构造破碎程度，软弱夹层及的厚度，基岩的风化程度和构造破碎程度，软弱夹层及地下水的状态；地下水的状态；v测试岩土的物理力学特性，提供地基承载力和桩壁摩擦测试岩土的物理力学特性，提供地基承载力和桩壁摩擦力的数据。力的数据。第11页/共65页第二节第二节 工程地质勘测工程地质勘测3.3.方法方法 地质踏勘调查地质踏勘调查 坑探、钻孔与地球物理测试。钻孔通常沿桥轴中线布置，坑探、钻孔与地球物理测试。钻孔通常沿桥轴中线布置，大桥逐墩大桥逐墩(台台)布孔，

10、中桥通常布布孔，中桥通常布3-53-5孔孔(两岸各一孔，河中两岸各一孔，河中1-1-3 3孔孔)，钻探视结构要求与地质勘察估计确定。，钻探视结构要求与地质勘察估计确定。对于大桥、特大桥桥位工程地质勘察，应于设计阶段相对于大桥、特大桥桥位工程地质勘察，应于设计阶段相适应，一般采用两阶段勘察，即初步勘察适应，一般采用两阶段勘察，即初步勘察(初勘初勘)和施工图阶和施工图阶段勘察段勘察(详勘详勘)。应根据。应根据公路工程地质勘察规范公路工程地质勘察规范和和公路公路工程勘测规范工程勘测规范进行。进行。第12页/共65页第二节第二节 工程地质勘测工程地质勘测二、成果整编二、成果整编 1.1.编写工程地质报

11、告，对桥位地区工程地质条件编写工程地质报告，对桥位地区工程地质条件进行评价，并对结构设计提出建议。进行评价，并对结构设计提出建议。2.2.应提供的图表资料：应提供的图表资料：桥位工程地质平面图桥位工程地质平面图桥位工程地质纵、横断面图桥位工程地质纵、横断面图钻孔地质柱状图钻孔地质柱状图物探、原位测试成果资料物探、原位测试成果资料岩土和天然建筑材料试验成果表岩土和天然建筑材料试验成果表天然建筑物材料分布示意图及来自材料场调查表天然建筑物材料分布示意图及来自材料场调查表第13页/共65页第三节第三节 水文观测水文观测第14页/共65页第三节第三节 水文观测水文观测 水文站是进行各项水文要素水文站是

12、进行各项水文要素(水位、流向、比降、水位、流向、比降、流速、流量、泥沙等流速、流量、泥沙等)长期连续观测的基层单位，长期连续观测的基层单位，为核对分析与正确使用水文站观测资料于桥渡设计，为核对分析与正确使用水文站观测资料于桥渡设计，或桥勘遭逢汛期而条件可能时建立桥位临时水文站或桥勘遭逢汛期而条件可能时建立桥位临时水文站实地观测，都需要对水文要素观测方法与设施有所实地观测，都需要对水文要素观测方法与设施有所了解。了解。第15页/共65页第三节第三节 水文观测水文观测一、水位观测一、水位观测 水文站观测的水位是指某一时刻该水文站测流断面的水水文站观测的水位是指某一时刻该水文站测流断面的水面相对于某

13、一水准基面的高程。面相对于某一水准基面的高程。1.1.水文基线水文基线 水文站测取水文要素时选定的代表性河床横断面水文站测取水文要素时选定的代表性河床横断面。2.2.水尺布置水尺布置 水位观测广泛采用水尺或自记水位计。水位观测广泛采用水尺或自记水位计。观测水位观测水位=零点高程零点高程+水尺读数水尺读数 第16页/共65页第三节第三节 水文观测水文观测 定时观测，可以获得各种特征水位，如低水位、洪定时观测，可以获得各种特征水位，如低水位、洪峰水位、常水位，绘制水位变化过程线。相应于某一水峰水位、常水位，绘制水位变化过程线。相应于某一水位，还可获得水面比降。位，还可获得水面比降。第17页/共65

14、页第三节第三节 水文观测水文观测二、流速测定二、流速测定1.1.测流垂线测流垂线 沿着水文基线断面布置，通常河槽较密而河滩较稀。沿着水文基线断面布置，通常河槽较密而河滩较稀。第18页/共65页第三节第三节 水文观测水文观测2.2.断面流量、流速推算断面流量、流速推算测流垂线将水文断面分为若干部分，计算各部分过测流垂线将水文断面分为若干部分，计算各部分过水面积水面积各部分断面平均流速各部分断面平均流速 靠岸边或死水部分的平均流速取其相邻垂线平均流速靠岸边或死水部分的平均流速取其相邻垂线平均流速乘以修正系数乘以修正系数 ，死水边取，死水边取0.60.6，岸边斜坡者，岸边斜坡者0.70.7，陡岸，陡

