Ở Việt Nam, tần suất lũ tính toán đối với công trình cầu đường được quyđịnh trong các quy trình, quy phạm, tiêu chuẩn thiết kế [22 TCN 18 79, TCVN40541998, TCVN 5729 1997, 22 TCN 272 01, 22 TCN 273 01, Quy phạmthiết kế kỹ thuật đường sắt]. Việc xác định tần suất lũ tính toán tuỳ thuộc vàoquy trình, tiêu chuẩn áp dụng. Tần suất lũ thiết kế đối với đường ôtô trong các quy trình, tiêu chuẩn thiếtkế hiện hành quy định trong bảng 1-3. Bảng 1 3 Tiêu chuẩn thiết kế cầu 22 TCN 272-01 và Tiêu chuẩn thiết kế đường ôtô 22 TCN 273-01 Cấp đường Loại Đường cao tốc, II và III IV đường cấp INền đường Như đối với cầu nhỏ và cốngCầu lớn và cầu 1: 100 1: 100 1: 50trungCầu nhỏ và cống 1: 100 1: 50 1: 25Rãnh 1: 25 1: 25 1: 25 Ghi chú: 1. Đối với các cầu có khẩu độ Lc10m và các kết cấu vĩnh cửu thì tần suất lũtính toán lấy bằng 1:100, và không phụ thuộc vào cấp đường. 2. Đối với đường nâng cấp cải tạo nếu có khó khăn lớn về kỹ thuật hoặc phátsinh khối lượng lớn thì cho phép hạ tiêu chuẩn về tần suất lũ tính toán nếu được sựđồng ý của cơ quan có thẩm quyền. 3. Đối với các cầu lớn, để đảm bảo mố, trụ không bị xói, cần phải tính toánkiểm tra xói trên cơ sở lũ 500 năm [trừ khi chủ đầu tư đưa ra tiêu chí khác]. Đường ôtô cao tốc Yêu cầu thiết kế TCVN 5729-1997 Tần suất tính toán mức nước lũ cho nền đường và công trình thoát nước là1%. Đường ôtô Yêu cầu thiết kế TCVN 4054-1998: Tần suất lũ tính toán đối với nền đường: Vtt80km/h tần suất là 2% Vtt60km/h tần suất là 4% Khi Vtt từ 20km/h đến 40km/h xét từng trường hợp cụ thể, thông thường tầnsuất là 4% và có luận chứng kinh tế kỹ thuật. Tần suất tính toán thuỷ văn cho các công trình trên đường: Cầu nhỏ và cống: như quy định đối với nền đường. Cầu trung và cầu lớn là 1% Các cầu lớn có thể có các quy định đặc biệt. Tần suất lũ thiết kế đối với đường sắt trong các quy trình, tiêu chuẩn thiếtkế hiện hành được quy định như sau: Quy phạm thiết kế kỹ thuật đường sắt khổ 1000mm Cao độ vai đường Cao độ vai đường của đường đắp dẫn vào cầu lớn, cầu trung và cao độ đỉnhvật kiến trúc điều chỉnh dòng nước cao hơn mặt nước ở vùng bị nước ngập phảixác định theo mực nước lũ tính toán. Mực nước tính toán ở đường chủ yếu theo lưulượng nước lũ tần suất 1%, ở đường thứ yếu theo tần suất 2%, mặt khác mực nướctính toán dùng để thiết kế còn xét đến mức nước quan trắc cao nhất [kể cả mựcnước lũ lịch sử cao nhất điều tra được một cách tin cậy].
Ngoài ra còn có các bộ phận khác như: Lớp phủ mặt cầu, lan can, hệ thống thoát nước, gối cầu, khe co giãn, …
Các kích thước cơ bản của cầu
– Các chiều dài cầu:
+ Khẩu độ thoát nước dưới cầu [L0]: Là chiều dài thoát nước dưới cầu được xác định trên cơ sở tính toán thủy văn dưới cầu theo tần suất thiết kế P%, đảm bảo sau khi xây dựng cầu không phát sinh ra hiện tượng xói chung và xói cục bộ quá lớn hoặc không tạo nên mực nước dềnh quá lớn trước cầu.
+ Chiều dài nhịp [Lnh]: Là khoảng cách tính từ đầu dầm bên này đến đầu dầm bên kia.
+ Chiều dài nhịp tính toán [Ltt]: Là khoảng cách giữa tim các gối của một nhịp.
+ Chiều dài toàn cầu [Lcau]: Là chiều dài tính từ đuôi mố bên này đến đuôi mố bên kia.
Lcau = Sum[Lnh]+ Sum[a] + 2.Lmo
Trong đó:
- Lnh: Là chiều dài của một nhịp.
- a: Khe hở giữa các đầu dầm.
- Lmo: Chiều dài của mố cầu.
– Các chiều cao thiết kế cầu:
+ Chiều cao tự do dưới cầu [H]: Là khoảng cách tính từ đáy KCN đến MNCN.
+ Chiều cao kiến trúc của cầu [Hkt]: Là khoảng cách tính từ đáy KCN đến mặt đường xe chạy.
+ Chiều cao của cầu [H1]: Là khoảng cách tính từ mặt đường xe chạy đến MNTN [đối với cầu vượt qua dòng nước] và đến mặt đất tự nhiên [đối với cầu cạn].
– Các mực nước thiết kế:
+ Mực nước cao nhất [MNCN]: Là mực nước lớn nhất xuất hiện trên sông ứng với tần suất lũ thiết kế P%. Dựa vào MNCN để xác định khẩu độ cầu tính toán và cao độ đáy dầm.
+ Mực nước thấp nhất [MNTN]: Là mực nước thấp nhất xuất hiện trên sông ứng với tần suất lũ thiết kế P%. Dựa vào MNTN để biết vị trí chỗ lòng sông nước sâu trong mùa cạn, căn cứ vào đó để xác định vị trí các nhịp thông thuyền. Ngoài ra còn xác định cao độ đỉnh bệ móng của trụ giữa sông.
Mực nước cao nhất và mực nước thấp nhất được xác định theo các số liệu quan trắc thủy văn về mực nước lũ, được tính toán theo tần suất P% quy định đối với các cầu và đường khác nhau.
+ Mực nước thông thuyền [MNTT]: Là mực nước cao nhất cho phép tàu bè đi lại dưới cầu an toàn. Dựa vào MNTT và chiều cao thông thuyền để xác định cao độ đáy dầm.
Theo Tiêu chuẩn 22TCN18-79, tần suất thiết kế để tính MNCN, MNTN cho cầu vừa, cầu lớn là 1%, MNTT là 5%. Hiện nay theo Tiêu chuẩn 22TCN272-05 không quy định.
- Xác định cao độ đáy dầm:
+ Đối với sông không thông thuyền, khi không có cây trôi đá lăn đáy dầm tại mọi vị trí phải cao hơn MNCN tối thiểu 0.5m. Khi có cây trôi đá lăn đáy dầm phải cao hơn MNCN tối thiểu 1.0m [cầu ôtô] và 1.5m [cầu đường sắt].
+ Tại những nơi khô cạn hoặc đối với cầu cạn, cầu vượt thì cao độ đáy dầm tại mọi vị trí phải cao hơn mặt đất tự nhiên 1.0m.