大中橋孔徑計(jì)算

第五章大中橋孔徑計(jì)算橋位河段水流圖式和橋孔布設(shè)原則本章內(nèi)容要覽橋孔長(zhǎng)度橋面高程第一節(jié)橋位河段水流圖式和橋孔布設(shè)原則大中橋孔徑設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)設(shè)計(jì)流量、設(shè)計(jì)水位、設(shè)計(jì)流速，推算出橋孔的最小長(zhǎng)度和橋面中心的最低高程，作為確定橋孔方案的依據(jù)。

建橋以后，河流受到橋頭引道的壓縮和墩臺(tái)阻水的影響，改變了水流和泥沙運(yùn)動(dòng)的天然狀態(tài)，引起河床的沖淤變形，導(dǎo)致水流對(duì)橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)的沖刷，危及橋梁的安全。因此，孔徑的計(jì)算和布置，應(yīng)以建橋前后橋位河段內(nèi)水流和泥沙運(yùn)動(dòng)的客觀規(guī)律為依據(jù)。

1、橋位河段水流圖式

（flowpatternofbridgelocationreach）建橋后橋位河段的水流和泥沙運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是橋孔水力計(jì)算的依據(jù)，但橋位河段水流和泥沙運(yùn)動(dòng)十分復(fù)雜，且建橋時(shí)無法知道建橋以后的變化情況，目前只能在某些假定和實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)緩流河段（弗汝德數(shù)Fr<1）提出簡(jiǎn)化的水流圖式，該水流圖式適用于我國(guó)大多數(shù)橋梁孔徑的計(jì)算。

水流圖式反映了建橋以后橋孔長(zhǎng)度、橋前壅水和橋下沖刷三者之間的關(guān)系，可以作為橋孔設(shè)計(jì)的依據(jù)。LB①②③③’④........h0橋墩J(rèn)<JkΔhy2、橋孔布置的原則

橋位選定后，橋孔的位置和大小，應(yīng)與天然斷面的流量分配相適應(yīng)，要滿足泄洪排沙的要求。各類河段橋孔布設(shè)應(yīng)符合下列要求：（1）山區(qū)河流

峽谷河段一般宜單孔跨越，橋臺(tái)不得深入河槽，墩臺(tái)基礎(chǔ)可置于不同高程的基巖上。開闊河段容許橋頭路堤壓縮河灘，但不能壓縮河槽。（2）平原河流順直微彎和蜿蜒河段上，應(yīng)預(yù)測(cè)河灣的發(fā)展和深泓線的擺動(dòng)，在深泓線的擺動(dòng)范圍內(nèi)應(yīng)布設(shè)橋孔；分叉河段上，應(yīng)在分叉道上分別架橋，對(duì)灘槽不穩(wěn)定的分叉河段，各叉橋孔應(yīng)預(yù)估各叉道分流比例的變化，各分叉過流能力之和應(yīng)為上游分叉前的全河總流量的1.2~1.8倍，越不穩(wěn)定的分叉河段，取值越大；游蕩型河段上，橋孔不宜過多壓縮河床，應(yīng)結(jié)合治理規(guī)劃，輔以必要的整治工程，在深泓線可能擺動(dòng)的范圍內(nèi)均應(yīng)布設(shè)橋孔。（3）山前區(qū)河流沖積漫流（山前擴(kuò)散）河段上，橋位宜在河流上游狹窄段或下游收縮處跨越。若橋位河床寬闊，水流具有明顯的分支時(shí)，可采用一河多橋的方案，并在各橋間設(shè)置人字形封閉導(dǎo)流堤。橋下凈空應(yīng)考慮河床淤積的影響。山前變遷河段上，允許壓縮河灘，但需輔以適當(dāng)?shù)恼{(diào)治建筑物。河灘路堤內(nèi)不宜設(shè)置小橋或涵洞。如采用一河多橋的方案，臨近主河槽的支叉需堵截。

第二節(jié)

橋孔長(zhǎng)度

（TheLengthofBridgeOpening）

橋涵分類

多孔跨徑總長(zhǎng)

L(m)

單孔跨徑

L0(m)

