桥梁设计中的水文问题探析
浅析铁路桥梁勘测设计中的水文勘测

浅析铁路桥梁勘测设计中的水文勘测作者:井旭东来源:《现代企业文化·理论版》2008年第09期【摘要】在铁路勘察设计中,桥梁的水文勘测主要集中在项目的初测阶段,其中包括小流域径流验证、典型工点调查和勘测。
这是桥梁专业在初测阶段的首要工作,是进一步确定工点形式的依据。
文章通过对以上几方面的介绍,简单说明了桥梁专业外业勘测的工作方法。
【关键词】小流域径流;工点;水文断面;洪痕一、收集资料在桥梁设计中,水文计算是十分重要的,因为它直接影响到桥梁的孔径和基础埋深。
要想计算准确,前期就要做好资料的收集整理,工程所在地的各项水文参数、气象资料、历年的洪水流量,以及当地的水文计算公式是十分必要的,如果在线路跨越河流的上游兴建有水库,水库的资料也要收集,以确定桥址处流量是否按水库溃坝流量计算。
二、全线工点调查及勘测铁路外业勘察工作首先需要进行全线调查,即根据线路的导线方向或是中线进行调查。
沿途注意线路走形的地理形态和土质,特别要注意线路经过的沟谷、河流,在大中河流附近要做详细调查。
通过调查,结合线路长度以确定水文工点的数量(一般十公里线路设置一处)。
工点确定后,就要进行勘测,在实际工作中要求工点具有代表性,沟谷、河槽突出,有明显的洪痕,即河流两岸受洪水冲刷后在未被淹没部分的下缘常呈现一条明显的界线,或痕迹,可作为判断最高洪水的标志。
在勘测过程中,要对周围的群众进行走访调查,现场指认洪痕位置和年限,结合收集的多年资料,来确定调查的洪水频率。
在现场勘测时,要明确水文断面之间的关系,在一个断面上,可以调查多个年份的洪水位。
三、小流域径流验证在铁路建设中,线路通过地区要跨越不计其数的大小河沟,需要修建桥涵使洪水顺利排洪。
由于小流域暴雨径流是确定桥涵孔径的主要依据,因此小流域暴雨径流计算的精度与铁路免受水害,保证畅通无阻,关系至为密切。
小流域很难从流域面积的大小给它定量,在制定计算方法时搜集的流域面积变化幅度比较大,降雨的时间、空间变化不大的地区;流域的产流、汇流条件比较一致的地区,面积可以规定得大一些,否则就要小一些,有限制在几十平方公里以内,也有大至上千平方公里,大小范围不一。
公路桥梁中的水文计算研究

一
、
%, %。 根据给定 的水文计 算 断面的基 本计 算数 据计算 出相 应水 误差不超过5 电算 不超 过l 文断面的一些水力 因素称为形态断面的计 算。 形态断面计算首
先要 收集水文计算 断面地 形资料, 算出河槽 河滩的宽度 、 计 深 为了确定高速公路的路面高程, 根据 《 公路桥位勘测设计 度、 水流 速度进而计算 出河槽流 量河 滩流量等 。 由历史洪水位 规范》(T0 29 ) 高速公路特大桥按1 0 频率标准、 JJ6— 1 , /0 3 大中 推算相应 的洪水流量的计算步骤如下: 桥按 110 / 频率 标准 进行 设计。 0 因此 , 必须推 求沿 线桥位 的设 ( ) 一 形态断面的选择 计流量与设计 水位 。 形态断 面的选择可参考如下标准 : ( ) 一 设计流量的计算方法 1处于近似均匀流的河段上 , . 一般要求河道顺 直, 流通 水 桥 涵设 计 流量 的推算 , 应按 《 公路 桥位 勘察设 计规 范 》 畅, 河床稳 定, 河滩较小 , 河滩与河槽 的洪水流 向一致 , 并且无 (T0 29 ) JJ6—1 的要求 , 根据所 掌握 的资 料情况 , 择适当的计 选 河湾、 河汊 、 沙洲 等阻塞水流的现象 。 算方法。目前, 于大、 对 中河流 , 具有足够的实测流量资料 时, 2 尽量靠近调查 的历史洪水位 , . 但距桥位也不宜过远 。 形态 主要 采用数 理统计 法 ( 水文 统计法 ) 而缺 乏实 测资 料时, , 则 断面与桥位断面之间, 应无支流汇人, 又无分流或壅水现象。 多采用 间接方 法或 经验公 式计 算 , 若具 有足够 的实测暴雨 资 3 形态 断面必须垂 直于洪水 流向 , . 