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浙江涉河桥梁水技术规定

来源:尚佳旅游分享网


浙江省涉河桥梁水利技术规定

(试行)

浙 江 省 水 利 厅

浙江省发展 和改革委员会

二 ΟО八年一月

随着涉河桥梁建设的增多,建桥不当引起河道行洪不畅的情况时有发生,但国家有关部门尚未制定涉河桥梁的水利技术规定, 为防止建桥不当对水利的负面影响, 统一我省涉河桥梁的有关技术参数标准,特制定本规定。

本规定共 5 章和 1 个附录,主要内容包括:总则、术语、涉河桥梁布置、涉河桥梁控制参数、其它。

本规定对涉河桥梁布置、涉河桥梁控制参数作了技术规定。本规定批准部门: 浙江省水利厅、浙江省发展和改革委员会

本规定主编单位: 浙江省河道管理总站、浙江省水利河口研究院

本规定主要起草人:郑月芳、黄世昌、李若华、郜会彩、何斐、周骥、王敏、

纪生花、许志良

1 总则 .................................................................. 1 2 术语 .................................................................. 2 3 涉河桥梁布置 ..........................................................

3

3 3 3.1 3.2 桥位 ...............................................................................................................................

桥梁防洪标准 ...............................................................................................................

3.3 桥轴线 ........................................................................................................................... 3.4 梁底标高 ....................................................................................................................... 3.5 桥墩布置 ........................................................................................................................ 3.6 桥梁承台 .......................................................................................................................

3.7

桥面集中排水 ...............................................................................................................4 涉河桥梁控制参数 ...................................................... 4.1 阻水面积百分比 ............................................................................................................ 4.2 最大壅水高度 ............................................................................................................... 4.3 壅水叠加 ........................................................................................................................ 4.4 流态变化 ....................................................................................................................... 4.5 堤脚冲刷 ........................................................................................................................

4.6

观测设施 .......................................................................................................................5 其它 ..................................................................附录 A ..................................................................1 桥前壅水 ............................................................... 1.1 最大壅水高度计算 ........................................................................................................ 1.2 桥下壅水高度 .............................................................................................................

1.3

壅水曲线 .....................................................................................................................2 冲刷计算 .............................................................. 2.1 一般冲刷计算 .............................................................................................................. 2.2 墩台局部冲刷计算 .....................................................................................................

2.3

一般冲刷后墩前行进流速计算公式 .........................................................................附件 1:条文说明 ........................................................附件 2:浙江省省级河道一览表 . ............................................57 8 8

3 3 4 4 4

5 5 6 6 6 6

8 10 10 11 11 15 16 18 26

1 总则

1.0.1 为统一规范 涉河桥梁审批的水利技术参数和标准,结合

浙江省已建涉河桥梁的实践,特制定本规定。

1.0.2 涉河桥梁的水利技术规定主要包括涉河桥梁布置、涉河桥梁控制参数及其它。

1.0.3 本规定的涉河桥梁布置及其它作为通用性条款适用我省

所有涉河桥梁的新建与改造;

