橋渡設計
正文
以橋樑為主體包括橋頭引線、導流堤等跨越河流、深谷、低洼地帶的全部建築物稱橋渡（圖1）。為使橋樑安全跨越河流所進行的橋位選擇；按規定的洪水頻率，推算洪水流量，計算橋樑孔徑；確定通航淨空、橋面高程；計算基礎埋深；設計橋頭引線和導流建築物等全部工作，稱橋渡設計。
橋渡設計②河流水文及地形條件。橋位應選擇在河岸、河灘、主槽位置較為穩定的地段，使橋在建成後少受水害。在作決定前應充分聽取各方意見。對於通航河流，橋位應選在上下游均有稍長的直段航道處，且洪水位和常水位流向要基本一致;在有鄰橋處，須使兩橋不要太靠近,且橋墩位置須彼此對齊；在有流冰、流木或可能有飄浮物的河流中，不可在河灣處設橋，以免堵積壅水，將橋推倒;在兩河交會處，流向易變，沖淤難料，不宜設橋;在河中有沙洲處，河水總流量在各河叉內的分配常有變化，每河叉均需按可能分配到的最大流量設定橋樑孔徑，與無分叉河段相比，設計孔徑加大；在水庫區內設橋，將因水過深過大而增加造價，在水庫下游不遠處設橋，應注意清水所造成的沖刷，有時還應考慮潰壩可能造成的災害。為降低造價，避免水害，橋位應選在河道較順直，主槽水深變化不大而位置穩定，河灘較窄較高（使引線或引橋工程量較省），河岸較高，且較平坦（使橋的總長不致加大，線路工程較省，施工場地容易安排，且不受汛期洪水威脅）之處；橋軸和河的主要流向應成正交。
③地質條件。在滿足最大沖刷深度的前提下，若在離地表不深處就有可靠的持力層，則可使墩台基礎工程數量較省，且使橋抗禦洪水沖刷的潛力較大。應儘量避免在各種不良地質如斷層、滑坡、土石流、軟土、溶洞等處設橋；在地震區，橋位應選在地基土不易液化處。
孔徑計算 為避免橋樑被汛期洪水沖毀，需要對橋位處的洪水流量、流速、水流斷面積等進行推算，以確定橋樑孔徑（見橋樑）。按照中國通例，重要線路上的橋樑孔徑，一般按百年一遇的洪水流量作為設計流量來計算。這需要蒐集橋位所在河段的水文資料，進行水文計算，先將設計流量和主槽相應的平均流速算出。假定在橋建成後的橋下水流斷面內的平均流速，能等於河流天然狀態時的主槽平均流速，則可以從設計流量推算出所需要的橋下水流斷面積。如果允許河床稍有沖刷以擴大水流斷面積，或允許橋下平均流速稍大於天然狀態主槽平均流速，則所需的（在沖刷之前）橋下水流斷面積小於上述推算值。所謂橋下水流斷面積，是指沿橋軸線的天然河道斷面（圖2）水流面積中,扣除被橋頭引線、橋墩台所占的部分後所餘留的面積。按此面積沿著設計洪水位的長度就是橋樑孔徑。在橋渡設計中,在按上述原理將泄洪所需的水流斷面積算出後,將橋墩台等所擋的面積考慮進去，即可從天然河道斷面圖上將所需的孔徑算出。進行橋式方案設計時，應使橋樑實際提供的孔徑不小於這一數值。
橋渡設計橋樑的通航水位及淨空高度確定後再將橋樑的建築高度加上，即可確定橋面高程。對於非通航河流的橋面高程，或由設計洪水位，或由流冰水位各加規定的餘量。此外，由於橋頭引線的路肩高程是和橋面高程緊密相連，一般還需在橋面高程確定後,將相應的路肩高程算出,並要求路肩高程高出設計洪水位一規定值。上述推算中，對河流因設橋而引起的壅水，以及風浪等高度，都應考慮。
計算基礎埋深 跨河橋樑墩台的明挖基礎和沉井(沉箱)基礎的基底必須埋置在最大沖刷深度之下約 2～5米（見橋樑基礎）。最大沖刷深度是由天然河床演變所引起的主槽深度變化，建橋後（沖刷前）所提供的水流斷面較天然情況為小所引起的沖刷（稱為一般沖刷），及橋墩阻水所引起的墩周圍的沖刷（稱局部沖刷）三者所形成的。對於後兩種沖刷可按橋渡設計當前採用的公式去推算。此外，在寒冷地區，基礎深度尚需設定在地基土的凍結線以下。
設計橋頭引線 橋頭引線（或稱橋頭引道）是指由橋頭附近連線於橋台的那一段線路。而對渡河橋則主要是指洪泛線內的河灘路堤。橋頭引線應同河流正交，借能縮短其長度；若需斜交,也應儘可能將與洪泛線（圖1）在上游一側成銳角相交的引線長度減短，以減輕水害。河灘土的承載力一般較低（由含水量大的淤泥所形成的則更低），修築引線的填土每因就地取材而採用物理性能較差的土，因此，引線需特殊設計，並需在施工中嚴格管理。必要時，可在橋式方案設計中用引橋和引線相比，從技術經濟上擇優選用。
設計導流建築物 導流建築物是設於橋樑附近，用以宣導洪水，保護河床、河岸的設施，包括導流堤、挑水壩、順壩與護岸等（圖1）。在橋頭引線的阻水面積較大時，若讓洪水沖向路堤根部再折向流入橋孔，則橋樑的邊孔處將因這種干擾而使水流發生漩流，造成沖刷而不利於排洪。因此，應當修建導流堤，將水流平順地引向橋孔。為使橋渡附近天然河道不致危及橋樑，常在天然河道內修築挑水壩(也稱丁壩)、順壩或護岸。挑水壩是從河岸伸向河流一段距離的堤壩，可將水流來勢挑向對面。順壩則是順著水流或平行河岸的堤壩。護岸是設定在河岸表層的保護物，可用塊石、混凝土板、木樁或柴排，以及覆植草皮等構成。橋頭引線的漫水邊坡一般應砌護坡，當需要時也可修建挑水壩。
參考書目
尚久駟編:《橋渡設計》,中國鐵道出版社,北京,1980。
