工程地質(zhì)與橋涵水文教學(xué)PPT

1、機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材第一節(jié)第一節(jié) 橋下一般沖刷橋下一般沖刷 第二節(jié)第二節(jié) 橋墩局部沖刷橋墩局部沖刷第三節(jié)第三節(jié) 確定墩臺(tái)基底最淺埋置深度確定墩臺(tái)基底最淺埋置深度 第四節(jié)第四節(jié) 調(diào)治構(gòu)造物調(diào)治構(gòu)造物 主要內(nèi)容第十四章 橋墩局部沖刷回總目錄回總目錄機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材一、學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解調(diào)治構(gòu)造物的類型和作用了解調(diào)治構(gòu)造物的類型和作用; 2.熟悉橋下一般沖刷計(jì)算；熟悉橋下一般沖刷計(jì)算；3.熟悉橋墩局部沖刷計(jì)算；熟悉橋墩局部沖刷計(jì)算；4.掌握墩臺(tái)基底最淺埋置深度的確定掌握墩臺(tái)基底最淺埋置深度的確定。機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出

2、版社高職規(guī)劃教材二.本章重點(diǎn)和難點(diǎn)二二.本章重點(diǎn)本章重點(diǎn)1.橋下一般沖刷計(jì)算；橋下一般沖刷計(jì)算；2.橋墩局部沖刷計(jì)算；橋墩局部沖刷計(jì)算；3. 墩臺(tái)基底最淺埋置深度的確定。墩臺(tái)基底最淺埋置深度的確定。三本章難點(diǎn)三本章難點(diǎn)1.橋下一般沖刷計(jì)算；橋下一般沖刷計(jì)算；2.橋墩局部沖刷計(jì)算；橋墩局部沖刷計(jì)算；3. 墩臺(tái)基底最淺埋置深度的確定。墩臺(tái)基底最淺埋置深度的確定。 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材沖刷的類型n 橋梁墩臺(tái)沖刷是一個(gè)綜合沖刷過程，可分為橋梁墩臺(tái)沖刷是一個(gè)綜合沖刷過程，可分為三部三部分分：橋位河段因河床自然演變而引起河床的：橋位河段因河床自然演變而引起河床的自然自然演變

3、沖刷演變沖刷；因建橋壓縮水流而引起橋下整個(gè)河床；因建橋壓縮水流而引起橋下整個(gè)河床斷面普遍存在的斷面普遍存在的一般沖刷一般沖刷；由于橋墩臺(tái)阻水而引；由于橋墩臺(tái)阻水而引起的河床起的河床局部沖刷局部沖刷。其實(shí)橋梁墩臺(tái)沖刷是受多種。其實(shí)橋梁墩臺(tái)沖刷是受多種因素同時(shí)交叉影響產(chǎn)生的，但是為了便于研究和因素同時(shí)交叉影響產(chǎn)生的，但是為了便于研究和計(jì)算，我們把墩臺(tái)周圍總的沖刷深度，假定為這計(jì)算，我們把墩臺(tái)周圍總的沖刷深度，假定為這三種沖刷先后進(jìn)行，分別計(jì)算，然后疊加。三種沖刷先后進(jìn)行，分別計(jì)算，然后疊加。n 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材自然演變沖刷n 對于河床的自然演變沖刷，目前尚無可靠

4、的對于河床的自然演變沖刷，目前尚無可靠的計(jì)算方法。一般可通過利用橋位上下游水文計(jì)算方法。一般可通過利用橋位上下游水文站實(shí)測斷面資料分析確定；也可通過對橋位站實(shí)測斷面資料分析確定；也可通過對橋位河段的實(shí)地調(diào)查，了解河道特性和歷史演變河段的實(shí)地調(diào)查，了解河道特性和歷史演變情況，據(jù)以推算在橋梁使用年限內(nèi)河床可能情況，據(jù)以推算在橋梁使用年限內(nèi)河床可能下降或上升的幅度，合理地加減墩臺(tái)基礎(chǔ)的下降或上升的幅度，合理地加減墩臺(tái)基礎(chǔ)的埋置深度。埋置深度。 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材第一節(jié) 橋下一般沖刷n 基本概念：n 一般沖刷一般沖刷：由于建橋后壓縮水流而在橋下河：由于建橋后壓縮水流而