1.0.4 本规定的涉河桥梁控制参数作为特别性条款适用于省级

河道上特大桥和跨径 300 米(含)以上的大桥的新建与改建,市级河道以及其它河道参照执行。

1.0.5 涉河桥梁的建设应符合所在河流的综合规划、防洪规划等水利规划。

1.0.6 涉河桥梁建设除符合本规定外,尚应符合国家现行颁发的有关标准的规定。

1

2 术语

2.0.1 自然冲刷

河流自然演变引起的冲刷。

2.0.2 一般冲刷

由于桥梁墩台压缩水流, 导致桥下流速增大而引起桥下河床断面

的冲刷。

2.0.3 桥墩局部冲刷

由于桥墩的阻碍, 水流在桥墩周围产生强烈涡流而引起局部范围

的冲刷。

2.0.4 壅水高度、最大壅水高度和影响范围

建桥后,水流受到桥孔压缩,桥前上游形成壅水,其壅起的水面

高度称为壅水高度, 其最大值称最大壅水高度, 水面线抬升的范围称

影响范围。

2.0.5 阻水面积百分比

设计水位条件下, 桥梁阻水结构在垂直于水流方向上的投影面积

与河道过水断面面积之比。

2.0.6 主槽

主要的过水河槽。

2

3 涉河桥梁布置

3.1 桥位

3.1.1 桥位应选择河道顺直稳定、河床地质良好、河槽能通过大部分设 计流量的地段。桥位不宜选择在河汊、沙洲、古河道、急湾、汇合口等 河段。

3.1.2 桥位布置不得影响水文测验,应避开水文观测断面,以免影

响水文资料的连续性。

3.1.3 桥位布置应避开治涝、灌溉、供水等工程设施,以保证工程

设施的安全运行。

3.2 桥梁防洪标准

桥梁防洪标准应不低于堤防规划的防洪标准。

3.3 桥轴线

桥梁墩台顺水流方向的轴线 宜与洪水主流流向一致。

3.4 梁底标高

桥梁梁底标高需应考虑堤防防汛抢险、管理维修、今后加高加固的需要。

桥梁施工前,对桥梁覆盖范围的堤防,应按堤防的规划标准进行建

设。

防汛通道与梁底的净高应满足防汛抢险车辆通行的净高要求。

3

当桥梁梁底与堤顶的净高不能满足防汛抢险车辆通行的净高要求时,应在堤背坡设置防汛通道及上下堤的交通坡道。

3.5 桥墩布置

桥梁的桥跨布设应顺应河势,桥墩布设应避开主槽,在主槽摆动剧烈的河段,应根据主槽摆动范围布设桥孔,尽可能使得主槽在桥孔内。

桥梁桥墩不应布置在堤身设计断面以内。当桥墩需要布置在堤身背水坡时,必须满足堤身抗滑和渗流稳定的要求。

3.6 桥梁承台

主槽处承台顶高程宜在平均低潮(水)位以下,边滩的承台顶高程宜在滩面以下。

在规划中需要疏浚的河段,承台顶高程应相应降低。

承台及墩柱形式宜采用流线形,使桥墩附近水流流态顺畅。

3.7 桥面集中排水

桥面集中排水应避开堤身(岸),以免雨水排放造成堤身(岸)冲刷,影响堤防(岸)安全。

4

4 涉河桥梁控制参数

4.1 阻水面积百分比

跨越 I 、II

级堤防桥梁的阻水面积百分比不宜大于 5%,不得超过

7%。跨越 III 级及以下堤防以及无堤防河道的桥梁的阻水面积百分比不 宜大于 6%,不得超过 8%。

堤防工程等级划分见表 4.1 。

表 4.1

防洪标准

[重现期(年) ]

堤防工程 的级别

≥ 100

堤防工程的等级

<100, 且≥ 50

II

<50, 且≥ 30

III

<30, 且≥ 20

<20, 且≥ 10

I

4.2 最大壅水高度

对于不允许越浪的河道江(海)堤,桥墩阻水引起的最大壅水高

度应控制在堤顶安全超高值的

10%以内;对于允许越浪的江(海)堤

20%以内。

最大壅水高度应在堤顶安全超高值的

江(海)塘安全超高值见表 4.2 。

表 4.2

堤防工程等级 不允许越浪 允许部分越浪

江(海)堤安全超高值 I 1.0 0.5

II 0.8 0.4

III 0.7 0.4

( 单位: m)

IV 0.6 0.3

V 0.5 0.3

5

4.3 壅水叠加

新建桥梁的沿程壅水与已建桥梁等建筑物的壅水叠加后的壅水

值, 对于不允许越浪的河道江(海)堤,该值应控制在堤顶安全超高值的 10%以内;对于允许越浪的江(海)堤最大壅水高度应在堤顶安全超高值的 20%以内。

4.4 流态变化

建桥后洪水下泄时堤脚前沿流速增幅应控制在

5%以内。

建在分汊河段上的涉河桥梁不得影响分汊河道分流比性质的变化,应维持原河段泄洪能力主次的分配特点。

4.5 堤脚冲刷

边墩离堤脚距离宜为边墩宽度(直径)的 3~4 倍,以减少桥墩冲刷坑对堤防稳定的影响。

设计洪水条件下建桥引起的堤脚冲刷 ( 一般冲刷和桥墩局部冲刷坑造成的冲刷 ) ,应控制在 0.5m 以内。

4.6 观测设施

对于跨越 I 、II 级堤防的桥梁, 宜在桥梁上下游一定范围内设置观测设施,进行近岸冲淤变化、堤身垂直和水平位移、洪水时的壅水等观测。

6

5 其它

5.1 涉河桥梁除满足上述规定外,还应对壅水、冲刷、流态变化等造

成的影响采取补救措施,以消除不利影响。

5.2 涉河桥梁施工栈桥及围堰等临时建筑物, 应在汛前拆除。 如不能

拆除,应采取度汛措施,并征得水利主管部门同意,以确保河道防洪

安全。

5.3 桥梁建设不得影响第三方的合法水事权益。

7

附录 A

1 桥前壅水

1.1 最大壅水高度计算

1.1.1

式中:

