最新08第八章调治构造物
❖ 导流堤各断面的坝顶高程，可从上游端堤顶高程按水面比降来推算
16
第二节 丁坝
• 丁坝：一种与河岸或路堤成一定角度，深入水中的构造物。是一种广泛使 用的河道整治和维护水工构筑物。
• 丁坝常设置在桥头引道的一侧或桥梁附近的河岸一侧，特别是在凹岸的 一侧，将水流挑离桥头引道或河岸，并使泥沙在丁坝后部淤积，形成新的 水边线，以达到对凹岸及桥台保护的目的。
• 水流通过B点后，若导流堤平面线 型合理，将平顺的流到桥轴断面C 点，在桥下平顺的流出桥孔。
导流堤绕流的流线
10
二、导流堤的平面线形
• 椭圆堤
仍是美国联邦公路总署推荐的桥梁导流堤标准形式。前苏联1972年规范 推荐的导流堤形式，上游为椭圆形，下游为圆弧和直线的组合线型。 • 圆曲线组合堤 我国应用最多，1985年铁道部科院研究员陆浩等提出改进的，长度较短 的圆曲线组合堤。 • 梨形堤
14
《公路工程水文助测设计规范》推荐 导流堤堤头冲刷深度按下式计算：
式中：
h s 3 .3 7 (B L)0 .4 2F r0 .3 8h C m
hs—— 堤头冲刷深度 L—— 上游堤端至河岸距离
B—— 当另一侧河滩设导流堤时，为设计水位时水面总宽度；当两侧均设导
流堤，为设计水位线至河槽中泓线的距离。
18
1. 漫水丁坝：坝顶高程低于设计洪水位。
• 坝顶高程常取在相当于常水位或平均洪水位上下。洪水位时为漫水丁 坝，常水位及枯水位时为不漫水丁坝。这样，除洪水期以外的大部分 时间，丁坝工作在不漫水丁坝状态，有较大的调治水流和稳定河床的 作用。大洪水期间，丁坝坝顶淹没，不会过多阻挡水流，避免坝头过 深冲刷。被淹没的丁坝之间河底流速仍然很小，仍可发挥其护岸作用 。因此，桥头防护和沿河路基防护，漫水坝及漫水坝群应用较多。
08第八章调治构造物
主要内容
1.导流堤 2.丁坝 3.计算实例
如何设置导流堤？
河滩流量较大时，桥上游应修建导 流堤，引导上游水流和河滩水流逐 渐改变方向，形成平行水流，平顺 地通过桥孔，使桥下断面的流速、 水深及输沙等分布都较为均匀，避 免桥下和桥头出现集中冲刷。
导流堤
• 根据河滩流量占总流量的比例来确定， 一般认为，被河滩路堤阻断的河 滩流显占总流量的15％(单侧河滩)或25％(双侧河滩)以上时，需设置导流 堤；小于上述数值时，可设置梨形堤；小于5％时，加固桥头维坡即可。 当河滩水深小于1m，或桥下冲刷前的平均流速小于1m/s时，则不必设置 导流堤。
主要用于河滩流量不大或桥头引道凹向上游的桥位上。梨形堤的平面尺 寸，邻桥孔一侧可按一般曲线导流堤的尺寸采用，邻河岸的后侧部分用 反向圆弧连接，或再插一段直线与桥头引道连接。 • 封闭式长导流堤 修建在山前冲积扇和山前变迁性河段上。长堤使河槽逐渐缩窄引导水流 和泥沙平顺地通过桥孔。
11
梨形堤的布设
圆曲线组合堤（1985年 陆浩改进） 美国联邦公路总署标准1/4椭圆 a/b=2.5
2. 不漫水丁坝：坝顶高于设计洪水位
• 在平原区或半山前区的宽滩地段，水流易于摆动，流速较小。不漫水 丁坝挑水能力强，相应地坝头冲刷也很严重。常用于挑开高洪水流， 保护河岸和河滩引道路堤。
19
• 漫水丁坝
20
• 不漫水丁坝
21
丁坝长度
• 丁坝长度愈大，坝头冲刷愈深，挑流能力愈强，对上下游甚至对 岸的影响愈大，一般不宜采用过长的丁坝。
从上游堤段开始，沿堤的迎水面 坡脚有一条冲沟，延伸到桥下，再向 桥梁下游发展。导流堤迎水面坡脚最 大冲刷深度范围，在从上游堤头开始 到上游大约三分之一堤长的一段附近， 若导流堤平面线形不好，冲刷范围还 要扩大。 洪水退水过程中，导流堤上游端 背水面也将出现冲刷；同时，堤背水 面水位高，迎水面水位低，形成堤身 内渗透压力，也会引起导流堤破坏。
) R0
下游堤长度
Qte—— 导流堤所在一侧的路堤拦阻流量 Qxi —— 被阻挡较小一侧的天然流量
S xt
( 5 180
) R0
( d 180
) R2
36
R0
( d 180
) R2
Qda—— 被阻挡较大一侧的天然流量
K —— 与桥位河段水流宽深比有关的系数
13
三、导流堤冲刷
导流堤附近的流速分布和冲刷地形图
17
❖ 丁坝对上下游水流，甚至对岸都有一定影响，适合修建在较宽的河段， 在山区狭窄急流河段应慎用。
❖ 若需要防护的路堤或河岸较长，可采用数个丁坝组成的丁坝群进行水流 调治和河岸防是设 计的水边线或弯道凹岸的深沿线。导治线两端应与河岸平顺连接。
Fr——堤头行近水流弗若德数
Fr= v2/gh
H——堤头天然水深
Cm—— 边坡减冲系数
Cm=e-0.07m
m——边坡系数
15
四、导流堤的横断面和坝顶高程
❖ 导流堤横断面尺度按下表采用：
❖ 坝顶高程，上游堤头的高程应考虑设计水位沿堤长向上游的升高、桥 前壅水高度、波浪爬坡高度、床面淤积等水面升高，还应加0.25m的 安全值。
