中華人民共和國行業標準JTGC30—2002公路工程水文勘測設計規范HydrologicalSpecificationsforSurveyandDesignofHighwayEngine2002-05-15發布中華人民共和國交通部發布中華人民共和國交通部文關于發布《公路工程水文勘測設計規范》該標準由河北省交通規劃設計院主編并負責解釋，人民交通出版社出版。希各單位二〇O二年五月十五日關于變更《公路工程水文勘測設計規范》標準編號的通知根據交通部《關于發布<公路工程標準體系>的通知》(交公路發[2002]288號)的件要求，《公路工程水文勘測設計規范》的編號由原標準號JTJ062—2002變更為JTG二OO二年十月二十八日根據交通部公路司公技字[1998]70號文通知，由河北省交通規劃設計院為主編單莊市建設南大街70號，郵編：050011)并抄中建標公路工程委員會江西省交通設計院長安大學(原西安公路交通大學)徐厚福高冬光宋志朝公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范 12術語 23各勘測設計階段的工作內容和要求 33.1可行性研究階段 33.2初步設計階段 33.3施工圖設計階段 44水文調查與勘測 54.1一般規定 54.2水文調查 54.3水文勘測 64.4洪水觀測 65設計洪水分析與計算 85.1一般規定 8 85.3利用歷史洪水位推算設計流量 95.4設計流量計算的其他方法 5.5設計水位 5.6設計洪水過程線 6橋孔設計 6.1一般規定 6.2橋孔長度 6.3橋孔布設 6.4·橋面設計高程 7.1一般規定 7.2河床自然演變沖刷 7.3橋下一般沖刷計算 7.4墩臺局部沖刷計算 7.5特殊情況的沖刷計算 207.6墩臺基底最小埋置深度 20 218.1布設原則 218.2水文調查與勘測 218.3水文計算 8.4孔徑設計 8.5沖刷防護 249.1一般規定 24公路工程標準規范匯編全書公路工程標準規范匯編全書·勘測卷29.2水文調查與勘測 9.3水文分析與計算 9.4浸水路基高度 9.5沖刷防護 2710特殊地區橋梁水文勘測設計 10.1水庫地區 10.2泥石流地區 10.3平原低洼(河網)地區 3210.4巖溶地區 10.5倒灌河段 10.6潮汐河段 3611調治工程 11.1一般規定 11.2導流堤布設及沖刷計算 11.3.丁壩布設及沖刷計算 附錄A河段分類表 附錄B墩形系數及墩寬計算 42附錄C巖石地基橋墩沖刷及基底埋深 46附錄D本規范用詞說明 附件《公路工程水文勘測設計規范》(JTGC30—2002)條文說明 49 51 523各勘測設計階段的工作內容和要求 4水文調查與勘測 5設計洪水分析與計算 6橋孔設計 567墩臺沖刷計算及基礎埋深 588小橋涵水文勘測設計 9路基水文勘測設計 10特殊地區橋梁水文勘測設計 6411調治工程 74公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范1.0.2本規范適用于新建和改建公路的水文勘測設計。1公路工程標準規范匯編全書公路工程標準規范匯編全書·勘測糞22術語2.0.1橋下凈空安全值safetyvalueofheadroomunderthebridgesuperstructure設計水位加各種可能發生的水位增高值后，或最高流冰水位以上預留的安全值。2.0.2水文斷面computingsectionforhydrology為進行水文觀測和水文分析計算而選定的河流橫斷面。2.0.3基本河槽寬度basicwidthofriverchannel多年洪水過程作用下形成的河槽平均寬度，由河相關系確定。2.0.4允許(不沖刷)流速thepermitvelocityfornoscour橋涵和排水計算時，保證不出現沖刷所采用的允許流速。2.0.5起動流速thresholdvelocity河床床面泥沙隨流速和床面切應力增大，從靜止開始運動的臨界流速。