调治构造物
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浅谈漫水桥、漫水路面及调治构造物的养护
露!塑，；缝凰．高层建筑地下室基坑支护工程结构没计与施工监理赵慧君肖金刚(郑州市高新技术产业开发区建筑和市政工程质量监督站，河南郑州450001)￡l裔要]本文结合某住宅建筑工程的实际情况，就基坑支护结构设计方案的选择、施工处理措璇要点及检测进行了详细的阐述，最后并对基坑支护结构技术作了经济分析，以供高层建筑地下室施工人员参考。
巨键阑】坑支护结构；设计方案；施工要点；检测某住宅建筑工程东面为小区道路，距路边约20m：南面为单层临建某酒店，间距约5．5m，该临建基础采用600喷粉桩，桩长约15m，但现场观察有部分墙体有不同程度的开裂，是基础不均匀沉降引起的，如果地下室深基坑支护结构有较大变化，就会对该酒店造成较大不利影响；西面为围墙，距离约10m，北面是八层宿舍楼，间距约13m。
该建筑物占地成矩形，长55．52m，宽18,5m。
总建筑面积约15500m2，楼高15层，设一层地下室，地下室层高分别为44m和3A m，但外露09m在地面上。
场地自然标高约为一0．90m，N T室基础承台垫层底标高分别为一6．4m和一735m，即地下室挖土深度分别为5．5m及6．45m。
1基坑支护结构设计方案的选择根据该建筑物地形及钻探资料，综合分析该地下基坑有如下几个特点：1)基坑开挖深度大。
2)基坑开挖深度范围内是杂填土、淤泥，土性差；地下水位较高。
3)地下室南面距某酒店只有5．5m，且酒店有约3D宽洗车槽场地及海鲜水池设在此5．5m范围内。
钻孑L桩，喷粉桩等机械无法靠i丘：}旺。
通过对多种方案综合分析，最后确定地下室基坑南面采用拉森m型钢板桩围护，其余三面采用钻孔桩800间距1100围护，钻孔眭外侧采用500、400喷粉桩联成止水帷幕。
钻孔桩除基坑底为一735m部分采用两层水平支撑外，其余钻孔桩均采用一层水平支撑设计，钢板桩采用两层水-,T-5E撑设i十。
第一层支撑体系采用钢筋混凝土梁(其中钢板桩仍使用H K300C工字钢作腰梁，节点利用焊接钢筋锚入支撑混凝土中)，中间设由800钻孔支承桩。
第七章 调治构造物
第一节 导 流 堤
导流堤的设置主要以河滩流量占总流量比例来确定。 当被桥头路堤阻断的河滩流量占总流量的15％(单侧河滩) 或25%(双侧河滩)以上时应设置导流堤；当小于5%时，加 固桥头锥坡即可。处于两者之间时，可修建梨形堤。
一、导流堤的绕流 二、导流堤的平面线形 导流堤的平面线形有两大类：椭圆堤和圆曲线组合堤。
丁坝通常设置在桥头引道或河岸的一侧，当设置在河流弯道凹岸
一侧时，将水流挑离河岸或引入河道，使泥沙在坝后淤积，从而
形成新的水边线，避免对河道凹岸或引道冲刷，起到保护作用。 若需要防护的路提或河岸较长，可设置数个丁坝形成丁坝群进行 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．如图所示。
1.椭圆堤出现最早，至今上游堤为1/4椭圆（长短轴之比a/b=2.5） 的导流堤；下游是圆弧和直线的组合线形。
2.梨形堤主要用于河滩流量不大或桥头引道凹向上游的桥位上， 如图：
梨形堤的平面形态和圆曲线组合有如下：a）椭圆+圆曲 线 b)圆曲线组合。
3.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。
——丁坝头部冲刷前的垂线平均流速，m/ s，无实测资料时，
C ——丁坝轴线与水流交角 的影响系数，当 ＞90°为上挑
C ( / 90 )
0 0.32
3）按研究公式计算(长安大学高冬光、张义青、田伟平完成交通 部“八五”攻关课题 )
式中：
对于直河岸丁坝
对于凹岸丁坝
对于丁坝下游回流长度即保护长度的计算：
式中：
C C0 g
B---河床水面宽度
5.包尔达克夫导流堤
a)
b)
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5
(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。
桥涵水文
第五章 调治构造物简介
桥涵水文
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。
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
桥涵水文
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。
丁坝一般为直线，长度一般小于1/4河宽；
丁坝间距经验值
直线段河岸 凹岸 凸岸
Ln 4l Ln (1 ~ 2.5)l Ln (4 ~ 8)l
凹岸较密，凸岸较稀
桥涵水文
第五章 调治构造物简介
四、顺坝
顺坝又称为顺水坝，其作用是保护河岸，常与水流平行， 且多为淹没式，其坝顶与中水位齐平，纵坡与中水位的水面 比降一致，上游坝根嵌入河岸，下游开口以便宣泄坝后水流。
桥涵水文
第五章 调治构造物简介
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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。
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
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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。
丁坝一般为直线，长度一般小于1/4河宽；
丁坝间距经验值
直线段河岸 凹岸 凸岸
Ln 4l Ln (1 ~ 2.5)l Ln (4 ~ 8)l
凹岸较密，凸岸较稀
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第五章 调治构造物简介
四、顺坝
顺坝又称为顺水坝，其作用是保护河岸，常与水流平行， 且多为淹没式，其坝顶与中水位齐平，纵坡与中水位的水面 比降一致，上游坝根嵌入河岸，下游开口以便宣泄坝后水流。
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
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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
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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
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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。
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。
《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
ppt课件
12
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。
ppt课件
11
梨形堤的布设
ppt课件
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。
• 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
ppt课件
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
7--调治构造物
12.6 调治构造物
一 调治构造物旳类型 二 调治构造物布设 三 顺坝坝
调治构造物旳作用