改进圆曲线组合堤： • 其平面轴线是由三种不同半径的
圆曲线构成。基本半径为：
B/h >1000 k 30
1000~500 25
500~200 20
<200 15
R0
=
B td k
(1+
1-E 10
)(
Q te Q td
) 7/8
E 1 Qxi Q da
R1=0.50R0, R2=0.25R0, Rd=R2,
9
一、导流堤的绕流
• 导流堤水流的绕流决定了导流堤合 理的平面线形，以与绕流流线配合 较好、堤长适当、设计施工简便的 线型为佳。
• 河滩水流弯曲绕过A点，这里水流 集中，流速大，水面雍高。然后， 水流转向沿导流堤流向桥孔。在B 点附近，水流相遇，形成第二个高 速 区 。 这 样 在 AB 范 围 内 ， 形 成 坝 头冲刷区。
上游堤长度
圆心角θ1=45° 圆心角θ2=45°~ 60° 圆心角θd=45°~ 60
• 式中： Btd、Qtd—— 导流堤所在一侧河滩宽度
和天然状态的河滩流量。 E —— 桥孔偏置率
S st
( 30 180
) R0
( 45 180
) R0
( 2 180
) R0
( R0 6
R1 ) ( 2 4 180
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第二节 丁坝
• 丁坝：一种与河岸或路堤成一定角度，深入水中的构造物。是一种广泛使 用的河道整治和维护水工构筑物。
• 丁坝常设置在桥头引道的一侧或桥梁附近的河岸一侧，特别是在凹岸的 一侧，将水流挑离桥头引道或河岸，并使泥沙在丁坝后部淤积，形成新的 水边线，以达到对凹岸及桥台保护的目的。
• 水流通过B点后，若导流堤平面线 型合理，将平顺的流到桥轴断面C 点，在桥下平顺的流出桥孔。
导流堤绕流的流线
10
二、导流堤的平面线形
• 椭圆堤
仍是美国联邦公路总署推荐的桥梁导流堤标准形式。前苏联1972年规范 推荐的导流堤形式，上游为椭圆形，下游为圆弧和直线的组合线型。 • 圆曲线组合堤 我国应用最多，1985年铁道部科院研究员陆浩等提出改进的，长度较短 的圆曲线组合堤。 • 梨形堤
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《公路工程水文助测设计规范》推荐 导流堤堤头冲刷深度按下式计算：
式中：
h s 3 .3 7 (B L)0 .4 2F r0 .3 8h C m
hs—— 堤头冲刷深度 L—— 上游堤端至河岸距离
B—— 当另一侧河滩设导流堤时，为设计水位时水面总宽度；当两侧均设导
流堤，为设计水位线至河槽中泓线的距离。
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1. 漫水丁坝：坝顶高程低于设计洪水位。
• 坝顶高程常取在相当于常水位或平均洪水位上下。洪水位时为漫水丁 坝，常水位及枯水位时为不漫水丁坝。这样，除洪水期以外的大部分 时间，丁坝工作在不漫水丁坝状态，有较大的调治水流和稳定河床的 作用。大洪水期间，丁坝坝顶淹没，不会过多阻挡水流，避免坝头过 深冲刷。被淹没的丁坝之间河底流速仍然很小，仍可发挥其护岸作用 。因此，桥头防护和沿河路基防护，漫水坝及漫水坝群应用较多。
08第八章调治构造物
主要内容
1.导流堤 2.丁坝 3.计算实例
如何设置导流堤？
河滩流量较大时，桥上游应修建导 流堤，引导上游水流和河滩水流逐 渐改变方向，形成平行水流，平顺 地通过桥孔，使桥下断面的流速、 水深及输沙等分布都较为均匀，避 免桥下和桥头出现集中冲刷。
导流堤
• 根据河滩流量占总流量的比例来确定， 一般认为，被河滩路堤阻断的河 滩流显占总流量的15％(单侧河滩)或25％(双侧河滩)以上时，需设置导流 堤；小于上述数值时，可设置梨形堤；小于5％时，加固桥头维坡即可。 当河滩水深小于1m，或桥下冲刷前的平均流速小于1m/s时，则不必设置 导流堤。
主要用于河滩流量不大或桥头引道凹向上游的桥位上。梨形堤的平面尺 寸，邻桥孔一侧可按一般曲线导流堤的尺寸采用，邻河岸的后侧部分用 反向圆弧连接，或再插一段直线与桥头引道连接。 • 封闭式长导流堤 修建在山前冲积扇和山前变迁性河段上。长堤使河槽逐渐缩窄引导水流 和泥沙平顺地通过桥孔。
11
梨形堤的布设
圆曲线组合堤（1985年 陆浩改进） 美国联邦公路总署标准1/4椭圆 a/b=2.5
2. 不漫水丁坝：坝顶高于设计洪水位
• 在平原区或半山前区的宽滩地段，水流易于摆动，流速较小。不漫水 丁坝挑水能力强，相应地坝头冲刷也很严重。常用于挑开高洪水流， 保护河岸和河滩引道路堤。
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• 漫水丁坝
20
• 不漫水丁坝
21
丁坝长度
