桥渡设计实例学习教案.pptx

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1、会计学1桥渡设计桥渡设计(shj)实例实例第一页，共27页。1.山区河谷山区河谷(hg)地地带带 穿行山区河流的线路，力求选择河道顺直、流向稳定、无山穿行山区河流的线路，力求选择河道顺直、流向稳定、无山溪和泥石流汇入的河段跨越，同时还应考虑桥址地形地貌、两岸溪和泥石流汇入的河段跨越，同时还应考虑桥址地形地貌、两岸隧道长短隧道长短(chngdun)和线路技术经济等因素。但有时可以在较大和线路技术经济等因素。但有时可以在较大的范围内选出更加优越的桥位。特别是沿河谷走行的线路。的范围内选出更加优越的桥位。特别是沿河谷走行的线路。桥位选择桥位选择(xunz)实例实例第1页/共27页第二页，共27页。(

2、1)(1)宝成线神农宝成线神农(shn nn)(shn nn)河大桥河大桥 该线定测时由成都端出发用两座中桥跨越小溪河，沿该线定测时由成都端出发用两座中桥跨越小溪河，沿神农河河谷而上，穿行于右岸大片滩地，然后急转弯跨越神农河河谷而上，穿行于右岸大片滩地，然后急转弯跨越神农河。过洪水时在大桥右岸滩地上构成严重的三角形水神农河。过洪水时在大桥右岸滩地上构成严重的三角形水囊，威胁线路安全。后经大范围改线，绕过小溪河，较为囊，威胁线路安全。后经大范围改线，绕过小溪河，较为垂直垂直(chuzh)地穿过神农河，消除了水囊。虽然增加一地穿过神农河，消除了水囊。虽然增加一座座80m长小隧道，但省去了两座中桥，

3、改善了桥渡过洪情长小隧道，但省去了两座中桥，改善了桥渡过洪情况，是成功的。况，是成功的。第2页/共27页第三页，共27页。(2)(2)成昆线大渡河大桥成昆线大渡河大桥(d(d qio)qio)大渡河是岷江的最大支流，这里山势陡峻大渡河是岷江的最大支流，这里山势陡峻(dujn)，河水湍急。线路在乌，河水湍急。线路在乌丝河附近过河，设计时在较长河段内提出丝河附近过河，设计时在较长河段内提出4个方案经过比选采用莪区大桥乡桥位。个方案经过比选采用莪区大桥乡桥位。这里河面较窄，线路与河流斜交甚小，两岸均露基岩，可用大跨一孔跨越，是成这里河面较窄，线路与河流斜交甚小，两岸均露基岩，可用大跨一孔跨越，是成功

4、的经验。功的经验。第3页/共27页第四页，共27页。2.山前区走廊山前区走廊(zulng)地带地带 我国是多山国家，山前区斜坡开阔地带，如河西走廊、阴山我国是多山国家，山前区斜坡开阔地带，如河西走廊、阴山山麓、天山南麓等，都是著名的交通孔道，但这里的河流为山前山麓、天山南麓等，都是著名的交通孔道，但这里的河流为山前变迁性河流和山麓冲积扇，坡陡流急，冲淤剧烈，主流变迁性河流和山麓冲积扇，坡陡流急，冲淤剧烈，主流(zhli)迁徙不定，给桥渡建设带来很大的困难。迁徙不定，给桥渡建设带来很大的困难。第4页/共27页第五页，共27页。(1)(1)兰新线固尔图河大桥兰新线固尔图河大桥 定测跨越山麓冲积扇中

5、部，后将桥位上移至冲积扇上游颈口附近，改定测跨越山麓冲积扇中部，后将桥位上移至冲积扇上游颈口附近，改动两端线路动两端线路(xinl)近百公里，比已经部分施工的原方案缩短线路近百公里，比已经部分施工的原方案缩短线路(xinl)约约100m。第5页/共27页第六页，共27页。(2)(2)八音八音(b yn)(b yn)沟大桥沟大桥 定测跨越定测跨越(kuyu)山麓冲积扇中部，后将桥位上移至冲积扇山麓冲积扇中部，后将桥位上移至冲积扇上游颈口附近，改移线路上游颈口附近，改移线路80km，比原定测线缩短约，比原定测线缩短约350m，还减少，还减少拔高拔高5.5m。第6页/共27页第七页，共27页。(3)