调治构造物旳作用：调整水流，使水流均匀、顺畅地流
过桥孔，预防桥下断面和上下游附近旳河床、河岸发生不 利变形，确保桥梁安全。
一 调治构造物旳分类
①导流堤
1.导流构造物
②梨形堤 ③锥坡体
调治构造物 旳分类
2.挑流构造物
常用措施
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
h
C
Cm
ln / h 1
hs
2.15
v
v0' v0
h
C
Cm
C
900
0.32
4.丁坝旳冲刷计算：
③研究公式： hs
1.95Fr
0.20
A0.50 z
C
Cm
3 导流堤旳平面线形
导流堤平面线形
①椭圆堤 ②圆曲线组合堤
1.美国：1978年
椭圆堤：上游导流堤为1/4椭圆，a/b=2.5； 2.前苏联：1972年
圆曲线组合堤：上游为椭圆形，下游为圆弧和直线 拉苗申柯夫，1955年 3.中国 ①圆曲线组合堤：包尔达柯夫，前苏联，1938年； ②改善圆曲线组合堤：1985年，我国铁道部科学研究院 陆浩等提出旳改善旳、长度较短旳圆曲线组合堤。
2 导流堤旳绕流
导流堤水流旳绕流决定了导流堤 合理旳平面线形。
导流堤合理旳平面线形，以与绕 流流线吻合很好、堤长合适、设 计施工简便旳线形为最佳。
A点：水流集中，流速很大，水面 雍高； B点：河滩水流与河槽水流相遇， 形成第2个高流速区； AB：流速急，流速大小和方向急 速变化，流速梯度和床面切应力 很大，形成坝头冲刷区。
一 调治构造物旳类型 二 调治构造物布设 三 顺坝坝
调治构造物旳作用
调治构造物旳作用：调整水流，使水流均匀、顺畅地流
过桥孔，预防桥下断面和上下游附近旳河床、河岸发生不 利变形，确保桥梁安全。
一 调治构造物旳分类
①导流堤
1.导流构造物
②梨形堤 ③锥坡体
调治构造物 旳分类
2.挑流构造物
常用措施
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
h
C
Cm
ln / h 1
hs
2.15
v
v0' v0
h
C
Cm
C
900
0.32
4.丁坝旳冲刷计算：
③研究公式： hs
1.95Fr
0.20
A0.50 z
C
Cm
3 导流堤旳平面线形
导流堤平面线形
①椭圆堤 ②圆曲线组合堤
1.美国：1978年
椭圆堤：上游导流堤为1/4椭圆，a/b=2.5； 2.前苏联：1972年
圆曲线组合堤：上游为椭圆形，下游为圆弧和直线 拉苗申柯夫，1955年 3.中国 ①圆曲线组合堤：包尔达柯夫，前苏联，1938年； ②改善圆曲线组合堤：1985年，我国铁道部科学研究院 陆浩等提出旳改善旳、长度较短旳圆曲线组合堤。
2 导流堤旳绕流
导流堤水流旳绕流决定了导流堤 合理旳平面线形。
导流堤合理旳平面线形，以与绕 流流线吻合很好、堤长合适、设 计施工简便旳线形为最佳。
A点：水流集中，流速很大，水面 雍高； B点：河滩水流与河槽水流相遇， 形成第2个高流速区； AB：流速急，流速大小和方向急 速变化，流速梯度和床面切应力 很大，形成坝头冲刷区。
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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：
hs
3.37(
L )0.42 B
Fr 0.38hCm
hs—— 堤头冲刷深度 L—— 上游堤端至河岸距离
ห้องสมุดไป่ตู้B—— 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。
Fr——堤头行近水流弗若德数
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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。
导流堤
常见的调治构造物
导流堤
调治构造物
丁坝
顺水坝
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• 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。
➢ 水文及河床变形复杂的河段，桥孔和调治构造物布设应做水工模 型实验，进行分析验证。
概述
• 什么是调治构造物？
– 导流堤 – 丁坝 – 顺坝、挑水坝 – 其他桥头防护工程
• 调治构造物的功能：
调节水流使其均匀、顺畅地流过 桥孔，防治桥下断面和上下游 附近的河床、河岸发生不利变 形，确保桥梁安全。
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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
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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。
E —— 桥孔偏置率
R1=0.50R0, R2=0.25R0, Rd=R2,
圆心角θ1=45° 圆心角θ2=45°~ 60° 圆心角θd=45°~ 60
上游堤长度
Sst
( 30 180
) R0
( 45 180
) R0
( 2 180
) R0
( R0 6
R1 ) ( 2 4 180
) R0
下游堤长度
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=
Btd k
(1+ 1-E 10
)(
Qte Qtd
)7/8
E 1 Qxi Qda
• 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。
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
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
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
Sxt
(5 180
) R0
( d 180
) R2
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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
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。
➢ 导流堤的设计洪水频率与桥梁设计洪水频率相同。丁坝等其他调 治构造物的设计洪水频率应与所依托的工程设计洪水频率相同。
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顺应水势、因势利导、因地制宜
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第一节 导流堤
• 导流堤的作用：
• 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。
适用条件:河滩流量较大时
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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。
• 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
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
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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。
❖ 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