2.0.6起沖流速theapproachvelocityduringinitialscourofpier橋墩迎水面兩側的泥沙，在繞流切應力作用下開始移動時，所對應的墩前行近流速。2.0.7中泓線midstreamofchannel河流各橫斷面表面最大流速點的連線。河流各橫斷面最大水深點的連線。2.0.9波浪高度waveheight水面風浪的波谷到波峰的高度。波浪沿坡面向上的爬高，以靜水面算起的豎直高度。波浪遇橋墩后發生變形，在墩柱迎水面產生的水面壅高。洪水漲水時，橫斷面上主流水面的局部壅高。2.0.13涉河工程structuresinriveraffectingthebridgeengi河流上對工程有影響的所有構造物。公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范3各勘測設計階段的工作內容和要求3.1可行性研究階段3.1.2水文勘測設計的資料整編可按以下2)沿線地形類別；5)歷年地區洪澇災害(淹沒水位和時間);2水系圖5小橋涵設置一覽表3.2初步設計階段3.2.2水文勘測和分析計算成果整編可按以下要求進行：1說明3公路工程標準規范匯編全書公路工程標準規范匯編全書·勘測卷43.3施工圖設計階段公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范4水文調查與勘測4.1一般規定4.2水文調查5公路工程標準規范匯編全書·勘測卷公路工程標準規范匯編全書·勘測卷4.3水文勘測6情況取1~2個。64.4洪水觀測水尺間距(m)公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范2流速觀測不少于一個洪峰過程，每個洪峰至少峰前觀測2次，峰頂附近觀測1次，峰后觀測27公路工程標準規范匯編全書·公路工程標準規范匯編全書·勘測卷85設計洪水分析與計算5.1一般規定一二三四5.2利用實測流量系列推算設計流量 公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范 99 5.3利用歷史洪水位推算設計流量公路公路工程標準規范匯編全書;勘測卷 局部水頭損失系數。向下游收縮時，取-0.1~0;向下游逐漸擴散時，取0.3～0.5;向下游突然擴散時，取0.5~1.0。3當調查的歷史洪水位處于洪水水面線有明顯曲折的穩定非均勻流河段時，可按下式試算水面公路工程水文勘測設計規范6公路工程水文勘測設計規范6 5.4設計流量計算的其他方法5.5設計水位5.6設計洪水過程線公路工程標準規范匯編全書·勘測卷公路工程標準規范匯編全書·勘測卷公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范6橋孔設計6.1一般規定6.2橋孔長度公路工程標準規范匯編全書公路工程標準規范匯編全書·勘測卷 Q—頻率為2%的洪水流量(m3/s)。6.3橋孔布設心公路工程水文勘測設計規范心公路工程水文勘測設計規范橋下凈空安全值(m)橋下凈空安全值(m)公路工程標準規范匯編全書公路工程標準規范匯編全書·勘測卷7墩臺沖刷計算及基礎埋深7.1一般規定7.2河床自然演變沖刷7.3橋下一般沖刷計算公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范注：(1)系數μ是指墩臺側面因漩渦形成滯流區而減少過水面積的折減系含沙量p(kg/m3E公路工程標公路工程標準規范匯編全書·對測卷砂細小中中粗大圓礫小小中中大大7.3.2黏性土河床的一般沖刷，可按下列公式計算，7.4墩臺局部沖刷計算公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范公路工程標準規范匯編金書·公路工程標準規范匯編金書·物測卷7.5特殊情況的沖刷計算7.6墩臺基底最小埋置深度橋梁類別05公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范8小橋涵水文勘測設計8.1布設原則8.2水文調查與勘測公路工程標準規范匯編全書：勘測卷公路工程標準規范匯編全書：勘測卷8.3水文計算8.4孔徑設計涵洞進口凈高h?