• 丁坝长度愈大，坝头冲刷愈深，挑流能力愈强，对上下游甚至对 岸的影响愈大，一般不宜采用过长的丁坝。
从上游堤段开始，沿堤的迎水面 坡脚有一条冲沟，延伸到桥下，再向 桥梁下游发展。导流堤迎水面坡脚最 大冲刷深度范围，在从上游堤头开始 到上游大约三分之一堤长的一段附近， 若导流堤平面线形不好，冲刷范围还 要扩大。 洪水退水过程中，导流堤上游端 背水面也将出现冲刷；同时，堤背水 面水位高，迎水面水位低，形成堤身 内渗透压力，也会引起导流堤破坏。
) R0
下游堤长度
Qte—— 导流堤所在一侧的路堤拦阻流量 Qxi —— 被阻挡较小一侧的天然流量
S xt
( 5 180
) R0
( d 180
) R2
36
R0
( d 180
) R2
Qda—— 被阻挡较大一侧的天然流量
K —— 与桥位河段水流宽深比有关的系数
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三、导流堤冲刷
导流堤附近的流速分布和冲刷地形图
17
❖ 丁坝对上下游水流，甚至对岸都有一定影响，适合修建在较宽的河段， 在山区狭窄急流河段应慎用。
❖ 若需要防护的路堤或河岸较长，可采用数个丁坝组成的丁坝群进行水流 调治和河岸防是设 计的水边线或弯道凹岸的深沿线。导治线两端应与河岸平顺连接。
Fr——堤头行近水流弗若德数
Fr= v2/gh
H——堤头天然水深
Cm—— 边坡减冲系数
Cm=e-0.07m
m——边坡系数
15
四、导流堤的横断面和坝顶高程
❖ 导流堤横断面尺度按下表采用：
❖ 坝顶高程，上游堤头的高程应考虑设计水位沿堤长向上游的升高、桥 前壅水高度、波浪爬坡高度、床面淤积等水面升高，还应加0.25m的 安全值。
改进圆曲线组合堤： • 其平面轴线是由三种不同半径的
圆曲线构成。基本半径为：
B/h >1000 k 30
1000~500 25
500~200 20
<200 15
R0
=
B td k
(1+
1-E 10
)(
Q te Q td
) 7/8
E 1 Qxi Q da
R1=0.50R0, R2=0.25R0, Rd=R2,
9
一、导流堤的绕流
• 导流堤水流的绕流决定了导流堤合 理的平面线形，以与绕流流线配合 较好、堤长适当、设计施工简便的 线型为佳。
• 河滩水流弯曲绕过A点，这里水流 集中，流速大，水面雍高。然后， 水流转向沿导流堤流向桥孔。在B 点附近，水流相遇，形成第二个高 速 区 。 这 样 在 AB 范 围 内 ， 形 成 坝 头冲刷区。
上游堤长度
圆心角θ1=45° 圆心角θ2=45°~ 60° 圆心角θd=45°~ 60
• 式中： Btd、Qtd—— 导流堤所在一侧河滩宽度
和天然状态的河滩流量。 E —— 桥孔偏置率
S st
( 30 180
) R0
( 45 180
) R0
( 2 180
) R0
( R0 6
R1 ) ( 2 4 180
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08第八章调治构造物
Csm
1(h)0.5 h
Csm
10.5(h)0.5 h
式中：Δh——淹没深度即水面到坝顶的深度 Δh/h——淹没深度
• 丁坝下游的回流长度LH
LHLD C0 0 2h .0 L 5 D C0 2h(lnB BLD0.58)
式中：LH——丁坝下游沿河岸回流区长度 LD—— 丁坝阻水长度 C0—— 谢才系数
3
1.导流构造物 调治构造物 2.挑流构造物
3.防护构造物
①导流堤 ②梨形堤 ③锥坡体 ①丁坝 ②顺坝 ③挑水坝 ①堤岸防护 ②坡面防护 ③路基防护与加固
导流堤
常见的调治构造物
导流堤
调治构造物
丁坝
顺水坝
5
• 调治构造物的布设原则：
结合河段特性，水文、地形和地质等自然条件，桥头路堤位置， 通航要求，水利设施等因素综合考虑，兼顾两岸、上下游、洪水 枯水位，确定总体布置方案。
hs
3.37
L 0.42 B
Fr0.38hCm
=1.65(m)
• 导流堤最低冲刷线高程
H m i n H s h t h s 6 3 . 6 5 2 . 6 1 1 . 5 1 5 9 . 3 9 ( m )
28
End of chapter 8
29
作高程低于设计洪水位。
• 坝顶高程常取在相当于常水位或平均洪水位上下。洪水位时为漫水丁 坝，常水位及枯水位时为不漫水丁坝。这样，除洪水期以外的大部分 时间，丁坝工作在不漫水丁坝状态，有较大的调治水流和稳定河床的 作用。大洪水期间，丁坝坝顶淹没，不会过多阻挡水流，避免坝头过 深冲刷。被淹没的丁坝之间河底流速仍然很小，仍可发挥其护岸作用 。因此，桥头防护和沿河路基防护，漫水坝及漫水坝群应用较多。
桥梁调治构造物的日常养护及维修加固
后 ．在 形 成 整体 钢 箱 梁 的过 程 中完 成 的
