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桥梁抗洪能力检算成果及应用 ?【论文摘要】： 既有桥梁的抗洪能力检算是指桥梁孔径与冲刷检算，其目的是确定洪水期既有结构的泄洪能力，查清水害隐患，制定防灾减灾措施确保运输安全。 桥梁抗洪能力检算成果主要应用在桥梁建造、搭设前的勘测设计、施工中的施工设计以及建成后的管理与维护，本文以洛阳工务段管内桥涵为例阐述既有桥梁抗洪能力的检算成果在铁路局桥梁的管理与维护上的应用。 一、桥梁抗洪能力表述 1.1 国家防洪标准 桥梁抗洪能力系指桥梁抗洪孔径在净高、桥长和基础埋入深度这三个方面共同提供的过洪能力（洪水通过能力），并经合理的布设，与环境协调而使桥渡从整体上具备的安全的洪水通过能力。抗洪能力习惯上是以安全通过的洪水频率大小来表示的。表1-1所示为国家防洪标准： ?表1-1-1? 桥梁洪水频率标准 铁路等级 设 计 洪 水 频 率 检 算 洪 水 频 率 桥??? 梁 涵??? 洞 特大桥（或大桥）属于技术复杂，修复困难或重要者 Ι、Π 1/100 1/50 1/300 Ш 1/50 1/50 1/100 表1-1-2? 国家标准轨距铁路各类建筑物、构筑物的等级和防洪标准 等级 重? 要? 程? 度 通过能力 104t/年 防洪标准[ 重现期（年）] 设??计 校??核 路基 涵洞 桥梁 技术复杂、修复困难或重要的大桥和特大桥 Ι 骨干铁路和准高速铁路 ≥1500 100 50 100 300 Π 次要骨干铁路和联络铁路 750～1500 100 50 100 300 Ш 地区（包括地方）铁路 ≤750 50 50 50 100 ? 1.2? 桥梁通过能力 为了更好的阐述桥梁孔径在净高、桥长和埋入深度三方面的过洪能力，常常把过洪能力分界为两层意思：一是将洪水通过时桥孔的高、长两个方面提供的能力称为过洪能力；另一方面在桥下河床断面一定过水深度条件下桥基础埋深能够抵抗洪水的能力称为抗洪能力，也即在此埋深条件下可以安全通过洪水的能力。因此，所谓的抗洪能力实际上也是指桥梁具备通过设计洪水及其以下频率的洪水的过洪能力。 1.2.1 桥梁过洪能力对桥下净空高度的要求 《铁路桥梁检定规范》和《铁路桥涵设计规范》都作了明确的规定，不通航亦无流筏的桥孔对其桥下净空高度的要求见表1-2-1。 表1-2-1-1? 桥 ?下?? 净? 空? 高? 度 顺号 梁的部位 设???????? 计 检???????? 定 高出“设计频率水位+Δh”后的最小高度 高出“检算频率水位+Δh”后的最小高度 高出检定水位的最小高度 高出校核水位的最小高度 钢梁 混凝土梁 钢梁 混凝土梁 1 梁底 0.50 0.25 0.25 0.25 0 — 2 梁底 （洪水期有大漂流物） 1.50 1.00 1.50 1.25 0.75 0.50 3 梁底（有泥石流时） 1.00 — 1.00 1.00 4 支承垫石顶 0.25 — 0 — 5 拱肋和拱圈的拱脚 0.2 — 0 0 注：表中的Δh，《铁路桥涵设计规范》系表示根据河流具体情况，分别考虑壅水、浪高、河湾超高、河床淤积、局部股流涌高等影响的高度。 ? 表1-2-1-2? 涵? 洞? 净? 空? 高? 度 涵洞类型 涵洞净高 圆???? 涵 拱??? 涵 矩? 形? 涵 ≤3 ≥H/4 ≥H/4 ≥H/6 ＞3 ≥0.75m ≥0.75m ≥0.5m ? 1.2.2 桥梁长度过洪能力及桥梁冲刷的组成 在既有铁路上有不少桥梁就因桥梁长度过洪能力不足，造成桥台背后路堤被冲毁（有时认为扒开路堤放水保桥），事后不得不进行扩孔以满足过洪要求。桥梁长度过洪能力，一般以冲刷系数间接地反映出来，《铁路桥涵设计规范》规定的容许冲刷系数见表1-2-2。 ? 表1-2-2? 容? 许? 冲? 刷? 系? 数 河?? 流?? 类?? 型 冲? 刷? 系? 数 附??? 注 山区 峡谷区 ≤ 1.2 无? 滩 开阔区 ≤ 1.4 有? 滩 山前区 稳定段 ≤ 1.4 — 变迁性河段 按地区经验确定 — 平原区 ≤ 1.4 — ? 注：宽浅河流平均水深≤1.0m时，容许冲刷系数按地区经验决定。 ?? ?一般来说，在容许冲刷系数范围内，桥梁长度虽能满足过洪能力的要求，但冲刷仍不可避免要发生，还必须从抗冲刷的角度确定埋置深度。这里所说的冲刷是广义的，不仅包括桥墩或桥台阻水产生在其周围的局部冲刷和因全部桥渡建筑物压束水流而在桥孔范围内产生的一般冲刷，还应包括河流本身的天然冲刷（河流侵蚀及洪峰下切、溯源冲刷、集中冲刷等）以及桥址上游水利设施带来的冲刷，如水库下游的清水冲刷、溃坝冲刷等。对某一具体桥渡工程而言，是其中几类冲刷综合形成的最大冲刷深度。桥渡冲刷组成见表1-2