交大2013-2014第二學期橋渡設計

1、四、主觀題(共10道小題)31.洪水指( )答：由于降雨、融雪、融冰等原因，在河床內(nèi)水量劇增，水位猛漲的現(xiàn)象32.按泥沙運動形式可將其分為( )答：有推移質(zhì)和懸移質(zhì)33.水流通過涵洞時，因水流深度涵洞結(jié)構(gòu)高度關(guān)系的不同，產(chǎn)生不同的水流圖式，具體可分為( ）。答：無壓涵洞、半有壓涵洞、有壓涵洞34.設計洪水指( )答：在規(guī)劃設計水工建筑物時，要根據(jù)工程的任務和規(guī)模，從安全與經(jīng)濟綜合考慮，擬定的在修建及使用期間需要防御的作為設計的標準和依據(jù)的某一數(shù)量洪水35.引起河床演變的因素有( )答：河段的來水量及其變化過程，河段的來沙量及其變化過程，河段的河谷比降，河段形態(tài)及地質(zhì)情況36.什么是洪水流量資料

2、答：資料應滿足獨立隨機選擇的要求。對洪峰流量采用“年最大值法”選擇，每年只選取一個最大瞬時洪峰流量。37.什么是特大洪水答：至今人們對特大洪水還沒有一個明確的量的定義。一般指相當大的洪水。在頻率格紙上，它的頻率點與一般洪水的頻率點有明顯的脫節(jié)現(xiàn)象。在歷史洪水中、在實測洪水中都有可能出現(xiàn)特大洪水，在計算時需提出來作單獨處理。38.什么是橋下一般沖刷？簡述其沖刷機理？答：在天然河道上修橋后，水面及河底坡度的變化示意圖。圖中AA為壅水開始斷面； BB為最大壅水處斷面； CC為導流堤前端斷面；DD為橋軸；EE為導流堤末端斷面；FF為水流開始恢復到天然狀態(tài)處斷面；GG為頸口斷面。左圖有合理導流堤的橋渡水

3、面及河底變化(注：縱斷面為河中心線縱斷面)右圖無導流埕的橋渡水面及河底的變化在AB之間，水面形成壅水曲線(近似af型壅水曲線)；B-D之間，水面有橫向坡，從岸邊泛濫線邊界向橋孔傾斜，使水面成漏斗狀。當橋頭錐形填土能起導流作用，或橋頭有合理的導流堤時，橋軸斷面與水流最大擠壓斷面相重合，如圖所示，即DD斷面為頸口斷面，而且，該斷面是擴散段的起點。當橋頭錐形填土不起導流作用，又沒有設置導流堤，或?qū)Я鞯坛叽绮划?，不能很好導流時，則頸口斷面發(fā)生在橋軸下游，如圖中，GG斷面為頸口斷面。河流縱向流速隨著沿程各斷面的過水面積及水面寬度(當然還有糙率)不同而變。 同時，水流的挾沙能力也隨流速的大小而異。在圖中，

4、從AA斷面到BB斷面，過水斷面逐漸加大，水面坡變緩，流速也逐漸減小，到BB斷面處流速最小，挾沙能力也相應變小。于是，由上游挾帶來的泥沙，因水流挾沙能力逐漸減小，也就沿AB河段逐漸沉積下來，出現(xiàn)淤積；BB到DD斷面，過水斷面逐漸減小，DD斷面(或GG斷面)過水斷面為最小，水面坡度變陡，流速由小逐漸變大，至DD斷面(或GG斷面)處流速為最大，挾沙能力隨流速的加大而增大。水流中的含沙量從大于水流的挾沙能力，而逐漸變?yōu)樾∮谒鞯膾渡衬芰?。于是，在BD河段的河床上，從出現(xiàn)淤積量逐漸減少，轉(zhuǎn)變?yōu)槌霈F(xiàn)沖刷；從DD斷面(或GG斷面)到FF斷面，水流逐漸擴散直至恢復天然河寬，流速逐漸變小直至恢復天然河道流速或某

5、一新的與當?shù)貤l件相適應的流速，挾沙能力也作相應變化，由大變小，河床上從沖刷變小至出現(xiàn)淤積，而后又一次達到新的平衡。這一過程就是河流的自調(diào)過程。39.<影響橋梁梁底高程的因素有哪些答：有線路高程、設計水位洪水、通航要求，其中設計洪水要考慮河流水面高于設計計算水位的因素有：壅水，浪高，河彎超高，局部股流涌高，水拱，墩前沖高。第二次作業(yè)23.設計流速答：“設計流速”值的大小，就是受這種設計思想支配的。它不是(不一定是)河流天然狀態(tài)下相應于設計流量、設計水位時所對應的流速，而是受孔徑大小，橋孔布置影響的一個量。當橋孔位于河流斷面不同部位時，其設計流速可依相應斷面不同部位選用不同值。對河灘較小，壓