特大橋

L≥1000

L0≥100

大橋100≤L<100040≤L0<100

中橋30<L<10020≤L0<40

小橋8≤L≤305≤L0<20

涵洞

L<8

L0<5橋梁涵洞分類

橋孔長(zhǎng)度計(jì)算（大中橋）

（TheLengthofBridgeOpening）橋孔長(zhǎng)度是指相應(yīng)于設(shè)計(jì)洪水位時(shí)兩橋臺(tái)前緣之間的水面寬度，常以L表示，扣除全部橋墩寬度后的長(zhǎng)度，稱為橋孔凈長(zhǎng)。

橋孔最小凈長(zhǎng)度是指在給定的水文和河床條件下，安全通過設(shè)計(jì)洪水流量所必需的最小橋孔凈長(zhǎng)度，以Lj表示。橋梁的凈跨徑是指在設(shè)計(jì)水位下，相鄰橋梁墩臺(tái)之間的距離，總跨徑等于多孔凈跨徑之和。橋孔長(zhǎng)度的計(jì)算方法沖刷系數(shù)法經(jīng)驗(yàn)公式法一、我國(guó)貸款交易的產(chǎn)生和發(fā)展我國(guó)當(dāng)前的貸款交易主要是以信貸資產(chǎn)轉(zhuǎn)讓的形式來實(shí)現(xiàn)的，目前尚處于起步階段。1998年起，部分金融機(jī)構(gòu)開展了貸款轉(zhuǎn)讓交易的嘗試，主要是國(guó)有商業(yè)銀行處置不良資產(chǎn)以及零星的未到期銀行貸款轉(zhuǎn)讓活動(dòng)，參與者主要是商業(yè)銀行和金融資產(chǎn)管理公司。1998年7月，中國(guó)銀行上海市分行和廣東發(fā)展銀行上海分行簽訂了轉(zhuǎn)讓銀行貸款債權(quán)的協(xié)議，這是國(guó)內(nèi)第一筆貸款轉(zhuǎn)讓業(yè)務(wù)。2002年8月，民生銀行正式獲得中國(guó)人民銀行批準(zhǔn)開展貸款轉(zhuǎn)讓業(yè)務(wù)，民生銀行上海分行率先與錦江財(cái)務(wù)公司開展了2億元的貸款受讓業(yè)務(wù)。2003年7月，中國(guó)銀監(jiān)會(huì)批準(zhǔn)光大銀行開辦貸款轉(zhuǎn)讓業(yè)務(wù)。隨后貸款轉(zhuǎn)讓業(yè)務(wù)在銀行間逐步開展起來。2007年銀監(jiān)會(huì)頒布《銀團(tuán)貸款業(yè)務(wù)指引》，其中明確表示允許銀團(tuán)貸款成員在依法合規(guī)的基礎(chǔ)上進(jìn)行銀團(tuán)貸款轉(zhuǎn)讓，以促進(jìn)銀團(tuán)貸款二級(jí)市場(chǎng)的發(fā)展，同時(shí)規(guī)定銀團(tuán)貸款協(xié)議中“約定必須經(jīng)借款人同意的，應(yīng)事先征得借款人同意”，以維護(hù)借款人利益。2010年9月25日，由中國(guó)銀行間市場(chǎng)交易商協(xié)會(huì)主辦，全國(guó)銀行間同業(yè)拆借中心、銀行間市場(chǎng)清算所股份有限公司協(xié)辦的《貸款轉(zhuǎn)讓交易主協(xié)議》簽署暨貸款轉(zhuǎn)讓交易啟動(dòng)儀式在上海隆重舉行?！顿J款轉(zhuǎn)讓交易主協(xié)議》的簽署暨貸款轉(zhuǎn)讓交易啟動(dòng)儀式的進(jìn)行標(biāo)志著我國(guó)貸款交易市場(chǎng)初步建立起來。貸款轉(zhuǎn)讓交易系統(tǒng)啟動(dòng)的首日達(dá)成3筆交易，轉(zhuǎn)讓本金9000萬元。工行發(fā)送首批貸款轉(zhuǎn)讓報(bào)價(jià)，金額合計(jì)4.8億元，該行與交行達(dá)成首筆整體轉(zhuǎn)讓成交，轉(zhuǎn)讓本金額4000萬元，貸款期限11個(gè)月，剩余貸款期限3個(gè)月；而浦發(fā)銀行和晉城市商業(yè)銀行則達(dá)成首筆可拆分轉(zhuǎn)讓協(xié)議，轉(zhuǎn)讓本金額3000萬元，貸款期限6個(gè)月，剩余貸款期限2個(gè)月20天。截止2010年末，已有49家機(jī)構(gòu)簽署《貸款轉(zhuǎn)讓交易主協(xié)議》。目前，貸款轉(zhuǎn)讓交易系統(tǒng)上的報(bào)價(jià)和交易尚不活躍，影響其活躍的主要因素有：平臺(tái)上線時(shí)間較短，入市機(jī)構(gòu)仍較少；部分入市機(jī)構(gòu)尚處于制定內(nèi)部流程階段，尚未開展業(yè)務(wù)；參與主體類型單一，市場(chǎng)需求同質(zhì)化；貸款轉(zhuǎn)讓市場(chǎng)面臨一定的政策法律限制，財(cái)稅配套制度尚未健全等。二、貸款交易的作用貸款交易具有以下幾個(gè)方面的作用：(1)滿足金融管理當(dāng)局的監(jiān)管要求。(2)調(diào)整貸款結(jié)構(gòu)。(3)獲取投資收益。(4)貸款交易很可能發(fā)生在某個(gè)銀行集團(tuán)下屬銀行之間，從而實(shí)現(xiàn)包括稅收優(yōu)惠等有利條件。(5)完善了貸款市場(chǎng)體系。三、貸款交易方式目前貸款交易主要包括貸款轉(zhuǎn)讓、貸款參與和貸款更新三種方式。四、貸款交易流程(一)確定交易對(duì)手(二)簽署保密協(xié)議或承諾(三)盡職調(diào)查(信用調(diào)查、貸款資產(chǎn)評(píng)估等)(四)貸款交易日(五)交易的確認(rèn)(六)簽署交易執(zhí)行文件(七)交易結(jié)算(八)通知借款人五、我國(guó)貸款交易的限制性規(guī)定目前，我國(guó)的貸款交易市場(chǎng)正處于起步階段，入市機(jī)構(gòu)仍較少，交投尚不活躍，貸款交易市場(chǎng)還面臨一定的政策法律限制。(一)我國(guó)的貸款交易必須是整體性交易，不允許拆分式交易(二)我國(guó)的貸款交易必須是買斷式交易，不允許回購(gòu)或雙買斷(三)我國(guó)的貸款交易形式上必須是貸款更新，不允許貸款轉(zhuǎn)讓和貸款參與(四)我國(guó)的貸款交易主體必須是銀行金融機(jī)構(gòu)，不允許非銀行金融機(jī)構(gòu)參與(五)我國(guó)的貸款交易必須是無追索權(quán)的貸款交易，不允許設(shè)有風(fēng)險(xiǎn)自留(六)我國(guó)的貸款交易主要集中在正常貸款