。对 梁 体 的 外 观 进 行 检 查 ，确 认 无 不 允 许 在 节 段 存 放 期 间 出 现 不 均 匀 沉
缺 陷 后 ，进 行 喷砂 、 除锈 ．除 锈 等 级 为 Ｓ ａ ２ ． ５ 级 。除锈达标后进 行油漆 喷涂 ． 降 。钢 箱 梁 节 段 宜 单 层 堆 放 节 段 吊运 时应 采用 “ 四点 平 横起 吊” 的方 式 。
槽 形成 新 的水 流 方 向 ．以改善水 流条 件 ． 从 而 起 到 保 护 河 岸 的作 用 ，结 构 形 式 为
一
这 类 构 造 物 主 要 有 导 流 堤 、顺 坝
横 向 障碍 物 。丁 坝 、透 水 坝 等 属 于 这
桥 头 引 道 的正 常使 用 。 本 文 介 绍 桥 梁 调 等 。其 作 用 是 导 引 水 流 均 匀 平 顺 地 通 过 类 构造 物 。丁坝 根据 其高程 可 以分 为淹没 治 构 造 物 类 型 、 日常 养 护 应 注 意 的 几 个 桥 孔 ，提 高 桥 孔 泄 洪 能 力 以不 同 的程 式 与 非淹没 式 。淹没 式丁坝 的挑 流能 力不 问题及维修加固措施 。
度扩散 与均匀分布桥下河床； 中 刷 ，减 缓 大 ，不 会过 多地 阻挡 水流 ．避免 坝头 过深
为 了 保 护 桥 梁 墩 台 和 桥 头 引 道 的 冲 刷 进 度 ，从 而 减 少 对 桥 台和 引道 路 堤 冲 刷 ；非淹 没式 则挑 流能 力强 ，坝头 冲刷
正 常 运 行 和 桥 位 附 近 河 段 两 岸 的工 农 业 的 危 害 。 导 流 堤 的 平 面 位 置 、形 状 和 尺 较 严 重。 丁坝 的长度 越大 ．其挑 流能 力越 寸 大 小 ．取 决 于 桥 孔 长 度 桥 孔 位 置 、 强 ．但 相应 的坝 头； 中 刷越 深 ，对 上 下游 、
。对 梁 体 的 外 观 进 行 检 查 ，确 认 无 不 允 许 在 节 段 存 放 期 间 出 现 不 均 匀 沉
缺 陷 后 ，进 行 喷砂 、 除锈 ．除 锈 等 级 为 Ｓ ａ ２ ． ５ 级 。除锈达标后进 行油漆 喷涂 ． 降 。钢 箱 梁 节 段 宜 单 层 堆 放 节 段 吊运 时应 采用 “ 四点 平 横起 吊” 的方 式 。
槽 形成 新 的水 流 方 向 ．以改善水 流条 件 ． 从 而 起 到 保 护 河 岸 的作 用 ，结 构 形 式 为
一
这 类 构 造 物 主 要 有 导 流 堤 、顺 坝
横 向 障碍 物 。丁 坝 、透 水 坝 等 属 于 这
桥 头 引 道 的正 常使 用 。 本 文 介 绍 桥 梁 调 等 。其 作 用 是 导 引 水 流 均 匀 平 顺 地 通 过 类 构造 物 。丁坝 根据 其高程 可 以分 为淹没 治 构 造 物 类 型 、 日常 养 护 应 注 意 的 几 个 桥 孔 ，提 高 桥 孔 泄 洪 能 力 以不 同 的程 式 与 非淹没 式 。淹没 式丁坝 的挑 流能 力不 问题及维修加固措施 。
度扩散 与均匀分布桥下河床； 中 刷 ，减 缓 大 ，不 会过 多地 阻挡 水流 ．避免 坝头 过深
为 了 保 护 桥 梁 墩 台 和 桥 头 引 道 的 冲 刷 进 度 ，从 而 减 少 对 桥 台和 引道 路 堤 冲 刷 ；非淹 没式 则挑 流能 力强 ，坝头 冲刷
正 常 运 行 和 桥 位 附 近 河 段 两 岸 的工 农 业 的 危 害 。 导 流 堤 的 平 面 位 置 、形 状 和 尺 较 严 重。 丁坝 的长度 越大 ．其挑 流能 力越 寸 大 小 ．取 决 于 桥 孔 长 度 桥 孔 位 置 、 强 ．但 相应 的坝 头； 中 刷越 深 ，对 上 下游 、
桥涵水文课件第八章__调治构造物
普通高等教育“十一五”国家级规划教材 21世纪交通版高等学校教材
桥涵水文（第四版）
第八章 调治构造物
高冬光 李家春
王亚玲 编著 李朋丽 课件编制
高冬光校审
人民交通出版社
调治构造物
z
z
z
调治构造物是水毁防治工程结构物，用以调 节水流，引导水流均匀、顺畅地流过桥孔， 防止桥下断面和上下游附近的河床、河岸发 生不利变形，确保桥梁安全；或者引导水流、 调整水流结构，减少洪水对公路的冲刷。 调治构造物是桥梁工程的重要组成部分， 有时也是路基冲刷防护的手段，主要包括各 种形式的导流堤、丁坝及其他桥头防护工程。 在路基水毁防治中常见的有浸水挡土墙、护 坦等及其组合形式。
丁坝群防护边坡坡脚
使用一段时间后，个别丁坝的混凝土罩面已冲毁， 引起丁坝坝头损坏
丁坝对护坡与挡土墙坡脚的冲刷防护
丁坝汛期的挑流护岸作用
铁丝石笼丁坝罩面后
汛期丁坝对沿河公路的防护
丁坝群防护
挡土墙基础淘空
迎水面冲刷导致丁坝倾覆、断裂
丁坝坝头冲刷
hs = 1.95Fr
z
0.20
Az
0.50
丁坝布设应注意下列问题（续）
z
z z