6、(3)兰新线黑河和大沙河桥渡兰新线黑河和大沙河桥渡 定测线路穿越水系中游冲积扇中部。这里河床摆动、泛滥宽达定测线路穿越水系中游冲积扇中部。这里河床摆动、泛滥宽达6.3km。大沙。大沙河冲积扇宽达河冲积扇宽达3.5km。后经补测改为以连续通过两冲积扇下游的归槽河段。在这。后经补测改为以连续通过两冲积扇下游的归槽河段。在这里，黑河有大小里，黑河有大小5股稳定的分岔河漕，分别建了大桥一座、中小桥各两座；总长股稳定的分岔河漕，分别建了大桥一座、中小桥各两座；总长二百余米大沙河收缩为一股二百余米大沙河收缩为一股(y)160m的稳定河道，建大桥一座。建桥后，运的稳定河道，建大桥一座。建桥后，运营良好。营良

7、好。第7页/共27页第八页，共27页。3.平原平原(pngyun)地地区河流区河流 平原河流宜寻找河床顺直稳定，滩槽分明、河槽通过能平原河流宜寻找河床顺直稳定，滩槽分明、河槽通过能力大的河段跨越力大的河段跨越(kuyu)。河道窄深、河滩不大的河段，弯。河道窄深、河滩不大的河段，弯曲型河流能固定深槽与河岸的河段，和游荡型河流上的节点曲型河流能固定深槽与河岸的河段，和游荡型河流上的节点处，都可选出好的桥位。处，都可选出好的桥位。第8页/共27页第九页，共27页。(1)(1)成昆线岷江成昆线岷江(mn(mn jin)jin)大桥大桥 岷江经灌县后岷江经灌县后进入川西平原，由新进入川西平原，由新津南下

8、成为一分岔型津南下成为一分岔型河流河流(hli)，但在，但在青龙场附近有一节点。青龙场附近有一节点。成昆铁路选择此处跨成昆铁路选择此处跨河，桥位优越。河，桥位优越。第9页/共27页第十页，共27页。(2)(2)某复线某复线(fxin)(fxin)大河大河大桥大桥 老桥建于老桥建于1908年，桥位在大河下年，桥位在大河下游较稳定的河段游较稳定的河段1958年修复线时，年修复线时，仍将第二线桥置老仍将第二线桥置老桥附近桥附近(fjn)。1959年决定施工。年决定施工。是年冬发现上游是年冬发现上游7km处河床窄深，处河床窄深，河道微弯水流稳定，河道微弯水流稳定，是更好的桥位。是更好的桥位。于是对此桥

9、位重新于是对此桥位重新(chngxn)设计，新桥比拟建二线桥缩短设计，新桥比拟建二线桥缩短200m，免除了大量导治工程。重新，免除了大量导治工程。重新(chngxn)布置的线路，比原方布置的线路，比原方案造价及运营费降低案造价及运营费降低600余万元。余万元。第10页/共27页第十一页，共27页。大型跨江海桥梁水文研究的主体是桥渡大型跨江海桥梁水文研究的主体是桥渡(桥位桥位)设设计，桥渡设计的任务是：确定桥梁跨越水域的位置计，桥渡设计的任务是：确定桥梁跨越水域的位置(即即桥位选择桥位选择(xunz)、孔跨布置、墩位布设、桥梁长度、孔跨布置、墩位布设、桥梁长度、基础埋置深度以及行近路堤设计和导流

10、防护建筑物的基础埋置深度以及行近路堤设计和导流防护建筑物的布设等，桥渡设计涉及到桥梁建设规模及桥梁本身安布设等，桥渡设计涉及到桥梁建设规模及桥梁本身安全全2个方面。工程实践中，大型桥梁水文研究依托有关个方面。工程实践中，大型桥梁水文研究依托有关涉水专题研究。涉水专题研究。大型大型(dxng)跨江海桥梁桥渡跨江海桥梁桥渡(桥位桥位)设计设计第11页/共27页第十二页，共27页。大型桥梁涉水项目研究路线大型桥梁涉水项目研究路线第12页/共27页第十三页，共27页。湖北境内的黄石长江大桥湖北境内的黄石长江大桥(d qio)，由于大桥，由于大桥(d qio)选址选址在水运繁忙且弯曲河段，不良的水流特点