zv

K vM 2 oM

2 (1.1.1)

2g

K K y K N

(1.1.2)

K y

0.5

( H 1 1 m)

(1.1.3)

vM

0.1

gH 1

K

N2

(1.1.4)

v

M

v1

oM

v vM/

M

(1.1.5)

1 0.5d 500.25 vM/

1

vc

z ——桥前最大壅水高度( m);

K ——壅水系数;

K y ——修正系数,当桥下河床为岩石或有铺砌时,取 1.0 ;

K N ——定床壅水系数;

vM ——冲刷后桥下平均流速 (m/s) ,当桥下河床为岩石或有铺砌时,即为 vM/ ;

vM/ ——冲刷前桥下平均流速 (m/s) ,为设计流量除以桥下净过水面积;

v0M ——建桥前桥孔部分的平均流速( m/s);

vc ——建桥前河槽平均流速( m/s);

8

d50 ——河床质中值粒径,即按质量计 50%都较它为小的粒

径( mm),对粘性土河床,可按表 1.1.1 换算; 表 1.1.1

天然空隙比 e 换算粒径 d50 (mm)

>1.2 0.15

粘性土换算粒径 d50

1.2 ~0.6

3

0.6 ~0.3

10

0.3 ~0.2

50

(注:该公式引自高冬光编著的《桥涵水文》。土的空隙比是指土中空隙的体积与土粒的体积之比。)

1.1.2 z (v2

Mv 2

c

)

(1.1.6)

式中: ——系数,见表 1.1.2 ;

vM ——冲刷后桥下平均流速 (m/s) ,可按表 1.1.3 v0M ——建桥前桥孔部分的平均流速( vc ——建桥前河槽平均流速( m/s);

采用;

m/s);

QP ——设计流量( m/s );

3

j ——冲刷前桥下净过水面积(

2

m),即去除桥墩等所占面积

后的过水面积;

表 1.1.2

河滩路基阻断流量与设 计流量的比值 (%)

值表

11~30

<10

31~50

> 50

0.05 0.07 0.10 0.15

9

表 1.1.3

桥下平均流速 vM

土壤类别

桥下平均流速

土质 松软土 中等土

淤泥、细砂、中砂、淤泥质亚粘土 粗砂、砾石、小卵石、亚粘土和粘土

vM

vM

v

0M

1 QP 2

j

v

0M

密实土

大卵石、大漂石、粘土

vM

QP

j

(注:该公式引自 2005 年《公路桥位勘测设计规范》 (JTJ 062-91 ),该规范已由《公路工程水文勘测设计规范》 ( JTG C30-2002 )替代。鉴于该公式计算简便,结果基本合理,仍将它列在此处。 )

1.2 桥下壅水高度

桥下壅水高度 z / 是指桥下断面处的壅水高度, 可根据洪水情势和

土质易冲程度参照表 1.2.1 取值。

表 1.2.1

序号 1 2

桥下壅水高度

z/ 取值

z/ 取值 z/ / 2 z/

洪水和河床土质条件

一般情况

洪水暴涨暴落,土壤坚实,不易冲刷时 洪水涨落缓慢,土壤松,软易冲刷时

3 不计

1.3 壅水曲线

壅水曲线的全长 L 和任意断面 A 处壅水高度 zA 可按下列公式计算:

2 z L

i

(1.3.1)

zA

1

iL A 2 z

2

z

(1.3.2)

L

式中: ——壅水曲线的全长 (m) ;

10

z

——桥前最大壅水高度 (m); i

——河床比降 ( 以小数计 ) ;

A

zA ——任意断面 处的壅水高度 (m) ;