视河岸土质及水流等情况，可将坝根嵌入河岸 3~5 m，或加固坝根上游河岸8~10 m，下游河 岸12~15 m。 严禁在泥石流沟上布设挑水丁坝。 若需要防护的路堤或河岸较长，可采用数个丁 坝组成的丁坝群，进行水流调治和河岸防护。 将各个坝头的连线设计成一条平滑的曲线或直 线，称为导治线。导治线是设计的水边线或弯 道凹岸的深泓浅。导治线两端应与河岸平顺连 接。
丁坝还分为漫水与不漫水
z
z
z
根据坝顶高程和设计洪水位的相对位置，可分为漫水丁 坝和不漫水丁坝两类。坝顶高程高于设计洪水位，称为 不漫水丁坝，挑水能力强，相应地坝头冲刷也严重。坝 顶高程低于设计洪水位的丁坝，称为漫水丁坝或淹没式 丁坝。 漫水丁坝的坝顶高程常取在相当于常水位或平均洪水 位上下。这样，洪水位时为漫水丁坝，常水位及枯水位 时为不漫水丁坝；除洪水期以外的大部分时间，丁坝工 作在不漫水丁坝状态，有较大的调治水流和稳定河床的 作用；大洪水期间，丁坝坝顶淹没，不会过多阻挡水 流，避免坝头过深冲刷。 被淹没的丁坝之间，河底流速仍然很小，仍可发挥其护 岸作用。桥头防护和沿河路基防护，漫水丁坝及漫路堤成一定角度，伸入水 中的构造物。丁坝将水流挑离河岸或路堤，使 坝下游的河岸或路堤，免受冲刷，形成有利的 水流结构和河床变形。特别是在河流弯道凹岸 的一侧，将水流挑离路基边坡、桥头引道或河 岸，使泥沙在坝后淤积，形成新的水边线，达 到对凹岸路堤及桥台防护的目的。
桥涵水文（第四版）
第八章 调治构造物
高冬光 李家春
王亚玲 编著 李朋丽 课件编制
高冬光校审
人民交通出版社
调治构造物
z
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z
调治构造物是水毁防治工程结构物，用以调 节水流，引导水流均匀、顺畅地流过桥孔， 防止桥下断面和上下游附近的河床、河岸发 生不利变形，确保桥梁安全；或者引导水流、 调整水流结构，减少洪水对公路的冲刷。 调治构造物是桥梁工程的重要组成部分， 有时也是路基冲刷防护的手段，主要包括各 种形式的导流堤、丁坝及其他桥头防护工程。 在路基水毁防治中常见的有浸水挡土墙、护 坦等及其组合形式。
丁坝群防护边坡坡脚
使用一段时间后，个别丁坝的混凝土罩面已冲毁， 引起丁坝坝头损坏
丁坝对护坡与挡土墙坡脚的冲刷防护
丁坝汛期的挑流护岸作用
铁丝石笼丁坝罩面后
汛期丁坝对沿河公路的防护
丁坝群防护
挡土墙基础淘空
迎水面冲刷导致丁坝倾覆、断裂
丁坝坝头冲刷
hs = 1.95Fr
z
0.20
Az
0.50
丁坝布设应注意下列问题（续）
z
z z
视河岸土质及水流等情况，可将坝根嵌入河岸 3~5 m，或加固坝根上游河岸8~10 m，下游河 岸12~15 m。 严禁在泥石流沟上布设挑水丁坝。 若需要防护的路堤或河岸较长，可采用数个丁 坝组成的丁坝群，进行水流调治和河岸防护。 将各个坝头的连线设计成一条平滑的曲线或直 线，称为导治线。导治线是设计的水边线或弯 道凹岸的深泓浅。导治线两端应与河岸平顺连 接。
丁坝还分为漫水与不漫水
z
z
z
根据坝顶高程和设计洪水位的相对位置，可分为漫水丁 坝和不漫水丁坝两类。坝顶高程高于设计洪水位，称为 不漫水丁坝，挑水能力强，相应地坝头冲刷也严重。坝 顶高程低于设计洪水位的丁坝，称为漫水丁坝或淹没式 丁坝。 漫水丁坝的坝顶高程常取在相当于常水位或平均洪水 位上下。这样，洪水位时为漫水丁坝，常水位及枯水位 时为不漫水丁坝；除洪水期以外的大部分时间，丁坝工 作在不漫水丁坝状态，有较大的调治水流和稳定河床的 作用；大洪水期间，丁坝坝顶淹没，不会过多阻挡水 流，避免坝头过深冲刷。 被淹没的丁坝之间，河底流速仍然很小，仍可发挥其护 岸作用。桥头防护和沿河路基防护，漫水丁坝及漫路堤成一定角度，伸入水 中的构造物。丁坝将水流挑离河岸或路堤，使 坝下游的河岸或路堤，免受冲刷，形成有利的 水流结构和河床变形。特别是在河流弯道凹岸 的一侧，将水流挑离路基边坡、桥头引道或河 岸，使泥沙在坝后淤积，形成新的水边线，达 到对凹岸路堤及桥台防护的目的。
桥涵水文知识点总结
第一章：河川径流1..地面径流：降落到地面上的水，除掉损失的一部分以外，在重力作用下沿着一定方向和路径流动形成的水流。
（地面径流长期侵蚀地面，冲成沟壑，形成溪流最后汇聚而成河流）河谷：河流流经的谷地。
河床：河谷底部有水流的部分。
河川径流：受重力作用沿河床流动的水流。
2.河流的基本特征: 河流断面，河流长度和河流比降。
3.流域：几何特征和自然地理特征。
4.山区河流特点：坡面陡峻，岩石裸露，汇流时间短，而且降雨强度大，以致洪水暴涨暴落,但持续时间短，水位和流量的幅度变化极大。
5.径流形成过程：一，降雨过程；二，流域蓄渗过程：三，坡面漫流过程;四，河槽集流过程。
（及其直接的关系）6.影响径流的因素：一，气候因素（包括降雨和蒸发）；二，下垫面因素。
