第一篇:桥涵工程重点总结
第二章桥涵工程原材料试验检测
1、石料分为4类。
2、桥涵工程使用的石料主要用于砌体工程,如桥涵拱圈、墩台、基础、锥坡等。
3、磨耗率应以洛杉矶测定结果为准,在无该机时,方可用狄法尔磨耗机测定。
4、石料制品的规格和几何尺寸(1)片石:一般为爆破法开采的石块,其厚度不应小于cm。(2)、块石:厚度在20~30cm,宽度一般为厚度的1.0~1.5倍,长度约为厚度的1.5~3.0倍(3)、粗料石:厚度为20~30cm,宽度一般为厚度的1.0~1.5倍,长度约为厚度的2.5~30.倍,其表面凹陷深度不大于2cm。(4)、拱石:按设计要求采用粗集料石或石块,主要用于石拱桥的拱圈砌筑。
5、石料的单轴抗压强度试验
a、50+-0.5mm的立方体6个,有显著层理的岩石,分别沿水平和垂直方向各取试件6个。
b、直径与高度均为50+-0.5mm的圆柱体试件6个。
C、试件上、下断面应磨平且平行。试件断面的平面公差用小于0.05mm,断面对于试件轴线垂直度偏差不应超过0.250.6、试件相邻面间的夹角应90°,其公差不得过0.5°。试件各边长、直径和高的尺寸的公差不得超过1mm。
7、称量精度:水泥、掺合量、水和外加剂为+-0.5%,骨料为+-1%。
取样或试验室拌制的混凝土应在拌制后尽量短的时间内成型,一般不宜超过15min。
8、根据混凝土拌合物的稠度确定混凝土成型方法,坍落度不大于70mm的混凝土宜用振动振实;大于70mm的宜用捣棒人工捣实。
9、采用标准养护条件,应在温度为20+-5摄氏度中静置一至二昼夜,然后编号、拆模。
拆模后立即放入温度为20+-2摄氏度相对湿度为95%以上的标准养护室中养护。试件应放在支架上,彼此间隔10~20mm,试件表面保持潮湿,并不得被水直接冲淋。
10、轴心抗压试验
当混凝土强度等级不小于C60时,应试件周围设防崩裂网罩。
11、抗折试验:试件从养护地取出后,将试件表面擦干净,检查试件,试件在长向中部1/3区段内不得有表面直径超过5mm、深度超过2mm的孔洞。
a、若三个试件中有一个折断面位于两个集中荷载外,则混凝土抗折强度按两个试件的试验结果计算。
b、若有两个试件的下边缘断裂位置位于两个集中荷载作用线之外,则该组试件试验无效。
12、变形测量装置;恒温恒湿室在20+-2摄氏度相对湿度保持在60%+-5%。
13、桥梁用钢按其形状分类可分为型材、棒材(或线材)和异型材(特殊形状)等三类。
14、钢筋的主要力学性能:强度包括屈服强度和抗压强度;塑性通常用伸长率和断面收缩率表示;冷弯性能是钢材在常温条件下承受规定弯曲程度的弯曲变形能力,并可在弯曲中显示钢材缺陷的一种工艺性能;硬度实际上硬度是钢材抵抗塑性变形的能力测定常用方法洛氏法、布氏法和维氏法。冲击韧性衡量钢材抵抗脆性破坏的力学性能指标。耐疲劳性:然断裂良好的焊接性性能不低与焊件本身。
15、钢筋应按批进行检测和验收,每批应由同一牌号、同一外形、同一规格、同一生产工艺和同一交货状态的钢筋组成,每批不大于60t。
取两个试件的(低碳钢热轧圆盘条冷弯试件除外),均从任意两根中分别窃取,每根钢筋上切一个拉伸试件、一个冷弯试件。
低碳钢热轧圆盘条冷弯试件应取同盘的两端。
16、反复弯曲试验是将试样一端夹紧,然后绕着规定半径的圆柱形表面使试样弯曲90°,再向相反方向弯曲,如此反复弯曲塑性变形性能,并显示其缺陷。
17、屈服强度、抗拉强度和伸长率均应符合相应标准中规定的指标。在做拉力试验的两根试件中,如一根试件的屈服强度、抗拉强度、伸长率三个指标中有一个指标不符合标准时,即为拉力不合格,应取双倍试件重新测定;在第二次拉力试验中,如仍有一个指标不合格规定,不论这个指标在第一次试验中是否合格,判定拉力试验项目仍不合格,表示该批钢筋为不合格产品。试验出现下列情况之一者,试验结果无效:(试验断在标距外(伸长率无效)、操作不当,影响试验结果、试验记录有误或设备发生故障)
弯曲表面金属体上出现的开裂,其长度大于2mm,而小于等于5mm宽度大于0.2mm而小于0.5mm时称裂纹。
弯曲次数达到或超过有关标准中所规定的弯曲次数为合格。
18、取样、复验规则
热处理钢筋:不大于60t;冷拉钢筋应分批进行试验,不得大于20t;精扎螺纹钢筋不大于100t;冷拔低碳钢丝应逐盘进行抗拉强度、伸长率和弯曲试验,弯曲试验不得有裂纹、鳞落或断裂现象;高强钢丝不大于60t;钢绞线不大于60t;
19、应力松弛是预应力筋在恒定长度下应力随时间而减少的现象。
应力松弛性能试验时,要求试验期间试验的环境温度始终保持在20+-2摄氏度内。试验标距长度不小于公称直径60倍。试样制备后不得进行任何热处理和冷加工。初始负荷应在3~5min内均匀施加完毕,持荷1min后开始记录松弛值。允许用至少100h的测试数据推算1000h的松弛率值。
20、钢筋接头一般应采用焊接,螺纹筋可采用挤压管接头或锥螺纹接头。钢筋焊接应优先选用闪光对焊,当缺少闪光对焊时,也可采用电弧焊、电渣压力气压焊等。
在同一班内,由同一焊接参数完成的300个同类型接头作为同一批。
接头处的弯折不得大于4°。
接头处的钢筋轴线不得大于0.1倍的钢筋直径,同时不得大于2mm。不合格接头切除重焊后,可再次提交验收。低温焊接头的咬边深度不得大于0.2mm。坡口焊及容槽帮条接头,其焊缝加强高度不大于3mm。外观检查不合格的接头,经修整或补强后,可再次提交二次验收。
强度试验:
1、3个热轧钢筋接头试件的抗拉强度均不得低于该级别钢筋的规定抗拉强度。
2、至少有2个试件呈塑性断裂,3个试件均断于焊缝之外。焊接外观检查质量要求:凸出钢筋表面的高度至少4mm。当试验结果有1个试件的抗拉强度低于规定指标,应取6个试件进行复验,若仍有1个试件的抗拉强度低于规定指标,则确定该批接头为不合格。
21、抗渗试验:在规定的集中荷载和均布荷载作用后,或在弯曲情况下,不得渗出水泥浆但允许渗水。
第三章桥涵工程基础检测
1、地基容许承载力的确定一般可由以下几种途径:
在土质相同的条件下,参照邻近结构物地基容许承载力。
根据现场荷载试验或触探试验资料。
按地基承载力理论公式计算。
按现行规范提供的经验公式计算。
2、荷载板试验
荷载板试验是原位测试方法之一。原位测试是指岩土体原有的位置上,在保持土的天然结构、天然含水量以及天然状态条件下测定岩土的性质。
