小桥和涵洞孔径计算.ppt
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1、第第9章章 小桥和涵洞孔径计算小桥和涵洞孔径计算p9.1 小桥涵的类型与特点小桥涵的类型与特点 p9.2 小桥涵勘测小桥涵勘测 p9.3 小桥涵位置选择小桥涵位置选择p9.4 小桥孔径计算小桥孔径计算p9.5 涵洞孔径计算涵洞孔径计算p9.6 小桥及涵洞的构造小桥及涵洞的构造p9.7 涵洞进出口河床的处理涵洞进出口河床的处理9.1.1 小桥涵划分小桥涵划分9.1 小桥涵的类型与特点小桥涵的类型与特点小桥和涵洞按跨径分类表小桥和涵洞按跨径分类表多孔跨径总长L(m)单孔跨径L0(m)小桥8 L 305 L0 20涵洞L0 5小桥和涵洞的标准跨径表小桥和涵洞的标准跨径表0.75 1.0 1.25 1
2、.5 2.0 2.5 3.0 4.0 5.0 6.08.0 10.0 13.0 16.0小桥涵小桥涵的分类的分类1.按结构形式分按结构形式分2.按建筑材料分按建筑材料分9.1.2 小桥涵的分类小桥涵的分类管涵管涵盖板涵盖板涵拱涵拱涵箱涵箱涵拱桥与板桥拱桥与板桥木桥涵木桥涵石桥涵石桥涵混凝土桥涵混凝土桥涵钢筋混凝土桥涵钢筋混凝土桥涵小桥涵小桥涵的分类的分类3.按水利特性分按水利特性分4.按填土高度分按填土高度分9.1.2 小桥涵的分类小桥涵的分类无压力式无压力式半压力式半压力式压力式压力式明涵明涵暗涵暗涵小桥与大中桥孔径计算的异同小桥与大中桥孔径计算的异同容许河床发生冲刷设计流速大中桥容许天然河
3、槽断面平均流速小桥一般不容许容许不冲刷流速9.4 小桥孔径计算小桥孔径计算水流图式判别标准自由出流ht1.3hk淹没出流ht1.3hkht 桥下游天然水深;桥下游天然水深;hk 桥下临界水深。桥下临界水深。9.4.1 水流通过小桥的图式水流通过小桥的图式9.4 小桥孔径计算小桥孔径计算9.4.2 桥下允许不冲刷流速与桥下允许不冲刷流速与 桥前允许雍水高度桥前允许雍水高度天然土质河床的允许不冲刷流速 石质土的容许(不冲刷)平均流速表9-6 粘性土的容许(不冲刷)平均流速表9-7 非粘性土的容许(不冲刷)平均流速表9-8人工加固河床的允许不冲刷流速 人工加固工程的容许(不冲刷)平均流速表9-99.
4、4.3 小桥孔径计算小桥孔径计算方法方法试算法试算法查表法查表法1.试算法试算法p根据根据已知的设计流量已知的设计流量和和拟定的河床容许流速拟定的河床容许流速,计算小桥孔径,计算小桥孔径与桥前雍水高度。计算程序为:与桥前雍水高度。计算程序为:p1.判别桥下水力图式判别桥下水力图式 1)确定河槽天然水深确定河槽天然水深ht 2)确定桥下临界水深确定桥下临界水深hk 3)水流图式判别水流图式判别p2.确定小桥孔径长度确定小桥孔径长度L 1)自由式出流)自由式出流 2)淹没式出流)淹没式出流p3.确定桥前水深确定桥前水深H 1)自由式出流)自由式出流 2)淹没式出流)淹没式出流p4.确定路基和桥面最
5、低确定路基和桥面最低标高标高 1)确定河槽天然水深确定河槽天然水深htp假定一个水深假定一个水深h1p求求A、Rp计算计算v、Qp若若 则则ht=h1,否则,需重新否则,需重新假定水深假定水深h22)确定桥下临界水深)确定桥下临界水深hkp可由临界函数求出可由临界函数求出p矩形断面:矩形断面:宽浅梯形断面:宽浅梯形断面:窄深梯形断面:窄深梯形断面:窄深梯形断面:窄深梯形断面:p过水断面面积相等的原则确定过水断面面积相等的原则确定hkp临界断面水面宽度临界断面水面宽度Bk 3)水流图式判别)水流图式判别p自由出流:自由出流:htkp淹没出流:淹没出流:htkp2.确定小桥孔径长度确定小桥孔径长度
6、L 1)自由出流:)自由出流:矩形桥孔断面:矩形桥孔断面:L=B 梯形桥孔断面:梯形桥孔断面:L=B+2mh h 2)淹没出流:淹没出流:矩形桥孔断面:矩形桥孔断面:L=B0梯形桥孔断面:梯形桥孔断面:L=B0+2m(1/2h+h)若桥梁与水流斜交若桥梁与水流斜交:p选用标准跨径选用标准跨径L0作为实际桥孔长度;作为实际桥孔长度;p若若 ,应按标准跨径复核出流状态;,应按标准跨径复核出流状态;若与原出流状态不符,则应重新选择标准跨径,若与原出流状态不符,则应重新选择标准跨径,直直至误差至误差10%。3.确定桥前水深确定桥前水深Hp 1)自由出流:)自由出流:p2)淹没出流淹没出流4.确定路基和
7、桥面最低标高确定路基和桥面最低标高p桥头路基最低标高桥头路基最低标高=河床最低标高河床最低标高+H+p桥面桥面最低标高最低标高=河床最低标高河床最低标高+H+J+Dp计算步骤:(1)确定允许不冲刷流速)确定允许不冲刷流速vmax;(2)确定桥台形式;)确定桥台形式;(3)先按自由出流计算,由)先按自由出流计算,由vmax与桥台形式,查表与桥台形式,查表9-11,即可得出孔径系数、桥下临界水深即可得出孔径系数、桥下临界水深hk和桥前水深和桥前水深H;(4)用试算法求得桥下游天然水深,并判断水力图式;)用试算法求得桥下游天然水深,并判断水力图式;(5)计算桥跨长度;)计算桥跨长度;先计算水面宽度先
8、计算水面宽度B0;自由出流:自由出流:淹没出流:淹没出流:同试算法,确定桥孔长度同试算法,确定桥孔长度(6 6)同试算法,计算桥头路基及桥面最低标高。)同试算法,计算桥头路基及桥面最低标高。2.查表法查表法河床实际情况河床实际情况建桥河段附近建材建桥河段附近建材桥下河床允许流速桥下河床允许流速河床天然水深河床天然水深临界水深临界水深出流形式出流形式桥孔长度桥孔长度桥前水深桥前水深设计要求设计要求确定设计各要素确定设计各要素是是否否p1.洞身断面的尺寸对工程数量影响较大洞身断面的尺寸对工程数量影响较大;p2.涵洞孔径小、孔道长,水流过涵阻力较大涵洞孔径小、孔道长,水流过涵阻力较大;p3.通常采取
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