1、沖刷系數(shù)法河床沖刷停止時(shí)的流速，稱作沖止流速；沖刷后的過水面積A沖后與沖刷前的過水面積A沖前之比稱作沖刷系數(shù)：所謂沖刷系數(shù)法，即以沖刷系數(shù)P為控制條件推求橋下河槽沖刷前的最小過水面積，從中確定橋孔最小凈長(zhǎng)度的計(jì)算方法，故又稱過水面積控制法。沖刷前后橋下斷面的變化有效過水面積凈過水面積

橋臺(tái)（bridgeabutment）

橋臺(tái)（bridge

abutment）橋墩（bridgepier）LZSljl沖刷前橋下的毛過水面積Aq（即設(shè)計(jì)水位下沖刷前兩橋臺(tái)間的總面積）由下面三部分組成：（1）Ad—沖刷前橋墩、橋臺(tái)所占的橋下過水面積；（2）Ax—沖刷前由墩臺(tái)側(cè)面渦流（立軸副流）形成滯水區(qū)，所阻斷的過水面積；（3）Ay—沖刷前橋下實(shí)際的過水面積（稱作有效過水面積）。墩臺(tái)折減系數(shù)橋墩水流側(cè)向壓縮系數(shù)橋下通過設(shè)計(jì)洪水時(shí)所需的最小毛過水面積Aq