5、在橋下河床全斷面內(nèi)發(fā)生的普遍沖刷，稱為一般沖刷。床全斷面內(nèi)發(fā)生的普遍沖刷，稱為一般沖刷。n 一般沖刷深度一般沖刷深度hP hP ： 系指橋下河床在一般沖系指橋下河床在一般沖刷完成后從設(shè)計(jì)水位算起的某一垂線水深。刷完成后從設(shè)計(jì)水位算起的某一垂線水深。 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材一.河槽一般沖刷n 河槽一般沖刷河槽一般沖刷h hP P的計(jì)算公式有以下三類：第一的計(jì)算公式有以下三類：第一類是按橋下河槽輸沙平衡原理建立的類是按橋下河槽輸沙平衡原理建立的64642 2簡簡化公式化公式和按垂線沖止流速建立的和按垂線沖止流速建立的64-164-1修正公修正公式式，此類公式用于，此類

6、公式用于非粘性土河床的一般沖刷非粘性土河床的一般沖刷計(jì)算計(jì)算；第二類是；第二類是粘性土河槽一般沖刷公式粘性土河槽一般沖刷公式；第三類是第三類是橋臺(tái)偏斜沖刷計(jì)算包爾達(dá)可夫公式橋臺(tái)偏斜沖刷計(jì)算包爾達(dá)可夫公式。 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材（一）.非粘性土河槽的一般沖刷計(jì)算 1.64-2簡化公式n 1.64-21.64-2簡化公式簡化公式機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材（一）.非粘性土河槽的一般沖刷計(jì)算 1.64-2簡化公式n 式中：式中： Q Q2 2建橋后橋下河槽部分通過的設(shè)建橋后橋下河槽部分通過的設(shè)計(jì)流量（計(jì)流量（m m3 3/s/s），當(dāng)橋下河槽能

7、擴(kuò)寬至全橋時(shí)），當(dāng)橋下河槽能擴(kuò)寬至全橋時(shí)（橋孔壓縮水流很大，且河灘土質(zhì)易沖），（橋孔壓縮水流很大，且河灘土質(zhì)易沖），Q Q2 2=Q=QP P；當(dāng)橋下河槽不能擴(kuò)寬時(shí)；當(dāng)橋下河槽不能擴(kuò)寬時(shí), ,按式（按式（14-b14-b）計(jì)算；計(jì)算；n Q Qc c天然狀態(tài)下河槽流量（天然狀態(tài)下河槽流量（m m3 3/s/s）n Q Qt t天然狀態(tài)下橋下河灘部分設(shè)計(jì)流量天然狀態(tài)下橋下河灘部分設(shè)計(jì)流量（m m3 3/s/s）機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材（一）.非粘性土河槽的一般沖刷計(jì)算 1.64-2簡化公式n 式中：式中：n B B2 2建橋后橋下斷面河槽寬度（建橋后橋下斷面河槽寬度（

8、m m），一般），一般情況下情況下B B2 2 =L =L（兩臺(tái)前緣間的橋孔長度）；只（兩臺(tái)前緣間的橋孔長度）；只有當(dāng)橋孔壓縮部分河灘，而橋下河槽又不擴(kuò)有當(dāng)橋孔壓縮部分河灘，而橋下河槽又不擴(kuò)寬時(shí)，寬時(shí)，B B2 2 =B =Bc c（天然河槽寬度）；（天然河槽寬度）；n 設(shè)計(jì)水位下，在設(shè)計(jì)水位下，在B B2 2寬度范圍內(nèi)，橋墩阻寬度范圍內(nèi)，橋墩阻水總面積水總面積A AD D，與橋下過水面積，與橋下過水面積A AOMOM的比值；的比值；n 橋墩水流側(cè)向壓縮系數(shù)，見表橋墩水流側(cè)向壓縮系數(shù)，見表14-114-1；機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材（一）.非粘性土河槽的一般沖刷計(jì)算

9、1.64-2簡化公式n h hmcmc橋下河槽最大水深（橋下河槽最大水深（m m）n A Ad d單寬流量集中系數(shù)，可按式（單寬流量集中系數(shù)，可按式（14-1C14-1C）計(jì)算，）計(jì)算，山前變遷、游蕩、寬灘河段當(dāng)山前變遷、游蕩、寬灘河段當(dāng)A Ad d 1.8 1.8時(shí)時(shí), A, Ad d值可采用值可采用1.81.8；n B BZ Z造床流量下的河槽寬度（造床流量下的河槽寬度（m m），對復(fù)式河床可），對復(fù)式河床可取平灘水位時(shí)河槽寬度，見圖取平灘水位時(shí)河槽寬度，見圖14-114-1；n H HZ Z造床流量下的河槽平均水深（造床流量下的河槽平均水深（m m），對復(fù)式河床），對復(fù)式河床可取平灘水位