11、和地理位置，加上驾在水运繁忙且弯曲河段，不良的水流特点和地理位置，加上驾引人员应变能力较差，造成碰撞事故频发。说明桥位选择与墩引人员应变能力较差，造成碰撞事故频发。说明桥位选择与墩位布设不合理。位布设不合理。桥渡设计桥渡设计(shj)不当不当的实例的实例第13页/共27页第十四页，共27页。荆江大桥横跨沙市三八滩，原设计的左、右两大通航荆江大桥横跨沙市三八滩，原设计的左、右两大通航桥孔桥孔(左孔跨度左孔跨度500m，右孔跨度，右孔跨度300m)，在，在1998年大水后，年大水后，经历了冲刷一淤长一冲刷的交替发展过程，使该段河势经历了冲刷一淤长一冲刷的交替发展过程，使该段河势发生较大发生较大(j

12、io d)变化，通航条件恶化，导致左、右两变化，通航条件恶化，导致左、右两大通航桥孔均不能通航，现航道被迫改槽至荆州大桥非大通航桥孔均不能通航，现航道被迫改槽至荆州大桥非通航设计的通航设计的8号、号、9号孔通航，造成非通航桥孔通航的被号孔通航，造成非通航桥孔通航的被动局面。说明对工程河段的演变趋势进行探讨等方面不动局面。说明对工程河段的演变趋势进行探讨等方面不够深入，孔跨布置不合理。够深入，孔跨布置不合理。第14页/共27页第十五页，共27页。黄河下游是强烈堆积性河道，长期以来由于泥沙淤积，黄河下游是强烈堆积性河道，长期以来由于泥沙淤积，河床抬高。津浦线济南泺口铁桥、京广线郑州黄河大桥河床抬高

13、。津浦线济南泺口铁桥、京广线郑州黄河大桥在改造前均存在桥梁高度不足的问题，现已抬高继续使在改造前均存在桥梁高度不足的问题，现已抬高继续使用。究其原因，主要用。究其原因，主要(zhyo)是对黄河下游河道淤积认是对黄河下游河道淤积认识不清。因此，黄河下游新建桥梁时桥下净空必须考虑识不清。因此，黄河下游新建桥梁时桥下净空必须考虑河道淤积，而如何恰如其分地考虑河道淤积问题，是一河道淤积，而如何恰如其分地考虑河道淤积问题，是一个涉及桥梁布局、桥梁长度和基本建设投资的一个问题。个涉及桥梁布局、桥梁长度和基本建设投资的一个问题。第15页/共27页第十六页，共27页。桥渡冲刷是造成桥渡水害、威胁行车安全的最大

14、因素。桥渡冲刷是造成桥渡水害、威胁行车安全的最大因素。1995年统计了年统计了155座桥渡遭受过座桥渡遭受过122次的水害中，基础埋深次的水害中，基础埋深不足的就有不足的就有42次；其他各种导致次；其他各种导致(dozh)水害的原因，如水害的原因，如桥位选择不当、设计流量偏小等，也都以冲刷的形式将桥桥位选择不当、设计流量偏小等，也都以冲刷的形式将桥渡破坏。其深层次的原因，则为对河流演变及河流冲刷的渡破坏。其深层次的原因，则为对河流演变及河流冲刷的性质认识不足。在苏通长江公路大桥设计复核中，依据河性质认识不足。在苏通长江公路大桥设计复核中，依据河床演变资料，提出将桥轴线下移床演变资料，提出将桥轴

15、线下移300m，南塔墩南移，南塔墩南移100m，以避开徐六径深槽延伸对南塔墩的影响，其主要考虑河床以避开徐六径深槽延伸对南塔墩的影响，其主要考虑河床演变对桥墩埋深的影响。演变对桥墩埋深的影响。第16页/共27页第十七页，共27页。设计中关键设计参数的确定。设计单位需了解本河段设计中关键设计参数的确定。设计单位需了解本河段演变特性、水流特性及河床冲淤变化，及工程对河床水演变特性、水流特性及河床冲淤变化，及工程对河床水流和冲淤变化的影响，进行定、动床研究流和冲淤变化的影响，进行定、动床研究(ynji)，为，为设计施工提供技术依据。提供桥梁设计中所需相关水动设计施工提供技术依据。提供桥梁设计中所需相