15、岸者者0.80.8分部流量分部流量全断面流量全断面流量 过水断面过水断面全断面平均流速全断面平均流速河槽部分平均流速河槽部分平均流速第19页/共65页第三节第三节 水文观测水文观测3.3.单宽流量单宽流量 反映流量沿基线断面宽度方向的分布变化的指标。反映流量沿基线断面宽度方向的分布变化的指标。4.4.相应水位核定相应水位核定 测流过程耗时较长，这期间水位在不段变化。测流过程耗时较长，这期间水位在不段变化。核定办法有：核定办法有：算术平均法算术平均法加权平均法加权平均法第20页/共65页第三节第三节 水文观测水文观测三、水文站观测资料整理三、水文站观测资料整理 根据历年观测资料，可建立水文基线断

16、面的水文要根据历年观测资料，可建立水文基线断面的水文要素关系曲线：素关系曲线：第21页/共65页第四节第四节 洪水调查与考证洪水调查与考证第22页/共65页第四节第四节 洪水调查与考证洪水调查与考证 水文资料的来源一般有三个方面：即水文资料的来源一般有三个方面：即水文站观水文站观测资料测资料、洪水调查资料洪水调查资料和和文献考证资料文献考证资料。水文站观。水文站观测资料是在一定时期内连续实测的资料，能较为真测资料是在一定时期内连续实测的资料，能较为真实的反映客观实际，是水文分析计算的主要依据。实的反映客观实际，是水文分析计算的主要依据。但是水文站分布稀疏，观测年限有限，因此，洪水但是水文站分布

17、稀疏，观测年限有限，因此，洪水调查是水文资料的重要补充。调查是水文资料的重要补充。在我国的某些历史文献中，多有洪水灾害的记在我国的某些历史文献中，多有洪水灾害的记载，为分析历史洪水的情况提供了宝贵资料。因此，载，为分析历史洪水的情况提供了宝贵资料。因此，文献考证也是收集水文资料的重要途径。文献考证也是收集水文资料的重要途径。第23页/共65页第四节第四节 洪水调查与考证洪水调查与考证一、途径与工作内容一、途径与工作内容洪水调查的途径有：洪水调查的途径有：访问沿岸居民、洪水痕迹调查、历史文献考证访问沿岸居民、洪水痕迹调查、历史文献考证工作内容工作内容确定近一、二百年内发生过的历史洪水水位，然确定

18、近一、二百年内发生过的历史洪水水位，然后根据河床断面的形态特征后根据河床断面的形态特征(比降、糙率比降、糙率)间接推间接推求相应的历史洪水流量。求相应的历史洪水流量。调查河道冲淤与河床演变，作为确定历史洪水计调查河道冲淤与河床演变，作为确定历史洪水计算断面和桥梁墩台天然冲刷深度的依据。算断面和桥梁墩台天然冲刷深度的依据。第24页/共65页第四节第四节 洪水调查与考证洪水调查与考证二、访问沿岸居民二、访问沿岸居民 在桥位上下游沿两岸进行。在桥位上下游沿两岸进行。对象以世居、阅历丰富、记忆清晰的老人为主。对象以世居、阅历丰富、记忆清晰的老人为主。访问内容包括：历次历史洪水发生年月，洪泛范围、访问内

19、容包括：历次历史洪水发生年月，洪泛范围、洪水大小的排位，洪水来源、洪水涨落过程、洪水灾洪水大小的排位，洪水来源、洪水涨落过程、洪水灾情、河道变迁、决堤分流情况、波浪、泥沙与漂流物情、河道变迁、决堤分流情况、波浪、泥沙与漂流物等情况。等情况。访问时应结合重大历史事件访问时应结合重大历史事件(革命、战争、地震、革命、战争、地震、水灾等水灾等)与群众切身关系密切的事情进行询问，便于其与群众切身关系密切的事情进行询问，便于其联系回忆洪水水情。联系回忆洪水水情。第25页/共65页第四节第四节 洪水调查与考证洪水调查与考证 访问时应尽量照原话如实记录，并请被访者现场指访问时应尽量照原话如实记录，并请被访者