形态 断面的形 状应尽 料 时, 也可 以利 用暴 雨资料 , 通过 成 因分析 , 行计 算 ; 进 同时 量符 合洪水 发生时 的实际情 况 , 同时根 据 调查资料对 河道 变 “ 可能最大暴雨与洪水” 的计算方法, 也是今后推求暴雨洪水 迁及河床冲淤作了定量估计, 在断面图上适当修正。 流量的重要途径。 汇流计算有三种方法: 丘陵山区小汇水面 ( ) 二 水文断面的流速 、 流量计算 积采用推 理公式法 , 平原 地 区采用 总人 流槽 蓄演算法 , 并用瞬 水文 断面的平均流速 , 可用谢 才一 满宁公 式计算: 时单位线法对 山丘 、 平原 区的暴 雨洪水资料进行 了全面的分析 v zfz : / l , () 1 计算。 几种方法计算时基本采用统一的资料, 可以得到相互验
山区高速公路桥梁特长隧道水文地质问题分析

山区高速公路桥梁特长隧道水文地质问题分析摘要:高速公路由于线位选择的需要,往往穿越高山峡谷,以桥梁、隧道的形式通过,由于隧道深埋地下,水文地质条件对隧道的建设影响极大,甚至是隧道选址的关键因素。
基于此,本文对山区高速公路桥梁特长隧道水文地质问题进行分析,作出以下讨论仅供参考。
关键词:山区高速公路桥梁;特长隧道;水文地质问题引言随着我国高等级公路的进一步发展,隧道穿越岩容区是难以避免的。
尤其是岩溶发育强烈且复杂的地区,公路隧道的岩溶病害将更加突出,涌突水问题、空洞加固支护问题、围岩稳定问题、隧道开挖对地下水资源的影响破坏问题都是岩溶区公路隧道的难题。
由于公路各项工程措施均应尽可能地避开溶洞、暗河、溶蚀破碎带等不良区域,因此岩溶区公路选线也成为关键环节。
1水文地质的重要性如果想要深入的了解到水文地质问题,那么就需要参照工程地质勘察提出的具体要求,不仅仅要检查和岩土工程有关的水文和相关地质条件,同时还需要对于地下水为岩土体以及建筑物产生的不利地质作用进行有效的分析和研究以及适当的评价。
此外,因为人们对其给予的关注程度存在差异,因此经常会产生很多不同的问题。
所以,在具体进行工程勘察的过程中,要求对于所需要面对的水文地质产生的危害进行适当有效的分析,事先使用切实可行的措施对其给予科学防治,防止出现各种各样的负面的影响,除此之外还需要对于潜存的一些问题提出切实可行的预防措施。
及时的掌握与水文地质有关的技术,使用多种方法,使用多种相关仪器去精准的对主要的水文地质参数进行测量,不仅仅能够有助于快速勘查,还同时还能够更好的防止并且降低多种勘查过程中可能出现的危害。
所以,持续的运用勘查水文地质多方面条件,能够深入的认识并且分析隧道地质特征等与技术相关的条件,通过这样的方式对会对隧道开发建设的水文地质条件产生影响的内容进行深入并且客观的研究与分析,最终公示期能够得出勘查区相关的地质环境条件。
2隧道建设可能产生的水文地质问题分析2.1基岩裂隙潜水在水文地质勘探过程中,对于基岩裂隙的检测属于非常重要的环节。
山区高速公路大桥水文计算探究

山区高速公路大桥水文计算探究发布时间:2022-07-30T02:17:17.138Z 来源:《工程管理前沿》2022年3月6期作者:王艺霖[导读] 山区受到地形、地势与水文等因素的影响导致道路修筑存在很多问题,修筑高速公路的时候,王艺霖昆明龙慧工程设计咨询有限公司云南昆明 650000摘要:山区受到地形、地势与水文等因素的影响导致道路修筑存在很多问题,修筑高速公路的时候,需要设置配套的设施。
我国存在诸多地质复杂的地区,山区地势起伏大,地面条件相对复杂,山区有滑坡、泥石流和崩塌等灾害,这一类事故发生将会威胁到居民的生命财产安全。
因此在修筑山区道路的时候,通常需要桥梁作为辅助,而修建的桥梁多跨越河流,山区水文情势复杂,因此做好桥梁水文的计算,能够为施工提供良好的数据资料作为参考。
关键词:山区;高速公路;水文计算山区高速公路大桥的所处地质、地形、水文条件各方面都十分复杂,导致山区高速公路有曲线多、纵坡大、平面半径小等特征,施工相对困难,整体难度也比较大。