A

L A ——任意断面 至最大壅水断面的距离 (m) 。

2 冲刷计算

建桥后,由于过水断面积减小,桥址断面附近流速增大,水流挟

沙力增大,引起桥址断面附近发生冲刷。 桥址断面附近的冲刷除自然冲刷外,还包括一般冲刷和局部冲刷两部分, 目前国内一般冲刷和局部冲刷主要采用《公路工程水文勘测设计规范》 ( JTG C30-2002)上的公式进行计算。

2.1 一般冲刷计算

2.1.1 非粘性土一般冲刷公式:

(1) 河槽部分

0. 90

0 .66

Q2

Bc (1 ) Bcg

h1.04 APd Qc

h

cm

(2.1.1)

Q2

Qc Q

P

Qc

Ad

BZ

Q

(2.1.2)

t 1

0. 15

H Z

(2.1.3)

m);

式中: hp ——桥下一般冲刷后的最大水深(

3

QP ——频率为 P%的设计流量( m/s );

Q2 ——桥下河槽部分通过的设计流量(

3

m/s ),当河槽能扩宽

至全桥时取用 QP ;

11

Qc ——天然状态下河槽部分设计流量(

3

m/s );

3

Qt 1 ——天然状态下桥下河滩部分设计流量( m/s );

Bcg ——桥长范围内的河槽宽度( m),当河槽能扩宽至全桥时

取用桥孔总长度;

BZ ——造床流量下的河槽宽度(

m),对复式河床可取平滩水

位时河槽宽度;

——设计水位下, 在 Bcg 宽度范围内,桥墩阻水总面积与过水

面积比值;

——桥墩水流侧向压缩系数,应按表 2.1.1 确定;

hcm ——河槽最大水深( m);

Ad ——单宽流量集中系数, 山前变迁、游荡、宽滩河段当 Ad ﹥

1.8 时, Ad 值可采用 1.8 ;

H Z ——造床流量下的河槽平均水深( m),对复式河床可取平

滩水位时河槽平均水深;

表 2.1.1

桥墩水流测向压缩系数值

单孔净跨径 L0 (m)

设计流速

<1 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 ≥ 4.0

Vs( m/s) ≤10

1.00 0.96 0.96 0.93 0.90 0.89 0.87 0.85

13 1.00 0.97 0.96 0.94 0.93 0.91 0.90 0.88

16 1.00 0.98 0.97 0.95 0.95 0.93 0.92 0.91

20 1.00 0.99 0.97 0.97 0.96 0.95 0.94 0.93

25 1.00 0.99 0.98 0.97 0.96 0.96 0.95 0.94

30 1.00 0.99 0.98 0.98 0.97 0.96 0.96 0.95

35 1.00 0.99 0.98 0.98 0.97 0.97 0.96 0.96

40 1.00 0.99 0.99 0.98 0.98 0.97 0.97 0.96

45 1.00 0.99 0.99 0.98 0.98 0.98 0.97 0.97

注: (1) 系数

是指墩台侧面因漩涡形成滞流区而减少过水面积的折减系数。

12

(2) 当单孔净跨径 L0>45m时,可按 =1-0.375

Vs

计算。对不等跨的桥孔可 L0

采用各孔

值的平均值。单孔净跨径大于

Ad

200m时,取 ≈1.0 。

Q 2 Bcj Ed

h

5 / 3

3/ 5

cm

hp

hcq

1/ 6

(2.1.4)

式中: Bcj ——河槽部分桥孔过水净宽(

m),当桥下河槽能扩宽至

全桥时,即为全桥桥孔过水净宽;

hcq ——桥下河槽平均水深( m);

d ——河槽泥沙平均粒径( mm);

E

——与汛期含沙量有关的系数,可按表 2.1.2 选用。

表 2.1.2 E

0.66

含沙量

( kg/m3)

﹤ 1.0 0.46

1 ~ 10

﹥ 10

E

注:含沙量

0.86

采用历年汛期月最大含沙量平均值。

(2) 河滩部分

Ad

Q1

B

tj

h

5 / 3

5 / 6

h

tm tq

hp

(2.1.5)

V

H 1

Q

Q1

t 1

Qc

QQP

t1

(2.1.6)

式中: Q1 ——桥下河滩部分通过的设计流量( m/s );

htm ——桥下河滩最大水深( m);

3

htq ——桥下河滩平均水深( m);