6、縮不多的河段，可采用通過設計流量時河槽的天然平均流速；當河灘很大對，按經(jīng)驗確定。一般設計流速都不超過河床土壤的不沖刷流速。24.某平原河流年最大洪水流量資料如下(流量單位:m3/s) 計算偏差系數(shù)CS 。答：排隊后：偏差系數(shù) Cs=(26)Cv25.已知跨某河溝橋橋位設計流量Q2=35m3s，河溝天然正常水深ho=13m，矩形斷面，水流與橋正交，采用=09，=09，=1，河床用片石鋪砌加固，max=33 ms，試確定橋長L及橋前水深H。答：H=1.73M,L=10.7M26.泥沙懸浮于水中的原因是答：水流紊動的作用27.影響地表徑流的主要因素有（）。答：降水(雨、融雪)、損耗(下滲、植物截留、

7、填洼、蒸發(fā)等)、地面（阻力元狀態(tài)）、地形28.河流水面高于計算水位的因素有些( )答：壅水，浪高，河彎超高，局部股流涌高，水拱，墩前沖高29.一般沖刷深度指（ ）到（ ）的深度。答：設計水面 一般沖刷結(jié)束時的河底30.形成泥石流的因素有（ )答：降雨、松散物資堆積、溝底坡度31.推移質(zhì)是指（ )答：推移質(zhì)是指滾動，滑動，躍移，層移等形式運動的河道泥沙32.河彎水流水沙運動的關(guān)系答：水流作曲線運動對，由于離心力(慣性力)的作用，形成螺旋流；表層水挾沙能力強，底層水挾沙能力弱；表流變底流時，沖刷河岸底流變表流時，岸邊淤積33.山前區(qū)河流特點是答：河流流出山區(qū)進入平原的過渡河段主要有變遷型和沖積扇型

8、，主要原因是河道變寬，坡度變緩，流速降低，水流挾沙能力降低，泥沙淤積，出現(xiàn)河道變淺，河岸消失，河床變遷或出現(xiàn)沖積扇。第三次作業(yè)21.一般沖刷指答：由于橋渡壓縮河道過水斷面，引起橋下河道單寬流量增大，水流夾沙能力增強而出現(xiàn)的橋下河底普遍沖刷現(xiàn)象。一般沖刷深度指設計水面到一般沖刷停止時的河底的深度.22.局部沖刷指答：橋墩阻水使水流結(jié)構(gòu)變化所引起橋墩周圍的河床變形24.徑流答：徑流是由降水產(chǎn)生的由流域內(nèi)匯集到河網(wǎng)沿河槽下泄的水流的總稱。影響地表涇流的主要因素有降雨（融雪，融冰），下墊面入滲狀態(tài)，流域匯流過程25.流域答：降落到地面的水能夠匯集到某一河流的區(qū)域稱為該河流的流域。而橋位流域指：降落到地

9、面的水產(chǎn)生的徑流會匯聚到橋下的區(qū)域。26.適線法答：適線法求頻率的過程。收集資料(橋位處年最大瞬時洪峰流量)資料審查(可靠性,代表性,一致性)資料排隊(由大到小,不同序列)經(jīng)驗頻率計算(期望式,條件式)經(jīng)驗頻率曲線統(tǒng)計參數(shù)計算理論頻率曲線適線（調(diào)整三個參數(shù)，使理論頻率曲線接近經(jīng)驗頻率曲線）求出設計洪峰流量27.設計流量答：在規(guī)劃設計水工建筑物時，要根據(jù)工程的任務和規(guī)模，從安全與經(jīng)濟綜合考慮，擬定一個在修建及使用期間需要防御的某一數(shù)量洪水流量作為設計的標準和依據(jù)，這一洪水流量稱為水工建筑物的設計洪水流量。28.孔徑答：在設計水位下，橋墩臺之間的凈距之總和29.無壓涵洞答：設計水流通過涵洞時，沿涵