地基在荷载作用下达到破坏状态的过程可以分为三个阶段:压密阶段(沉降主要由土中孔隙的减少引起,土颗粒主要是竖向变位,且随时间渐趋稳定而土体压密)、剪切阶段(土体的变形是由土中孔隙的压缩和土颗粒剪切移动同时引起的,土粒同时发生竖向和侧向变位且随时间不易稳定)、破环阶段(土体变形主要由土粒剪切变位引起,土粒主要的侧向移动,且随时间不能达到稳定,地基土失稳而破环)
3、静力荷载试验过程中出现下列之一时,即可认为土体已达到极限状态,应终止试验:(1)承载版周围的土体有明显的侧向挤出或发生裂纹;
(2)在24h内,沉降随时间趋于等速增加;(3)荷载p增加很小,但沉量却急剧增大,p-s曲线出现陡降阶段,或相对沉降已等于或大于0.06~0.08.4、灌注桩的质量检测内容主要有孔形检测、沉渣厚度检测及桩身质量检测等。
5、钻孔灌注桩调制的护壁泥浆一般由水、粘土(或膨润土)和添加剂按适当配合比配制而成。
6、泥浆性能指标检测:相对密度、粘度、静切力、含砂率、胶体率、失水率、酸碱度。
7、成孔质量检测:桩位偏差检查(对群桩不得大于100mm,单排桩不得大于50mm当群桩中设置有斜桩时,应以水平面的偏差值计算)、孔径检查、桩倾斜检查(一般桩允许偏差不应超过1%,斜桩不应超过设计斜度+-2.5%)、孔底沉淀土厚度检查(d≦1.5m的桩沉淀厚度≦300mm,桩径大于1.5m或桩长大于40m或土质较差的桩,沉淀厚度≦500mm;支撑桩的沉淀厚度不大于设计规定值)。
8、灌注桩完整性检测方法有:钻芯检验法、振动检验法(敲击法和锤击法、稳态激振机械阻抗法、瞬态激振机械阻抗法、水电效应法)、超声脉冲检验法、射线法。
9、反射波法
该方法适用于检测桩身混凝土 完整性,推定缺陷类型及其桩身中的位置,也可以对桩长进行校核,对桩身混凝土强度等级作出估计。
基本原理:在 桩顶进行竖向激振,弹性波沿着桩身向下传播,在桩身存在明显波阻抗界面(如桩底、断桩或严重离析等部位)或桩身截面面积变化(如缩径或扩径)部位,将产生反射波。据此计算桩身波速、判断桩身完整性和混凝土强度等级。
10、机械阻抗法
本方法有效范围为桩长与桩径之比值小于30;对摩擦端承桩或端承桩其比值可小于50.适用范围较为广泛,可用于各种机械结构和土木结构的动力分析。机械阻抗的定义是,作用于某结构物上的力F与该结构的响应X之比,即机械阻抗Z=F/X,而这种响应X即可以是位移、速度、又可以是加速度。
最大输出力:当桩径小于1.5m时,应大于200N,当桩径为1.5~3m时应大于400N;当桩径大于3.0m时,应大于600N。
(现场检测与注意事项)
1、在桥梁桩的基础测试中,可布置1个 测点;当只布置2个测点时,其测点应位于顺流向的两侧,当布置4个测点时,应在顺流向两侧和顺桥纵轴方向两侧各布置2个测点。
2、激振力应位于桩头顶面正中,采用半刚性悬挂时,则黏贴在桩头顶面中心的钢板必须保持水平。
3、现场检测步骤进行:安装全部测试设备,并应确认各项仪器装置处于正常工作状态。
在测试前应正确选定仪器系统的各项工作参数,使仪器在设定的状态下进行试验。
在瞬态激振试验中,重复测试的次数应大于4次。
在测试过程中应观察各项设备的工作状态,当全部设备均处于正常状态,则该次测试有效。
11、动力参数
本方法分为频率初速法和频率法。
当 有可靠的同条件动静试验对比资料时,频率初速法可用于推算不同工艺成桩的摩擦桩和端承桩的竖向承载力。
频率法只适用摩擦桩;桩长在土中不宜大于40m也不宜小于5m。
12、声波透射法
分为:双孔检测、单孔检测、桩外孔检测。
判断桩内缺陷的基本物理量:声时值、波幅(或衰减)、接收信号的频率变化、接收波形的畸变。
现场预埋检测管:桩径小于1.0m时应埋设双管;桩径在1.0~2.5m时,应埋设三根管;当桩径2.5m以上应埋设四根管。
13、目前确定基桩承载力的方法有两类:静荷载试验、各桩的动测方法。
14、基桩静荷载试验
(试验前的准备工作)
1、试桩的桩顶如有破损或强度不够时,应将破损和强度不足段凿除后,修补平整。
2、做静推试验的桩,如系空心桩,则应在直接受力部位填充混凝土。
3、在冰冻季节试桩时,因将桩周围的冻土全部融化,其融化范围:静压、静拔试验时,离试桩周围不小于1m,静推试验时,不小于2m。融化状态应保持到试验结束。
4、在冻结 水域做试验时,桩与冰层应保持不小于100mm间隙。
第四章桥梁上部结构检测
1、桥梁支座按其材料分为小桥涵使用的简易垫层支座、大中桥上使用的钢板支座、钢筋混凝土支座、铸钢或不锈钢支座,目前使用极为广泛是板式橡胶支座、盆式橡胶支座和球型支座等。
2、盆式橡胶支座
按使用性能分类:双向活动支座(SX)、单向活动支座(DX)、固定支座(DX).按适用温度范围分类:常温型支座-25~60°、耐寒型支座-40~+60°。
GPZ15SXF表示GPZ系列之中设计承载力为15MN的双向(多向)活动的耐寒型盆式支座。
3、成品支座力学性能要求
竖向承载力:标准系列支座的竖向承载力(即支座反力,单位为MN)分31级。
支座转动角度不得小于0.02rad。
摩阻系数:加5201硅脂润滑后,常温型活动支座设计摩阻系数最小取0.03.加5201硅脂润滑后,耐寒型活动支座设计摩阻系数最小取0.06.4、荷载试验的检测荷载试验荷载应是支座设计荷载力的1.5倍,并以10个相等的增量加载。
5、支座摩阻系数测定采用双剪试验方法。
一般情况下只做常温试验,当有低温要求时再进行低温试验。试件数量为3组。
5、卸载后支座复原不能低于95%。
支座摩阻系数取第二次~第五次实测平均值。3组试件摩阻系数的平均值作为该批聚四氟乙烯的摩阻系数。实测支座摩阻系数应小于等于0.01,试件摩阻系数应低于整体支座实测值。
6、实验结果判定
试验支座的竖向压缩变形不得大于支座总高度的2%;盆环上口径向变形不得大于盆环外径的0.5千分之;支座残余变形不得超过总变形量的5%,满足以上条件的支座合格,表明该支座可继续使用。
实测荷载-竖向压缩变形曲线和荷载-盆环径向变形曲线呈非线性关系,该支座为不合格。
支座卸载后,如残余变形超过总变形量的5%,应重新上述试验;若残余变形不消失或有增长趋势,则认为该支座合格。
支座在加载中出现损坏,则该支座为不合格。
实测支座摩阻系数大于0.01时,应检查材质后重复进行试验;若重复试验后摩阻系数还大于0.01时,则认为该支座摩阻系数不合格。
支座外露表面应平整、美观、焊锋均匀。喷漆表面应光滑,不得有漏漆、流痕、褶皱等现象。
7、球型支座检测
QZ20000SX表示设计竖向承载力20000KN的双向活动球型支座。
支座竖向承载力系列分21级。(单位KN)