16、关水动力条件参数，如，设计流量、设计水位、设计单宽流量力条件参数，如，设计流量、设计水位、设计单宽流量及其沿桥位断面横向分布等。及其沿桥位断面横向分布等。设计施工设计施工(sh gng)中涉水研究专题的关中涉水研究专题的关键技术键技术第17页/共27页第十八页，共27页。设计、施工中涉及的桥梁安全设计、施工中涉及的桥梁安全(nqun)及河床冲刷问及河床冲刷问题。如，桥墩局部冲刷最大深度冲刷坑范围。桥墩附近题。如，桥墩局部冲刷最大深度冲刷坑范围。桥墩附近水流运动改变对河道冲刷的影响范围，大堤需防护范围水流运动改变对河道冲刷的影响范围，大堤需防护范围及桥墩防护措施，桥墩冲刷对岸坡稳定性影响。及桥墩

17、防护措施，桥墩冲刷对岸坡稳定性影响。第18页/共27页第十九页，共27页。桥梁布置合理性。江中设墩后对航道有影响，由于桥梁布置合理性。江中设墩后对航道有影响，由于河段河床演变的特点，江中设墩后引起河床局部冲刷河段河床演变的特点，江中设墩后引起河床局部冲刷(chngshu)，有可能使目前或将来出现碍航；江中，有可能使目前或将来出现碍航；江中设墩对防洪也有影响，故需进行物理模型试验研究桥设墩对防洪也有影响，故需进行物理模型试验研究桥墩的合理布局。墩的合理布局。第19页/共27页第二十页，共27页。治导及守护工程研究。稳定河势治导及守护工程研究。稳定河势(h sh)的工程措施是桥位、的工程措施是桥位

18、、桥式方案成立的前提条件。诸如马鞍山长江公路大桥江心洲桥桥式方案成立的前提条件。诸如马鞍山长江公路大桥江心洲桥位成立的前提条件是对江心洲洲头及洲左缘进行守护。需进行位成立的前提条件是对江心洲洲头及洲左缘进行守护。需进行物理模型试验研究。物理模型试验研究。第20页/共27页第二十一页，共27页。河床演变分析。河床演变分析主要介绍河床演变分析。河床演变分析主要介绍(jisho)建设项目建设项目所在河段的历史演变过程与特点，分析其近期河床的冲淤特性所在河段的历史演变过程与特点，分析其近期河床的冲淤特性和河势变化情况，明确河床演变的主要特点、规律和原因，结和河势变化情况，明确河床演变的主要特点、规律和

19、原因，结合水利规划实施安排。对河道的演变趋势进行预估。通过拟选合水利规划实施安排。对河道的演变趋势进行预估。通过拟选桥址河段河床演变分析，以及定、动床河工模型试验，从保持桥址河段河床演变分析，以及定、动床河工模型试验，从保持河势稳定，尽量减少工程对防洪、泄洪影响的专业角度，结合河势稳定，尽量减少工程对防洪、泄洪影响的专业角度，结合通航论证，提出桥渡设计的初步建议。为桥梁的选址、孔跨布通航论证，提出桥渡设计的初步建议。为桥梁的选址、孔跨布置、基础埋深提供科学依据；提出更加经济合理的桥型方案，置、基础埋深提供科学依据；提出更加经济合理的桥型方案，从而达到节约工程投资的目的。从而达到节约工程投资的目

20、的。桥渡设计桥渡设计(shj)中的基础中的基础性研究性研究第21页/共27页第二十二页，共27页。水文分析计算。提供桥梁设计中所需相关水动力条件水文分析计算。提供桥梁设计中所需相关水动力条件参数。参数。定、动床河工模型试验。通过定床河工模型试验研究，定、动床河工模型试验。通过定床河工模型试验研究，分析工程方案对大江行洪及航行分析工程方案对大江行洪及航行(hngxng)水动力条件水动力条件的影响。动床模型主要研究在一定的水沙条件下，建桥的影响。动床模型主要研究在一定的水沙条件下，建桥对河势稳定性的影响；桥墩冲刷及发展变化对河床的影对河势稳定性的影响；桥墩冲刷及发展变化对河床的影响；河床冲淤变化对

21、防洪的影响等。通过上述试验，对响；河床冲淤变化对防洪的影响等。通过上述试验，对桥位比选、孔跨布置、墩位布设提出建议，并为桥位比选、孔跨布置、墩位布设提出建议，并为“防洪防洪影响评价影响评价”、“通航论证通航论证”提供相关的技术支持。提供相关的技术支持。第22页/共27页第二十三页，共27页。船舶通航实船试验与数值模拟。船舶通航实船试验与船舶通航实船试验与数值模拟。船舶通航实船试验与数值模拟的目的是为桥区船舶通航研究提供有关数据，数值模拟的目的是为桥区船舶通航研究提供有关数据，并分析建桥对船舶通航环境的影响，计算各代表船舶并分析建桥对船舶通航环境的影响，计算各代表船舶(队队)在典型风、流作用下通