13

Btj ——河滩部分桥孔净长( m);

VH 1 ——河滩水深 1m时非粘性土不冲刷流速( m/s),可按

表 2.1.3 选用。

表 2.1.3 水深 1m时非粘性土不冲刷流速表

河床泥沙

d ( ) V

H 1

细 中 粗 小 中 大

mm

0.05 ~0.25 0.25 ~0.50 0.50 ~2.00 2.00 ~5.00 5.00 ~10.00

10~20

0.35 ~0.32 0.32 ~0.40 0.40 ~0.60 0.60 ~0.90 0.90 ~1.20 1.20 ~1.50

河床泥

大 漂 石

小 中 大

d (mm)

V

H 1

20~ 40 40~ 60 60~200 200~ 400 400~ 800

>800

1.50 ~2.00

2.00 ~2.30 2.30 ~3.60

3.60 ~4.70

圆 砾

4.70 ~6.00

>6.00

2.1.2 粘性土一般冲刷公式:

(1) 河槽部分

Ad

Q2

B

cj

h

5 / 3

5 / 8

h

cm

cq

hp

0.33 1

I L

(2.1.7)

式中: Ad ——单宽流量集中系数,取

1.0 ~1.2 ;

0.16 ~

I L ——冲刷坑范围内粘性土液性系数,适用范围为

1.19 。

(2) 河滩部分

5 / 3

6/ 7

Q1 htm Btj htq

hp

0.33 1

(2.1.8)

I L

14

2.2 墩台局部冲刷计算

2.2.1 非粘性土河床桥墩局部冲刷公式: (1)

当 V V0

hb

KK2B1

0.60 hp 0.15 'VV0(

)

(2.2.1)

V0

0.15

当 V V0 hb

KK2B1

2

0.60

hp (

VV'0 ) n2

(2.2.2) (2.2.3)

(2.2.4)

(2.2.5) (2.2.6)

V0

K

0.0023

0.375d 0.24

d 2. 2

0.28(d

V0 V ' 0

n2

0.7)0.5

0.12( d 0.5)0.55

( V0 ) 0.23 0.19 lg d

V

式中: hb——桥墩局部冲刷深度( m),为冲刷坑的最大深度;

Kξ ——墩形系数;

B1——桥墩计算宽度( m);

hp——一般冲刷后最大水深(

m);

d ——河床泥沙平均粒径( mm);

V——一般冲刷后墩前行近流速( m/s); V

Ed 1/ 6 h2p / 3

V0——河床泥沙起动流速( m/s);

V0 ——墩前泥沙始冲流速( m/s);

n2 ——指数。

(2)

当 V V0 当 V V0

hb K K 1B10.60 (V V0' )

V

(2.2.7)

V

hb K K 2 B10.60 (V V0' )(

'

0n1' ) (2.2.8)

15

h 0 .14

10h

V0

p 0.0246

332d p

(2.2.9)

d

d

0.72

0.8

11

K 1

(2.2.10)

d 0.45

d 0.15

0.06

V '

0

0.462

d V0

(2.2.11)

B1

n1

(V0 ) 0.25 d 0.19

(2.2.12)

V

式中: K 1 ——河床颗粒影响系数;

n1 ——指数。

2.2.2 粘性土河床桥墩局部冲刷公式:

当 hp

2.5时, hb 0.83K B1 0.6I L 1.25V

(2.2.13)

B 1

当 hp

2.5时,

hb

0.55K B1 0.6 hp 0.1I L 1.0V

(2.2.14)

B1

式中:I L——冲刷坑范围内粘性土液性指数, 适用范围为 0.16 ~1.48 2.3 一般冲刷后墩前行进流速计算公式

(1)当采用式( 2.1.1 )计算一般冲刷深度时:

0.1

2

3

VAd

Q0.12

B0.34

c

h

cm

Vc

(2.3.1)

1.04 Qc 1Bcg hc

式中: Vc——河槽平均流速( m/s);

h c——河槽平均水深( m);

(2)当采用式 (2.1.4) 计算一般冲刷深度时:

1 / 6

V Ed hp 2/ 3

(2.3.2)

16

(3)当采用式 (2.1.5) 计算一般冲刷深度时:

V VH 1 hp 1/ 5 (2.3.3)

(4)当采用式 (2.1.7) 计算一般冲刷深度时:

