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冲刷计算

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4.3 冲刷与淤积分析计算

建桥后,由于桥墩的束水作用,桥位处河床底部将发生下切冲刷。根据工程地质勘探报告,该桥桥址处,河床冲刷层为亚粘土。河床的冲刷计算按粘性土河床处理。

4.3.1一般冲刷计算

采用《公路桥位勘测设计规范》中8.5.4-1式

8

5

1

3

5'233.0??????

?

?

????? ?????

??=L c mc c p I h h B Q A h μ

(4-3式)

式中, h p --桥下一般冲刷后的最大水深(m);

Q 2

--河槽部分通过的设计流量(m 3

/s )

; μ—桥墩水流侧向压缩系数,查《公路桥位勘测设计规范》中

表8.5.3-1;

h mc

--桥下河槽最大水深(m )

; c h --桥下河槽平均水深(m );

A —单宽流量集中系数,5

.0???

?

??=H B A ,B 、H 为平滩水位时河槽宽

度和河槽平均水深。A=1.0~1.2

'c B --桥下河槽部分桥孔过水净宽(m ) ,当桥下河槽扩宽至

全桥时'c B 即为全桥桥下过水净宽;

I L --冲刷坑范围内粘性土液性指数,在本公式中I L 的范围为0.16~1.19。根据工程地质勘探报告,牧野桥I L =0.67。 经计算得:

现状河道条件下,该桥100年一遇设计洪水位为72.73m 时,一般冲刷完成后,主槽最大水深h p 为9.19m ,最大冲坑深3.58m 。

按规划整治后的河道条件下,该桥100年一遇设计洪水位为71.30m 时,一般冲刷完成后,主槽最大水深h p 为6.42m ,最大冲坑深1.26m 。

4.3.2 局部冲刷计算

牧野路卫河桥设计墩宽b=2.40m ,桥墩的走向与水流方向一致,墩形计算宽度B 1=2.40m ,查《公路桥位勘测设计规范》附录16,K ξ =0.98。

一、现状河道条件下,该桥100年一遇设计洪水位为72.73m 时,一般冲刷完成后,主槽最大水深h p 为9.19m ,H p /B 1=3.83>2.5,根据《公路桥位勘测设计规范》采用该规范中的8.5.4-3式

V I B K h L b 25

.16.0183.0ξ= (4-4式)

式中,h b --桥墩局部冲刷深度(m);

K ξ

--墩形系数;

B 1

--桥墩计算宽度(m )

; h

p

--一般冲刷后最大水深 (m);

d -- 河床泥沙平均粒径, d =0.0145(mm );

V-- 一般冲刷后墩前行进流速(m/s)

3

261

p

h d E V = =1.43

E —与汛期含沙量有关的系数,查《公路桥位勘测设计规范》

中表8.5.3-2,E=0.66。

经计算,现状河道条件下,该桥100年一遇设计洪水位为72.73m 时,冲刷完成后墩前在一般冲刷的基础上局部冲坑深

h b =1.19m 。

二、按规划整治后河道条件下,该桥100年一遇设计洪水位为71.30m 时,一般冲刷完成后,主槽最大水深h p 为6.42m ,H p /B 1=2.68>2.5,根据《公路桥位勘测设计规范》采用该规范中的8.5.4-3式(4-4式)

泥沙平均粒径d =0.0145(mm ) 一般冲刷后墩前行进流速

3

261

p

h d E V = =1.13(m/s)

E —与汛期含沙量有关的系数,查《公路桥位勘测设计规范》

中表8.5.3-2,E=0.66。

经计算,按规划整治后河道条件下,该桥100年一遇设计洪水位为71.30m 时,冲刷完成后墩前在一般冲刷的基础上局部冲坑深

h b =0.94m

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