成品支座力学性能要求:在竖向设计荷载作用下,支座竖向压缩不得大于总高度1%。
固定支座和单向活动支座约束向所承载力的水平力为支座竖向设计荷载的10%。
注意问题:试验试样一般应采用实体支座。受试验设备能力限制时,可选用有代表性的小型支座进行试验,小型支座是竖向承载力不宜小于2000KN。
在预压过程中
第二篇:桥涵施工总结
桥涵施工总结
桥涵施工是公路路基施工中的一个重要任务,为把施工用机械、设备和材料顺利运进现场,并对其合理布置,达到人与物的统一,提高效率保证质量、安全,中间要考虑很多因素。
一、前言
公路桥涵施工是个繁琐的工程,一道桥涵得工程量并不是很大,但是它同修桥一样,在准备阶段要除调查地形条件外,还调查所要经过的道路情况,道路宽度、弯道半径、路面状况,以便解决挖槽机械、重型机械进场的可能性。桥涵所需用到的材料有水泥、碎石、片石、钢筋等;所用到的机备、工具有搅拌机、发电机、模板等,这些材料得布置存放„„这些场地布置上的问题要解决——首先就要调查地形,放料的地方既要方便浇筑时配料斗车的运输,又要满足运料汽车爬坡的难易程度等因素;除此,还要考虑到施工平台和工棚的布置,施工平台既要满足吊机、搅拌机等的合理布置,还要顾及到筑平台所产生的土方量或机械工时的大小。在开工前对埋在地下的钢筋砼结构物和各种管道、电缆进行详细的勘察,有地下管线处在开工前先进行刨验工作,在施工之前加以排除。
二、基底处理
施工机械进场后,由测量人员放出开挖基坑边线、基顶边线,放样时,务必要求施工队管工旁站在现场记认,测量人员务必要具体地清楚地交代桩位及数据。之后采用机械配合人工开挖的方式开挖基坑。先用机械开挖至距离基底20~30cm后,再用人工开挖至设计基底标高,开挖放坡1:2,严禁超挖回填,如果回填夯实不够可能造成沉降,并造成不必要得浪费,另用潜水泵将基底水排出基坑以外,开挖土方退出施工现场,并对基坑底进行清除脏乱等东西后平整处理,保证无淤泥及杂物。有试验人员进行基地承载力试验,如经触探试验测得基底地基承载力达不到设计要求时,则要对基底进行处理。经实践检验,总结出对涵基底处理的方法值得参考。处理方法为:首先用片石封底,再分层填筑碎石并碾压,每一层灌砂用水冲密实。换填深度根据触探试验结果按实际定,长度和宽度比框架设计长宽多0.5~1.0m。换填过程中,必须夯填密实,密实度达到设计要求。
三、台帽钢筋绑扎
1.在钢筋绑扎钢筋时认真校对图纸,根据图纸校确定钢筋品种、规格、数量,由测量人员给出桥涵钢筋位置和高程,对桥涵钢筋进行预埋,测量全过程务必要求施工队管工旁站记认。
2.搭设脚手架和钢筋定位架,以保预埋钢筋的位置和垂直度。
3.桥涵钢筋采用闪光对焊,保证35d?不小于50cm?范围内接头不大于50%。
4.钢筋绑扎完后须加塑料垫块或加小型水泥砂浆垫块,防止因保护层厚度不够而影响质量。
5.钢筋骨架完成后,检测钢筋骨架尺寸,严禁钢筋与模板为0间距,其间距距要满足规范及设计要求。
四、模板的加工与安装
桥涵模板采用定型钢模,施工脚手架用碗扣型支架搭成,配合普通脚手架钢管做斜向支撑,模板加工符合设计截面形式。这是施工的一个关键点,既影响到水泥混凝土的质量,又影响到构造物的外观,这是对我多年来对桥涵涵施工的经验总结。钢筋绑扎完毕后,将预先组拼成型的模板用吊车吊装到位,每次吊装以2~4m为佳,模板使用前要除锈、涂脱模剂,支模前将支承部位顶面的模板底座处用水平尺和砂浆找平,以保证模板的垂直度,防止桥涵根部砼出现烂根现象。为防止漏浆,模板螺栓接口处夹放海绵条,保证施工中不跑模、不漏浆,保证单项结构的强度。桥涵模板采用装配式整体钢模板,汽车吊整体吊装就位。模板拼装过程中要认真检查,注意模板的上下顺序及子母口的正确位置,保证尺寸准确、接缝严密。在两个模板接头处采用3mm厚海绵密封条,防止漏浆,这个是很容易被施工队忽视的,所以技术员要把好此关。将台身和基础接茬面上的焊渣等杂物清理干净,按照已画好的外模线,在安装柱顶帽钢筋前,人工配合起重机将钢模安装就位,上紧钢模螺栓,螺栓采用正反交错设置。再用脚手架将其加固,保证施工人员和检查人员的安全。
五、砼施工
1.砼施工前在台身模板与基础交接处以M10砂浆堵漏,防止振捣时发生漏浆,要求砂浆量必须保证充塞密实。要求现场控制坍落度,以避免产生砼表面灰线。
2.用搅拌机拌料,吊车料斗装料浇注,有条件的话可以用90B水泥混凝土泵车浇注。上料过程中务必要施工人员戴好安全帽,做好安全施工:技术人员一定要对其水泥混凝土的施工配合比严格监控,特别是对水灰比的控制,因为用吊机吊料浇注,一旦水灰比控制不好的话,那么就很容易发生离析,导致外观不良,出现蜂窝麻面现象。
3.浇筑砼时要用插入式振捣器分层振捣,砼浇筑自由下落高度严格控制小于2m,防止砼发生离析自由下落高度的控制与水灰比的控制,都是防止发生离析的关键点,防止水泥浆溅到钢筋和模板上,每次浇筑高度30cm左右,接柱砼必须一次连续浇筑完,及时养护,确保砼外观质量优良。
4.根据台身高度选用合适长度的振动棒。振动棒间距为30~35cm,振捣深度一般插入前层5~10cm,振捣程度直至砼表面泛浆并不再冒气泡、水泡,这也是本人在双和线桥涵工程施工中的一个深刻的经验。还有,振捣时不得碰撞钢筋,不得出现漏振,重复振捣现象。
5.当砼浇注至设计标高时用木抹子抹平,在初凝前进行第二次收面抹光。严禁超低、高抹面交活和顶面砼出现收缩裂缝现象。
6.拆模时间应根据当时气温及砼特性,应防止拆模时砼强度过低被粘落或砼强度过高而破坏模板。砼浇灌完12小时后于柱顶浇水、覆盖塑料薄膜进行初步养护。模板在不少于12小时并不多余48小时拆除,具体视天气情况而定。拆模后台身砼洒水并缠绕塑料薄膜或麻袋进行养护,同时在拆模时注意保护砼棱角及表面。
六、台背回填
1)台背回填应符合设计要求并满足《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041—2000)的有关规定。台背回填应在盖板吊装、锚固安装完毕,且各部位混凝土强度均达到75%后进行;应在两侧平衡进行回填;并按设计宽度一次填足。
2)从承台(基础)底面起至路面结构层下,应分层填筑,每层松铺厚度不超过1 5㎝,为防止每层填筑厚度超厚和漏检,应在台背墙用油漆作上每层压实后的厚度记号并标明层次,以便施工易于控制,写明层数,每桥涵每层填筑后均拍照存档,建立管理档案。从而做到按层填筑,杜绝了为抢进度而两层甚至更多层一起填筑的毛病。台背回填的压实度无论何种材料,从基底到顶面的压实度均≥96%。