(m)公路工程水文勘測設計規范8.5沖刷防護勘測卷9.1一般規定9.2水文調查與勘測9.3水文分析與計算水流與路基夾角βp公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范M’A0橋臺前緣至最大壅水高度點的水面橫坡可按下式計算；公路工程標準規范匯編全書公路工程標準規范匯編全書·勘測卷000注：(1)表列K?值可內插求算?；蚬饭こ趟目睖y設計規范公路工程水文勘測設計規范9.4浸水路基高度公路工程標準規范匯編全書·公路工程標準規范匯編全書·勘測卷10.1水庫地區公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范。 公路工程標準規范匯編全書公路工程標準規范匯編全書·勘測卷10.2泥石流地區公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范H?=K?N.h。公路工程標準規范匯編全書·勘測卷公路工程標準規范匯編全書·勘測卷10.3平原低洼(河網)地區公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范 公路工程標準規范匯編全書·公路工程標準規范匯編全書·勘測卷 公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范10.5倒灌河段公路工程標準規范匯編全書·勘測卷公路工程標準規范匯編全書·勘測卷公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范AwA—分別為計算斷面及附近測站的年平均海平面(m);R、R,分別為計算斷面及附近測站同期各年最高(低)潮位平均值與平均海平面的差值(m)。H!按短期觀測資料推求的高潮累積頻率10%或低潮累積頻率90%的潮位值(m);r——短期觀測資料中的平均潮差(北方港口不應用冬季潮差)(m);2位于潮沙河段的中、下游區段，可按本規范(6.2.1-1)式、(6.2.1-2)式計算乘以1.05~1.15系5橋下凈空及橋面設計高應符合本規范6.4節的規定，并應考慮海水碎浪高度對橋梁結構濺蝕的10.6.4橋梁的一般沖刷和局部沖刷可按本規范第7章的有關公式計算，但應考慮設計條件下各種書短堤或短橋長堤。11.1.4導流堤的設計洪水頻率應與橋梁的設計洪水頻率相同，其他類型的調治工程的設計洪水頻11.1.5位于河槽內的調治構造物基底應埋入總沖刷線以下不小于1m;位于河灘時應埋入總沖刷線11.2.1當單側河灘的河道，橋梁引道阻斷的流量占設計總流量總流量分為兩部分，橋梁的一側引道阻斷的流量占該側流量15%時，可考慮設置導流堤；小于上述數11.2.5導流堤斷面宜為梯形，其頂寬和邊坡可按表11.2.5采用。當堤高大于12m或坡腳長期浸上游側H=H?+△H——橋臺中線下游導流堤堤頂最低高程(m);公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范I——橋位河段天然洪水比降(以小數計)。L?-----橋臺前緣至岸邊的河灘路基長度(m);△h--按本規范式(9.3.3-1)計算的最大壅水高度(m);△h?'——按本規范式(9.3.3-6)計算的最大壅水高度(m)。11.3丁壩布設及沖刷計算3不透水丁壩垂直于流向的投影長度，不宜超過河槽寬度的15%;透水性達到80%的丁壩，垂直于流向的投影長度不宜超過河槽寬度的25%。4視河岸土質及水流等情況，可將壩根嵌入河岸3～5m,或加固壩根上游河岸8～10m,下游河岸整治水位確定，壩頂宜設0.25%～2%的縱坡。透水丁壩的高度應使漂浮物能在壩頂通過。1路基護坡及其他調治工程基礎的沖刷防護宜采用垂直或上挑淹沒式丁壩和潛壩。11.3.3下挑非淹沒式丁壩與水流交角宜為60°~75°;上挑淹沒式丁壩與水流交角宜為100°~公路工程標準規范匯編全書·公路工程標準規范匯編全書·勘測卷河流類型河段類型序號分類山區河流1.