公民建设毕业论文

时间:2022-08-06 04:36:40 论文范文 我要投稿
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公民建设毕业论文

  摘要:以319国道某桥桥位设计为例,分析、探讨了桥位选择、水文计算及桥孔净长的确定时应注意的一些问题。
  关键词:桥位选择 水文计算 桥孔净长的确定 探讨
  0 前言
  桥梁是道路跨越河流的主要形式,路线工程中桥梁工程的造价占了较大的比重,有资料表明:根据工程造价历史资料统计分析,一般桥梁工程的造价占整条线路工程。要降低桥梁工程造价,除了合理选择桥梁结构形式外,就是正确合理进行桥位设计了,而桥位设计又是桥梁设计的主要任务。桥位设计的主要内容包括:桥位选择、水文计算、桥梁孔径和墩台基底埋置深度的确定以及调治构造物的布设等「2」。本文仅以319国道某桥为例对桥位选择、水文计算及桥孔净长的确定进行探讨。
  1 新、老桥设计的主要技术参数的比较
  厦门至成都的319国道我省境内段以逐段按二级公路标准进行改造,其中某桥老桥由上级主管部门鉴定属危桥,为考虑该路段今后改造接线顺畅、施工方便等原因,特另选桥位新建一座桥梁,现将其新、老桥主要技术参数比较如下:
  主要技术参数 319国道某桥
  新 老
  桥面中心标高(米) 121.17 121.05
  设计洪水频率 1/100 1/50
  孔径及结构形式 4孔16米钢筋砼t梁 5孔8米乱石拱
  桥梁全长(米) 84.42 53.2
  相互位置 新桥位于老桥下游70米
  以上比较可以看出:新老桥桥面中心标高基本一致,新桥的结构形式有所改进,新桥的桥孔净跨比老桥增大,新桥的桥梁全长比老桥增长。作为新建一座桥梁,由于公路等级的提高,相应桥梁的各种技术参数均应有所提高,但以上的比较结果中,似乎觉得新桥的桥孔净长比老桥增长太多,何况同一跨径的钢筋砼t型梁桥的桥下有效过水面积要比石拱桥改善很多。从施工图预算看,该钢筋砼t型梁桥每延米建筑安装工程的平均单价以达2.4万元,试想如在满足使用的前提下,桥梁全长缩短10米,就是为国家节约投资二十余万元。
  2 正确合理进行桥位设计
  2.1合理选择桥位
  桥位设计首先就要合理选择桥位,桥位应选在符合水文、地形、地物、地貌及工程地质等方面的要求处,对通航河道还应符合通航方面的要求。水文方面桥位应选在河道顺直、稳定、滩地校高、较窄,且河槽能通过大部分计算流量的河段上。从现场观察,新桥桥位的河滩较宽,加上桥轴前进方向河滩靠岸处有一条人工开挖的农田灌水渠,经洪水的冲刷,使河滩中有一堆较大沉积物,平常上面长有杂草和灌木,新桥建成后需作必要的河床疏导、整治。总体看来新桥桥位没有老桥桥位理想。
  2.2合理进行水文计算,经济布设桥孔长度
  水文计算的目的就是推求符合相应频率的设计洪水水位流量。在此之前还要正确划分所设计的桥位属于何种类型的河段,并在实地在形态断面上合理划分河槽、河滩,合理确定河槽与河滩的洪水糙率系数。
  现该桥的设计流量与桥孔净长计算如下:
  一、 基本情况
  该桥址中心桩号为319国道k1037+959.6处,系山区河流,其上游约70米处有一座5孔8米的石拱桥,桥面标高121.05米,河槽内为砂砾,经调查历史最高洪水位标高为119.00米,下游洪水位标高为118.83米,推算出桥位处历史最高洪水位标高为118.93米,测得水面比降为1‰。
  二、 形态断面流量、流速计算
  河滩、河槽的过水面积w和水面宽度b计算见附表:
  因水面宽大于平均水深的10倍,所以计算滩、槽断面的流速时水力半径用滩、槽的平
  均水深代替,湿周用水面宽代替
  河滩部分:
  ht=wt/bt=(126.45+75.84)/(87.60+47.60)=202.29/135.2=1.5m
  vt=mht2/3 i1/2 =25×1.502/3×0.0011/2=1.04m/s
  qt=wtvt=202.29×1.04=210.38m3/s
  河槽部分:
  hc=wc/bc=194.63/54.65=3.56m
  vc=mhc2/3i1/2=40×3.562/3×0.0011/2=2.95m/s
  qc=wcvc=194.63×2.95=574.16m3/s
  全断面总流量q总=qt+qc=210.38+574.16=784.54m3/s
  全断面平均流速vo=q总/w总=784.54/396.92=1.98m/s
  取设计流量为:qs=790m3/s
  三、桥孔净长计算
  该河段属稳定河段,按河槽宽度公式:lj=k(qs/qc)nbc进行计算
  因稳定河床k=0.84 n=0.90
  则有 lj=0.84×(79574.16)0.9×54.65=61m
  经比较确定上部构造采用4孔16米钢筋砼简支梁桥,即实际桥孔净长为64.0米。
  以上桥孔净长是根据河槽宽度公式计算而来。我们知道河槽是河流宣泄洪水和输送泥沙的主要通道,河槽往往是常年流水,底沙处于运动状态,植物不易生长。而河滩则只是在汛期才有流水,无明显的底沙运动,通常有草类、树木等植物生长。从该桥的水文调查得知,其常年流水的河槽并没有54.65米宽。根据《公路桥位勘测设计规范》jtj062-91「3」的如下各条规范:
  第7.1.2条 对水文计算的基本资料应审核其可靠性、独立性、一致性和系列代表性。
  第7.1.3条 水文计算可根据资料情况及地区特点采用多种方法计算,经分析论证后选
  用其合理的计算成果。
  第8.2.2条 影响桥孔净长的因素较多,除进行必要的桥长计算外,尚应结合桥位地形、
  断面形态河床地质、桥前雍水、冲刷深度、桥头引道填土高度等综合分析确定桥孔净长。
  第8.3.5条 山区河段的桥孔布设。
  开阔河段 桥孔布设允许压缩河滩,但不能压缩河槽。桥头河滩路堤应尽量与
  洪水主流流向正交,否则应增大桥孔。
  又根据实际情况,在设计水位,河滩、河槽的洪水糙率系数,洪水比降参数都不改变的情况下,只将河槽河滩的划分稍作调整,河滩的范围为k1037+840~k1037+927.76与k1037+958~k1038+029.85,河槽的范围为k1037+927.76~k1037+958,河滩、河槽的累计过水面积及宽度计算如下:
  wt1=126.45m2 bt1=87.60m wt2=157.01m2 bt2=71.85m wc=113.46m2 bc=30.40m 然后计算出洪水流量为q总=673.99m3/s。计算桥孔净长时取设计流量为qs=700m3/s。
  按河槽宽度公式计算得桥孔净长为:lj=48.25m
  按单宽流量公式计算得桥孔净长为:lj=54.36m