7.水量补给来源：一，雨源类（秦岭，淮河以南地区）二，雨雪源类（华北，东北和部分西北地区）三，冰雪源类（西北地区新疆、青海等地）第二章水文统计原理1.水文现象特征：周期性、地区性和偶然性。
2.水文现象研究方法：成因分析法（小型）、地区归纳法（中型）、数理统计法（大型）。
3.频率：在一系列不重复的独立重复试验中，某一时间出现的次数与试验总次数的比值。
4.几率：在一定的条件可能出现也可能不出现，若用一个具体的数值表示出现的可能性大小，该数值称为几率。
（及其频率与概率的区别，注意！）5.累积频率（P）：大于和等于某一流量值出现的次数与总次数的比值。
重现期：T（年）=1/P2%的频率表示平均50年出现一次，但不表示100年一定出现两次。
6.维泊尔公式：P=m/n+1; P——统计系列中m项随机变量的经验频率；n——统计系列的容量；m——计算随机变量的序号7.根据我国多年使用经验，认为皮尔逊Ⅲ型曲线，比较符合我国多数地区水温现象的实际情况。
8.σ（均方差）21()n i i X X n σ=-=∑模比系数i K ，i i X K =i Q X Q= 2211(K 1)1()/(1)=n i n i v i i C XX n X X n σ==-==--∑∑ （用样本推算总体） 2211(K 1)1()/=n i n i v i i C X X n X Xn σ==-==-∑∑ （按总体计算） 331(1)/(3)ns i v i C K n C ==--∑ （用样本推算总体）331(1)/n s i v i C K nC ==-∑ （按总体计算）对于年最大流量系列 (1)p v p Q C Q K Q =Φ+=9.皮尔逊曲线族都是密度曲线，密度曲线的函数成为密度函数，皮尔逊Ⅲ曲线为一段有限，一段无限的偏态曲线，正偏态时，左边有限，右端无限的偏斜铃型曲线。
7__调治构造物
常用方法
②按一般公式计算 ③按研究公式计算
②一般公式：
ln / h 1
hs
1.45
ln h
0.75
v
v0' v0
hgC
gCm
ln / h 1
hs
2.15
v
v0' v0
hgC
gCm
C
900
0.32
4.丁坝的冲刷计算：
③研究公式： hs
1.95Fr
0.20
A0.50 z
12.6 调治构造物
一 调治构造物的类型 二 调治构造物布设 三 顺坝坝
调治构造物的作用
调治构造物的作用：调节水流，使水流均匀、顺畅地流
过桥孔，防止桥下断面和上下游附近的河床、河岸发生不 利变形，确保桥梁安全。
一 调治构造物的分类
①导流堤
1.导流构造物
②梨形堤 ③锥坡体
调治构造物 的分类
2.挑流构造物
h ——局部冲击高、股流自然涌高、河湾超高、
河床淤积高等诸因素 影响水面高的总和。设计时应按实际 情况取值。
2.导流堤各断面的堤顶高程，可从上游堤顶高程按水面比 降来推算。
（2）丁坝
1.丁坝：是一种与河岸或路堤成一定角度，伸入水中的构 造物。
2.丁坝的作用：将水流挑离河岸或路堤，使坝下游的河岸 或路堤免受冲刷，形成有利的水流结构和河床变形。
3.丁坝的设置：通常设置在桥头引道或河岸的一侧，特别 是在河流弯道凹岸的一侧，将水流挑离河岸或引道，使泥 沙在坝后淤积，形成新的水边线，避免河道凹岸或引道冲 刷，起到保护作用。
4.丁坝群：若需要防护的路堤或河岸较长，可设置数个丁 坝形成丁坝群。
5.导治线：丁坝群各个坝头的连线设计成一条平滑的曲线 或直线。
第8章 公路勘测中的主要工程地质问题(gai)
① 桥位
② 桥基 ③ 引道 ④ 调治构造物（导流堤、截水坝等） ⑤ 材料
一、桥位勘测中的主要工程地质问题
桥位工程地质勘测的任务是为桥位选择提供地质依据。 采用的方法是调查与测绘，必要时可辅以少量勘探工作。 对于大桥应提供桥位工程地质说明书，在复杂情况下还应有 桥位工程地质图与粗略的桥位中线处的河床地质断面图。 桥位工程地质勘测应注意的问题主要有： 1、桥位应尽可能选在河道顺直，水流集中、河床稳定的地段， 以保证桥梁在使用期间不受河流强烈冲刷破坏或由于河流改 道而失去作用。 2、桥位应选在岸坡稳定、地基条件良好、无严重不良地质现象 的地段，以保证桥梁和引道的稳定并降低工程造价。
2、地温
在开挖深埋山岭隧道时，地温是一个重要问题。一般在40℃ 以下才能正常施工，因此，必须对深埋隧道内的温度进行预测， 并采取降温措施。
3、有害气体
在开挖隧道时，常会遇到各种对人体有害、易燃、易爆的气 体。在工程地质勘探时，应注意查明隧道所通过的地层含有的 各种有害气体，并提出相应的防护措施。
常见的有害气体有如下几种： ①甲烷(CH4) →易燃、易爆炸的气体 ②二氧化碳(CO2) → 无毒的窒息气体 ③氮(N2) → 无毒的窒息气体 ④硫化氢(H2S) → 易燃的有毒气体