20、现场指认洪水痕位，做好发生年月与编号标记。认洪水痕位，做好发生年月与编号标记。对访问成果从描述真实与详细程度，亲历还是传说，对访问成果从描述真实与详细程度，亲历还是传说，洪痕的明显与合理性，有否历史文献印证等方面确定洪痕的明显与合理性，有否历史文献印证等方面确定其可靠性大小，决定取舍。其可靠性大小，决定取舍。第26页/共65页第四节第四节 洪水调查与考证洪水调查与考证三、洪痕现场调查三、洪痕现场调查 荒僻无人烟地区的洪痕位置，往往借助洪水流过时荒僻无人烟地区的洪痕位置，往往借助洪水流过时在河床与两岸所引起的物理、化学与生物形态特征来简在河床与两岸所引起的物理、化学与生物形态特征来简介判定。介判

21、定。现场调查所能获取的洪痕往往是多年平均洪水位与现场调查所能获取的洪痕往往是多年平均洪水位与近年洪水位，前者对应的中等洪水经常发生，后者发生近年洪水位，前者对应的中等洪水经常发生，后者发生年限不长，都可能留下可以辨认的洪痕，前者较模糊而年限不长，都可能留下可以辨认的洪痕，前者较模糊而后者鲜明。后者鲜明。洪痕可靠程度评定标准：可靠、较可靠、供参考洪痕可靠程度评定标准：可靠、较可靠、供参考具体见具体见公路工程水文勘测设计规范条文说明公路工程水文勘测设计规范条文说明第27页/共65页第四节第四节 洪水调查与考证洪水调查与考证多年平均洪水位的判定：多年平均洪水位的判定：石质岸壁的冲刷条痕石质岸壁的冲刷

22、条痕(黑黑青白青白黄黄)砂质河床岸与滩间变坡分界线砂质河床岸与滩间变坡分界线石质河床青苔生长界限石质河床青苔生长界限河滩、河岸树木上的冲刷条痕与悬挂漂流物河滩、河岸树木上的冲刷条痕与悬挂漂流物(选粗树、选粗树、地势较高者地势较高者)寻找洪痕，既要就近审视，也要远望判明总体趋势，寻找洪痕，既要就近审视，也要远望判明总体趋势，以免为个别假象所迷惑。以免为个别假象所迷惑。第28页/共65页第四节第四节 洪水调查与考证洪水调查与考证四、历史文献考证法四、历史文献考证法 载有历史洪水的历史文献包括地方志，宫廷实录载有历史洪水的历史文献包括地方志，宫廷实录(明实录、明实录、清实录清实录)，河道专著、碑文刻

23、记、早期报章杂志等，应尽可能，河道专著、碑文刻记、早期报章杂志等，应尽可能全面收集。全面收集。摘录内容除直接反映洪水的记载外，尚应包括河道、植被、摘录内容除直接反映洪水的记载外，尚应包括河道、植被、地貌、有关城镇、古建筑的变化情况等。地貌、有关城镇、古建筑的变化情况等。历史文献很难提供确切的历史洪水数值资料历史文献很难提供确切的历史洪水数值资料，而往往只能，而往往只能定性地判断其大小，应从雨情、水情、灾情三个方面综合考虑，定性地判断其大小，应从雨情、水情、灾情三个方面综合考虑，通常分为特大、大、一般洪水三级。通常分为特大、大、一般洪水三级。桑干河桑干河 马邑县志马邑县志:”明神宗万历三年明神宗

24、万历三年(1575(1575年年)秋七月，马秋七月，马邑大雨四十日，坏城芦舍千余。邑大雨四十日，坏城芦舍千余。”“六月桑干河道，四关一村为水淹，溺死男女老幼共三十六月桑干河道，四关一村为水淹，溺死男女老幼共三十七口。七口。”第29页/共65页第四节第四节 洪水调查与考证洪水调查与考证五、洪水流量的形态推算法五、洪水流量的形态推算法1.1.形态断面形态断面(水文断面水文断面)选择选择 洪水调查时选定的按形态法推算流量所依据的河床横洪水调查时选定的按形态法推算流量所依据的河床横断面称为形态断面。断面称为形态断面。选择形态断面时，应符合下列条件：选择形态断面时，应符合下列条件：河道比较顺直、滩槽界线