10、時(shí)河槽平均水深，見圖可取平灘水位時(shí)河槽平均水深，見圖14-114-1。n 其他符號(hào)意義同前其他符號(hào)意義同前機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材橋墩水流側(cè)向壓縮系數(shù)值表機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材橋墩水流側(cè)向壓縮系數(shù)值表注n 注：注：1.1.橋墩水流側(cè)向壓縮系數(shù)橋墩水流側(cè)向壓縮系數(shù)是指橋墩臺(tái)是指橋墩臺(tái)側(cè)面因漩渦形成滯流區(qū)而減小過水面積的折側(cè)面因漩渦形成滯流區(qū)而減小過水面積的折減系數(shù)；減系數(shù)；n 2.2.當(dāng)單孔凈跨徑當(dāng)單孔凈跨徑L LO O45m45m時(shí)，可按時(shí)，可按=1-=1-0.375V0.375VP P/L/L0 0計(jì)算計(jì)算, ,對不等跨的橋孔可采用各

11、孔對不等跨的橋孔可采用各孔值的平均值。單孔凈跨徑值的平均值。單孔凈跨徑200m200m的橋梁，取的橋梁，取 1.0 1.0。 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材（一）.非粘性土河槽的一般沖刷計(jì)算 2.64-1修正公式 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材（一）.非粘性土河槽的一般沖刷計(jì)算 2.64-1修正公式機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材（一）.非粘性土河槽的一般沖刷計(jì)算 2.64-1修正公式n 式中式中 ：BBc c橋下河槽部分橋孔過水凈寬（橋下河槽部分橋孔過水凈寬（m m），）， BBc c =B =Bo oB BD D(B(BD D

12、為河槽中橋墩總寬為河槽中橋墩總寬) )，當(dāng)橋下河槽能，當(dāng)橋下河槽能擴(kuò)寬至全橋時(shí)，擴(kuò)寬至全橋時(shí)，B Bc c =L =Lj j （L Lj j為全橋橋孔過水凈寬）；為全橋橋孔過水凈寬）；n 橋下沖刷前河槽的平均水深（橋下沖刷前河槽的平均水深（m m）；）； n 一般沖刷計(jì)算層的河槽泥沙平均粒徑（一般沖刷計(jì)算層的河槽泥沙平均粒徑（mmmm），當(dāng)多），當(dāng)多層土計(jì)算時(shí)，與層土計(jì)算時(shí)，與h hp p應(yīng)為同層，否則重新計(jì)算；應(yīng)為同層，否則重新計(jì)算；n E E與汛期含沙量有關(guān)的系數(shù)，按表與汛期含沙量有關(guān)的系數(shù)，按表14-214-2查用；查用；n 其他符號(hào)意義同前。其他符號(hào)意義同前。 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教

13、材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材（一）.非粘性土河槽的一般沖刷計(jì)算 2.64-1修正公式 E值表機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材（二）.粘性土河槽一般沖刷公式 n 式中：式中：A Ad d單寬流量集中系數(shù)，單寬流量集中系數(shù)， A Ad d =1.0 =1.0 1.21.2；n I IL L沖刷坑范圍內(nèi)粘性土液性指數(shù)，在本公式中的范沖刷坑范圍內(nèi)粘性土液性指數(shù)，在本公式中的范圍為圍為0.160.161.19;1.19;n 其他符號(hào)意義同前。其他符號(hào)意義同前。 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材（三）.橋臺(tái)偏斜沖刷公式 n 式中：式中：hphp橋臺(tái)偏斜沖刷后的水深（

14、橋臺(tái)偏斜沖刷后的水深（m m）；）；n P P沖刷系數(shù)，沖刷系數(shù)，P=A/AP=A/Aj j，即橋下需要的過水面積與，即橋下需要的過水面積與凈過水面積之比；凈過水面積之比；n h h沖刷前橋臺(tái)處水深（沖刷前橋臺(tái)處水深（m m），通常左右橋臺(tái)各以前），通常左右橋臺(tái)各以前緣水深計(jì)；緣水深計(jì)；n 其他符號(hào)意義同前。其他符號(hào)意義同前。 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材二、 河灘一般沖刷 (一）.非粘性土河灘一般沖刷公式機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材二、 河灘一般沖刷 (一）.非粘性土河灘一般沖刷公式 式中：式中： QtQt橋下河灘部分通過的設(shè)計(jì)流量，橋下河灘部