路线方案有大方案(主体方案)与小方案(局部方案)之分。
一、山岭区
(一) 沿河线
沿河线路线布局的主要问题是：河岸选择、路线高度、桥位选择 应结合河谷的地貌、地质条件进行分析比较；为 1、河岸选择： 了避让不利地形和不良地质地段，还可考虑跨河换岸。 ①为节省工程量、施工方便与路基稳定，路线宜选在有山麓缓 坡、较低阶地可利用的一岸，尽可能避让大段的悬崖峭壁。 ②在积雪和严寒地区，阴坡和阳坡的差异很大，路线宜尽可能 选择在阳坡一岸，以减少积雪和翻浆等病害。 ③在顺向谷中，路线应注意选择在基岩山坡较稳定、不良地质 现象较少的一岸。在单斜谷中，路线应结合岩层倾向和地貌 考虑选择较为有利的一岸。
《调治构造物》PPT课件
圆曲线组合堤（1985年 陆浩改进）
美国联邦公路总署标准1/4椭圆 a/b=2.5
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改进圆曲线组合堤： • 其平面轴线是由三种不同半径的
圆曲线构成。基本半径为：
B/h >1000 k 30
1000~500 25
500~200 20
<200 15
R0
=
B td k
(1+
1-E 10
)(
Q te Q td
主要用于河滩流量不大或桥头引道凹向上游的桥位上。梨形堤的平面尺 寸，邻桥孔一侧可按一般曲线导流堤的尺寸采用，邻河岸的后侧部分用 反向圆弧连接，或再插一段直线与桥头引道连接。 • 封闭式长导流堤 修建在山前冲积扇和山前变迁性河段上。长堤使河槽逐渐缩窄引导水流 和泥沙平顺地通过桥孔。
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梨形堤的布设
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《公路工程水文助测设计规范》推荐 导流堤堤头冲刷深度按下式计算：
式中：
h s 3 .3 7 (B L)0 .4 2F r0 .3 8h C m
hs—— 堤头冲刷深度 L—— 上游堤端至河岸距离
B—— 当另一侧河滩设导流堤时，为设计水位时水面总宽度；当两侧均设导
流堤，为设计水位线至河槽中泓线的距离。
• 水流通过B点后，若导流堤平面线 型合理，将平顺的流到桥轴断面C 点，在桥下平顺的流出桥孔。
导流堤绕流的流线
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二、导流堤的平面线形
• 椭圆堤
仍是美国联邦公路总署推荐的桥梁导流堤标准形式。前苏联1972年规范 推荐的导流堤形式，上游为椭圆形，下游为圆弧和直线的组合线型。 • 圆曲线组合堤 我国应用最多，1985年铁道部科院研究员陆浩等提出改进的，长度较短 的圆曲线组合堤。 • 梨形堤
《调治构造物》课件
调治步骤
掌握进行构造物调治的必要 步骤，以便有系统地开展相 关工作。
调治方法
学习并应用多种调治方法， 以解决不同类型的构造物问 题。
三、构造物调治的具体工作
检查和评估
学习如何对构造物进行全面检查和评估，以确定潜在问题和改进方案。
规划和设计
了解构造物调治的规划和设计流程，以确保实施过程的顺利进行。
施工和验收
学习如何进行构造物调治的施工和验收工作，以确保工程质量和安全。
四、案例分析
1
案例一：某高速公路路基沉降
ห้องสมุดไป่ตู้
探讨高速公路路基沉降问题的调治方案
案例二：某楼宇结构裂缝
2
以及取得的效果。
分析并解决楼宇结构裂缝问题，讨论调
治方法和实施过程。
3
案例三：某河堤防护工程问题
研究河堤防护工程存在的问题，并提出 调治方案和改进措施。
五、总结与展望
在本节中，我们将总结构造物调治工作的重要性和难点，并展望未来的发展趋势和前景。
六、参考文献
七、致谢
《调治构造物》PPT课件
本课件旨在介绍调治构造物的基本概念、目标和步骤，以及具体的工作内容 和案例分析。欢迎大家学习与探讨！
一、引言
什么是构造物？为什么需要调治？在本节中，我们将探讨构造物的定义以及 调治的必要性。
二、构造物调治的基本思路
调治目标和原则
了解调治的具体目标和遵循 的原则，确保调治工作的有 效性和可持续性。
导流堤冲刷
桥涵水文
8.1 导流堤
四、导流堤类型选择及布设
(5)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 斜交时，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形导流堤。 (6)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的直线形导流堤。斜交桥位的导 流堤布设比较复杂，一般应通过模型试验确定。 (7)桥与河槽正交，但一侧引道向下游与滩地斜交形成“水袋”，可在斜 交一侧桥头，设曲线形导流堤，对引道上游一侧加强边坡防护，并在适当位 置设置小型排水建筑物，以排除“水袋”积水，正交一侧桥头可设置直线形导 流堤。