22、过桥址河段所需航宽，验证桥通在典型风、流作用下通过桥址河段所需航宽，验证桥通航净空尺度，提出桥轴线、桥墩进行优化布置的建议意航净空尺度，提出桥轴线、桥墩进行优化布置的建议意见见(y jin)；并提出保障桥梁和船舶通航安全的措施与；并提出保障桥梁和船舶通航安全的措施与建议。属船舶航行风险性评估的范畴。建议。属船舶航行风险性评估的范畴。第23页/共27页第二十四页，共27页。桥渡设计桥渡设计(shj)的发展的发展趋势趋势跨海大桥波浪力研究跨海大桥波浪力研究 由于海上波浪、水流等动力条件较强，波浪及水由于海上波浪、水流等动力条件较强，波浪及水流力是大桥基础的重要荷载因素。大桥基础结构的设流力是大桥基

23、础的重要荷载因素。大桥基础结构的设计需要准确计算作用于结构上的波浪及水流力，而现计需要准确计算作用于结构上的波浪及水流力，而现有有“桥渡、桥位设计规范桥渡、桥位设计规范”基本没有涉及基本没有涉及(shj)桥桥墩波浪力的计算标准、计算方法、计算公式，只能依墩波浪力的计算标准、计算方法、计算公式，只能依据据“海港水文规范海港水文规范”中码头波浪力计算公式进行估算，中码头波浪力计算公式进行估算，为此需要将有关波浪力的计算标准、计算方法、计算为此需要将有关波浪力的计算标准、计算方法、计算公式，编入公式，编入“桥渡水文设计规范桥渡水文设计规范”。第24页/共27页第二十五页，共27页。桥墩局部冲刷及可能

24、的防护措施桥墩局部冲刷及可能的防护措施跨海大桥往往较长，而影响跨海大桥工期及造价的主跨海大桥往往较长，而影响跨海大桥工期及造价的主要因素是桥梁的基础部分，桥墩局部冲刷又决定基础的选型，要因素是桥梁的基础部分，桥墩局部冲刷又决定基础的选型，承台顶高程的确定、桥墩周围漩涡影响范围。同时现有承台顶高程的确定、桥墩周围漩涡影响范围。同时现有“桥桥渡、桥位设计规范渡、桥位设计规范”并不适应海洋桥墩冲刷计算，只能参考并不适应海洋桥墩冲刷计算，只能参考(cnko)使用。因此需要深入研究海洋桥墩局部冲刷问题，使用。因此需要深入研究海洋桥墩局部冲刷问题，除了有目的地搜集有关海洋工程冲刷资料外，通过模型试验除了有

25、目的地搜集有关海洋工程冲刷资料外，通过模型试验探讨海流冲刷机理及起动流速，应用于生产实践。探讨海流冲刷机理及起动流速，应用于生产实践。第25页/共27页第二十六页，共27页。河道河道(桥墩桥墩)三维水流泥沙数值模型研究三维水流泥沙数值模型研究 二维水沙运动的模拟只能反映平面上水沙因子的变化，二维水沙运动的模拟只能反映平面上水沙因子的变化，而河流的弯曲和分汊是自然现象，其环流结构及其泥沙输移是而河流的弯曲和分汊是自然现象，其环流结构及其泥沙输移是河流水沙运动的主要特征，工程建筑物河流水沙运动的主要特征，工程建筑物(如丁坝、桥墩等如丁坝、桥墩等)附近附近水流三维运动特征明显。为此，对三维水沙运动的模拟是水流水流三维运动特征明显。为此，对三维水沙运动的模拟是水流泥沙数值模型的发展方向。目前国内河流三维水沙数值模型尚泥沙数值模型的发展方向。目前国内河流三维水沙数值模型尚不多见，而国外近期开发的三维水流泥沙数值模型的泥沙输移不多见，而国外近期开发的三维水流泥沙数值模型的泥沙输移大都为平衡大都为平衡(pnghng)输沙模式，当前国内外水流泥沙数值模输沙模式，当前国内外水流泥沙数值模型主要研究开发的方向，是研制适应天然河道水沙运动的三维型主要研究开发的方向，是研制适应天然河道水沙运动的三维水流泥沙数值模型。水流泥沙数值模型。第26页/共27页第二十七页，共27页。