而且山区高速公路都是沿着山谷河流沿线展开,沿线多河流,地质复杂,加上交通建设位于山区,山区地势陡峭,为保障道路通畅,这种地质多需要设置大桥跨河,桥梁结构多是高桥,如此看出山区高速公路的修建是复杂的工程,新时期我国经济建设加快,山区发展问题成为经济发展中的重点,高速公路是中、东、西部交流的要道,因此山区高桥修筑,需要充分考虑到山区地形地貌及水文条件,做好水文计算,为路桥修筑提供精确数据参考。
1.山区高速道路修筑特征首先,受到地形地质、水文条件的影响,山区高速公路受到地形、地质、水文等影响,山区地形比较复杂,地表起伏较大,山区沟壑纵横。
而山区滑坡、泥石流、崩塌现象十分严重,而山区内水系多,河流的干流和支流比较多,山区高速公路会受到自然因素的影响。
在山区高速公路的设计上,布局多是平曲线多,而且纵坡也比较大,纵向面的桥梁多,一般横坡比较陡,可以看出山区高速公路受到地形、地质、水文条件的影响。
公路桥梁在勘察设计中的问题分析

公路桥梁在勘察设计中的问题分析公路桥梁是公路交通的重要组成部分,其勘察设计质量直接影响到桥梁的安全性、稳定性和使用寿命。
在公路桥梁勘察设计过程中存在着一些常见问题,需要加以分析和解决。
一、地质勘察不全面地质勘察是桥梁工程的基础性工程,对于桥梁的选择、设计和施工都具有重要的指导意义。
在实践过程中,地质勘察往往存在不全面的情况。
勘察内容不全面,只注重表层地质和工程地质,忽视了深层地质情况。
勘察方法不科学,单一采用传统的钻孔勘探方法,忽略了其他勘探方法的有效性。
勘察数据分析不详细,未能全面评估地质特征对桥梁工程的影响。
解决方法:加强地质勘察工作,提高勘察的全面性和科学性。
在勘察过程中,应综合应用多种勘探方法,比如超声波探测、地震勘探等,以获取准确的地质数据。
对勘察数据进行详细的分析和评估,综合考虑地质因素对桥梁工程的影响,确保桥梁设计的安全和合理。
二、水文勘察不详细水文勘察是桥梁工程中重要的一环,主要用于确定桥梁的水文条件和流量参数,便于后续的设计和施工。
水文勘察往往存在不详细的情况。
勘察范围有限,只关注于桥梁周边的水文情况,忽视了上下游的影响。
勘察方法简单粗暴,只采用传统的水文观测方法,对于水文特征的分析和评估较为粗略。
三、结构设计不合理桥梁的结构设计是公路桥梁勘察设计的核心内容,直接关系到桥梁的安全性和稳定性。
在实践过程中,有时会存在结构设计不合理的问题。
设计计算不准确,未能充分考虑桥梁的受力特点和工程实际情况。
设计参数选择不科学,盲目追求经济性和美观性,忽视了桥梁长期使用的可靠性。
四、施工控制不严格桥梁施工是公路桥梁勘察设计的重要环节,直接关系到桥梁的质量和使用寿命。
在实践过程中,有时会存在施工控制不严格的问题。
施工过程中的环境保护措施不到位,未能有效保护桥梁的施工环境和质量。
施工方法选择不合理,忽视了桥梁的特殊性和地质条件。
解决方法:加强施工控制工作,保证桥梁施工的质量和进度。
在施工过程中,应加强环境保护措施,保护施工环境和质量。
桥梁设计中的常见问题分析

桥梁设计中的常见问题分析摘要:随着我国整体经济实力的提高,国家对基础设施建设的投入也越来越大,同时道路工程的飞速发展带动了桥梁工程的长足发展。
因此广大桥梁工程技术人员必将不断面对设计与建造各类桥梁工程的任务。
但是,在我国结构设计过程中,还存在着一些不足:设计中过多的考虑强度忽视耐久性;重视强度极限状态忽视使用极限状态。
因此,要结合桥梁设计的耐久性问题与国内现行设计规范对桥梁设计提出经济、适用、安全、美观的要求,这些要求基本上能够包含人们关心的所有重要问题。
本文主要分析了现代桥梁设计中存在的缺陷以及相关问题的解决方案。
关键词:桥梁工程;设计;问题;措施1.前言随着我国整体经济实力的提高,国家对基础设施建设的投入也越来越大,同时道路工程的飞速发展带动了桥梁工程的长足发展。
近年来,我国对桥梁基础设施建设的投入在逐渐的加大,桥梁工程的发展和建设规模也令世界瞩目。