3)回填前清除基坑内泥浆、杂物。在回填压实施工中,使用压路机对称回填压实并保持结构物完好无损,对压路机压不到的地方采用小型机动夯具或经监理工程师同意的其它方法压实;直到监理工程师验收合格为止。
4)台背回填区域与路基衔接处必须挖台阶:高100㎝、宽100㎝。5)台背回填范围内的回填土部分采用白灰土,白灰用量不小于6%(重量比)。白灰采用不低于Ⅲ级生石灰,白灰土7天标养无侧限抗压强度不小于0.4MPa,白灰土压实度不小于96%。台背回填土的虚铺厚度不得大于15cm,并严格控制含水量及碾压遍数,只有在最佳含水量状态下,通过最佳的碾压机具组合及合理的碾压遍数,才可获得最大的密实度。
6)台背回填必须首先施工完支撑梁或桥(涵)底铺砌、围挡墙(或八字墙)并安装完梁板后方可进行。围挡墙(或八字墙)设有锚碇板的桥梁,严格按锚碇板安装要求进行回填及压实。回填时应用压路机紧靠台背横向压实,并注意压实过程中,需用木板等材料将梁与背墙间的空隙塞紧,避免由于土压力过大导致台身出现裂缝。
7)对于压路机碾压不到的耳墙附近等部位,采用夯实机具补充夯实,耳墙下的部位可采用人工木杠捣实。
8)台背填土应与锥坡坡上同步分层填筑。靠近桥台台背的路基施工段端头在路基每层填土时应预留1m宽台阶,并做成反向坡度,使台背填土能够与路基填土很好结合。
9)对于肋板式或柱式桥台,应先回填,后施工盖梁,以保证台前、台后、肋板间的填料能够得到充分压实。
10)台背回填时应注意前后台均衡回填,以防止由于土压力不均导致结构破坏。
11)在台背回填完成后,在桥头搭板以外2m范围内采用全断面堆土预压,预压土的重量为路面结构的重量加上车辆荷载重量后乘1.2~1.5系数,约为2~3m填土高。预压土后期可用做中央分隔带填土。
12)为使回填材料有充足的沉降时间,桥涵头两侧路面基层及桥头搭板宜尽可能滞后施工。
13)加强对回填材料及压实工作的管理,填写台背回填施工记录。由施工员、质检员、施工负责人、技术负责人签字,并请监理工程师签证。发生较大沉降、桥头跳车等问题时,可根据记录分析原因并追究责任。
14)在桥(涵)台背回填范围内的适当位置设置沉降观测标,定期进行观测并填写观测记录,发现问题及时处理。
15)台背回填结束后报请业主总监办进行验收。
七、结束语
任何指导实践的理论都是从实践中来的,这就是“实践—理论一实践”的过程,我们在桥涵施工过程中要在保证质量安全得前提下不断得探索施工的新方法,新工艺,使我们得桥涵施工技术有一个新得发展。
第三篇:桥涵工程试验检测技术
桥涵工程试验检测技术
1、抗压强度试验步骤:
(1)检查所采用的压力试验机是否符合要求,并选择合适的量程。
(2)试件从养护地点取出后立即进行试验。先将试块表面与上下承压板面擦干净,然后将试件安放在试验机的下压板或垫板上,试件的承压面应与成型时的顶面垂直。试件的中心应与试验机下压板中心对准,开动试验机,当上压板与试件或钢垫板接近时,调整球座使其接触均衡。
(3)在实验过程中应连续均匀的加荷,混凝土强度等级小于C30时,加荷速度取每秒钟0.3~0.5MPA;混凝土强度不小于C30且小于C60时,取每秒钟0.5~0.8MPA;混凝土强度不小于C60时,取每秒钟0.8~1.0MPA
(4)当试件接近破坏开始急剧变形时,应停止调整试验机油门,直至破坏。然后纪录破坏荷载F。
2、混凝土徐变试验加荷时间:
(1)对比或检测混凝土的徐变性能时,试件应在28天龄期时加荷。
(2)当研究某一混凝土的徐变特性时,应至少制备4组徐变试件,并分别在龄期7、14、28、90天时加荷。
3、混凝土在持续荷载作用下,随时间增加的变形称为徐变。钢材的主要力学性能:
1、强度2塑性
3、冷弯性能
4、硬度
5、冲击韧性
6、耐疲劳性
7、良好的焊接性
4、地基容许承载力的确定一般由几种途径:
(1)在土质基本相同的条件下,参照邻近结构物地基容许承载力。
(2)根据现场和载试验或触探实验资料。
(3)按地基承载力理论公式计算。
(4)按现行规范提供的经验公式计算。
5、标准贯入试验:
是采用质量为63.5千克的穿心锤,以76厘米的落距将一定规格的标准贯入器先打入土中15厘米然后开始记录捶击数目,将标准贯入器再打入土中30厘米永此30厘米的锤击数作为标准贯入试验的指标。
第四篇:桥涵水文复习总结
水力学
1.水力学:研究水体平衡和运动规律及工程应用的科学 2.静水压力:指液体对固体壁面的作用力
3.液体平衡微分方程:此方程的物理意义是:在静止流体中,某点单位质量流体的质量力与静压强的合力相平衡。
4.只有在有势的质量力作用下,不可压缩均质流体才能处于平衡状态,这就是流体平衡的条件。
5.同一种静止相连通的流体的等压面必是水平面(只有重力作用下)自由表面、不同流体的交界面都是等压面。
6.静水压强基本方程适用范围是:重力场中连续、均质、不可压缩流体。7.流场中液体质点通过空间点时所有的运动要素都不随时间而变化的流动称为恒定流;只要有一个运动要素随时间而变化,非恒定流。8.迹线——是指某液体质点在运动过程中,不同时刻所流经的空间点所连成的线
9.流线——是指某一瞬时,在流场中绘出的一条光滑的矢量曲线,其上所有各点的速度向量都与该曲线相切。流线不能相交,不能为折线 10.流管——由流线构成的一个封闭的管状曲面。元流——充满以流管为边界的一束液流。总流——在一定边界内具有一定大小尺寸的实际流动的水流,它是由无数多个元流组成。过流断面——与元流或总流的流线正交的横断面
11.均匀流是流线为彼此平行的直线;过水断面为平面,且过水断面的形状和尺寸沿程不变;同一流线上不同点的流速应相等,从而各过流断面上的流速分布相同,断面平均流速相等;同一过水断面上各点的测压管水头为一常数
12.明渠:天然河道、人工渠道统称为明渠。13.明渠水流:明渠中流动的液体称为明渠水流。14.明渠渠底纵向(沿水流方向)倾斜的程度称为底坡。
15.断面形状、尺寸及底坡沿程不变,同时又无弯曲的渠道,称为棱柱形渠道。断面形状、尺寸或底坡沿程改变的渠道,为非棱柱形渠道。16.明渠均匀流有下列特性:(1)过水断面的形状和尺寸、流速分布、流量和水深,沿流程都不变;(2)总水头线、测管水头线和渠底线都互相平行,因而它们的坡度相等
17.明渠恒定均匀流的各种特性,可见只有同时具备下述条件:(1)明渠中水流必须是恒定的,流量沿程不变;(2)明渠必须是棱柱形渠;(3)明渠的糙率必须保持沿程不变;
(4)明渠的底坡必须是顺坡,同时应有相当长的而且其上没有建筑物的顺直段。