15、分通過的設(shè)計(jì)流量，按式（按式（14-5a14-5a）計(jì)算；）計(jì)算； n h hmtmt橋下河灘最大水深（橋下河灘最大水深（m m）；）；n 橋下河灘平均水深（橋下河灘平均水深（m m）；）；n BBt t河灘部分橋孔凈長（河灘部分橋孔凈長（m m）；）；n V VH1H1河灘水深河灘水深1m1m時(shí)非粘性土不沖刷流速時(shí)非粘性土不沖刷流速(m/s)(m/s)，按表，按表14-314-3查用；查用；n 其他符號(hào)意義同前。其他符號(hào)意義同前。機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材(一）.非粘性土河灘一般沖刷公式水深水深1m1m時(shí)非粘性土不沖刷流速時(shí)非粘性土不沖刷流速VH1 表表14-3 機(jī)

16、械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材二、 河灘一般沖刷 （二）.粘性土河灘一般沖刷公式 n 式中符號(hào)意義同前。式中符號(hào)意義同前。機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材第二節(jié) 橋墩局部沖刷 n 流向橋墩的水流受到橋墩阻擋，橋墩周圍的流向橋墩的水流受到橋墩阻擋，橋墩周圍的水流結(jié)構(gòu)發(fā)生急劇變化，水流的繞流使流線水流結(jié)構(gòu)發(fā)生急劇變化，水流的繞流使流線嚴(yán)重彎曲，床面附近形成螺旋形水流，劇烈嚴(yán)重彎曲，床面附近形成螺旋形水流，劇烈淘刷橋墩周圍，特別是迎水面的河床泥沙，淘刷橋墩周圍，特別是迎水面的河床泥沙，形成沖刷坑的現(xiàn)象，稱為形成沖刷坑的現(xiàn)象，稱為局部沖刷局部沖刷。引起局。引起局

17、部沖刷的水流結(jié)構(gòu)如圖部沖刷的水流結(jié)構(gòu)如圖14-214-2所示。所示。 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材圖14-2 橋墩局部沖刷示意圖 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材圖14-2 橋墩局部沖刷示意圖 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材第二節(jié) 橋墩局部沖刷n 根據(jù)模型試驗(yàn)和觀測資料可知，根據(jù)模型試驗(yàn)和觀測資料可知，橋墩局部沖刷深度與橋墩局部沖刷深度與涌向橋墩的流速涌向橋墩的流速V V有關(guān)有關(guān)。當(dāng)流速。當(dāng)流速V V逐漸增大到一定數(shù)值逐漸增大到一定數(shù)值時(shí)，橋墩迎水面兩側(cè)的泥沙開始被沖走，產(chǎn)生沖刷，時(shí)，橋墩迎水面兩側(cè)的泥沙開始被沖走，產(chǎn)生沖刷，這

18、時(shí)涌向橋墩的垂線平均流速稱為墩前床沙的始沖流這時(shí)涌向橋墩的垂線平均流速稱為墩前床沙的始沖流速速V V0 0。當(dāng)。當(dāng)V V繼續(xù)增大時(shí)，沖刷坑逐漸加深和擴(kuò)大，沖繼續(xù)增大時(shí)，沖刷坑逐漸加深和擴(kuò)大，沖刷坑深度刷坑深度h hb b與涌向橋墩的流速與涌向橋墩的流速V V近似呈直線關(guān)系。流近似呈直線關(guān)系。流速速V V增大到河床泥沙的起動(dòng)流速增大到河床泥沙的起動(dòng)流速V Vo o時(shí)，床面泥沙大量時(shí)，床面泥沙大量起動(dòng)，上游來的泥沙有些將滯留在沖刷坑內(nèi)，因此，起動(dòng)，上游來的泥沙有些將滯留在沖刷坑內(nèi)，因此，當(dāng)當(dāng)VVVV。時(shí)，沖刷坑的發(fā)展因有大量泥沙補(bǔ)給而減緩，。時(shí)，沖刷坑的發(fā)展因有大量泥沙補(bǔ)給而減緩，沖刷坑的深度沖刷

19、坑的深度h hb b與流速呈曲線關(guān)系（圖與流速呈曲線關(guān)系（圖14-314-3）。）。n 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材圖14-3 hbV試驗(yàn)曲線 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材第二節(jié) 橋墩局部沖刷n 與此同時(shí)，沖刷坑內(nèi)發(fā)生了土壤粗化現(xiàn)象，與此同時(shí)，沖刷坑內(nèi)發(fā)生了土壤粗化現(xiàn)象，留下粗粒泥沙，覆蓋在沖刷坑表面上，增大留下粗粒泥沙，覆蓋在沖刷坑表面上，增大了抗沖能力和粗糙度，一直到水流對河床泥了抗沖能力和粗糙度，一直到水流對河床泥沙的沖刷作用與河床泥沙抗沖作用達(dá)到平衡沙的沖刷作用與河床泥沙抗沖作用達(dá)到平衡時(shí)，沖刷就停止了。這時(shí)沖刷坑外緣與坑底時(shí)，沖刷就停止

