工程地质与桥涵水文教学PPT讲解.ppt

第四节 调治构造物 调治构造物基础埋深的安全值K由下确定 1.位于河槽内的调治构造物 河床土质为细颗粒的次稳定和不稳定河段时，K=1～2(m)；稳定河段时，K=1(m)。 2.位于河滩内的调治构造物，K=0.5（m）。 3、当不能达到要求的深度时，应设置平面防护措施。 第四节 调治构造物 各种调治构造物的布置形式、设计尺寸，均应结合河流特性、水文、地形、工程地质、通航要求和地方水利设施等综合考虑。情况复杂时应进行水工模型试验加以论证确定。本节仅介绍常见调治构造物布设的基本知识，具体设计要求可见《公路工程水文勘测设计规范》和有关书籍资料。 第四节 调治构造物导流构造物的选用 表14-7 第四节 调治构造物一、 导流堤 导流堤的平面形状一般为曲线形，如图14-5；有时也采用直线形（两端带有曲线）。曲线形导流堤水流绕堤流动，对过桥水流的压缩较大；直线形导流堤堤旁水流与堤分离，对过桥水流的压缩最大，在堤旁形成回流区，回流区内可产生泥沙淤积。堤形应根据调整桥下滩流、河床冲淤分布以及水流流向的实际需要加以选择。 一般当正交桥位，两侧有滩且对称分布时，可两侧布置对称性曲线形导流堤。当河流两侧河滩大小不一，则可在河滩较大的一侧设置曲线形导流堤，而在河滩较小的一侧（或河弯凹岸）设置直线形导流堤，如图14-4。 14-4 调治构造物示意图 图14-5 曲线形导流堤的平面形状 a)适用于不通航河流 图14-5 曲线形导流堤的平面形状b) 适用于通航河流 第四节 调治构造物一、导流堤 导流堤由上游堤段和下游堤段组成。上游堤段的头部称为堤端，与桥梁连接处称为堤根。当堤端直接遭受水流的冲击时，堤端则是保证导流堤稳定的关键部位，必须特殊加固。其局部冲刷深度的计算见规范所述。 第四节 调治构造物一、导流堤 根据导流堤的长短、上游堤端的不同设置位置，可分封闭式和非封闭式两种。对于河槽摆动很大的变迁性和冲积漫流性河段，为了逐渐缩窄河槽的摆动幅度，使水流和泥沙平稳地通过桥孔，并能保证堤后农田和村镇的安全，往往设置较长的导流堤，而且将上游堤端伸出泛滥边界之外，这种导流堤称为封闭式导流堤，如图14-6。一般情况下设置的导流堤不长，而且上游堤端在泛滥边界之内，这种导流堤称为非封闭式导流堤，仍如图14-4。 图 14-6 封闭式导流堤 第四节 调治构造物二、梨形堤 梨形堤的作用与导流堤相似，但导引河滩水流的作用较小。当桥位河段较小，流速又不大时；或者当河滩引道路堤凹向上游，为防止其路基遭受淘刷与改善桥梁边孔的过水条件，可设置梨形堤，如图14-7所示。 梨形堤的平面尺寸，临近桥孔部分可按导流堤的尺寸设计；在河滩部分，梨形堤末端与路堤设置两个反向圆弧连接，如图14-8。 图14-7 梨形堤与丁坝配合设置 图14-8 梨形堤平面示意图 第四节 调治构造物三、丁 坝 丁坝常设置于桥头引道路堤的上游一侧或河岸边上，如图14-7及图14-9。丁坝（又称挑水坝）有淹没式和非淹没式两种。淹没式丁坝的坝顶略高于常水位，洪水期被淹 没，它的挑流能力不大，主要起加速各丁坝间的泥沙淤积的作用，逐渐形成趋于导治线的新的水边线，常用于中水调治，对长年流水的河槽能起整治和稳定河岸的作用。非淹没式丁坝的坝顶高出设计洪水位,常用于挑开高洪水流，保护河岸和河滩引道路堤。 第四节 调治构造物三、丁 坝 丁坝在平面上的方向：淹没式丁坝一般斜向上游（为上挑），坝轴线与水流方向的交角约100°～105°；如果斜向下游，则漫过坝顶的水流将向丁坝根部集中，造成剧烈冲刷而冲走丁坝间的泥沙。在凸岸且流速较小时，可布置成正挑丁坝。非淹没式丁坝一般斜向下游（为下挑），坝轴线与水流方向的交角约60°～75°；对于凸岸且流速不大时，可以布置为正挑丁坝。有关坝与坝的间距、坝根的处理等具体设计问题不在此赘述。 图14-9 各种坝示意图 第四节 调治构造物四、顺坝与格坝 顺坝常与水流平行，直接布置在导治线上以防护河岸。顺坝一般为淹没式坝顶与中水位大致相平，上游端嵌入河岸，下游开口，以渲泄坝后水流。设于弯道段的顺坝，应有足够的长度，并随流势呈弯曲形。 格坝常配合顺坝使用，当顺坝较长，且与河岸间距较大时，可在顺坝与河岸之间设置一道或几道格坝加以支撑，并促以坝间淤积，防止坡或河滩受冲刷。格坝一端与顺坝正交或略斜交，格坝的间距一般在20m～30m 之间。 本章小结 建桥河段的冲刷有自然演变冲刷和一般冲刷、局部冲刷； 1、一般冲刷 一般冲刷深度hP系指桥下河床在一般冲刷完成后从设计水位算起的某一垂线水深。 （1）、河槽一般冲刷hP的计算公式有以下三类：第一类是按桥下河槽输沙平衡原理建立的64—2简化