25、分明，岸线比较稳定，洪水流向河道比较顺直、滩槽界线分明，岸线比较稳定，洪水流向比较一致，无河汊、沙洲、回流及其它阻塞水流现象。比较一致，无河汊、沙洲、回流及其它阻塞水流现象。形态断面与桥位断面间无支流汇入，无分流与雍水现象；形态断面与桥位断面间无支流汇入，无分流与雍水现象；形态断面附近有较可靠的历史洪痕；形态断面附近有较可靠的历史洪痕；形态断面应垂直洪水流向，尽可能采用桥位断面。形态断面应垂直洪水流向，尽可能采用桥位断面。第30页/共65页第四节第四节 洪水调查与考证洪水调查与考证 按一个形态断面难以确定出桥位断面的设计洪水位时，按一个形态断面难以确定出桥位断面的设计洪水位时，应在应在桥位上下

26、游各测绘一个桥位上下游各测绘一个，按两个形态断面的设计洪水位，按两个形态断面的设计洪水位内插桥位断面的设计洪水位。内插桥位断面的设计洪水位。2.2.形态断面测绘形态断面测绘测绘范围测绘范围 平原宽滩性河流测至历史最高洪水泛滥线以外平原宽滩性河流测至历史最高洪水泛滥线以外50m50m；山区；山区测至历史最高水位以上测至历史最高水位以上2-5m.2-5m.绘制内容绘制内容 河床地面线、滩槽分界线、植被和地质情况、糙率、测河床地面线、滩槽分界线、植被和地质情况、糙率、测时水位施测时间，历史洪水位及发生年份及其它特征水位。时水位施测时间，历史洪水位及发生年份及其它特征水位。第31页/共65页第四节第四

27、节 洪水调查与考证洪水调查与考证河段比降测绘河段比降测绘 测绘范围测绘范围：不小于水文断面下游：不小于水文断面下游1 1倍河宽，水文断面上游倍河宽，水文断面上游2 2倍河宽。倍河宽。测绘内容测绘内容：河床比降线，测时水面比降线，历次洪水比：河床比降线，测时水面比降线，历次洪水比降线、水文断面及桥位断面位置。降线、水文断面及桥位断面位置。洪水比降的确定：洪水比降的确定：第32页/共65页第四节第四节 洪水调查与考证洪水调查与考证洪水比降的确定：洪水比降的确定：由于天然河流的水流并不完全符合均匀流的条件，其水由于天然河流的水流并不完全符合均匀流的条件，其水面比降随水位而变化，每次洪水的洪水比降各不

28、相同。面比降随水位而变化，每次洪水的洪水比降各不相同。洪水比降可以根据水文站观测资料确定，也可以根据洪洪水比降可以根据水文站观测资料确定，也可以根据洪水调查资料推算。先将调查所得历史洪水位的位置绘于桥位水调查资料推算。先将调查所得历史洪水位的位置绘于桥位平面图上，并把它投影在河流的中泓线上，再按各个洪水位平面图上，并把它投影在河流的中泓线上，再按各个洪水位的高程及其在中泓线上的距离，点绘于河床断面图上，然后，的高程及其在中泓线上的距离，点绘于河床断面图上，然后，再利用同一年历史洪水各水位点的连线计算其对应的洪水比再利用同一年历史洪水各水位点的连线计算其对应的洪水比降。降。如果缺少洪水比降资料，

29、可以采用河底比降代替洪水比如果缺少洪水比降资料，可以采用河底比降代替洪水比降。降。第33页/共65页第四节第四节 洪水调查与考证洪水调查与考证3.3.流速、流量推算流速、流量推算按明渠均匀流的公式推算：按明渠均匀流的公式推算：第34页/共65页第四节第四节 洪水调查与考证洪水调查与考证第35页/共65页第四节第四节 洪水调查与考证洪水调查与考证4.4.糙率系数的选用糙率系数的选用 m m综合反映水流所受河床阻力的大小，直接影响流速综合反映水流所受河床阻力的大小，直接影响流速和流量，它与河段型性、河床地形、地质、植被等因素和流量，它与河段型性、河床地形、地质、植被等因素有关，应根据现场情况配合有

30、关，应根据现场情况配合公路桥位勘测设计规范公路桥位勘测设计规范提供的糙率表慎重选定。提供的糙率表慎重选定。河床的糙率系数河床的糙率系数最好采用形态断面所在河段的实测最好采用形态断面所在河段的实测值值，如无实测资料，可参照推荐的天然河道洪水粗糙系，如无实测资料，可参照推荐的天然河道洪水粗糙系数。数。河槽与河滩的粗糙系数应分别选定。河槽与河滩的粗糙系数应分别选定。第36页/共65页第四节第四节 洪水调查与考证洪水调查与考证六、河流水情与河床演变的调查六、河流水情与河床演变的调查1.1.水情调查水情调查 调查收集有关河流所在地区的地形、地理、地貌资料，调查收集有关河流所在地区的地形、地理、地貌资料，

