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1、第七章第七章 调治构造物调治构造物为了保护桥梁墩台和桥头引道的正常运行和桥位附近河段两岸为了保护桥梁墩台和桥头引道的正常运行和桥位附近河段两岸的工农业生产不受灾害，在桥位附近河道上常设置必要的调治的工农业生产不受灾害，在桥位附近河道上常设置必要的调治构造物。它是桥梁上程的构造物。它是桥梁上程的重要组成都分重要组成都分,主要作用为主要作用为整治河道、调节水流，使整治河道、调节水流，使水流均匀、顺畅地通过桥水流均匀、顺畅地通过桥孔，消除或减少桥位附近孔，消除或减少桥位附近河床和河岸的不利变形河床和河岸的不利变形从而有效地确保桥梁安全。从而有效地确保桥梁安全。 2021/3/251授课：XXX202
2、1/3/252授课：XXX2021/3/253授课：XXX都江堰由鱼嘴分水堤、飞河堰溢洪道、宝瓶口进水口构成。通过鱼嘴,把岷江一分为二，内江引水灌溉，外江泄洪。 2021/3/254授课：XXX2021/3/255授课：XXX调治构造物的分类方法有多种，按其对水流的作用分为三类： 1导流构造物这类构造物主要有导流堤、梨形堤、锥坡体等。其主要作用是引导水流均匀平顺地通过桥孔，提高桥孔泄水输砂的能力，以不同的程度扩散与均匀分布桥下河床冲刷，减少其集中冲刷，减缓冲刷进程，从而减少对桥台和引道路堤的威胁。2桃流构造物这类构造物主要有各种形式的坝，如丁坝、顺水坝、挑水坝等。其作用是将水流导(挑)离桥头引
3、道或河岸，束水归槽，使坝下游的河岸或路基免受水流冲刷，确保路基和河岸的安全。3底流构造物这类构造物主要有拦沙横坝、挑坎、顺水坝和潜坝(坝顶略高于床面或与床面齐平)等。其作用是拦沙、导流、护岸。2021/3/256授课：XXX2021/3/257授课：XXX 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。第一节第一节 导导 流流 堤堤2021/3/258授课：XXX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
4、堤。导流堤的平面线形有两大类：椭圆堤和圆曲线组合堤。 2021/3/259授课：XXX1.椭圆堤出现最早，至今上游堤为椭圆堤出现最早，至今上游堤为1/4椭圆（长短轴之比椭圆（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。的导流堤；下游是圆弧和直线的组合线形。 2021/3/2510授课：XXX2.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，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：如图：2021/3/2511授课：XXX梨形堤的平面形态和圆曲线组合有如下：梨形堤的平面形态和圆曲线组合有如下：a）椭圆）椭圆+圆曲线圆曲线b)圆曲线组合。圆曲线组合。2
5、021/3/2512授课：XXX3.封闭式长导流堤修建在山前冲积扇和山前变迁性河段上。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。长堤使河槽逐渐缩窄，引导水流和泥沙平顺地通过桥孔。 长堤长堤2021/3/2513授课：XXX4.改进型圆曲线组合堤的平面轴线是由三个不同半径的圆曲线改进型圆曲线组合堤的平面轴线是由三个不同半径的圆曲线构成，也是重点。作图方法如下：构成，也是重点。作图方法如下： 基本圆圆半径基本圆圆半径R 的确定的确定 0B Q 导流堤所在一侧河滩宽度和天然状态下河滩流量 Q 导流堤所在一侧的路堤栏阻流量 k与桥位河段水流宽深