在平面上多急彎卡口比降緩陡相連卵石運動1.河流穩定，變形多為單向的切蝕作用，速度相當2.峽谷河段的進口或窄口的上游，受壅水的影響的順粒較細的沉積物，且多蓋，河床比降大，多V型或U型多呈U型，灘、槽分明，各級洪水流向基本一致πⅢ平原區河流1Ⅲ1.平原區河流，平面外形彎曲型、寬灘型和游蕩型出地面，靠兩倒堤防束水形，通常橫斷面上灘槽分明在河彎處橫斷面呈斜三角多為沙、粉沙和黏粒；但也有推移質1.順直微彎河段，中水河錯分布；洪水時邊準向下游替變遷趨勢3.彎曲型河段，凹沖凸周而復始的凹沖凸淤，隨著凹岸側沖副下切和侵蝕，彎頂橫移下行，凸岸側成架皮同時彎曲路徑加長，阻力加5.游蕩型河段，河植寬洪水主流均基本穩河灣發展下移，主流在河植內裸動交替變遷的趨勢；寬灘河段泛澄寬度幾公里，灘樟寬度比、流量比都較大灘流速小，槽流mI次穩定彎曲mzⅢv不穩定公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范河流類型河段類型河流特性及河床演變特點序號分類山前區河流山前V不穩定山口較遠，其下多是比較穩2.沖積漫流河段，距山口地勢單調平坦，水流出山口積扇1.河床比降介于山區和10%;但沖積漫流河段有時2.流速介于山區與平原區之間，洪水時河精平均流原區往攜帶大量細顆粒泥沙(開1.山前變遷型河段，泥沙與河床演變特點有類似平降和泥沙顆粒皆大于平原更為兇猛迅速奔突沖擊，有很大的破壞力。洪水后，河床支漢縱漫灘，是最不穩定的河段；河床有可能淤高內擺動，幅度大，變寬；后者主流在河槽內擺動，幅度小。游征，床面逐年淤高，三角口V1.三角港河口段為凹向2.三角洲河口段為凸出口：河口段沙洲林立，支沒比降一般小于0.1%,流沙顆粒極細，多為最移質(進入河口后),由于受潮匯造成泥沙顆粒的絮凝現象，促進了泥沙的淤積，洪能有河床沖劇。因此很多河口段河床的沖淤變化很明顯區別要點同形態三角口段，遇到這類場合，應根據具體河段的實際情況，分析其穩定性，決定采用何種勘測設計(2)表中序號表示河段的穩定程度，序號愈小，河段愈穩定；反之，愈不穩定公路工程標準規范匯編全書·公路工程標準規范匯編全書·勘測卷編號不不2不帶聯系梁：K?=1.00K00(為了簡化可按圓端墩計算KK0編公路工程水文勘測設計規范編公路工程水文勘測設計規范編中中墩形示意圖中5KαK0圓端4注：沉井與墩身的K相差較大時根據h,h?的大小，在兩線間按比例定點取值。與水流正交時K?=Kε0注：沉井與嫩身的Kg相差較大時根據h,?的大小，在兩線間按比例定點取值書編號墩形示意圖墩形系數Kε89VVK'k=1.0可省略);Bm——樁群垂直水流方向的分布寬度；當承臺底面低于一般沖刷線時，按上部計算，承臺底面相對高度在O≤h?/h≤1,0為港沒柱體折減系數；KKg?B?——按承臺底處于一般沖刷線計算；Kh?——墩身承臺減少系數；Ky,V,V?,V°?,n?見65-1公式；K、Kme見編號(9)公路工程水文對測設計規范公路工程水文對測設計規范編號墩形示意圖墩形系數Kε橋墩計算寬度B;流向A子圍堰按下式計算局部沖刷深度h?K——大直徑圍堰群樁墩形系數；按下式計算局部沖刷h,計)水流樁附錄C巖石地基橋墩沖刷及基底埋深橋梁座數度(m)極軟巖巖，炭質良，用手可捏成散砂，淋濾現象明顯度小于5MPa,用鎬、鍬易挖動者2Ⅱ軟質巖巖、泥質砂質頁巖、砂頁巖互礫巖等粒黏土等組成。膠結物以泥質、鈣質9公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范水季平均水位至巖面的距離分橋梁座數度(m)Ⅲ硬質巖巖等9公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范66公路工程標準規范匯編全書·公路工程標準規范匯編全書·勘測卷2002年3月公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范公路工程標準規范匯編全書·公路工程標準規范匯編全書·勘測卷教2術語公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范3各勘測設計階段的工作內容和要求3.1可行性研究階段3.2初步設計階段3.3施工圖設計階段公路工程標準規范匯編全書·公路工程標準規范匯編全書·勘測卷4水文調查與勘測下表1作出可靠性評價。