但在桥梁设计与建设的同时,也出现了相当多的问题,比如经济指标不好、创新性差、设计保守落后等,这些问题都直接或间接的影响力我国桥梁工程的技术进步。
就桥梁设计的全寿命阶段来看,我国桥梁设计还存在着一些不足:设计中过多的考虑强度忽视耐久性;重视强度极限状态忽视使用极限状态,重视结构的建造不重视结构使用过程的维护阶段,但是在结构的整个生命周期中最重要的却恰恰是使用性能的表现。
桥梁设计很大程度上决定了施工的难易程度和工程的施工质量。
而上述问题的产生必将导致桥梁工程事故频发、使用寿命短、结构使用性能差等严重后果。
因此在桥梁设计中,必须考虑安全性与耐久性的结合。
2.桥梁设计要点2.1桥梁结构体系的选择为保证行车的安全性与舒适性,使结构经久耐用,必须合理选择桥梁结构体系。
桥梁结构体系的选择应遵循“经济、美观、安全、适用”的原则,综合考虑桥位处的地质、地形、施工条件等因素,以技术先进、节约投资、方案确实可行、施工安全可行、行车舒适为原则。
2.2桥梁上部结构设计桥梁上部结构的选择,直接影响到乘车的舒适性与安全性,应结合桥梁具体情况,综合考虑桥梁的可能受力特点、施工技术难易程度以及经济性,对于桥梁结构形式全线进行统筹考虑。
桥涵水文调查与计算分析
流速。
水流压缩系数 (2)桥下供给面积 SG 根据计算所需桥长在顺桩断面上两桥台所截取的累计 面积差而得: SG = S2- S1 。 (3)冲刷系数:
µ P= SX/ SG SX -冲刷终止时桥下需要过水面积 SG -冲刷前桥下提供过水面积
该冲刷系数一般在 1.2~1.4之间 (4)桥位的布设 ① 桥下供给面积 SG 应该扣除锥坡、桥墩所占的过水 面积。 ② 桥位的具体布设应根据河槽的滩、槽具体分布情况 据实布设,最后得到最终桥位,同时获得最终桥下 下供给面积 SG 。
2、项目区有无水文站或水位站及距各桥位的距离。
3、项目区有无水库、分洪区和滞洪区,与之有关系的桥址及距离。
4、桥址区地形、地貌、植被情况、土壤类型等特征。
桥涵水文调查与计算分析
1.2水文调查及测量
5、形态断面选择在洪痕分布较多、河岸稳定、冲淤不大、泛滥宽 度较小、无死水和回流、断面比较规则顺直河段上,宜与流向垂直。 调查历史洪水情况时,应细心访问沿岸居民,查明历史洪水痕迹以 及发生的时间(包括年月日)、大小和频遇程度,洪水痕迹是在历史 洪水位处的标志。同一次洪水至少在两岸上下游调查3~5个可靠的、 有代表性的洪痕点,并应考虑壅水及波浪的影响,以作必要的修正。 对于每个洪水位,均应在现场标记编号,测定其位置和高程,并根 据调查情况详细描述,作出可靠性评价。历史洪水位相应的洪水流 量,可按明渠均匀流的方法进行计算. 6、水文断面应在桥位上下游格测绘一个;对河面不宽的中桥,可只
3、汇水面积较大时,最好用多种方法相互验证.
桥涵水文调查与计算分析 2.2.2形态断面法
2.2无资料地区
所谓形态调查法即实地考察历史上发生过的洪痕,并通过河道地形, 纵,横断面,洪痕高程及位置等形态资料的测量,在按水力学方法推 算历史洪峰流量。目前,主要通过建立形态断面,并绘制形态断面图,
关于桥梁水文技术的分析
关于桥梁水文技术的分析摘要:桥梁是江河体系的重要组成部分,也是优化水资源配置最重要的工程措施。
作为国民经济的重要基础设施,桥梁在历年的改善生态环境等方面发挥了积极作用。
本文首先探讨了桥梁水文技术与自动化技术的融合,进而对这一系统的应用设计进行了分析。
关键词:桥梁;水文;自动化;技术;设计一、桥梁水文技术与自动化技术的融合我国桥梁存在建设先天不足、后期管理不善等问题,不仅影响桥梁的安全运行和效益充分发挥,甚至发生过垮塌,给人民生命财产造成重大损失,教训非常惨痛。
虽然近年来由于加强管理和展开大规模的危险桥梁风险控管,桥梁安全总体有所好转,但对桥梁安全仍不能掉以轻心,特别是在目前地质、气象异动频繁的情况下,桥梁的安全受到更多的威胁,在这种情况下必须加强桥梁水文方面的监控管理,将其与信息化、自动化技术融合,来提高安全管理的效率和可靠性。