20、了。這時(shí)沖刷坑外緣與坑底的最大高差，就是這一次水流最大局部沖刷的最大高差，就是這一次水流最大局部沖刷深度。深度。 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材第二節(jié) 橋墩局部沖刷n 影響局部沖刷的主要因素影響局部沖刷的主要因素有流速、墩形、墩有流速、墩形、墩寬、水深和床沙粒徑等。寬、水深和床沙粒徑等。局部沖刷深度局部沖刷深度h hb b通常通常是以一般沖刷是以一般沖刷h hp p完成后的標(biāo)高起算，所表示的完成后的標(biāo)高起算，所表示的是橋墩垂線上的沖刷坑深度。現(xiàn)規(guī)范對橋墩是橋墩垂線上的沖刷坑深度?，F(xiàn)規(guī)范對橋墩局部沖刷計(jì)算有局部沖刷計(jì)算有兩類計(jì)算公式兩類計(jì)算公式：一類是用于：一類是用于非粘土

21、河床非粘土河床的的65-265-2修正式和修正式和65-165-1修正式修正式；另；另一類是一類是粘性土河床粘性土河床的橋墩局部沖刷公式的橋墩局部沖刷公式。n 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材一、非粘性土河床的橋墩局部沖刷非粘性土河床的橋墩局部沖刷 （一）、65-2式(147a)機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材一、非粘性土河床的橋墩局部沖刷非粘性土河床的橋墩局部沖刷 （一）、65-2式機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材一、非粘性土河床的橋墩局部沖刷非粘性土河床的橋墩局部沖刷（一）、65-2式n 式中式中 ： h hb b橋墩局部沖刷深度

22、（橋墩局部沖刷深度（m m）；）；K K墩形系數(shù)，見表墩形系數(shù)，見表14-414-4；B B1 1橋墩計(jì)算寬度（橋墩計(jì)算寬度（m m），同見表），同見表14-414-4，表中，表中 h h應(yīng)為應(yīng)為h hp p；h hp p一般沖刷后的最大水深（一般沖刷后的最大水深（m m）；）；d d河床計(jì)算層泥沙的平均粒徑河床計(jì)算層泥沙的平均粒徑(mm)(mm)；V V一般沖刷后墩前行近流速一般沖刷后墩前行近流速(m/s)(m/s)，具體計(jì)算，具體計(jì)算見后述內(nèi)容；見后述內(nèi)容； 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材一、非粘性土河床的橋墩局部沖刷非粘性土河床的橋墩局部沖刷（一）、65-2式n V

23、 Vo o河床泥沙起動(dòng)流速，按式（河床泥沙起動(dòng)流速，按式（14-7C14-7C）計(jì)）計(jì)算算 ；V V0 0墩前泥沙始沖流速（墩前泥沙始沖流速（m/sm/s），按式），按式（14-7d14-7d）計(jì)算）計(jì)算 ； n n2 2指數(shù)，按式（指數(shù)，按式（14-7e14-7e）計(jì)算）計(jì)算 ；K K22河床顆粒影響系數(shù)，按式（河床顆粒影響系數(shù)，按式（14-7f14-7f）計(jì)算計(jì)算 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材一、粘性土河床的橋墩局部沖刷粘性土河床的橋墩局部沖刷 （二）、651修正式（14-8a）機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材一、非粘性土河床的橋墩局部沖刷非粘性

24、土河床的橋墩局部沖刷 （二）、651修正式（14-8b）機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材一、非粘性土河床的橋墩局部沖刷非粘性土河床的橋墩局部沖刷 （二）、651修正式14-8c14-8d14-8e14-8f機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材一、非粘性土河床的橋墩局部沖刷 （二）、651修正式式中 ：Vo河床泥沙起動(dòng)流速，按式（14-8c）計(jì)算；K1河床顆粒的影響系數(shù)，按式（14-8d）計(jì)算；V o墩前泥沙始沖流速(m/s),按式（14-8e）計(jì)算；n1指數(shù),按式（14-8f）計(jì)算； 河床計(jì)算層泥沙的平均粒徑（mm）；其他符號(hào)意義同前。機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃

25、教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材二. 粘性土河床的橋墩局部沖刷n 粘性土河床局部沖刷可參照下式計(jì)算：粘性土河床局部沖刷可參照下式計(jì)算：（14-9a）機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材二. 粘性土河床的橋墩局部沖刷（14-9b）式中：IL沖刷坑范圍內(nèi)粘性土液性指數(shù)，在本公式中IL的范圍為0.161.48；其他符號(hào)意義同前。 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材三. 特殊情況的沖刷計(jì)算n 三三. . 特殊情況的沖刷計(jì)算特殊情況的沖刷計(jì)算n （一）、橋下河床由多層成分不同的土質(zhì)組（一）、橋下河床由多層成分不同的土質(zhì)組成，分層土河床的沖刷可采用成，分層土河床的沖刷可采用

26、逐層漸近計(jì)算逐層漸近計(jì)算法進(jìn)行。法進(jìn)行。n （二）、軟巖沖刷可根據(jù)巖石類別按（二）、軟巖沖刷可根據(jù)巖石類別按公路公路工程水文勘測設(shè)計(jì)規(guī)范工程水文勘測設(shè)計(jì)規(guī)范附錄附錄C的規(guī)定進(jìn)行。的規(guī)定進(jìn)行。 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材附：一般沖刷后墩前行進(jìn)流速宜按下附：一般沖刷后墩前行進(jìn)流速宜按下列公式計(jì)算：列公式計(jì)算： 1當(dāng)采用式（當(dāng)采用式（14-1）（）（64-2簡化式）計(jì)算一簡化式）計(jì)算一般沖刷深度時(shí)：則有般沖刷深度時(shí)：則有14-1014-10公式如下公式如下機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材附：一般沖刷后墩前行進(jìn)流速宜按下附：一般沖刷后墩前行進(jìn)流速宜按下列公

27、式計(jì)算：列公式計(jì)算：n 2 2當(dāng)采用式（當(dāng)采用式（14-214-2）（即）（即64-164-1修正式）計(jì)算修正式）計(jì)算一般沖刷深度時(shí)：一般沖刷深度時(shí)：有公式（有公式（14-1114-11）如下）如下機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材附：一般沖刷后墩前行進(jìn)流速宜按下附：一般沖刷后墩前行進(jìn)流速宜按下列公式計(jì)算：列公式計(jì)算： n 3 3當(dāng)采用式（當(dāng)采用式（14-514-5）式計(jì)算一般沖刷深度時(shí)：）式計(jì)算一般沖刷深度時(shí)：n 有式（有式（14-1214-12）如下）如下機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材附：一般沖刷后墩前行進(jìn)流速宜按下附：一般沖刷后墩前行進(jìn)流速宜按下列

28、公式計(jì)算：列公式計(jì)算：n 4 4當(dāng)采用式（當(dāng)采用式（14-314-3）式計(jì)算一般沖刷深度時(shí)）式計(jì)算一般沖刷深度時(shí) 有式（有式（14-1314-13）如下）如下機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材附：一般沖刷后墩前行進(jìn)流速宜按下附：一般沖刷后墩前行進(jìn)流速宜按下列公式計(jì)算：列公式計(jì)算：n 5 5當(dāng)采用式（當(dāng)采用式（14-614-6）式計(jì)算一般沖刷深度時(shí)：）式計(jì)算一般沖刷深度時(shí)： 有式（有式（14-1414-14）如下）如下機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材 第三節(jié) 確定墩臺(tái)基底最淺埋置深度 n 一沖刷值的組合一沖刷值的組合 n 二、繪制最大沖刷線二、繪制最大沖刷線

29、 n 三三. .確定墩臺(tái)基底最淺埋置標(biāo)高確定墩臺(tái)基底最淺埋置標(biāo)高 n 四四. .巖性河床墩臺(tái)基礎(chǔ)的埋置深度巖性河床墩臺(tái)基礎(chǔ)的埋置深度n 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材一沖刷值的組合n （一）（一）. .河槽中的各橋墩河槽中的各橋墩n 1 1非粘性土河床可用非粘性土河床可用64-264-2簡化式與簡化式與65-265-2式進(jìn)式進(jìn)行（行（h hp p+h+hb b）的組合，此種組合公式計(jì)算值精）的組合，此種組合公式計(jì)算值精確些；也可以用確些；也可以用64-164-1修正式與修正式與65-165-1修正式進(jìn)修正式進(jìn)行組合；并從兩組組合中取定（行組合；并從兩組組合中取定（h hp