因?yàn)楣蕸_刷前的有效過水面積為沖刷后的有效過水面積為設(shè)沖刷前后的水位不變，根據(jù)水流連續(xù)性方程，可得:利用上式，可求得橋下通過設(shè)計(jì)洪水時(shí)所需的最小毛過水面積Aq。然后在橋位斷面圖上布設(shè)橋孔，當(dāng)實(shí)際設(shè)計(jì)布設(shè)的橋孔設(shè)計(jì)方案中的毛過水面積大于或等于Aq的計(jì)算值時(shí)，則滿足設(shè)計(jì)要求。例5.1已知某橋位斷面及地質(zhì)鉆孔資料如圖5-10和表5-15所示，橋位河段屬于山區(qū)開闊河段，設(shè)計(jì)水位997.061m，設(shè)計(jì)流量2074m3/s。河床比降為5‰，平灘水位為994.828m，灘槽分界點(diǎn)里程樁號(hào)為K118+565.3m和K118+660m，河槽糙率系數(shù)為35，河灘糙率系數(shù)為25，河床土層分界點(diǎn)標(biāo)高為990m、982m、978m，水流與橋位正交。試用沖刷系數(shù)法確定：a)橋孔長(zhǎng)度；例5.1圖采用沖刷系數(shù)法計(jì)算 初步擬定，上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支梁，等跨布置跨徑30m，下部結(jié)構(gòu)采用雙柱式橋墩，并假定墩徑1.3m。查表5-1，選用P＝1.25；查表5-2，橋墩水流側(cè)向壓縮系數(shù)μ＝0.95；折減系數(shù)；河槽的天然平均流速作為設(shè)計(jì)流速。采用式（5-12）可得通過設(shè)計(jì)流量時(shí)所需的橋下最小毛過水面積：式中：Aqj——橋下毛過水面積計(jì)算值。擬定將左岸0號(hào)橋臺(tái)前緣置于里程K118+560m處，采用4跨，跨徑30m，依次向右布置，4號(hào)橋臺(tái)前緣置于里程K118+680m，其橋孔凈長(zhǎng) m

計(jì)算橋下實(shí)際的毛過水面積＝391.65－8.31＝383.34m2——橋下毛過水面積實(shí)際值；——橋下右河灘被壓縮的過水面積。

實(shí)際橋孔布置方案的毛過水面積與按設(shè)計(jì)流量計(jì)算所需要的毛過水面積相比，實(shí)際值大于計(jì)算值，且相差不大。此布設(shè)方案符合所需要的橋下最下過水面積。