(5)当采用式

V

0.33 hp 3 / 5 I L

计算一般冲刷深度时:

V

0.33 hp 1/ 6 I L

17

(2.3.4)

(2.1.8)

(2.3.5)

附件 1:

条文说明

1 总则

1.0.1 本条文主要阐明了制定本规定的目的和作用。

1.0.3 条文中改造的含义包括桥梁拼宽,其对河道的影响应该与原桥

梁一并考虑。

1.0.4 本条文主要阐明了本规定涉河桥梁控制参数的适用范围。

1.0.5 本条文是对涉河桥梁建设提出一般性的规定,既要考虑建桥对

现状河道的影响, 还要分析对规划河道的影响, 应符合河流综合规划

和防洪规划等水利规划。

2 术语

本章仅将本规定中出现的、 重要的术语列出。 术语的解释是概括

性的涵义。部分术语的补充说明如下:

2.0.6 对于 2.0.6 条主槽的定义,受潮汐影响的河道,一般将低水位以下的河槽定义为主槽, 不受潮汐影响的河道, 一般将常水位以下的河槽定义为主槽,如图 2.1 所示。

图 2.1 河床断面

3 涉河桥梁布置

3.1 桥位

条文 3.1.1 选自《公路桥涵设计通用规范(

JTG D60—2004)》第

18

3.1.1 条,该条文符合河道防洪的总体要求,因此录入本规定,并做

了局部修改。水文观测断面和观测设施一般已有较长的连续观测记

录,这些资料是分析河道特性的基本参数, 为维持记录的连续性和代表性,涉河桥梁应避开观测区域,否则应进行专门的论证,重新设置观测区域。另外,也应避开治涝、灌溉、供水等工程设施,保证工程设施的安全运行。

3.2 桥梁防洪标准

从防洪安全来看,桥梁建设的标准应不低于河道防洪的标准。

3.3 桥轴线

该条文参考《公路桥涵设计通用规范 (JTG D60—2004)》第 3.1.3

条,原先是从航行安全来考虑的,如夹角较大,宜增加通航孔净宽。

从防洪角度来看,夹角越小,在主流方向的投影面积减少,阻水面积

降低,有利于洪水的下泄,因此,该条文选入本规定。但从众多的桥

梁建设实际来看,在感潮河段,不同的地形条件,甚至在一个潮过程

中,要保证墩台沿水流方向的轴线与洪水主流流向一致十分困难,

此,在以下条文中对桥梁阻水作进一步的明确要求。

3.4 梁底标高

梁底标高是为了满足防汛抢险以及堤防加高加固的需要来确定

的,与梁堤净高有关。 桥梁施工前,应按堤防的规划标准对桥梁覆盖范围的堤防进行加高加固。原则上桥梁与堤防应为立交,若不能避免时,如桥梁与堤防平交,此时应在施工前按堤防的规划标准对堤防进行加高加固。

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防汛通道与梁底的净高应满足防汛抢险车辆通行的净高要求。当桥梁梁底与堤顶的净高不能满足防汛抢险车辆通行的净高要求时,应在堤背坡设置防汛通道及上下堤的交通坡道。

3.5 桥墩布置

桥墩在河道中的布设应考虑桥墩对堤脚冲刷的影响以及与主流

的关系。建桥以后,水流有以下的变化: (1)水流出现向主跨集中的现象,集中的程度随桥墩布设的疏密程度而异; (2)桥墩导流使得水流流向偏转;(3)桥墩间流速增大,并延伸一段距离,桥墩背流侧流速减少。因此,桥墩布设应避开主槽,既有利于通航,也有利于河势的稳定。

《堤防工程设计规范》(GB50286-98)中 9.3.1 条规定桥梁、渡槽、管道等跨堤建筑物、构筑物,其支墩不应布置在堤身设计断面以内。

当需要布置在堤身背水坡时, 必须满足堤身设计抗滑和渗流稳定的要求。本规定中引入该条文。

对有涌潮的河道,还应考虑由于桥墩引起堤防迎水面的受压增加。 3.6 桥梁承台

大多数桥梁设有承台, 承台的迎水面宽度大于桥墩, 把承台埋设在床面下,实际施工上有一定的困难。由于近底水流流速较小,允许主槽处承台出露河床,但宜在平均低潮(水)位以下,从目前已建大型桥梁的可行性研究报告中这一条基本上能够做到。 对于冲淤变化幅度非常大的河段特别是钱塘江河口, 应参考河床冲淤的下包络线, 选取冲刷较深的断面作为承台布设的基础。