18.水力最佳断面是湿周最小的断面。
19.当明渠水流从缓流状态过渡到急流状态时,水面急剧下降的局部水力现象,称为水跌现象
20.当明渠水流从急流状态过渡到缓流状态时,水面突然跃起的特殊的局部水力现象,称为水跃现象。
21.影响临界水深的因素:流量、断面形状及尺寸.影响正常水深的因素:流量、断面形状及尺寸、糙率、底坡 22.当正常水深恰好与临界水深相等时的底坡,称为临界底坡ik 23.如果具有自由水面的明渠缓流被障壁所阻,则壁前水位壅高,水流经壁顶溢出,这种建筑物统称为堰。
24.水经障壁的顶边或缺口溢流的水流现象,称为堰流 25.堰流水力特征: 堰流上游水流受阻,水位壅高,势能增大; 在重力作用下,流经堰的水流跌落,同时受离心惯性力的作用,水流断面收缩; 堰流过程是势能集聚并转化为动能的过程; 堰流由缓流向急流连续作急变流,流线发生显著弯曲,水流内有离心惯性力; 堰流以局部水头损失为主,可忽略沿程水头损失。
河川水文基础知识 1.河流:河槽和其中水流的统称
2.横断面:河槽中某处垂直于流向的断面称为在该处河流的横断面。它的下界为河底,上界为水面线,两侧为河槽边坡 3.纵断面:沿河流深泓线切出来的断面 4.深泓线:河道中各横断面最大水深点的连线 5.流域:河流两侧汇集水流的区域
6.流域特征包括:流域面积、河网密度、流域形状、流域高度、流域方向或干流方向
7.径流:由降水开始到到水流流经流域出口断面的整个物理过程,称为径流形成过程.径流形成划分为降雨、流域蓄渗、坡面漫流及河槽集流四个过程
8.降水的基本要素就是描速降水的一些基本指标,主要有降水量、降水历时,降水强度、降水面积。9.流域蓄渗:植物截留、入渗、填洼
10.坡面漫流:多余的降雨在坡面上以片状流、细沟流的形式沿坡面向溪沟流动的现象为坡面漫流
11.河槽集流:各种径流成分经过坡地汇流注入河网后,沿河网向下游干流出口断面汇集的过程
12.影响径流形成和变化的固紊主要有:气候因素(降水、蒸发、气温、风、湿度)、流域下垫面因素(地理位置,地貌特征,地形特征,地质条件,植被特征)、人类活动因素(通过改变下垫面条件)13.河川径流量:河流出口断面的流量;某时段内的河水总量 14.水文资料的收集 1 水文站观测资料 洪水调查
访问、调查洪痕 3 文献考证
水文统计原理
1.确定桥涵使用期限内,河流中可能发生的一定概率洪水的洪峰流量及其相应的水位和流速,分别为桥涵设计流量、设计水位、设计流速 2.水文现象的特性:不重复性(随机性);周期性;地区性.3.水文现象分析方法:成因分析法,地区归纳法,数理统计法.4.重现期:表示该变量大约平均在多少年内出现一次。单位:年 5.由实测资料绘制的频率曲线称为经验频率曲线。
具有一定数学形式的频率曲线,通常被称为“理论”频率曲线。6.变量之间近似的或平均的关系称为相关,研究这种关系的方法,称为相关分析
7.设计流量:是指相应于设计洪水频率的洪峰流量(m3/s)。8.设计水位:桥位计算断面上通过设计流量相应的水位,称为设计水位(m)。
9.设计流速:设计流量通过时桥位断面的河槽平均流速(m/s)。10.为什么要进行特大值的处理?
通过特大值处理,可以延长系列资料,增强系列的代表性,减少各参数值的抽样误差,从而提高计算成果的稳定性和可靠性。
一般同时采用三种来源的资料:水文站观测资料、参证站插补和延长资料、调查洪水和文献考证资料。
11.实测期:把水文站观测资料的年限称为实测期(包括由参证站实测资料相关分析插补延长的资料)。
调查期:调查洪水的最远年份到实测完毕的年限。(包括实测期)考证期:文献考证到的最远年份到实测完毕的年限。(包括调查期)
大中桥孔径计算
1.大中桥孔的水力计算特点是按自由出流情况,并允许桥下有一定的冲刷.大中桥的桥下河床一般不加护砌而允许有一定的冲刷。
建桥河段的冲刷计算
1.大中桥水力计算的三大基本内容是桥长、桥面最低标高及墩台基础最小埋置深度。河床冲刷计算则为合理确定墩台的最小埋置深度。2.天然河流在河水、泥沙及河流所经河段断面形态的综合影响下会产生自然演变冲刷;建桥后,由于多个桥梁构筑物压缩河床,使桥下过水断面积减小,会引起桥下断面的一般冲刷;多个桥墩合立于水中。局部干扰了桥下水流及泥沙的运行规律,从而在墩台周边形成了水流及泥沙运动的变异,会引起桥下断面墩台周边河床的局部冲刷。3.桥梁墩台冲刷计算主要依据是桥位断面的水流、泥砂及河床状况。4.平原顺直型河段,可取桥位上游附近的最大水深断面作为计算断面;
平原弯曲型河段,可取桥位上游附近河湾半径最小的河湾顶点断面作为计算断面;
游荡型和变迁型河段,应取桥位附近若干河床断面重叠后的外包线作为计算断面;
山区河段的河床断面变形不大,可取桥位断面作为计算断面。5.自然演变冲刷:河段在不修建跨河构筑物情况下仅在自然力作用下引起的河床天然冲刷
6.一般冲刷:由于桥孔压缩河床,桥下过水面积减小,从而引起桥下流速的增大。水流挟沙能力也随之增大。造成整个桥下断面的河床冲刷 7.桥下水流断面面积增大到桥下流速等于河槽天然流速时,冲刷就停止了同一垂线处,冲刷后的水深与冲刷前的水深成正比。桥下一般冲刷停止时的垂线平均流速称为冲止流速。
8.粘性土的抗冲刷能力决定于粘结力的大小,粘结力越大,河床土的抗冲刷能力越强。
粘性土的冲止流速与液性指数的大小成反比关系。粘性土的冲止流速与孔隙比的大小成反比关系。
9.桥下河槽断面达到输沙平衡,冲刷随之停止,一般冲刷深度达最大 10.影响桥下断面一般冲刷深度的主要因素:单宽流量集中系数K’;桥墩水流侧向压缩系数μ;洪水含沙量系数E;建桥后桥下流量 11.冲刷坑外缘与冲刷坑底的最大高差称为最大局部冲刷深度hb。影响因素:涌向桥墩的流速、桥墩宽度、桥墩形式、墩前水深及床沙粒径等。
12.由设计水位减去总冲刷深度,就是桥梁墩台处河槽的最低冲刷线标高
小桥涵设计
1.小桥涵勘测设计内容;小桥涵位置的选择;小桥涵的勘测与调查;小桥涵类型选择与布置
2.在公路排水设计中,平原地区公路小桥涵的数量平均每公里有1~ 3道,山区每公里有3~5道
3.多孔跨径8m≤L≤30m,单孔标准跨径5m≤L≤20m时,称为小桥;多孔跨径L<8m,单孔标准跨径Lo<5m时,称涵洞。对于圆管及箱涵,不论管径或跨径大小,孔数多少,均称为涵洞。4.小桥涵的设计原则有
1.符合安全、经济、适用、美观的统一;适应公路等级标准、任务及未来的发展,2.因地制宜,就地取材,便于施工养护。
3.密切配合当地农田水利,满足农田排灌要求,避免淹田、毁田、破坏排灌系统。