1 3 导 流 堤
2
丁
坝
3
计算实例
桥涵水文
8.1 导流堤
导流堤的主要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，减少对墩台的冲刷威胁。无导 流堤时，被桥头路堤阻断的河滩水流将斜向流入桥孔，可引起桥台附近的 严重冲刷；设置导流堤后，桥下河床的冲刷分布趋于均匀，并扩散到桥梁 上下游的较大范围，减缓了冲刷进程。 、
桥涵水文
8.1 导流堤
二、导流堤冲刷
根据模型试验和现场观测，从上游堤
端开始，沿堤的迎水面坡脚有一条冲构， 延伸到桥下，再向桥梁下游发展。导流堤
迎水面坡脚最大冲刷深度范围，在从上游
堤头开始到上游大约三分之一堤长的一段 附近。
洪水退水过程中，导流堤上游端背水面也将出现冲刷；同时，堤背水面 水位高，迎水面水位低，形成堤身内渗透压力，也会引起导流堤破坏。
桥涵水文
8.1 导流堤
四、导流堤类型选择及布设
(5)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 斜交时，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形导流堤。 (6)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的直线形导流堤。斜交桥位的导 流堤布设比较复杂，一般应通过模型试验确定。 (7)桥与河槽正交，但一侧引道向下游与滩地斜交形成“水袋”，可在斜 交一侧桥头，设曲线形导流堤，对引道上游一侧加强边坡防护，并在适当位 置设置小型排水建筑物，以排除“水袋”积水，正交一侧桥头可设置直线形导 流堤。
1 3 导 流 堤
2
丁
坝
3
计算实例
桥涵水文
8.1 导流堤
导流堤的主要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，减少对墩台的冲刷威胁。无导 流堤时，被桥头路堤阻断的河滩水流将斜向流入桥孔，可引起桥台附近的 严重冲刷；设置导流堤后，桥下河床的冲刷分布趋于均匀，并扩散到桥梁 上下游的较大范围，减缓了冲刷进程。 、
桥涵水文
8.1 导流堤
二、导流堤冲刷
根据模型试验和现场观测，从上游堤
端开始，沿堤的迎水面坡脚有一条冲构， 延伸到桥下，再向桥梁下游发展。导流堤
迎水面坡脚最大冲刷深度范围，在从上游
堤头开始到上游大约三分之一堤长的一段 附近。
洪水退水过程中，导流堤上游端背水面也将出现冲刷；同时，堤背水面 水位高，迎水面水位低，形成堤身内渗透压力，也会引起导流堤破坏。
桥涵水文
调治构造物
河道上建桥后,为了防止和减轻桥下河床的变形,加强桥梁抵抗水流冲刷的能力，保证桥梁的正常使用而修筑的建筑物，主要有桥头锥体护坡、导流建筑物、护岸和既有桥的浅基防护建筑物等。
桥头锥体护坡路堤和桥梁相联接的建筑物。
路堤临桥孔方向的边坡较陡，并迎受水流冲刷，常用干砌片石和浆砌片石修筑各种类型的桥头锥体护坡。
导流建筑物引导水流顺畅地通过桥孔，保护桥梁墩台以及桥头路基和河岸不受冲刷所修筑的桥梁防护建筑物。
一般按水流量和流速等修筑不同类型的导流建筑物。
常见的有：①曲线形导流堤和直线形导流堤。
桥址所在河段河流通过河滩压缩部分的流量较大，如单侧河滩流量大于总流量15％或双侧河滩大于20％的情况下，修筑这类导流建筑物，能引导河滩水流平顺地进入桥孔。
其设置如图1所示。
②梨形堤。
当桥址河段比较稳定，流速不太大，而且桥头路堤伸入河滩，阻挡了部分流量（单侧河滩流量小于总流量15％或双侧河滩小于20％），为了调整水流方向，防止水流对锥体护坡和桥头路堤边坡的淘刷，并改善边孔条件,加大边孔过水能力,一般修筑梨形堤。
其设置如图2所示。
③封闭式导流堤。
为引导水流平稳地进入桥孔，保护堤后路基、农田和村镇道路不受水流漫溢的危害而修筑的桥梁防护建筑物。
其设置如图3所示。
④桃形堤。
桥址所在河段，是变迁性河流的摆动河段或山前宽河的中游扩散河段，往往须采用一河多桥。
在这种情况下，为了避免水流直冲两桥之间的路堤要修筑桃形堤,以便将水流导向两桥的桥孔。
其设置如图4所示。
⑤丁坝。
修筑于桥头路堤的一侧或两侧的河岸边上，或修筑在长大导流堤的迎水面的桥粱防护建筑物，其作用是将水流挑离桥头路堤河岸和导流堤，并使泥砂在丁坝后部淤积，形成新的水边线,以达到改变水流流向,保护桥头路堤、河岸和导流堤的目的。
丁坝的设置如图5所示。
⑥顺坝和格坝。
为控制河势，束窄河道，约束水流而设置的桥梁防护建筑物。
顺坝一般同水流的流向平行，当顺坝较长且与河岸距离较大时，常在顺坝与河岸之间修筑几道格坝，以防止水流冲走沉积的泥砂。