影响桥梁安全的因素较多,除人为破坏因素外,主要有:水文环境、结构状况地震等因素。
其中水文环境因素包括:桥梁水位、雨量、河流流量、河流流速等指标。
为保证桥梁的安全,就必须对以上关键因素进行监测,并形成监测体系和监测模式,为桥梁安全的预警及处置提供有价值的参考。
其中,关注桥梁管理水文自动化技术,就必须关注预警和应变系统的建设,并实现监测系统和预警、应变系统的联动,以有效保障人民生命财产的安全。
桥梁水文自动化系统是桥梁安全管理中不可或缺的组成部分,能够综合客观的反应水文、结构、地质的安全状况,并能够长期记录桥梁的运行状况,为桥梁维护和经济开发提供有效的资料参考。
桥梁水文自动化系统涉及的学科非常广泛,从水文学、水工学、地质学到信息技术和自动化技术,这其中自动化技术和信息技术是所有学科的枢纽,提供整合信息、信息处理和通讯、预警的作用,是桥梁安全自动监测系统中的核心组成部分,其相容性、可靠性关系整个体系的可靠性和工作效率。
该系统主站担负资料获取、资料处理、资料存储、资料上传和警报触发的任务,是整个水文自动化系统的核心要件。
浅析桥梁工程中的水文学应用
浅析桥梁工程中的水文学应用桥梁工程是一门综合性强、专业性较高的工程学科,其中水文学的应用是桥梁设计与施工中不可或缺的一部分。
水文学是研究水文现象及其规律的学科,它对于桥梁工程的设计和建设具有重要意义。
本文将从水文过程分析、水文参数确定、水工计算等方面,浅析桥梁工程中的水文学应用。
首先,桥梁工程中的水文学应用主要包括水文过程分析。
水文过程分析是指对流域内降雨-径流过程的研究,通过对流域内的降雨过程进行分析,可以确定洪水过程的基本特征,为桥梁的设计提供必要的水文参数。
在桥梁设计中,我们需要考虑的是设计过程中的洪水流量,通过水文过程分析,我们可以了解到流域内的降雨情况,从而确定所需的设计洪水流量。
只有合理确定了设计洪水流量,才能保证桥梁的安全可靠。
其次,水文学在桥梁工程中的应用还体现在水文参数的确定上。
水文参数是衡量洪水的各种要素,包括流量、洪峰流量、径流系数等。
在桥梁设计中,准确确定水文参数是非常重要的。
通过对流域的水文资料进行收集和整理,结合水流观测资料,可以对所需水文参数进行合理估算。
严谨的水文参数确定是确保桥梁工程安全性的重要基础,只有基于真实可靠的水文参数进行设计,才能避免洪水对桥梁结构的不利影响。
最后,水文学在桥梁工程中的应用还涵盖了水工计算。
水工计算是指通过对水流进行计算分析,确定洪水过程和水流特征,进而对桥梁工程进行设计与施工方案的制定。
水工计算需要准确掌握水流参数、水流动力学等知识,通过计算模型,模拟洪水对桥梁的影响,分析洪水冲击力和水流水位等参数,为桥梁工程的设计与施工提供科学依据。
总结起来,水文学在桥梁工程中的应用是十分重要的。
通过水文过程分析,可以了解洪水过程的基本特征;通过水文参数的确定,可以保证设计过程中的洪水流量的准确性;通过水工计算,可以制定合理的桥梁设计与施工方案。
水文学的应用,为桥梁工程的安全可靠性提供了有力的支持和保障。
因此,在桥梁工程中,我们应充分认识到水文学的重要性,合理运用水文学的理论与方法,为桥梁工程的设计与施工贡献自己的一份力量。
关于公路桥涵水文分析与计算方法的
定性。
评估河床演变
03
预测河床在长时间水流作用下的变形和演变,为桥梁和涵洞的
设计使用年限提供依据。
本讲义的内容概述
水文分析方法:阐述如何收集和 处理水文数据,进行洪水频率分 析、径流计算等。
工程实例分析:结合具体公路桥 梁和涵洞工程实例,展示水文分 析和计算方法的实际应用。
水文基础知识:介绍水文循环、 河流类型、洪水频率等基本概念 。
定提供依据。
水文气象方法
运用水文气象方法,结合降水、蒸 发、地形等因素,推算桥涵设计洪 水位。
水动力学模型
建立水动力学模型,模拟洪水在桥 涵区域的运动过程,计算设计洪水 位。