10、洞全長各斷面均有自由水面30.壅水答：由于修橋壓縮了河流的過水面積，為了保持水流的連續(xù)性，在河流自調(diào)過程中，橋渡水面變化，在橋軸斷面上游某處出現(xiàn)最大壅水高。第四次作業(yè)19.設計流量的計算方法一般采用:答：成因分析方法、數(shù)理統(tǒng)計方法、地理綜合法20.橋下河床的沖刷可以分解為 、兩個獨立的部分。答：一般沖刷、局部沖刷21.水流通過涵洞時，因水流深度涵洞結(jié)構(gòu)高度關(guān)系的不同，產(chǎn)生不同的水流圖式，具體可分為 、 、 答：無壓涵洞、半有壓涵洞、有壓涵洞22.進行橋位選擇時，主要考慮：_的要求答：河流形態(tài)、地質(zhì)特點、通航條件、地面設施、施工布局23.引起河床演變的因素：答：河段的來水量及其變化過程，河段的來

11、沙量及其變化過程，河段的河谷比降，河段形態(tài)及地質(zhì)情況24.影響暴雨洪峰流量的因素有哪些？答：暴雨（強度、時空分布）地表入滲、截流流域匯流狀態(tài)25.橋孔長度的確定主要考慮哪些因素？答：河流特點、河床形態(tài)、設計流量、流速、沖刷系數(shù)、斜交角度26.什么是橋下一般沖刷？簡述其沖刷機理？答：在天然河道上修橋后，水面及河底坡度的變化示意圖。圖中AA為壅水開始斷面； BB為最大壅水處斷面； CC為導流堤前端斷面；DD為橋軸；EE為導流堤末端斷面；FF為水流開始恢復到天然狀態(tài)處斷面；GG為頸口斷面。左圖 有合理導流堤的橋渡水面及河底變化(注：縱斷面為河中心線縱斷面) 右圖 無導流埕的橋渡水面及河底的變化在AB

12、之間，水面形成壅水曲線(近似af型壅水曲線)；B-D之間，水面有橫向坡，從岸邊泛濫線邊界向橋孔傾斜，使水面成漏斗狀。當橋頭錐形填土能起導流作用，或橋頭有合理的導流堤時，橋軸斷面與水流最大擠壓斷面相重合，如圖所示，即DD斷面為頸口斷面，而且，該斷面是擴散段的起點。當橋頭錐形填土不起導流作用，又沒有設置導流堤，或?qū)Я鞯坛叽绮划?，不能很好導流時，則頸口斷面發(fā)生在橋軸下游，如圖中，GG斷面為頸口斷面。河流縱向流速隨著沿程各斷面的過水面積及水面寬度(當然還有糙率)不同而變。 同時，水流的挾沙能力也隨流速的大小而異。在圖中，從AA斷面到BB斷面，過水斷面逐漸加大，水面坡變緩，流速也逐漸減小，到BB斷面處流

13、速最小，挾沙能力也相應變小。于是，由上游挾帶來的泥沙，因水流挾沙能力逐漸減小，也就沿AB河段逐漸沉積下來，出現(xiàn)淤積；BB到DD斷面，過水斷面逐漸減小，DD斷面(或GG斷面)過水斷面為最小，水面坡度變陡，流速由小逐漸變大，至DD斷面(或GG斷面)處流速為最大，挾沙能力隨流速的加大而增大。水流中的含沙量從大于水流的挾沙能力，而逐漸變?yōu)樾∮谒鞯膾渡衬芰?。于是，在BD河段的河床上，從出現(xiàn)淤積量逐漸減少，轉(zhuǎn)變?yōu)槌霈F(xiàn)沖刷；從DD斷面(或GG斷面)到FF斷面，水流逐漸擴散直至恢復天然河寬，流速逐漸變小直至恢復天然河道流速或某一新的與當?shù)貤l件相適應的流速，挾沙能力也作相應變化，由大變小，河床上從沖刷變小至出

14、現(xiàn)淤積，而后又一次達到新的平衡。這一過程就是河流的自調(diào)過程。27.影響橋梁梁底高程的因素有哪些？答：有線路高程、設計水位洪水、通航要求，其中設計洪水要考慮河流水面高于設計計算水位的因素有：壅水，浪高，河彎超高，局部股流涌高，水拱，墩前沖高。28.橋位置選擇一般應遵循那些哪原則？答：1技術(shù)復雜、修復困難或重要特大橋的橋位，在已定線路大方向的前提下，應根據(jù)河流形態(tài)、地質(zhì)特點、通航條件、地面設施、施工布局以及與地方工農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)系，在較大范圍內(nèi)作全面比選確定。當方案比選結(jié)果相仿時，應優(yōu)先采用水文及地質(zhì)條件較好的橋位。2一般特大橋和大中橋的橋位，應配合線路走向，在適當范圍內(nèi)根據(jù)河段的水文、地形、地質(zhì)、