4.明涵:洞顶不填土或填土小于0.5m,适用于低路堤涵洞。
暗涵:洞顶填土高度大于0.5m,适用于高路堤涵洞。
按水力性能分类
1)无压涵洞;洞内水流具有自由表面,其入口水深低于进口高度,2)半压涵洞:水流仅封闭洞口,洞内仍为无压流。
3)有压涵洞;入口水深大于洞口高度,全涵为有压流。常见的倒虹吸管亦属此类。
5.大中桥允许河床在建桥后发生一定冲刷,一般采用天然河槽平均流速作为设计流速。小桥涵一般不允许桥的河床或涵底发生冲刷,但通常允许有较大的壅水高度。由于小桥涵河床或涵底面积较小,可以采用人工加固河床的方法来提高水流通过河床的允许流速,以达到适当缩减孔径的目的。
6.小桥涵孔径计算中需考虑的问题 :
1.桥下允许不冲刷流速
2.桥前允许雍水高度
第五篇:桥涵水文复习总结
第二章 河川径流
一、概念:
桥涵水文学:水文学的分支之一,主要研究与道路桥梁有关的水文现象的科学。
地面径流:降落到到地面上的水,除掉损失一部分外,在重力作用下沿一定方向和路径流动,这种水流称为地面径流
河谷:河水流经的谷地。
河床:河谷底部有水流的部分。河川径流:受重力作用沿河床流动的水流
河流:地面径流长期侵蚀地面,冲成沟壑,形成溪流,最后汇集而成河流。
河(水)系:脉络相通的大小河流所构成的系统,称为河系。干流:水系中直接流入海洋、湖泊的河流
支流:流入干流的河流
标准基面:我国统一采用青岛附近黄海海平面作为标准基面。
一般的天然河流,从河源到河口可以按照河段的不同特性,划分为上游、中游和下游三个部分。
上游是河流的最上端紧接河源,多处于深山峡谷中,坡度流急,河谷下切强烈,流量小而水位变化大,常有急滩或瀑布,河底纵断面多呈阶梯形。
中游是河流的中间段,两岸多为丘陵,河床比降较平缓,两岸常有滩地,冲淤变化不明显,河床较稳定。
下游是河流的最下端,一般多处于平原区,下游河槽宽阔,流量较大,流速和底坡都较小,淤积作用明显,浅滩和河湾较多。
河流的基本特征
一般用河流断面、河流长度及河流比降来表示.一)河流断面 有横断面和纵断面。垂直于水流方向的断面称为河流横断面。横断面内,自由水面高出某一水准基面的高程,称为水位。河流的纵断面是指河流最大水深点的连线(深泓线)的断面。河流纵断面能表示河床的沿程变化。
二)河流比降:任意河段两端的高程差与其长度之比称为该河段的纵比降。三)河流长度 从河源到河口的距离。流域:降落到地面上的水,被高地、山岭分隔而汇集到不同的河流中,这些汇集水流的区域,称为某河流的流域。
1)分水岭:划分相邻水系的山岭或河间高地。2)分水线:分水岭最高点的连线(山脊线)。流域的特征
① 几何特征:主要是流域面积和流域形状。② 自然地理特征:主要指流域的地理位置和地形 根据流域的地形特征分为山区河流和平原河流。
山区河流:流域内坡面陡峻,岩石裸露,汇流时间段,降雨强度大,以致洪水暴涨暴落,河流比降大,流速大,水流流态紊乱,存在回流、漩涡、跌水、水跃。
平原河流:形成时主要表现为水流的堆积作用,形成深厚的冲积层。有广阔的河滩,洪水时河滩被淹没,中枯水时则裸露处水面。平原河流按平面形状和演变过程,分为四种类型的河段:顺直微弯型、弯曲 型、分叉型、散乱型。
流域内自降水开始到雨水流过出口断面的整个物理过程称为径流形成过程。
一般将这一过程分为四个阶段:降雨过程—流域蓄渗过程—坡面漫流过程— 河槽集流过程。影响径流的主要因素: 气候因素和下垫面因素。
气候因素:降雨 蒸发。
下垫面因素:流域的地形、土壤、地质、植被、湖泊等。
水量补给的基本来源:雨源类、雨雪源类(华北东北西北)、冰雪源类(西北 新疆 青海)。水文测验:步骤
1、水位观测
2、流速测验
3、流量计算
水文资料的来源主要有三方面:1)水文站观测资料2)洪水调查资料3)文献考证资料
二、简要叙述:
1、山区河流与平原河流的主要区别? 山区河流与平原河流的主要区别?
答:山区河流汇流时间短,水位和流量变幅极大,比降大,河谷断面为发育不完全的“V”字形或“U”字 形。平原河流汇流时间长,水位变化小,比降小,河流形成主要表现为水流的堆积作用,形成冲击层,河谷多为发育完全的形态。
2、描述河川径流的主要过程。影响径流的主要因素? 答:主要过程分为四个步骤:
(1)降雨过程:降雨是形成地面径流的主要因素,降雨的变化过程直接决定径流过程的趋势,降雨 过程是径流形成过程的重要环节。
(2)流域渗蓄过程:植物截留、入渗和填洼的整个过程称为流域渗蓄过程,对降雨径流而言,称为损失。
(3)坡面漫流过程:波域渗蓄过程完成以后,剩余雨水沿着坡面流动,称为坡面漫流,最终会形成 全流域的坡面漫流。
(4)河槽集流过程:坡面漫流的雨水汇入河槽后,顺着河道由小沟到支流,由支流到干流,最后到 达流域出口断面,这个过程称为河槽集流。以上四个步骤是同时交错进行的。
主要因素(了解):①气候因素:降雨,蒸发 ②下垫面因素 ③人类活动因素。
3、选择河道断面时应该注意哪些问题? 选择河道断面时应该注意哪些问题?
答:形态断面应选在近似于均匀流的河段上,一般要求河道顺直、河流通畅、河床稳定、河滩较小、河滩 与河槽的洪水流向一致,无河湾、河汊、沙洲等现象。
4、请绘出一个典型的河流断面。请绘出一个典型的河流断面。答:P16 图 2-1-2
第三章 水文统计的基本原理
一、概念:
水文现象的特性:周期性、地区性、不重复性(随机性)。
水文现象的分析方法:1)成因分析法 2)地区归纳法 3)数理统计法。
频率与几率不同: 几率是随机事件在客观上出现的可能程度,理论值。频率是利用有限的试验结果推算得到的。试验次数无限多时,频率趋向于几率。
经验频率曲线:根据水文统计样本的实测水文资料系列,计算各项随机变量的经验频率,点绘经验频率与其对应的随机变量大小的曲线。
水文统计中常用的统计参数有三个:均值 X、变差系数 Cv、偏差系数 Cs。
二、简述
1、河流水文现象有哪些特性?相应的应该用什么研究方法? 河流水文现象有哪些特性?相应的应该用什么研究方法?
答:河流水文现象的特性有:周期性、地区性、不重复性(随机性)。水文现象的研究方法有:成因分析法:通过水文现象的物理成因以及同其他自然现象有关的因素之间的关系,分析水文现象的规律。地区归纳法:结合地区特点,利用实测水文资料进行综合归纳分析,寻找水文现象、水文要素区域性分布规律,建立地区性水文因素计算公式、图表或等值线图,供生产使用。数理统计法(水文统计法):对实测水文资料进行数理统计分析,寻求其统计规律。
2、什么是经验频率曲线?如何绘制?