桥涵洪水过程线的绘制与分析
1 2 3
洪水过程线绘制
根据桥涵设计洪水位和洪水资料,绘制洪水过程 线,直观展示洪水在时间和空间上的变化过程。
总结词
多学科融合。前沿技术方法还强调多学科之间的融合与交叉,如水利工程学、环境科学、计算机科学等 ,通过跨学科的合作与交流,推动公路桥涵水文分析领域的创新与发展。
未来发展方向展望
总结词
总结词
总结词
智能化发展。未来公路桥涵水 文分析将更加注重智能化发展 ,通过引入人工智能、深度学 习等技术,实现自动化、智能 化的分析与计算,提高工作效 率和准确性。
精细化研究。随着数据获取技 术的不断提升,未来公路桥涵 水文分析将更加注重精细化研 究,深入探究水文过程的机理 和规律,为工程设计提供更加 精细化的参数和支持。
综合化管理。未来公路桥涵水 文分析还将更加注重综合化管 理,将分析结果与工程设计、 运营管理等方面进行综合考虑 ,实现全生命周期的综合化管 理和优化。
关于公路桥涵水文分析 与计算方法的
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桥梁设计中的水文问题探析摘要:水文问题在桥梁设计中占据重要地位。
在公路工程中,桥梁是跨河构造物,由于桥梁直接遭遇洪水的冲击,发生水毁的概率较高,造成的损失更严重。
桥梁一旦发生水毁,轻者使墩台发生沉陷、裂缝;重者冲断引道,冲垮全桥,使交通中断,给公路运输造成严重损失。
为了避免桥梁水毁,保证标准洪水频率下桥梁的安全运营,需要对桥梁设计中的水文问题引起充分的重视。
本文分析了桥梁水毁的主要影响因素及防治措施并对桥梁设计中的水文问题进行分析。
关键词:桥梁设计桥梁水毁水文问题成因防治综合治理一、桥梁水毁的主要影响因素1.桥址冲刷导致墩台基础埋深不足河床冲刷下切使墩台基础埋深不足是导致桥梁水毁的重要原因。
加剧墩台基础冲刷的因素主要在以下几方面。
(1)桥孔过多压缩河床过水断面,导致桥下泄洪流速增大。
(2)河道变迁改变了进桥水流流态,造成洪水斜向冲击桥梁墩台,并在墩台基础附近形成漩流。
(3)河道下游大量取砂挖土,使河床比降增大。
2.桥孔不能满足排洪与输沙需求桥孔设计过小,不能通畅泄洪,造成洪水漫过桥面或桥位上游水位壅高,加剧了桥址冲刷,使桥梁墩台、锥坡被冲毁,或冲断桥头引道;若洪水中有大量泥沙或漂浮物,易使桥孔淤塞,导致桥梁被洪水冲垮。
3.河道变迁河道变迁造成洪水对河床冲此淤彼,改变了进桥水流流态,加剧了墩台局部冲刷。
典型的桥梁水毁形式是冲断桥头引道,冲毁桥梁锥坡等调治与防护设施。
4.桥梁调治与防护设施不完善桥梁调治构造物的功能是调治水流,使桥孔通畅泄洪。
如果桥梁缺乏必要的调治与防护设施,洪水主流摆动往往偏离桥孔中心,使桥下有效泄洪面积减小,加剧了墩台的局部冲刷。
5.工程质量因素桥梁施工质量直接影响到桥梁的耐久性与使用寿命。
若墩台施工质量低劣,在冻融、冲刷及洪水中飘浮物的撞击作用下,桥梁墩台往往发生裂缝、局部破损。
因此,桥梁施工必须严格按设计质量标准控制,确保桥梁坚固耐久而不发生水毁。
6.生态环境影响生态环境恶化导致气候异常:干旱少雨使河流干涸、草木枯萎;暴雨骤降常常超出历史洪水位而使桥梁冲垮。
良好的生态环境增大了地表糙率,延长了地表径流汇集时间,使流域内拦蓄的降水量增加,从而消减了洪峰,有效扼制水土流失,并从根本上解决桥梁遭受泥石流等水毁灾害。
二、桥梁水毁的防治措施1.正确进行桥位选择及桥孔设计桥位选择不合理,洪水不能顺利渲泄,易导致桥梁水毁。
以下是桥位选择中常出现的问题,应引起重视。
(1)桥位选择在易变迁的河段。
(2)桥位选择在河湾河段,或将桥位布置在洪水股流位置,使洪水主流偏离了桥孔中心。
(3)桥位上游(一般指3~5倍河槽宽度)的河段有支流汇入或流出。
(4)忽视桥位勘察,直接按选线确定的路线跨河位置确定桥位,导致桥位与河流斜交。
(5)桥位选择在泥石流易沉积的宽滩漫流河段,桥孔因泥石流淤塞导致水毁。
