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9x30m高架桥水文计算书(安徽省)
2018-05-02 12:08:07   来源:   评论:0 点击:

  1 概述  1 1项目地理位置  拟建项目位于安徽西部、大别山腹地、淮河一级支流淠河上游,距省城合肥120公里,105国道和商景高速南北

  1.概述

  1.1项目地理位置

  拟建项目位于安徽西部、大别山腹地、淮河一级支流淠河上游,距省城合肥120公里,105国道和商景高速南北穿境,318、209省道东西贯通,大革命时期为鄂豫皖红色区域中心。项目起点位于XX县XX乡XX村,与G529相交,路线由东向西途径XXX、XXX、XXX、XXX,终点位于XXX,接XXX,项目总建设里程 XX公里。

  本项目路线地形山势险峻、沟壑纵横,总体地势中间高两头低,起点至终点全线地表高程约为460~960m,沿线植被茂盛主要为竹子和松树,沿线地质主要为碎石土。

  1.2流域概况

  XX县水资源比较丰富,是安徽暴雨中心区之一,年均降水量在1300多毫米。主要是境内降水,境外来水来自岳西县黄尾、包家和金寨县长岭地区。地表水根据地貌、径流、供用水情况等因素,划分为两个水资源计算区:一区为佛子岭水库以下(含西淠河流域的石家河片),总面积为796平方千米;二区为佛子岭水库以上(含真龙地长江流域片),总面积为1244平方千米。地下水种类有基岩裂隙水、第四系潜水、岩溶地下水和地下热水,但给量小,开发利用难度大,一般利用仅限于沁水田、沁水塘和人畜饮用或沐浴。根据年降雨径流计算,全县多年平均水资源总量为16.65亿立方米。在保证率为50%、75%、95%的情况下,全县水资源总量分别为16.02、12.55、8.6亿立方米。

  1.3桥位附近河段

  路线于K5+690处跨越无名河,桥位位于无名河中游,属于山区稳定河流。桥位处河道顺直,主河槽宽约2m,洪水一般发生在5~9月份,石质河床,河滩两岸为灌木和松树林。

  

  桥位处河道

  1.5桥位方案的选择

  本桥根据项目路线的总体走向,勘测中调查了无名河附近河段的所有可能的桥位方案,在充分征求当地政府及城建、水利、农业等部门意见的基础上,从环境、技术、经济等方面进行论证筛选,选定本桥位。

  K5+690中桥桥位主河槽宽度2m,小桩号侧无河滩,大桩号侧为窄滩,桥孔布设均匀,泄洪顺畅,桥前壅水对防洪造成的影响小。

  1.9桥位地区水文气象特征

  XX县属北亚热带湿润季风气候区,主要气候特征是:季风气候明显,雨量充沛,冷热适中;区域差异和垂直变化大;光、热、水等气候资源丰富。县境地处南北气候过渡带,受季风影响较大。春季多为东、东南和南风,雨水较多,气候温和;夏季多为南和西南风,在西太平洋副热带高压环流笼罩下,雨水多且较集中,有时甚至有狂风暴雨,但总体光照仍然充足,气温较高;秋季以西风居多,深秋也有少量偏北风,风力、风速不是很大,雨水较少,天高气爽;冬季受大陆冷高压控制,雨雪少,北风多,有时也刮东北风或西北风,显得干冷。因而,XX县气候是“春暖、夏热、秋凉、冬寒”,四季分明。全县年平均降水量为1366毫米,夏季是一年中雨量最集中的季节,其降水量占全年的44.1%,梅雨季节阴雨连绵,时伴有雷暴大风。雨量空间分布有着明显的差异,山区比丘陵畈区多,两者之比为6:4。全年年均气温在15.3℃,其中1月份平均气温为3℃,7月份平均气温为27.9℃,酷暑和严寒极少,冷热较为适中。

  2.设计流量计算

  2.1流量的确定

   根据部公路科研所公式进行计算,该无名河流域面积0.66Km2, 该地区百年一遇设计雨力110mm/h,五十年一遇设计雨力100mm/h,。

  通过《桥位设计计算系统》计算结果如下:

  2.1.1百年一遇设计流量的确定

  

  

  2.1.2五十年一遇设计流量的确定

  

  

  3.水位计算

  通过《桥位设计计算系统》计算结果如下:

  

  顺桩断面:

  

  全断面: w1%=13.95 m2

  Q1%=16 m3/s

  V1%=1.16 m/s

  河槽: w1%=13.95 m2

  Q1%=16 m3/s

   V1%=1.16 m/s

   设计水位:Hs=492.33m

  4.孔径计算及桥孔布设

  4.1桥孔长度的计算

  4.1.1公式法计算

  按滩槽可分的稳定河段计算,公式为:

   LJ=Kq{(QP/QC)}nBC

  

  4.1.2桥前壅水高度控制法计算

   由《桥位设计计算系统》计算结果如下:

  1)当桥长采用9-30m预应力混凝土简支转连续箱梁桥,如下所示布设桥孔时:

  

  壅水计算如下:

  

  4.2桥孔长度的确定

  通过桥孔净长、壅水高度计算和本桥兼通道分析,结合桥位处沙质河床特征、水流方向及地形等情况,本次设计采用9-30m的布孔方案;百年洪水频率时,壅水高0.22m。

  5. 桥面及梁底最小高程计算

  5.1梁底最小高程

   HL = 设计水位Hs + 安全高度 + 壅水 + 浪高、河湾超高等 ΣΔh

   梁底最小高程为:HL = 492.33+0.5+0.22+0.5=493.55m

  5.2桥面最小高程

  HMin = HL + Δh0

   = 493.55+1.4+0.18+0.1=495.23m

  6.冲刷计算:

  6.1河槽一般冲刷:

  由于桥梁净孔径大于水面宽度,故河槽无一般冲刷。

  6.2河槽局部冲刷:

  

  局部冲刷深度:1.036m

  一般冲刷线标高=设计水位-一般冲刷后最大水深=492.33-0=492.33m

  局部冲刷线标高=一般冲刷标高-局部冲刷深度=492.33-0.796=491.534m

  6.3河滩冲刷

  本桥河滩位置无水流通过。

  8.计算结果

  设计洪水流量 Q1%=16m3/s

   设计水位 HS=492.33m

  壅水高度 △Z=0.22m

   安全高度 △h=0.5m

  河槽一般冲刷线深度 0m

   河槽一般冲刷线标高 492.33m

  河槽局部冲刷线深度 0.796m

   河槽局部冲刷线标高 491.534m

  河槽总冲刷深度 0.796m

  河滩一般冲刷深度 0m

   桥面最小标高 495.23m

   推荐桥型方案 9-30m预应力混凝土简支转连续箱梁

  9、结论

  桥梁孔径主要通过路线纵段进行控制,水文计算对桥梁孔径布设不起控制作用,仅需布孔时注意桥墩不侵入原有河道。

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