答:根据水文统计样本的实测水文资料系列,计算各项随机变量的经验频率,点绘经验频率与其对应的随 机变量大小的曲线,称为该样本的经验频率曲线。以经验频率为横坐标,水文观测值 x 为纵坐标,根据系列内的各个变量及其对应的经验频率,在坐标纸上绘出经验频率点,再依点群的趋势,目估描绘成一条光滑曲线,这条曲线就称为经验频率曲线 维泊尔公式: P=
4、相关分析法的注意事项、使用条件是什么? 相关分析法的注意事项、使用条件是什么? 答:根据某些主要影响因素,找出其变量之间的近似关系或平均关系,然后,进行分析计算,在数理统计 中,把这种变量之间近似的或平均的关系,就成为相关,把研究这种关系的方法称为相关分析。使用条件及注意事项:(1)前提,二者在成因上要有联系。(2)样本容量尽量大。(3)相关系数要有一定的范围取值。
1、利用流量观测资料推算设计流量
第四章 设计洪水流量
三种方法:
2、应用地区经验公式推算
3、推理公式和经验公式
一、概念:
设计洪水流量:采用规定的某一洪水设计频率,推算设计洪水频率相应洪水的洪峰流量。设计水位:
桥位计算断面上通过设计流量时相应的水位(m)设计流速:
设计流量通过时桥位断面的河槽平均流速(m/s)
二、简要叙述:
1、请叙述利用流量观测资料推算设计流量的主要步骤。
答:
1、三性审查(可靠性、一致性、代表性)
2、资料的插补与延长
3、特大洪水的调查与考证
4、特大值处理
5、做经验频率曲线
6、做理论频率曲线
7、适线
8、求设计洪水
9、成果的合理性分析(地区性规律分析、与其他方法的计算结果相互检验)
2、什么是适线法?试述其一般步骤。
答:适线法:以经验点距为基础,在一定适线准则下,求解与经验点据拟合最佳的频率曲线参数。一般步骤:将已知的随机变量系列,按大小递减次序排列,计算各项变量的经验频率,并在几率格纸上绘出经验频率点,必要时也可以目估绘出经验频 率曲线。应用距法公式计算均值 Q 和变差系数 C V ,并假设 C S = m ∗ C V,在我国一般取 m=2~4,在同一张机率格纸上,会出理论频率曲线。观察理论频率曲线和经验频率曲线的符合程度,反复调整统计参数,直到两者符合得最好为止,即可确定统计参数 Q、C V 和 C S 的取值及采用的理论频率曲线。
3、什么是特大值处理?为什么要进行特大值处理?
答:特大值是指比多年平均值三倍以上的值。在统计计算中,不能把这些特大值与其他数值同等对待,而需要进行适当地处理或调整,即所谓的特大值处理。理由:通过特大值的处理,考虑了特大洪水的影响,可以起到延长系列的作用,能增强系列的代表性,减少各参数值的抽样误差,提高计算结果的稳定性和可靠性。
第六章 大中桥孔径计算
一、概念:
大中桥的孔径计算,主要是根据桥位断面的设计流量和设计水位,推算桥孔的 最小长度和桥面中心最低标高,为确定桥孔设计方案,提供设计依据。桥位河段水流图示:用图示定性表示建桥前后桥位河段水流和泥沙的变化,用来帮助指导计算桥梁孔径和桥面标高。
别列柳伯斯基假设:该假设认为桥下流速达到天然河槽平均流速时,桥下冲刷即停止,而且同一垂线处,冲刷后的水深与冲刷前的水深成正比,适用于稳定性河段的河槽。
桥孔净长:设计水位以上两桥台之间的水面宽度称为桥孔长度,以 L 表示。扣除全部桥墩宽度后称为桥孔净长。
我国桥孔长度的计算方法有冲刷系数法和经验公式法。
二、简要叙述:
1、大中桥孔径计算的两种方法是什么?
答:冲刷系数法:基于别氏假设,分析建桥前后冲刷变化,引用桥位断面的设计流量和设计水位,依据 水流连续性原理,引入冲刷系数法,推到出计算孔径公式。
桥孔净长度经验公式法:工作人员根据地区性特点,根据工作经验,以一定的理论依据,应用数理统计法,得到简化公式。
2、简述冲刷系数法的基本思路。
答:利用桥位断面的设计流量 Qs 和设计水位 Hs,根据水力学的连续性原理,求出桥下顺利宣泄设计洪水 时所需要的最小过水面积,用以确定桥空的最小长度。冲刷后的桥下过水面积,是冲刷前的 P 倍,P 即冲刷系数。公式推导见 P131——132。
3、大中桥面标高由哪几部分组成?都如何确定? 大中桥面标高由哪几部分组成?都如何确定?
4、桥孔的布置原则 :
1、选稳定河段
2、建桥前后尽量保持与天然河流流量的分配不变
3、与其他水工建筑物的相互影响因素 4、与其他水利设施的相互配合 5、标准跨位
6、地理条件好的河段 7、进行径流技术分析
5、确定大中桥面最低标高时,应考虑哪些因素(区分通航河段和不通航河段)答:不通航河道上
通航河道上
第七章 桥墩和桥台的冲刷
1、桥墩和桥台冲刷一般包括三部分:河床自然(演变)冲刷、桥下河床全断面内发生的一般冲刷、桥墩周围水流结构发生急剧变化而引起的河床局部冲刷。
2、泥沙分类:按河槽内运动形式和性质不同,分为悬移质和推移质两类。3.悬移质:在一定的水流条件下,泥沙处于运动状态、颗粒较细的泥沙被水流中的漩涡带起,悬浮于水中向下游运动,这种泥沙称为悬移质。
4.推移质:颗粒稍大的泥沙.则在河床表面上滚动、滑动或跳跃着向下游移动,前进的速度远远小于水流的流速,这种泥沙称为推移质。
5.床沙:比推移质颖粒更大的泥沙,则下沉到河床上静止不动,称为床沙。
6.悬移质,推移质和床沙之间颗粒大小的分界是相对的,随水流的流速大小而变化,并且三者之间还有在着相互交换的现象。7.泥沙主要特性
(1)几何特性:一般用直径(粒径)、粒径级配曲线、平均粒径、中值粒径来表示
(2)重力特性:泥沙重力特性采用颗粒实体的单位体积的重力表示,称为容重(或干容重表示)
(3)水力特性:由泥沙。颗粒在静止的清水中均匀下沉的速度来表示,称为沉速,符号用ω表示,单位为 cm/s。
8.泥沙的起动:河床上的泥沙在水流作用下.由静止状态转变为运动状态,这种现象称为泥沙的起动。泥沙起动是泥沙运动和河床演变开始的临界状态。
9.起动流速:就是床面泥沙颗粒在各种外力作用下,失去平衡,泥沙开始运动时的水流垂线平均流速。
10.沙波运动是推移质运动的主要形式,而推移质输沙率大小反映推移质运动的剧烈程度。11.推移质输沙率:是单位时间内,在过水断面中单位河槽宽度上通过的推移质质量。
12.含沙量:单位体积的水流所含悬移质的数量,称为含沙量单位为 kg/m3
13.水流的挟抄能力:在一定的水力条件和边界条件下,单位体积的水流,能够挟带的最大数量(质量),包括悬移质和推移质的全部泥沙数量,称为水流的挟沙能力。
14、河床演变: 在天然状况下或人类活动的干扰后,河床形态逐渐的变化,称为河床演变。15.主流:河道中的水流,由于槽壁的限制而决定了总的流动趋势,按总的流动趋势运动的水流称为主流。
16.副流:由于过水断面形状的改变或河湾的影响,伴随着主流,在水流内部形成一种规摸较大的旋转运动,这种旋转运动的水流从属于主流而存在,称为副流。
1、立轴副流(回流)
2、平轴副流(滚流)
3、顺轴副流(螺旋流)
18.引起河床演变的最根本的原因是输沙的不平衡
19.影响河床演变的因素很多,主要有下列三个方面: 1 上游来沙条件,及流域的产沙数量及其组成,2 上游来水条件(流量的大小变化)河床的地质、土质 和比降为何床沿边提供了边界条件。冲积河床:
河相关系:处于动力平衡状态的河流河床形态特征与流域来水来沙条件和河床组成之间的定量关系。
一般冲刷计算三个原理:1)按输沙平衡原理建立的公式原理:若上游天然河槽断面输移来的泥沙量(来沙 量)较少,不足以补偿桥下河流断面被水流冲走的泥沙量(排沙量),则桥下河流断面的来沙呈小于水流挟沙能力,桥下断面发生冲刷
2)按冲止流速建立的公式原理: 桥下一般冲刷停止时的垂线平均流速,称为不冲刷流速,工程界常称之为冲止流速。按此概念假定当桥下河槽断面内任一垂线 的平均流速达到冲止流速时,此垂线处冲刷停止,至此,一般冲刷深度达到最大,此时的最大水深即为所求一般冲刷深度。P160
3)根据别氏假定建立的公式
桥墩局部冲刷:流向桥墩的水流受到墩身的阻挡,桥墩周围的水流结构发生急剧变化,水流 的绕流使流线急剧弯曲,床面附近形成漩涡,剧烈掏刷桥墩迎水端和周围的泥沙,形成局部冲刷坑
一、简要叙述:
1、河床演变是如何形成的?