31、调查洪水来源及水流情况。调查洪水来源及水流情况。通过调查掌握洪水涨落规律及其对河床演变的影响通过调查掌握洪水涨落规律及其对河床演变的影响(包括一次洪水和年内水位变化包括一次洪水和年内水位变化)，利用它研究桥址河段，利用它研究桥址河段演变和桥渡施工组织设计。演变和桥渡施工组织设计。第37页/共65页第四节第四节 洪水调查与考证洪水调查与考证2.2.河床演变的调查河床演变的调查目的：目的：推求历史洪水断面，以使正确计算出历史洪水值；推求历史洪水断面，以使正确计算出历史洪水值；掌握河床演变的规律，以使正确的布设桥孔及设置掌握河床演变的规律，以使正确的布设桥孔及设置导流建筑物。导流建筑物。通过河道冲淤

32、变化规律的通过河道冲淤变化规律的定量定量描述来指导桥渡设计工描述来指导桥渡设计工作。作。在野外调查时，除需了解年际变化外，也要调查一次洪水在野外调查时，除需了解年际变化外，也要调查一次洪水过程的冲淤情况。在一些情况下，也可借助于与该河段条件过程的冲淤情况。在一些情况下，也可借助于与该河段条件相似的邻近水文站实测断面冲淤变化规律，建立桥址与水文相似的邻近水文站实测断面冲淤变化规律，建立桥址与水文站的相关关系，进而移用水文站的冲淤变化规律于桥址。站的相关关系，进而移用水文站的冲淤变化规律于桥址。第38页/共65页第五节第五节 桥位选择与工程实例桥位选择与工程实例第39页/共65页第五节第五节 桥位

33、选择与工程实例桥位选择与工程实例 选择桥位是桥渡设计中第一项重要工作，它不仅直接选择桥位是桥渡设计中第一项重要工作，它不仅直接影响到桥渡的安全与技术经济合理性、施工与养护的可影响到桥渡的安全与技术经济合理性、施工与养护的可能性与便利性，而且与水利、国防、航运、城建规划与能性与便利性，而且与水利、国防、航运、城建规划与群众利益密切相关。群众利益密切相关。根据根据公路工程桥位勘测设计规范公路工程桥位勘测设计规范，桥位选择总的原，桥位选择总的原则为：则为：u一般情况下，桥服从路，保证路线顺畅，行车快速；一般情况下，桥服从路，保证路线顺畅，行车快速；u对于特大桥、大桥，路服从桥；对于特大桥、大桥，路服

34、从桥；u少占农田，少拆迁，少淹没；少占农田，少拆迁，少淹没；u有利于施工有利于施工(如材料运输，场地布置，方便桥梁架设如材料运输，场地布置，方便桥梁架设)；u适应市政规划，协调水运、铁路运输，满足国防，经济适应市政规划，协调水运、铁路运输，满足国防，经济开发等需要。开发等需要。第40页/共65页第五节第五节 桥位选择与工程实例桥位选择与工程实例一、水文方面一、水文方面河床稳定河床稳定,自然演变小；自然演变小；河道顺直河道顺直,滩窄槽宽滩窄槽宽,滩槽流向一致滩槽流向一致,河槽与河谷方向一致；河槽与河谷方向一致；避免支流汇合口，以及河中有沙洲处；避免支流汇合口，以及河中有沙洲处；有助于缩短桥长，河

35、槽通过全断面流量大部分有助于缩短桥长，河槽通过全断面流量大部分(70%(70%以上以上)桥轴线应与洪水主流向正交；桥轴线应与洪水主流向正交；便于汛期排洪顺畅，减小桥墩的阻水宽度便于汛期排洪顺畅，减小桥墩的阻水宽度河滩路堤应尽量向上游偏转河滩路堤应尽量向上游偏转,不宜向下游偏转不宜向下游偏转向下游偏转时，在河滩路堤处形成向下游偏转时，在河滩路堤处形成“水袋水袋”回流区，对河回流区，对河滩路堤有冲刷作用；滩路堤有冲刷作用；考虑各类河段的特点考虑各类河段的特点第41页/共65页第五节第五节 桥位选择与工程实例桥位选择与工程实例峡谷河段峡谷河段尽量单孔跨越，避免深谷急流中建墩；尽量单孔跨越，避免深谷急