30、 p+h+hb b）值；）值；n 2 2粘性土河床時(shí)可用鐵道部公式（粘性土河床時(shí)可用鐵道部公式（14-314-3）與）與式（式（14-914-9）進(jìn)行組合。）進(jìn)行組合。 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材一沖刷值的組合n （二）（二）. . 河灘中的各橋墩河灘中的各橋墩n 1 1非粘性土河床時(shí)可用非粘性土河床時(shí)可用 式（式（14-514-5）與）與65-265-2式式即式（即式（14-714-7）或）或65-165-1修正式即式（修正式即式（14-814-8）擇一）擇一進(jìn)行組合。進(jìn)行組合。n 2 2粘性土河床時(shí)可用式（粘性土河床時(shí)可用式（14-614-6）與式（）與式（14-

31、914-9）進(jìn)行組合。進(jìn)行組合。 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材一沖刷值的組合n （三）（三）. .橋臺(tái)橋臺(tái)n 橋臺(tái)最大沖刷深度，應(yīng)結(jié)合橋位河床特征，橋臺(tái)最大沖刷深度，應(yīng)結(jié)合橋位河床特征，壓縮程度等情況，分析、計(jì)算比較后確定。壓縮程度等情況，分析、計(jì)算比較后確定。n 1 1位于河槽中，（位于河槽中，（h hp p+h+hb b）取與河槽各橋墩同）取與河槽各橋墩同值。值。n 2 2位于河灘中，對河槽擺動(dòng)的不穩(wěn)定河流上，位于河灘中，對河槽擺動(dòng)的不穩(wěn)定河流上，先比較偏斜沖刷先比較偏斜沖刷h hp p與河槽與河槽h hp p值，取其大者再值，取其大者再與河槽與河槽h hb b組合

32、；而對穩(wěn)定河流上，則先比較組合；而對穩(wěn)定河流上，則先比較h hp p與河灘與河灘h hp p值，取其大者再與河灘值，取其大者再與河灘h hb b組合。組合。 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材二、繪制最大沖刷線n 1 1、全部沖刷完成后，、全部沖刷完成后，最大沖刷水深最大沖刷水深包括三個(gè)包括三個(gè)部分：部分： h hs s=h=hp p+h+hb b+ +h (14-15)h (14-15) 式中：式中：h hs s最大沖刷水深（最大沖刷水深（m m）; ; h h自然演變沖刷深度（自然演變沖刷深度（m m）；可通）；可通過現(xiàn)場觀測和調(diào)查確定。過現(xiàn)場觀測和調(diào)查確定。 機(jī)械工業(yè)出

33、版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材二、繪制最大沖刷線2 2、同時(shí)，可用下式推算各墩臺(tái)最大沖刷時(shí)的標(biāo)、同時(shí)，可用下式推算各墩臺(tái)最大沖刷時(shí)的標(biāo)高：高： H HCMCM=H=HP P-h-hs s(m) (14-16)(m) (14-16)式中：式中：H HP P橋位斷面的設(shè)計(jì)水位（橋位斷面的設(shè)計(jì)水位（m m）；）； H HCMCM墩臺(tái)最大沖刷時(shí)的標(biāo)高（墩臺(tái)最大沖刷時(shí)的標(biāo)高（m m）。）。 3 3、依據(jù)各墩臺(tái)、依據(jù)各墩臺(tái)H Hcmcm的值可在橋軸縱斷面圖上繪的值可在橋軸縱斷面圖上繪制出最大沖刷線。制出最大沖刷線。 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材三.確定墩臺(tái)基底最淺埋置標(biāo)

34、高1 1、非巖石河床墩臺(tái)基底埋深應(yīng)在最大沖刷線以、非巖石河床墩臺(tái)基底埋深應(yīng)在最大沖刷線以下不小于表下不小于表14-514-5的規(guī)定。的規(guī)定。2 2、橋梁各墩臺(tái)基底最淺埋置標(biāo)高、橋梁各墩臺(tái)基底最淺埋置標(biāo)高 H HJMJM=H=HCMCM- -(m) (14-17) (m) (14-17) 式中：式中：H HJMJM墩臺(tái)基底最淺埋置標(biāo)高（墩臺(tái)基底最淺埋置標(biāo)高（m m）；）； H HCMCM墩臺(tái)最大沖刷時(shí)的標(biāo)高（墩臺(tái)最大沖刷時(shí)的標(biāo)高（m m）；）； 基底埋深安全值（基底埋深安全值（m m）。）。 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材n 另外，另外，位于河槽的橋臺(tái)位于河槽的橋臺(tái)，當(dāng)其最