15、地物等特征，經(jīng)綜合比選確定。3地震區(qū)的橋位選擇，應按現(xiàn)行的國家工程抗震有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。29.某平原河流年最大洪水流量資料如下(流量單位:m3/s)計算偏差系數(shù)CS？答：30.答：H=1.73 mL=10.7m31.某一級公路大橋，在一百年內(nèi)遇到大于設計頻率洪水的可能性是多少？答：P=0.63432.水文現(xiàn)象有哪些特點？ 答：1. 不重復性(隨機性) 由于影響水文現(xiàn)象的因素十分復雜,任何時間和地點都不可能完全重復出現(xiàn)，而是隨時隨地在變化著，具有隨機性。在某河的某一指定測站，所測得的全部水文資料沒有任何一個是完全相同的，如流量過程線各年的都不完全一樣。2周期性由于地球是太陽系中的行星，太陽系在天體中

16、運行有一定性規(guī)律。地球繞太陽旋轉(zhuǎn)，以年為周期出現(xiàn)春、夏、秋、冬四季。雖然每年夏季的降水和溫度不會完全一樣，但每年都H現(xiàn)夏季則是肯定的，也就是說水文現(xiàn)象與其影響因素之間存在著確定性的物理關(guān)系。3地區(qū)性由于人們將地形、地貌及地理位置相近的地方劃為同一地區(qū)，其氣候條件、流域特征有著共同的特性，因此反映在水文現(xiàn)象上必然有著明顯的地區(qū)性。如從地理位置來說，我國可分為南方和北方，南方多雨，而北方少雨；從地形上又可分山區(qū)和平原，山區(qū)河流，河水多暴漲暴落，而平原河流漲落較平緩33.敘述統(tǒng)計法求設計洪峰流量的過程答：34.敘述山區(qū)河流的水文特點答：山區(qū)河流流經(jīng)地勢高峻、地形復雜的山區(qū)。河床演變幅小，變形速度慢。

17、河流邊界受巖性及構(gòu)造運動影響大，河漫灘一般不很發(fā)育。兩岸常有明顯階地。急流緩流沿程相間。山區(qū)河流在發(fā)育過程中以下切為主，河谷呈“ ”或“ ”字形式。當水流平行巖石走向流動時，河床順直，不易沖刷，形態(tài)穩(wěn)定；當流向垂直巖石走向時，巖石伸入河中形成凹凸不平的鋸齒形河床，河流多劇烈轉(zhuǎn)折，形成急彎急流，河床形態(tài)極不規(guī)則，水流紊亂，流象十分險惡。山區(qū)坡面陡峻，巖石裸露，經(jīng)流系數(shù)大，匯流時間短，氣溫變化大，降雨強度較大，洪水猛漲猛落。一般洪水持續(xù)的時間不長。洪枯水期不能截然分開，如洪水期久晴不雨，出現(xiàn)枯水或斷流，而枯水期遇上大雨，河中亦出現(xiàn)洪水。由于受地理條件的影響，山區(qū)河流的流量與水位變幅極大。山區(qū)河流的

18、懸移質(zhì)含沙量因地而異。巖石風化嚴重、植被不好的地區(qū)，洪水期坡面徑流大，侵蝕強度大，能形成含沙濃度極大且挾帶大量石塊的泥石流。其懸移質(zhì)大部分屬于中細沙和粘土。由于比降大，流速大，含沙量一般都不飽和。其推移質(zhì)則多為卵石及粗沙。但一般由于洪水歷時短，故輸沙量并不大(泥石流除外)。在枯水期含沙量很小，水流可變?yōu)榍逅鳌?5.如何確定橋面高程答：有線路高程、設計水位洪水、通航要求，其中設計洪水要考慮河流水面高于設計計算水位的因素有：壅水，浪高，河彎超高，局部股流涌高，水拱，墩前沖高。通航要求要考慮通航水位和通航凈空高度。36.某水文站有1958年至1987年30 年的實測洪峰流量資料。通過歷史洪水調(diào)查與考證，在200年中歷史洪峰流量最大是1903年的洪水，第二位是1921年的洪水，此外還調(diào)查到1956年的洪水是近50年中的第一位，但在200年考證期中序位無法得到。求 百年一遇流量？年份流量 年份流量 年份流量 190412600196166101966439019211150019725300198443001956105001962510019764230198192001973510019674020196386701