综上所述,桥位选择不合理将为桥梁水毁埋下隐患。
因此,桥位选择必须经过详细的水文调查及工程地质勘察,选择滩槽稳定、河道顺直、桥位地质条件良好,且有利于通畅泄洪的桥位河段。
桥孔设计应准确把握桥位河流特性,河道历史最高洪水位、洪水比降、流域面积及糙率等水文要素,通过水力设计确定合理的桥孔长度;还要对桥孔大小、墩台基础埋深、桥头引道及桥梁调治构造物布设进行综合考虑,使桥孔不过多压缩河床,尽可能保持桥位水流的自然状态。
2.确定合理的墩台结构型式及其埋置深度墩台型式直接影响到墩台的局部冲刷深度。
一般情况下,由于柱式墩台在抗冲刷方面较重力式墩台更优越,所以应优先选择钻孔灌注桩基础及柱式墩台。
过去,低等级公路修建的桥梁多为浅基桥梁,因基础埋深不足发生水毁的频率较高;目前,新建大中型桥梁一般采用灌注桩基础,有效解决了墩台埋深不足使桥梁遭受水毁问题。
因此,桥梁基础埋深应根据水文水力计算,并结合桥位工程地质,确定桥梁在通过设计洪水流量时的墩台基础安全埋置深度,保证桥梁在遭遇设计洪水时不发生水毁。
再者,在桥梁设计中应验算桥梁在可能遇到的最不利水力条件下的冲刷情况。
漫水桥的冲刷试验表明,桥梁遇到的水力条件(墩台冲刷、动水压力及浮力等)在洪水位与桥面齐平时最不利,若洪水继续上涨淹没桥面,桥梁遭遇的水力条件一般不比水位与桥面齐平时更不利。
因此,在桥梁设计中,如果将洪水与桥面齐平时的水力条件考虑进去,则桥梁在遭遇任何洪水条件下的安全问题就得到了保障。
3.完善桥梁的调治与防护工程桥梁的调治与防护工程具有稳定河岸、改善水流流态、减轻水流冲刷、保障桥梁安全的作用。
特别是宽浅变迁性河流,应将桥梁的调治与防护工程视为桥梁设计的重要组成部分。
否则,河道变迁使洪水主流斜向冲击墩台及锥坡基础,易造成桥梁水毁。
4.桥梁水毁的预防性养护与治理4.1 桥梁排洪能力检查汛期应根据河道上游汇水面积大小及气象部门的汛情预报,做好降雨量及河道洪峰流量的预测,检验桥梁的排洪能力。
若桥孔不能满足排洪需求,应采取分流、导流、清淤等工程措施进行治理,确保桥梁安全渡汛。
4.2 桥梁及其防护设施的安全质量检查汛期应对桥梁及其调治与防护设施进行雨前、雨中、雨后的“三雨”检查。
即检验桥梁墩台是否沉陷、开裂;墩台外表是否风化剥落;锥坡及翼墙基础是否发生裂缝、倾斜;桥梁的其他调治与防护工程设施是否完好。
如有破损应及时修补,防止桥梁因出现安全质量问题发生水毁。
4.3 墩台的防护与加固汛期应检查桥梁墩台及桥址河床的冲刷情况。
因为很多桥梁水毁是河床冲刷下切以及墩台局部冲刷加剧使桥梁基础埋深不足所致。
因此,应及时采取措施进行防护与加固。
(1)拦淤墙防冲刷。
若河床持续冲刷下切,应在桥位下游50~100m的河槽内修筑拦淤墙对桥梁墩台进行冲刷防护。
拦淤墙基础埋深应根据冲刷情况确定,其顶面标高一般与现有河槽底面标高一致;若墩台埋深较浅,拦淤墙顶面可略高于主河槽底面标高,这样更有利于拦洪落淤。
实践证明,拦淤墙能有效遏制河床冲刷下切而导致桥梁水毁。
(2)河床铺砌加固。
河床持续冲刷使桥梁墩台基础埋深不足。
为防止河床冲刷下切,应对桥下河床进行铺砌加固。
(3)桥墩局部冲刷防护。
桥墩局部冲刷防护包括平面冲刷防护及立面冲刷防护。
平面防护主要是按冲刷坑尺寸范围采用抛石防护、干砌或浆砌片石防护;立面防护是在冲刷坑内按冲刷坑深度要求设置防护围幕。
上述防护措施均应将其顶面设置于最大自然冲刷水深床面以下。
否则,若防护设施顶面凸出河床顶面会加剧墩台局部冲刷,引发更严重的桥梁水毁。
5.生物防护与工程防护相结合综合治理桥梁水毁桥梁的生物防护为工程防护无法替代。
在河两岸植树能降低河水流速、拦洪落淤、稳固河岸,有效遏制河道变迁导致桥梁水毁。
特别是将桥梁的生物防护与工程防护完美结合,能使二者的防护作用相互完善、相互融合。
(1)桥位河湾的防护。
洪水淘刷河岸易形成河湾,河湾引发洪水主流偏离桥孔中心,对桥孔通畅泄洪极为不利,应及时采取生物防护与工程防护相结合的综合措施进行治理。