2、經(jīng)驗(yàn)公式法（empiricalformula）

橋孔最小凈長(zhǎng)度宜符合下列規(guī)定：（1）峽谷河段

可不做橋孔最小凈長(zhǎng)計(jì)算，直接按河床地形布孔，不宜壓縮河槽。（2）開闊、順直微彎、分叉、彎曲河段及灘、槽可分的不穩(wěn)定河段

宜按下式計(jì)算：式中，Lj

為橋孔最小凈長(zhǎng)，m；

Qc為河槽流量；m3/s；

Bc為河槽寬度，m；

Kq、n3為系數(shù)和指數(shù)。（3）寬灘河段

宜按下式計(jì)算：式中，β為水流壓縮系數(shù)，；

qc為河槽平均單寬流量，m3/(s·m)；

Qt為河灘流量，m3/s。（4）灘、槽難分的不穩(wěn)定河段

宜按下式計(jì)算：式中，B0為基本河槽寬度，m；

為年最大洪峰流量均值；m3/s；為河床泥沙平均粒徑，m；

CP為洪水頻率系數(shù)；

Q2%為五十年一遇洪水流量，m3/s。3、標(biāo)準(zhǔn)跨徑的選擇

橋涵標(biāo)準(zhǔn)跨徑（m）

0.75，1.0，1.25，1.5，2.0，2.5，3.0，4.0，5.0，6.0，8.0，10，13，16，20，25，30，35，40，45，50，60

對(duì)梁式橋、板式橋，標(biāo)準(zhǔn)跨徑為橋墩中心線之間的距離；拱式橋（涵）、箱涵、圓管涵，標(biāo)準(zhǔn)跨徑為凈跨徑。

跨徑在60m以下的橋梁，一般應(yīng)選用標(biāo)準(zhǔn)跨徑。二．經(jīng)驗(yàn)公式法《公路工程水文勘測(cè)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGC30-2002）規(guī)定：對(duì)峽谷性河段，不宜壓縮河槽，一般按地形布孔，不作橋長(zhǎng)計(jì)算。河槽寬度公式單寬流量公式基本河寬公式1.河槽寬度公式適用于開闊、順直微彎、分汊、彎曲河段及灘、槽可分的不穩(wěn)定河段。橋孔最小凈長(zhǎng)度：—橋孔最小凈長(zhǎng)度（m）；—設(shè)計(jì)流量（m3/s）；—河槽流量（m3/s）；—河槽寬度（m）；系數(shù)和指數(shù)，按表采用。2.單寬流量公式對(duì)于寬灘性河段，考慮橋下河床單寬流量的重新分布而建立橋孔最小凈長(zhǎng)度公式。3.基本河寬公式適用于灘槽難分的不穩(wěn)定河段。橋孔最小凈長(zhǎng)度：例5.1用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算該橋位河段屬山區(qū)開闊河段，可用式（5-14）進(jìn)行計(jì)算。注:此結(jié)果是橋下宣泄設(shè)計(jì)洪水所需要的最小孔徑例5.2某寬灘河段，河床斷面寬度1300m，河槽寬度430m，設(shè)計(jì)流量5620m，河槽流量4300m3/s，原擬橋孔長(zhǎng)度550m，試驗(yàn)算所擬橋孔是否合適。用經(jīng)驗(yàn)公式其中所擬橋孔較大，可適當(dāng)減小。橋孔布設(shè)是橋位確定以后的重要工作，橋孔布設(shè)是否合理?？赡軙?huì)對(duì)橋梁安全、橋梁兩側(cè)引道及橋梁墩臺(tái)的穩(wěn)定、橋梁及引道工程投資、橋位兩側(cè)防洪排澇、橋梁上、下游若干范圍內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等造成直接或間接影響。故應(yīng)慎重對(duì)待。橋孔設(shè)計(jì)長(zhǎng)度除應(yīng)滿足上節(jié)計(jì)算的最小凈長(zhǎng)度外，尚應(yīng)結(jié)合橋位地形、橋前壅水、沖刷深度、河床地質(zhì)情況，作出不同橋長(zhǎng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，綜合論證后確定。第三節(jié)橋面設(shè)計(jì)高程

TheDesignHeightofBridgeDeck橋面高程是指橋面中心線上最低點(diǎn)的高程。它必須滿足橋下通過設(shè)計(jì)洪水、流冰、流木和通航的要求。并且應(yīng)該考慮壅水、波浪、水拱、河灣凹岸水面超高等各種因素引起的橋下水位升高以及河床淤積的影響。一．橋面高程的確定

1.不通航河流(1)按設(shè)計(jì)水位計(jì)算橋面最低高程時(shí)

(2)設(shè)計(jì)最高流冰水位計(jì)算橋面最低高程時(shí)

橋面設(shè)計(jì)高程不應(yīng)低于上述兩者中的較大值。2.通航河流除應(yīng)滿足不通航河流的要求式（1）和式（2）外，同時(shí)應(yīng)滿足設(shè)計(jì)最高通航水位的要求：（3）設(shè)計(jì)最高流冰水位計(jì)算橋面最低高程時(shí)橋面設(shè)計(jì)高程不應(yīng)低于上述三者中的最大值。水上過河建筑物通航凈空h

HM

bBM設(shè)計(jì)最低通航水位設(shè)計(jì)最高通航水位二．水位以及引起橋下水位升高的因素計(jì)算1．設(shè)計(jì)水位Hs和設(shè)計(jì)最高通航水位Htn的推算2．壅水高度的計(jì)算3．波浪侵襲高度的計(jì)算4．河灣超高5．河床淤積高度1．設(shè)計(jì)水位Hs和設(shè)計(jì)最高通航水位Htn的推算設(shè)計(jì)流量Qs為與設(shè)計(jì)洪水頻率P相應(yīng)的流量。通航流量Qtn為與通航洪水重現(xiàn)期（通航洪水頻率的倒數(shù)）相應(yīng)的流量，《內(nèi)河通航標(biāo)準(zhǔn)》（GB50139-2004）中規(guī)定天然河流設(shè)計(jì)最高通航水位標(biāo)準(zhǔn)見表5-8。橋梁設(shè)計(jì)洪水的頻率標(biāo)準(zhǔn)交通部2014年發(fā)布的《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01-2014）中規(guī)定了橋涵設(shè)計(jì)的洪