誤差范圍兩個水文斷面計算的流量值，其允許誤差不能超過5%,如超出此誤差，應分析原因。對于水面不寬的4.3.2河段比降的測繪范圍規定為水文斷面下游1倍河寬，水文斷面上游2倍河寬，包括橋位及其公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范5設計洪水分析與計算5.2利用實測流量系列推算設計流量5.4設計流量計算的其他方法5.6設計洪水過程線公路工程標準規范匯編全書公路工程標準規范匯編全書·勘測卷6.1一般規定6.2橋孔長度公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范6.3橋孔布設6.4橋面設計高程公路工程標準規范匯編全書·公路工程標準規范匯編全書·勘測卷7墩臺沖刷計算及基礎埋深7.1一般規定7.2河床自然演變沖刷7.3橋下一般沖刷計算公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范7.4橋墩局部沖刷計算公路工程標準規范匯編全書·勘測卷公路工程標準規范匯編全書·勘測卷流對河床泥沙的沖刷作用與河床泥沙抗沖作用達到平衡時，沖刷則停止了。這時沖刷坑外緣與坑底的a)立面圖2是根據模型試驗、江西省寧河大橋6號墩觀測資料繪出的沖刷深度與墩前行近流速的關系曲線。從圖中可以看出，橋墩局部沖刷深度與墩前行近流速V有關。當行近流速V逐漸增大到一定數值當V繼續增大時，沖刷坑逐漸加深和擴大，沖刷坑深度h與墩前行近流速V近似直線關系。行近流速V增大到河床泥沙起動流速時，床面泥沙大量起動，上游來的泥沙有些將滯留在沖刷坑內。因此，當行近流速Y(cm/g)b)江西省寧河大橋6號墩實測粒徑等。這些因素與沖刷深度之間關系十分復雜。1964年我國公路、鐵路部門根據我國各類河段52這兩公式結構較為合理，反映了沖刷深度隨行近流速的變化關系，并考慮了底沙運動對沖刷深度的影式(7.4.1-7)、(7.4.1-8)系局部沖刷式(65-1)的修正式。該式刊布后未發現異議，故仍納入公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范7.5特殊情況的沖刷計算7.6墩臺基底最小埋置深度公路工程標淮規范匯編全書?？睖y卷公路工程標淮規范匯編全書?？睖y卷8小橋涵水文勘測設計8.2水文調查與勘測8.5沖刷防護公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范9.2水文調查與勘測9.3水文分析與計算9.4浸水路基高度9.5沖刷防護2002年1月)有關公式計算。10特殊地區橋梁水文勘測設計*10.2泥石流地區公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范容重(kN/m3)由黏土、粉砂、礫石、塊石等組成，含有大量的黏土和以碎塊石和砂礫為主，含有少量黏土和粉砂固、液兩相物質組成的黏稠漿體，以相同的速度作整體運動，具層流性質、有陣流和“龍頭”現象向性弱，彎道爬高明顯固、液兩相物質不能組成黏稠的漿體，渾水或稀泥漿流速大于粗粒固體物質的運動速度，具有匯水區域內的溝谷形態山溝沖溝開始發育，多細溝等形式，下切深度較小“U”型，上游溝床已多為基巖以深層滑坡、大型崩塌及錯落泥石流性質以黏性為主開始發育，扇面較小公路工程標準規范匯編全書公路工程標準規范匯編全書·勘測卷10.3平原低洼(河網)地區公路工程水文勘測設計規范公路工程水文勘測設計規范公路工程標準規范匯編全書公路工程標準規范匯編全書·勘測卷適用范圍K程Ω設計降雨天數(d)淮北平原地區3河南省平原地區豫南地區1豫東地區豫北地區山東省沂沭泗地區湖西地區3邳蒼地區1河北省黑龍港地區33河北省平原地區3山西