具体做法:①在河湾凹岸布设丁坝、顺坝等导流构造物,待丁坝、顺坝间落淤稳定,再于其间配植树木进行生物防护;②在易形成河湾的桥头引道两侧及导流堤与锥坡附近植防水林,这样随着树木成长,河湾区域会逐年淤积增高,并形成稳定的新河岸,能有效防止因河道变迁导致桥梁水毁。
(2)桥位河段的防护。
由于洪水泛滥,桥位河段往往是冲沟交错、滩石裸露,生态环境十分脆弱。
解决这一矛盾的有效措施就是结合公路绿化对桥位河段实施生物防护,这样不仅能减少桥梁的防护工程规模,还能有效防护这类工程设施免遭水毁。
(3)桥位流域的综合治理。
桥梁水毁的综合防治是一项系统工程,公路部门应与农牧林水等部门相配合,搞好桥位上游流域的综合治理,改善生态环境,从根本上实现桥梁防灾减灾。
三、结语随着我国公路桥梁建设规模提高与数量增加,水文问题在桥梁设计中十分突出,这一问题应引起广泛关注。
诚然,由于不同地区桥梁所处的自然环境、河流特性、工程地质以及水文水力条件各不相同,这就需要在实践中不断总结规律,并善于将水文问题的防治纳入桥梁设计、施工与养护的全过程;标本兼治、综合治理,这样才能是桥梁的质量更上一层楼。
参考文献:[1]王丽荣.水力学与桥涵水文.人民交通,2007,(1) .[2]蒋焕章.关于根治我国公路水毁的几点构想[J].公路,1995,(7).[3]李海瑞.桥梁锥坡水毁的影响因素与防治措施[J].内蒙古公路与运输,1999,(1).[4]王彦志,李海瑞.山嘴桥水毁治理及加固[J].内蒙古公路与运输,2006,(2).[5] 河北工程大学学报桥梁设计中的水文问题探析摘要:水文问题在桥梁设计中占据重要地位。
在公路工程中,桥梁是跨河构造物,由于桥梁直接遭遇洪水的冲击,发生水毁的概率较高,造成的损失更严重。
桥梁一旦发生水毁,轻者使墩台发生沉陷、裂缝;重者冲断引道,冲垮全桥,使交通中断,给公路运输造成严重损失。
为了避免桥梁水毁,保证标准洪水频率下桥梁的安全运营,需要对桥梁设计中的水文问题引起充分的重视。
本文分析了桥梁水毁的主要影响因素及防治措施并对桥梁设计中的水文问题进行分析。
关键词:桥梁设计桥梁水毁水文问题成因防治综合治理一、桥梁水毁的主要影响因素1.桥址冲刷导致墩台基础埋深不足河床冲刷下切使墩台基础埋深不足是导致桥梁水毁的重要原因。
加剧墩台基础冲刷的因素主要在以下几方面。
(1)桥孔过多压缩河床过水断面,导致桥下泄洪流速增大。
(2)河道变迁改变了进桥水流流态,造成洪水斜向冲击桥梁墩台,并在墩台基础附近形成漩流。
(3)河道下游大量取砂挖土,使河床比降增大。
2.桥孔不能满足排洪与输沙需求桥孔设计过小,不能通畅泄洪,造成洪水漫过桥面或桥位上游水位壅高,加剧了桥址冲刷,使桥梁墩台、锥坡被冲毁,或冲断桥头引道;若洪水中有大量泥沙或漂浮物,易使桥孔淤塞,导致桥梁被洪水冲垮。
3.河道变迁河道变迁造成洪水对河床冲此淤彼,改变了进桥水流流态,加剧了墩台局部冲刷。
典型的桥梁水毁形式是冲断桥头引道,冲毁桥梁锥坡等调治与防护设施。
4.桥梁调治与防护设施不完善桥梁调治构造物的功能是调治水流,使桥孔通畅泄洪。
如果桥梁缺乏必要的调治与防护设施,洪水主流摆动往往偏离桥孔中心,使桥下有效泄洪面积减小,加剧了墩台的局部冲刷。
5.工程质量因素桥梁施工质量直接影响到桥梁的耐久性与使用寿命。
若墩台施工质量低劣,在冻融、冲刷及洪水中飘浮物的撞击作用下,桥梁墩台往往发生裂缝、局部破损。
因此,桥梁施工必须严格按设计质量标准控制,确保桥梁坚固耐久而不发生水毁。
6.生态环境影响生态环境恶化导致气候异常:干旱少雨使河流干涸、草木枯萎;暴雨骤降常常超出历史洪水位而使桥梁冲垮。
良好的生态环境增大了地表糙率,延长了地表径流汇集时间,使流域内拦蓄的降水量增加,从而消减了洪峰,有效扼制水土流失,并从根本上解决桥梁遭受泥石流等水毁灾害。
二、桥梁水毁的防治措施1.正确进行桥位选择及桥孔设计桥位选择不合理,洪水不能顺利渲泄,易导致桥梁水毁。