36、流中建墩；次稳定河段次稳定河段桥位宜设置在较顺直河段上，不宜采用桥位宜设置在较顺直河段上，不宜采用多孔过小的跨径，可以适当压缩河滩；对于弯曲河段，多孔过小的跨径，可以适当压缩河滩；对于弯曲河段，应选在主槽与河流总趋势一致的较长河段。应选在主槽与河流总趋势一致的较长河段。变迁性河段变迁性河段桥轴线应与洪水总趋势正交；桥位应选桥轴线应与洪水总趋势正交；桥位应选在两岸河槽稳定的束狭段上，或河槽摆动范围较小的在两岸河槽稳定的束狭段上，或河槽摆动范围较小的河段上。河段上。游荡性河段游荡性河段应选在两岸有固定依托的较长束狭段上；应选在两岸有固定依托的较长束狭段上；如岸壁是崖坎，人工建筑物或有抗冲能力的土质

37、河段，如岸壁是崖坎，人工建筑物或有抗冲能力的土质河段，桥轴线应与河岸正交。桥轴线应与河岸正交。第42页/共65页第五节 桥位选择与工程实例第43页/共65页第五节第五节 桥位选择与工程实例桥位选择与工程实例第44页/共65页第五节第五节 桥位选择与工程实例桥位选择与工程实例第45页/共65页第五节第五节 桥位选择与工程实例桥位选择与工程实例第46页/共65页第五节第五节 桥位选择与工程实例桥位选择与工程实例宽滩性河段宽滩性河段桥位应在河滩地势高，河槽稳定居中，桥位应在河滩地势高，河槽稳定居中，河滩流量较小的河段。河滩流量较小的河段。冲积漫流性河段冲积漫流性河段桥位应尽量躲开冲积扇，或在冲积桥位

38、应尽量躲开冲积扇，或在冲积扇顶部或沉积区的下游；当必须跨越冲积扇时，桥轴扇顶部或沉积区的下游；当必须跨越冲积扇时，桥轴线应于洪水总趋势正交；若采用一河多桥方案，应使线应于洪水总趋势正交；若采用一河多桥方案，应使各桥桥位大致在同一等高线上。各桥桥位大致在同一等高线上。第47页/共65页第五节第五节 桥位选择与工程实例桥位选择与工程实例二、地质、地形方面二、地质、地形方面应选在地质构造比较稳定，持力层埋深浅的地段；应选在地质构造比较稳定，持力层埋深浅的地段；避免断层、溶洞、石膏、侵蚀性盐类及其它不宜建造避免断层、溶洞、石膏、侵蚀性盐类及其它不宜建造墩台基础的地段，如避不开宜采用避重就轻的处理；墩台

39、基础的地段，如避不开宜采用避重就轻的处理；地震区桥位应按地震区桥位应按公路工程抗震设计细则公路工程抗震设计细则规定。尽规定。尽量避开地震带；量避开地震带；对于山区桥位，河流两岸应有布置桥头引道、接线的对于山区桥位，河流两岸应有布置桥头引道、接线的开阔地带。开阔地带。第48页/共65页第五节第五节 桥位选择与工程实例桥位选择与工程实例第49页/共65页第五节第五节 桥位选择与工程实例桥位选择与工程实例三、航运要求三、航运要求应选在顺直河段上，远离浅滩急弯；应选在顺直河段上，远离浅滩急弯；其顺直长度，上游不小于最长拖船队或木排长度的其顺直长度，上游不小于最长拖船队或木排长度的3 3倍及倍及顶推船队

40、长度的顶推船队长度的4 4倍。下游不小于最长拖船队或木排长度倍。下游不小于最长拖船队或木排长度 的的1.51.5倍，顶推长度的倍，顶推长度的2 2倍。倍。河段航道稳定，有足够的水深河段航道稳定，有足够的水深.桥轴线应与设计通航水位时的航迹线垂直。否则，桥桥轴线应与设计通航水位时的航迹线垂直。否则，桥轴线的法线与航迹线的交角不宜大于轴线的法线与航迹线的交角不宜大于5 5或采用增大通或采用增大通航净跨。航净跨。若流放木排，桥渡应在贮牧场的上游，避免木排冲撞若流放木排，桥渡应在贮牧场的上游，避免木排冲撞桥墩。桥墩。第50页/共65页第五节第五节 桥位选择与工程实例桥位选择与工程实例四、经济方面四、经

