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第五章 调治构造物简介 桥涵水文 桥涵水文 桥涵水文 第五章 调治构造物简介 在桥位及其上下游附近河段上修建的调治水流、改善桥位河段水流条件,使桥孔通畅排水输沙;或为稳定桥位河段、防止河道不利演变威胁桥渡安全;或为固定河岸,借以保护桥梁和桥头引道路堤等的河道整治建筑物,统称为桥渡调治构造物。 一、调治构造物作用与类型 1.作用 调治水流、整治河道,使通过桥孔的水流均匀顺畅;防止桥位附近河床和河岸产生不利变形,以确保安全和桥梁墩台和桥头引道的正常运作。 2.类型 导流构造物 作用是引导水流平顺通过桥孔,提高桥孔泄洪能力,减少对桥下河床的集中冲刷,减缓冲刷进程,以不同的程度扩散和均匀分布桥下河床冲刷,减少对桥台和引道路堤的威胁。 包括:导流堤、梨形堤和截流坝。 第五章 调治构造物简介 2.类型 挑流建筑物 按需要剧烈地改变水流方向,将水流部分或全部挑离被冲刷的河岸,束水归槽,形成新的整治岸线、改善水流条件、保护路基及河岸,对水流的结构影响较大。 包括:丁坝、挑水坝、顺坝和格坝。 第五章 调治构造物简介 2.类型 固底建筑物 用以防止河床冲刷下降,使河床保持在一定的高程上。 包括:浅坝(顶面低于河床面或与河床面齐平的丁坝)、拦沙坝和挑坎 边坡加固建筑物 用以防护导流堤、桥头引道路堤以及桥址上下游河岸,因受水流冲刷、流冰和漂浮物撞击以及风浪侵袭等需要进行防护加固的部分。 包括:浆砌或干砌片石、铁丝石笼及抛石等 第五章 调治构造物简介 第五章 调治构造物简介 二、导流堤 1.什么情况下设置导流堤? 主要视河滩流量占总流量的比例而定。 通常认为,单侧河滩阻断河滩流量占总流量的15%以上,双侧河滩阻断河滩流量占总流量的25%以上,须设置导流堤;小于上述数值时,可设置梨形导流堤;小于5%时,加固桥头锥形护坡即可。 当河滩水深小于1m或桥下一般冲刷前平均流速小于1.0m/s时,一般也不需设置导流堤。 第五章 调治构造物简介 2.导流堤的平面线形 直线形 曲线形 椭圆堤:上游为椭圆形,下游为圆弧和直线的组合堤。 圆曲线组合堤:包尔达可夫型 一般认为:上游坝的形状,其近坝端处曲率应大,近坝根处的曲率应小,曲率变化近似于椭圆曲线;下游坝的形状可近似于直线,其轴线与水流方向的夹角以小于5°~6°为宜,相当于水流压缩后的扩散角;曲线形上游坝与直线形下游坝之间可用圆弧连接。 第五章 调治构造物简介 第五章 调治构造物简介 3.导流堤的布设 (1)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堤;如果河流两侧的河滩大小不一,则可在河滩较大的一侧设置曲线导流堤,而在河滩较小的一侧设置直线型导流堤。 (2)河湾建桥时,凹岸一侧布设直线型导流堤,凸岸一侧布设曲线型导流堤。 (3)单侧河滩阻断流量小于总流量的15%,或双侧河滩阻断流量小于总流量的25%时,可设置梨形堤;当桥与河槽正交,但一侧引道伸向上游与滩地斜交,此侧桥头可布设梨形堤,并在引道上游一侧设置丁坝群加强防护,与滩地正交的另一侧引道桥头可布设直线型导流堤。 第五章 调治构造物简介 3.导流堤的布设 (4)斜交桥位,河槽两侧河滩对称分布时,通常在桥位与河流锐角相交一侧,布设梨形堤,另一侧则布设两端带曲线直线型导流堤。 (5)变迁性河段、冲积漫流性河段、洪水含沙量大足以形成泥沙的河流,宜布设长堤,也称封闭式导流堤。 (6)当河滩阻断流量较小且流速不大时,可在滩地一侧设梨形堤;在变迁性河段上,但岸坎不漫溢洪水并具有合适的地形条件时,可布设梨形堤与长堤组合导流构造物。 (7)当河滩阻断流量小于总流量的5%时,只需加固桥头锥坡体;当桥下冲刷前河滩平均流速小于1m/s,且在地形上也无需修建导流堤时,可不设置导流堤。 第五章 调治构造物简介 第五章 调治构造物简介 三、丁坝 丁坝设置于桥头引道的一侧或河岸边上,其作用是将水流挑离桥头引道或河岸,束水归槽,并使泥沙在丁坝后部淤积,形成新的水边线,以达到改变水流流向,改善流动条件,保护路基或河岸的目的。 1.丁坝类型 淹没式丁坝,常用于中水调治,对长流水的河槽能起整治和稳定河岸的作用; 非淹没式丁坝,常用于挑开高洪水流保护河岸和河滩引道路堤。 第五章 调治构造物简介 淹没式丁坝一般斜向上游(上挑),坝轴线与水流方向的交角约100°-105°,在凸岸且流速较小时,可以布置成正挑丁坝; 非淹没式丁坝一般斜向下游(下挑),坝轴线与水流方向的夹角60°-75°,对于凸岸且流速不大时,也可布置成正挑丁坝。 第五章 调治构造物简介 2.丁坝间距 第五章 调治构造物简介 丁坝长度越大,坝头冲刷越深,挑水
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