挡墙水文计算

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=118.22m/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 m/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 m/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〕3Bc 式中Lj-最小桥孔净宽

Qq-设计流量，Qq=130.05（m/s）

Qc-设计流量，Qc=131.26（m/s） Bc-河槽宽度，Bc=62.78（m）

33

n

33

3

Kq、n3-系数和指数，Kq=0.84、n3=0.90

∴Lj= K〔（130.05/131.26）*62.78=52.30(m) qQq/Qc〕3Bc=0.84*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+△h2

=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

n

0.90

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)(Bc/(1-λ)μBc)

0.50

0.66

*hcm

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（m/s） Q-天然状态下的河槽流量， Q=131.26（m/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

3

3

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）∴hp=1.04(AQ2/Q)

=1.04

0.15

=（62.78/0.91）(Bc/(1-λ)μBc)（

0.66

1/20.15

=1.38

0.50

*hcm

）

1.38*130.05/131.26

0.66

*62.78/(1-0.068)*0.94*58.78）)

=2.06(m) 2).64-1修正式：

*1.31

hp=［(A Q2（hcm/ hc）/μBc)/Ed］

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）/μBc)/Ed］

=(1.91*130.05/(0.94*62.78)*(1.31/0.91)/(0.86*12.2))=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>V时

hb=KξKμ2B1hp（（V-V0’）/V0） 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，

0.6

0.15

n

0

5/3

1/6

3/5

5/3

1/6

5/31/6

Kμ2=0.0023 /d+0.375d

2.20.24

=0.0023/12.2+0.375*12.2

2.20.24

=0.68

V –一般冲刷后墩前行近流速，

V=Edhp=0.86*12.2*2.39=2.33（m/s） V0 –河床泥沙起动流速

V0=0.28*（d+0.7）=0.28*（12.2+0.7）=1.01（m/s） V0’- 墩前泥沙始冲流速， V0’=0.12（d+0.5）n-指数∵V＞V0 ∴n=（V0/ V）

0.6

（0.23+0.19* lgd）

0.550.5

0.5

1/6

2/3

1/6

2/3

=0.12*（12.2+0.5）

0.55

=0.49（m/s）

=（1.01/ 2.33）

n

（0.23+0.19* lg12.2

=0.69

∴hb=KξKμ2B1hp= 1*0.68*1

0.6*

0.15

（（V-V0’）/V0）

0.15

2.39*（（2.33-0.49）/1.01）

0.69

=1.18（m） 2）.修正式 ∵V＞V0

∴hb=KξKμB1（V0- V0’）（（V-V0’）/（V0- V0’）） 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/d+1/d=0.8*（1/12.2=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，

0.450.45

0.15

0.6

n

）

0.15

+1/12.2）

V0=0.0246*（hp/d）

0.14

√（332*d+（10+ hp）/d）

0.14

0.72

=0.0246*（2.39/12.2）=1.25（m/s）

√（332*12.2+（10+ 2.39）/d

0.72

）

V0’ - 墩前泥沙始冲流速， V0’=0.462（d/B1）=0.462（12.2/1）=0.67（m/s） n-指数，n=（V0/ V）=（1.25/ 2.33）=0.78

hb=KξKμB1（V0- V0’）（（V-V0’）/（V0- V0’））

0.60.6

n

0.25d*0.19 0.66

0.66

V0

*1.25

0.25*12.2*0.19

=1.0*0.81*1*（1.25- 0.67）（（2.33-0.67）/（1.25- 0.67）） =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）

0.78

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/03l2.html