答:水流输沙不平衡引起河床演变,上游来沙量大于河段水流挟沙能力,床面淤积;反之,上游来沙量小于河段水流挟沙能力,床面冲刷。水流和床面相互作用,形成河床演变。
2、以大中桥为例,说明建桥后河床演变的发展如何? 答:建桥后,桥墩桥台占据了原有的过水面积,使过水断面减小,产生断面收缩,流速增大,水流挟 沙能力增强,对河床产生了冲刷,水流通过桥位断面后,在桥下游过水断面突然增大,流速降低,挟沙能力减弱,泥沙淤积,冲刷一段时间以后又使河床断面加大,从而流速降低,挟沙能力降低,渐渐达到了水流输沙的相对平衡。
3、桥下河床的冲刷过程如何?可分为哪几个阶段?它们形成的原因是什么? 答:自然冲刷 :河流在无桥梁涵洞的天然状态下的冲刷
一般冲刷:桥孔稍下游处收缩断面,使进入桥下河槽断面泥沙小于桥下断面急速水冲走的泥沙数量。
局部冲刷:桥墩桥台周围形成涡流对桥墩桥台的冲刷。
4、用示意图画出大中桥的水流图示。用示意图画出大中桥的水流图示。答:见教材 P122。
5、在确定桥下最低冲刷线时,需要计算哪些冲刷深度?
答:需要计算设计水位、一般冲刷后的最大水深、桥台局部冲刷深度、桥台所在位置的平均水深、桥台冲 刷深度。
6、冲刷有哪些类型?各是由什么原因产生的?
答:冲刷的类型有:自然冲刷、一般冲刷、局部冲刷。自然冲刷是由河流演变引起的,一般冲刷是由于断面收缩造成的,局部冲刷是由于局部的涡流引起的,三者互不干扰。
第八章 调治构造物
一、概念:
调治构造物:调治构造物是桥梁工程的重要组成部分,主要包括各种形式的导流堤、丁坝及其他桥头防洪工程,用以调节水流,引导水流均匀、顺畅地流过桥孔,防止桥下断面和上下游附近的河床、河岸发生不利变形,确保桥梁安全。
2.导流堤的作用:使桥下水流变得顺直均匀,局部冲刷也有所减少,同时增大了发生冲刷的面积并导流堤的平面线形
3.导流堤的平面线形:椭圆堤、圆曲线组合
4.丁坝常设置于桥头引道的一侧或河岸边上,其作用在于将水流挑离桥头引道或河岸,束河归槽,并使泥沙在丁坝后部淤积,形成新的水边线,以达到改变水流流向,改善流态,保护路基或河岸的目的。适用于较宽的河段,根据设计洪水位和相对坝高的关系可分为漫水丁坝和不漫水丁坝两类。
二、简要叙述:
1、调治构造物主要有哪些?和有什么作用? 调治构造物主要有哪些?和有什么作用?
答:调治构造物主要包括各种形式的导流堤、丁坝及其他桥头防洪工程。导流堤:设置导流堤后,桥下水流变得顺直均匀,局部冲刷也有所减少,同时增大了发生冲刷的面积 导流堤 并降低了冲刷速度,使桥下河床的冲刷分布趋于均匀,避免桥下和桥头出现集中冲刷。丁坝:作用在于将水流挑离桥头引道或河岸,使坝下游的河岸或路堤免受冲刷,形成有利的水流结构 丁坝 和河床变形。不透水丁坝的长度最大不应超过河槽宽度的 15%,桩排架等组成的透水丁坝,透水性达 到 80%时,丁坝长度不得超过河槽宽度的 35%,山区河流桥头及沿河路堤的丁坝长度不超过 10m。
第九章 小桥和涵洞孔径计算
1.小桥、涵洞孔径大小应根据设计流量、河床特征及河床进出口加固类型所允许的平均流速等来确定。
2.小桥涵勘测设计任务包括外业勘测和内业设计两部分。⑴勘测前的准备工作: 地形资料、地质资料、水文资料、气象资料、其他资料。⑵位置的选择:应以服从路线走向,保证排水顺畅和路基稳定,降低工程招架为原则。⑶小桥和涵洞的测量。⑷小桥和涵洞的类型选择 3.水流通过小桥的可能图式,按下游水深的大小可分为自由式出流与淹没式出流两种。自由式出流,下游的天然水深 ht<=l.3hk。淹没式出流,下游的天然水深 ht>l.3hk。
4.大中桥允许桥下河床发生一定的冲刷,一般采用天然河槽平均流速作为设计流速。小桥涵一般不允许河底发生冲刷,可以根据河床加固铺砌的类型,选择适当的容许流速作为设计流速。
5.桥头路基最低标高=河床最低点标高+H+△
桥面最低点标高=河床最低点标 高+H+J+D 6.涵洞和小桥相比,特点是孔径小、孔道长,河底往往具有较大的纵坡,涵前水深可以高于涵洞高度
7.水流通过涵洞的水力图式根据涵洞出水口是否被下游水面淹没,可分为自由式出流与淹没式出流两类。按涵洞进水口建筑形式不同与涵前水头高低,水流通过涵洞可分为无压力式、半压力式、压力式三种水力计算图式。
8.水流流经全涵洞均保持自由水面,称为无压力式水流状态。收缩断面以后在整个涵洞内都具有自由水面,称为半压力式水流状态。整个涵洞的断面都充满水流,称为压力式水流状态。
9.涵洞处的路基最低高程应高出涵前水深以上至少50cm。为避免涵洞进口路基浸水和进出口流速计冲刷过大,一般不采用压力式涵洞。
10.涵洞由洞身、洞口、基础三个部分组成。
11.根据涵洞洞身的构造形式不同,涵洞可分为圆管涵、拱涵、盖板涵和箱涵等。
12.涵洞洞口建筑形式必须根据涵洞类型、河床及洞口附近的地形和地质条件、水流特征等合理选择。常见的建筑形式:八字翼墙式、锥形护坡式、一字墙护坡、跌水井式及流线型洞口、斜交涵洞洞口等
13.涵洞进出口沟床的处理:进水洞口沟床加固处理、沟床加固防护