41、济方面1.1.尽量选择造价与使用费尽量选择造价与使用费(维护、运营维护、运营)都最低的方案；都最低的方案；2.2.两个方案：造价高、使用费较低或造价低、使用费较两个方案：造价高、使用费较低或造价低、使用费较高，这时需要算补偿年限高，这时需要算补偿年限(营运期间把造价高的，通营运期间把造价高的，通过营运，节约使用经费，把差价补偿回来的年限。过营运，节约使用经费，把差价补偿回来的年限。)如果补偿年限小于如果补偿年限小于2020年，那么可以采用造价高、使年，那么可以采用造价高、使用费较低的方案。用费较低的方案。3.3.由于工期缩短、提早运营所得的效益也应考虑。由于工期缩短、提早运营所得的效益也应考虑

42、。第51页/共65页第五节第五节 桥位选择与工程实例桥位选择与工程实例五、一些特殊情况下的桥位选择五、一些特殊情况下的桥位选择1.1.城镇附近的桥位选择城镇附近的桥位选择 考虑城镇规划，尽量避免通过市区，桥位最好选在城镇上考虑城镇规划，尽量避免通过市区，桥位最好选在城镇上游。若是市区桥梁，避开文物、高压管线或不宜拆迁设施或游。若是市区桥梁，避开文物、高压管线或不宜拆迁设施或建筑，同时应注意桥之间的交通量的合理分配，并满足干道建筑，同时应注意桥之间的交通量的合理分配，并满足干道连接。连接。第52页/共65页第五节第五节 桥位选择与工程实例桥位选择与工程实例五、一些特殊情况下的桥位选择五、一些特殊

43、情况下的桥位选择2.2.水库地区的桥位选择水库地区的桥位选择 桥位必须跨越水库上游淹没区时，应选在库面较窄、岸坡桥位必须跨越水库上游淹没区时，应选在库面较窄、岸坡崩塌影响较小的地段；在严寒地区，应避免选在水末端容易崩塌影响较小的地段；在严寒地区，应避免选在水末端容易形成冰塞地段。形成冰塞地段。桥位选在水库下游桥位选在水库下游,宜选在波浪冲击和河床冲刷较小河段。宜选在波浪冲击和河床冲刷较小河段。第53页/共65页第五节第五节 桥位选择与工程实例桥位选择与工程实例3.3.在已建桥梁附近选择桥位在已建桥梁附近选择桥位 新桥在已建桥梁下游时新桥在已建桥梁下游时，可能会受上游桥梁压缩水流而造可能会受上游

44、桥梁压缩水流而造成水流集中，两侧发生回流以及桥墩局部冲刷的影响，下游成水流集中，两侧发生回流以及桥墩局部冲刷的影响，下游新桥的桥下河床冲刷可能增大，因此，应注意墩台基础的相新桥的桥下河床冲刷可能增大，因此，应注意墩台基础的相应合理埋置深度。应合理埋置深度。新桥在已建桥梁上游时新桥在已建桥梁上游时，桥孔设计、桥渡调治建筑物的布桥孔设计、桥渡调治建筑物的布设等与一般桥渡设计相同，但可能受下游已建桥梁的雍水影设等与一般桥渡设计相同，但可能受下游已建桥梁的雍水影响，新桥下的水位和桥前雍水都可能要比一般桥渡增高，确响，新桥下的水位和桥前雍水都可能要比一般桥渡增高，确定桥面和引道路堤高程时，应加以考虑。同

45、时应考虑新桥对定桥面和引道路堤高程时，应加以考虑。同时应考虑新桥对下游已建桥梁的影响。下游已建桥梁的影响。两桥间的距离两桥间的距离,对通航河流应满足航运要求对通航河流应满足航运要求,对不通航河流对不通航河流,应考虑新桥在施工中不影响已建桥梁的正常运输和安全。应考虑新桥在施工中不影响已建桥梁的正常运输和安全。第54页/共65页第五节第五节 桥位选择与工程实例桥位选择与工程实例 两桥相距很近时，应慎重安排墩台位置，以免产生斜交水两桥相距很近时，应慎重安排墩台位置，以免产生斜交水流或造成水流紊乱；必要时应结合已建桥梁，一并考虑设置流或造成水流紊乱；必要时应结合已建桥梁，一并考虑设置桥渡调治建筑物及防