6、比有关的系数 E桥孔偏置率 E=1-Q /Q xidaQ 桥孔两侧河滩中，被阻挡较小一侧的天然流量， Q 桥孔两侧河滩中，被阻挡较大一侧的天然流量， tetdtddaxi2021/3/2514授课：XXX2021/3/2515授课：XXX5.包尔达克夫导流堤包尔达克夫导流堤a)b)2021/3/2516授课：XXX式中：式中：L。桥孔净长度，桥孔净长度，m 系数，按下表选取系数，按下表选取 Q 为较小河滩流星，为较小河滩流星，Q 为较人河滩流量，为较人河滩流量，ms 3332021/3/2517授课：XXX三、导流堤的冲刷三、导流堤的冲刷上游导流堤头部端点至岸边距离在垂直水流方向的投影长度m
7、-边坡减冲系数 (m为边坡系数) -堤头天然水深 -堤头行近流速弗汝德数， 当只一侧设导流堤时，为设计洪水位时的水面宽M；当两侧设 导流堤时， 为计算一侧岸边设计水位线至河槽深泓线的距离。2021/3/2518授课：XXX四、导流堤的横断面和低顶高程导流堤的断面形状通常为梯形，其顶宽和边坡系数下表选用。导流堤的断面形状通常为梯形，其顶宽和边坡系数下表选用。当堤高大于当堤高大于12m或坡脚长期浸水时，需进行专门设计以确保或坡脚长期浸水时，需进行专门设计以确保安全。安全。 2021/3/2519授课：XXX第二节第二节 丁坝丁坝丁坝是将水流挑离河岸或路堤的调治构造物。它与河岸或丁坝是将水流挑离河岸
8、或路堤的调治构造物。它与河岸或路堤成一定角度伸入水中。其主要作用是改变水流方向，路堤成一定角度伸入水中。其主要作用是改变水流方向，有效地改善流动条件，达到保护路堤或河岸的目的。有效地改善流动条件，达到保护路堤或河岸的目的。 2021/3/2520授课：XXX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。 2021/3/2521授课：XX
9、X2021/3/2522授课：XXX丁坝根据其高程可以分为淹没式与非淹没式(或称为浸水丁坝与不漫水丁坝)。淹没式丁坝的坝顶高程略高于常水位,在洪水时，被淹没成为淹没丁坝，它的挑流能力不大，不会过多地阻挡水流，避免坝头过深冲刷。而大部分时间为非掩没式丁坝其主要作用是调治水流和稳定河床。对于丁坝群，它加速各丁坝间的泥沙淤积。非掩没式丁坝的坝顶高程高出洪水位，其挑流能力强，但坝头冲刷也较严重。 丁坝的长度越大，其挑流能力越强，但是相应的坝头冲刷越深，对上下游、甚至对岸的影响也越大，所以在实际工程中应尽量避免过长的丁坝 .2021/3/2523授课：XXX丁坝的布置：对于非淹没式，以下挑式为居多， 6
10、070。上挑式一般设置公平原区或半山前区的宽滩地段，其水流易于摆动，流速较小，促使淤积从而形成新岸。在凸岸且流速较小时，也可以布置成正交丁坝。如 =90。而对于淹没式，一般选取上挑式， 100105。 丁坝轴线与水流交角a)上挑丁坝 b)正挑丁坝 c)下挑丁坝2021/3/2524授课：XXX非淹没丁坝和水流现象非淹没丁坝和水流现象2021/3/2525授课：XXX淹没丁坝水流和泥沙运动情况2021/3/2526授课：XXX丁坝的冲刷计算主要是确定丁坝头部局部冲刷深度，常采用丁坝的冲刷计算主要是确定丁坝头部局部冲刷深度，常采用以下几种方法。以下几种方法。 2021/3/2527授课：XXX式中
11、：h 丁坝头部局部冲刷深度m，由河床面算起； 丁坝在垂直水流方向上的投影长度m，正交时 =1； h丁坝头部冲刷前水深m； 丁坝头部冲刷前的垂线平均流速，m/ s，无实测资料时， 可用谢才公式计算； C 丁坝轴线与水流交角 的影响系数，当 90为上挑 ；如 90为下挑 ；s3）按研究公式计算）按研究公式计算(长安大学高冬光、张义青、田伟平完成交通长安大学高冬光、张义青、田伟平完成交通部部“八五八五”攻关课题攻关课题 )2021/3/2528授课：XXX对于直河岸丁坝对于直河岸丁坝式中：对于凹岸丁坝对于凹岸丁坝2021/3/2529授课：XXX对于丁坝下游回流长度即保护长度的计算对于丁坝下游回流长度即保护长度的计算：式中：B-河床水面宽度2021/3/2530授课：XXX2021/3/2531授课：XXX2021/3/2532授课：XXXThank you!2021/3/2533