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3.7 桥面排水

对桥面排水布置方式的一般要求。

4 涉河桥梁控制参数

4.1 阻水面积百分比

涉河桥梁由于桥墩占用过水面积引起水流收缩和扩散, 相应引起来流上游的水位壅高,壅水高度与桥梁阻水面积百分比、流速、桥墩形状、河床底质等有关,阻水面积百分比是比较明确的参数,也易于控制。根据钱塘江、浦阳江、曹娥江、飞云江、瓯江、甬江等河道上

30 座已建桥梁阻水面积的调查(根据桥梁建设工程可行性及初步设计报告摘录相关资料),阻水面积基本在 5%左右,依据这些建桥对周边的影响专题研究成果, 这样的阻水面积对河道的影响不大, 从实际运行情况来看, 也未对泄洪和防汛以及河势造成明显不利的影响。 但调查中大多是跨越 I 、II 级堤防的桥梁,河流上游山溪性河道以及平原河网上建桥的相关资料较少,这些河道的堤防级别较低,防洪重要性相对降低,借鉴跨越 I 、II 级堤防桥梁的阻水面积百分比的控制标准,对跨越Ⅲ级及Ⅲ级以下堤防以及无堤防河道的桥梁的阻水面积百分比适当放宽要求,提高 1%。

4.2 最大壅水高度

在堤防工程设计中, 由于水文观测资料系列的局限性、 河流冲淤变化、主流位置改变、堤顶磨损和风雨侵蚀等,设计堤顶高程需有一定的安全加高值。安全加高值中并不包含由于建桥引起的水位壅高,因此,水位壅高引起的防洪能力降低必须进行补偿。

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最大壅水高度是指壅水沿程分布中的最大值,受潮汐影响的河

道,壅水高度随涨落潮发生变化, 对堤顶高程影响最大的壅水往往出

现在高水位,而过程最大壅水则出现在急流时刻。

最大壅水高度的控

制值指高水位时的壅水值。

补偿工程一般有加高加固、切滩、退堤等,由于河流两岸往往是

人口密集、岸线利用密度高,切滩和退堤虽能使水位降低,多数情况

下不切实际。补偿工程往往采用堤防加高加固方法,其主要缺点是,

不易对堤防基础进行加固处理,随水位壅高值的大小增加堤身高度,

水位抬高增加堤防损坏的风险, 溃决后造成的危害也有所加大, 对周

边的景观也造成不利的影响。 由于浙江省绝大多数河道已建有标准海

塘,堤防加高加固可考虑在下一轮堤防建设中进行, 或者维护整修时

一并考虑,在加固加高补偿工程实施之前, 涉河桥梁建设引起的壅水

降低了堤防的安全加高值, 因此,壅水高度应该控制在安全加高值的

一定幅度内。根据钱塘江、浦阳江、曹娥江、飞云江、瓯江、甬江等

河道上 30 座已建桥梁引起的壅水高度定床物理模拟和数值模拟研

究,当桥梁阻水面积基本在 5%左右时,不同河道在设计流量条件下最大壅水高度可控制在 12cm 以内。等级越高的江堤,其设计流量也大,同样桥梁的阻水面积,壅水高度增高,随着等级降低,壅水高度相应有所减少。

河口段下游段和口外滨海段的设计高潮位往往受天文潮与风暴

潮的耦合作用引起, 壅水高度因潮汐过程而变, 过程最大壅水高度往往出现在高潮位前, 中潮位近旁,而对堤防有影响的是高潮位时的壅

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水,其值相对较小。

对于河口段小于 1000m河宽的河道,据《浙江省海塘工程技术规定(上册)》第 5.1.3 条,并未指出堤防安全超高值,仅提出堤顶超高值,对于一般堤防,取 1.5 ~2.0m,城市堤防取上限。由浙江省设计风速和河道水深以及常见的断面形式来看, 多数情况下百分十三的爬高值在 1m左右,若换算到安全加高值也在 0.5 ~1.0m。因此,这类堤防可按不允许越浪条款执行。