46、护措施。桥渡调治建筑物及防护措施。4.4.国防军事桥梁桥位选择国防军事桥梁桥位选择 有国防军事要求的桥位应注意位置的隐蔽性和便于防卫，有国防军事要求的桥位应注意位置的隐蔽性和便于防卫，应选用抢修简易快捷的桥型与之配合。与既有旧桥之间应留应选用抢修简易快捷的桥型与之配合。与既有旧桥之间应留有足够的安全距离，以防止同时炸毁破坏的可能。有足够的安全距离，以防止同时炸毁破坏的可能。第55页/共65页第五节第五节 桥位选择与工程实例桥位选择与工程实例六、六、实例一实例一钱塘江大桥钱塘江大桥 钱塘江大桥是我国自行设计，公钱塘江大桥是我国自行设计，公路、铁路两用桥，采用平面并列布路、铁路两用桥，采用平面并列

47、布置。它是连接沪杭、浙赣两大铁路置。它是连接沪杭、浙赣两大铁路干线与沪杭高速公路的重要桥梁工程。干线与沪杭高速公路的重要桥梁工程。该桥为上下双层钢结构桁梁桥，全长该桥为上下双层钢结构桁梁桥，全长14531453米，分引桥和正桥米，分引桥和正桥两个部分，正桥十六孔，桥墩十五座。下层铁路桥长两个部分，正桥十六孔，桥墩十五座。下层铁路桥长1322.11322.1米，单线行车；上层公路桥长米，单线行车；上层公路桥长14531453米、宽米、宽6.16.1米，两侧人行道米，两侧人行道各各1.51.5米。米。大桥由我国著名桥梁专家茅以升主持设计施工，于大桥由我国著名桥梁专家茅以升主持设计施工，于19351

48、935年年4 4月动工，月动工，19371937年年9 9月月2626日建成通车。钱塘江大桥不仅是我国日建成通车。钱塘江大桥不仅是我国桥梁史上的巨大成就，也是中国铁路桥梁史上一个辉煌的里桥梁史上的巨大成就，也是中国铁路桥梁史上一个辉煌的里程碑。程碑。第56页/共65页第五节第五节 桥位选择与工程实例桥位选择与工程实例 该桥桥位选择除考虑桥址自然该桥桥位选择除考虑桥址自然条件外，还需结合铁路编组站设条件外，还需结合铁路编组站设置，钱塘江航运要求和作为全国置，钱塘江航运要求和作为全国旅游名城杭州市的城市发展规划旅游名城杭州市的城市发展规划进行分析比较。进行分析比较。勘测时共研究了四个桥位，从勘测时

49、共研究了四个桥位，从上游起依次为：上游起依次为：潭头桥位潭头桥位珊瑚沙桥位珊瑚沙桥位既有桥旁既有桥旁(即原钱塘江大桥即原钱塘江大桥)四堡桥位四堡桥位第57页/共65页第五节第五节 桥位选择与工程实例桥位选择与工程实例潭头位置潭头位置 江面宽约江面宽约1170m1170m，基岩为砂岩，埋深为河床下，基岩为砂岩，埋深为河床下50m50m，其上有，其上有厚约厚约20m20m的砾土层，层位稳定，强度高。的砾土层，层位稳定，强度高。联络线路完全绕行杭州市外，对城市环境影响小，对钱塘联络线路完全绕行杭州市外，对城市环境影响小，对钱塘江航运干扰小。江航运干扰小。铁路绕行近铁路绕行近40km40km，编组站工

50、程量大，投资最贵，运营费用，编组站工程量大，投资最贵，运营费用高。高。公路绕行线路过长，不能解决过境交通。公路绕行线路过长，不能解决过境交通。第58页/共65页第五节第五节 桥位选择与工程实例桥位选择与工程实例珊瑚沙桥位珊瑚沙桥位 江面较宽，江面较宽，1480m1480m；水流平稳，河床稳定，其地质情况与潭头桥位相近，故建水流平稳，河床稳定，其地质情况与潭头桥位相近，故建桥条件较优；桥条件较优；铁路绕行线比潭头桥位缩短铁路绕行线比潭头桥位缩短11km11km；对西湖风景旅游区向西南发展不利。对西湖风景旅游区向西南发展不利。既有桥旁边既有桥旁边 江面最窄，江面最窄，950m950m；可充分利用现