本条文缺少动床条件下的试验值, 当河床易于冲刷时, 实际壅水高度则要小于定床试验结果。

4.3 壅水叠加

由于设计洪水时水面线平缓, 壅水范围大, 易造成不同桥梁间以及与其它涉水工程间的壅水叠加, 叠加后的最大壅水高度应不超过单个桥梁允许的最大壅水高度。

4.4 流态变化

建桥以后,由于桥墩阻水缩窄水流, 有可能使堤脚前沿流速增加。

根据钱塘江、浦阳江、曹娥江、飞云江、瓯江、甬江等河道上 30 座已建桥梁引起的流速变化定床物理模拟和数值模拟研究, 堤脚前的流速增大值可以控制在 5%以内。

4.5 堤脚冲刷

根据以往经验,冲刷坑的横向尺度约为桩柱迎水宽度的 4~5 倍,单侧宽度约 2 倍,在此规定边墩离堤脚距离宜为边墩宽度(直径)的3~4 倍,边墩有承台的宜为承台的 3~4 倍。

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当流速变化 5%以内时,动床试验和经验公式计算表明,多数情

况下,边滩的冲刷在 0.3m 以内,一般不超过 0.5m。而且堤脚防护块

体的厚度一般在 0.3 ~1m,冲刷深度不得超过块体的厚度,以免影响

堤防的稳定。

5 其它

5.1 依据涉河桥梁的影响程度,采取补救措施,以消除不利影响。

5.2 由于桥梁施工过程中会设置栈桥、围堰、施工便道等,若不能在

汛前拆除,应采取度汛措施,并征得水利主管部门同意。

5.3 涉河桥梁对于第三人合法水事权益的影响程度是否在允许的范围

内,则需参看其它相关的规定或另行研究。

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附录 A

在河流的上游河段或平原小型河道等重要性相对较低的河段,

建桥后的水位壅高及冲刷可采用经验公式进行计算。 但这些公式是在

有限认识和经验的基础上建立起来的, 不可能把所有的影响因素都考

虑进去,只能考虑一些主要的影响因素,加之浙江省河道条件复杂,

因此计算成果必须结合当地的实际情况分析核对,作合理性论证。

在经验公式选择中, 编者查阅了众多国内文献, 但由于各地河流差异较大,且针对本省河流的计算公式较少, 编者以省内部分桥梁为

例,用数学模型或物理模型成果对公式计算结果校核后,选定附录 A 所列公式。

设防标准较高的重要河段,堤防保护的面积大、人口多,岸线的开发利用程度高, 相关涉水工程密集, 而水文现象和河床演变都是比较复杂的自然现象, 为了能够准确把握建桥的影响, 应开展数学模型或物理模型进行试验研究。

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附件 2:

浙江省省级河道一览表

河流

河段名称 起讫地点

衢州市至富春江水电站

干河段

富春江水电站以下

常山港 江山港

乌溪江

开化县华埠以下

江山市峡口水库以下

乌溪江水电站以下

要 支 流

金华江 新安江 分水江

东阳市横锦水库、武义县莲塘口以下

新安江水电站以下

桐庐县分水镇以下

诸暨市安华水库至临浦镇

浦阳江

临浦镇以下

东苕溪 导流港 西苕溪 龙溪港 环城河 旄儿港 长兜港

临安县青山水库至德清大闸

德清大闸至城西大桥

安吉县赋石、老石坎水库至霅水桥

西

霅水桥至城西大桥 城西大桥至白雀塘桥

霅水桥至白雀塘桥 白雀塘桥至太湖长兜口

小梅港 白雀塘桥至太湖小梅口

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河流 曹 娥 江 甬

河段名称

起讫地点

嵊州市东桥至百官老公路桥

干河段

百官老公路桥以下

干河段 主要

宁波市三江口以下

江 余姚市余姚镇以下

支流 干

奉化江 河

亭下水库以下

临海市始丰溪、永安溪汇合口以下

始丰溪

主要

里石门水库以下

永安溪

仙居县城以下

支流

永宁江

干河段

长潭水库以下

青田县大溪、小溪汇合口以下

小溪

主要

景宁县沙湾以下

大溪

支流

石塘水库以下

楠溪江

永嘉县石柱以下

飞 云 江 鳌

干河段

文成县峃口以下

平阳县埭头(北港)、

干河段

苍南县桥墩(南港)以下

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