35、大沖刷深度小于橋墩，當(dāng)其最大沖刷深度小于橋墩總沖刷深度時(shí)，橋臺(tái)基底的埋深應(yīng)與橋墩基底高程相總沖刷深度時(shí)，橋臺(tái)基底的埋深應(yīng)與橋墩基底高程相同；同；當(dāng)橋臺(tái)位于河灘時(shí)當(dāng)橋臺(tái)位于河灘時(shí)，對河槽擺動(dòng)的不穩(wěn)定河流，對河槽擺動(dòng)的不穩(wěn)定河流，橋臺(tái)基底高程應(yīng)與橋墩相同；在穩(wěn)定河流上，橋臺(tái)基橋臺(tái)基底高程應(yīng)與橋墩相同；在穩(wěn)定河流上，橋臺(tái)基底高程可按照橋臺(tái)沖刷計(jì)算結(jié)果確定。底高程可按照橋臺(tái)沖刷計(jì)算結(jié)果確定。n 橋臺(tái)錐體護(hù)坡基腳埋置深度橋臺(tái)錐體護(hù)坡基腳埋置深度應(yīng)考慮沖刷的影響，當(dāng)位應(yīng)考慮沖刷的影響，當(dāng)位于穩(wěn)定、次穩(wěn)定河段的河灘上，基腳底面應(yīng)在一般沖于穩(wěn)定、次穩(wěn)定河段的河灘上，基腳底面應(yīng)在一般沖刷線以下至少刷線以下至少0

36、.50m0.50m；當(dāng)橋臺(tái)位于不穩(wěn)定河流的河灘；當(dāng)橋臺(tái)位于不穩(wěn)定河流的河灘上，基腳底面應(yīng)在一般沖刷線以下至少上，基腳底面應(yīng)在一般沖刷線以下至少1m1m。 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材基底埋深安全值基底埋深安全值 表表14-5 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材基底埋深安全值基底埋深安全值 表表14-5n 表表14-514-5注注：1.1.總沖刷深度總沖刷深度為自河床面算起的沖刷總深為自河床面算起的沖刷總深度，即河床自然演變沖刷、一般沖刷與局部沖刷深度度，即河床自然演變沖刷、一般沖刷與局部沖刷深度之和，用最大沖刷深度之和，用最大沖刷深度h hs s再減去

37、天然水深再減去天然水深h h。n 2.2.表列數(shù)字表列數(shù)字為墩臺(tái)基底埋入總沖刷深度以下的最小限為墩臺(tái)基底埋入總沖刷深度以下的最小限值，若計(jì)算流量、水位和原始斷面資料無十分把握或值，若計(jì)算流量、水位和原始斷面資料無十分把握或河床演變尚不能獲得準(zhǔn)確資料時(shí)，安全值可適當(dāng)加河床演變尚不能獲得準(zhǔn)確資料時(shí)，安全值可適當(dāng)加大。大。n 3.3.若橋址上下游有已建橋梁或?qū)倥f橋改建若橋址上下游有已建橋梁或?qū)倥f橋改建，應(yīng)調(diào)查舊，應(yīng)調(diào)查舊橋的特大洪水沖刷情況，新橋墩臺(tái)基礎(chǔ)埋深應(yīng)在舊橋橋的特大洪水沖刷情況，新橋墩臺(tái)基礎(chǔ)埋深應(yīng)在舊橋最大沖刷深度上酌加必要的安全值。最大沖刷深度上酌加必要的安全值。 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教

38、材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材四.巖性河床墩臺(tái)基礎(chǔ)的埋置深度n 若橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)建于巖石河床上，由于一方若橋梁墩臺(tái)基礎(chǔ)建于巖石河床上，由于一方面長期的水流侵蝕沖刷；另一方面墩臺(tái)施工面長期的水流侵蝕沖刷；另一方面墩臺(tái)施工（如打板樁圍堰等臨時(shí)工程）對巖石結(jié)構(gòu)造（如打板樁圍堰等臨時(shí)工程）對巖石結(jié)構(gòu)造成破壞，往往會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重沖刷。此時(shí)除應(yīng)清成破壞，往往會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重沖刷。此時(shí)除應(yīng)清除風(fēng)化層外，還應(yīng)根據(jù)基巖強(qiáng)度，將基礎(chǔ)嵌除風(fēng)化層外，還應(yīng)根據(jù)基巖強(qiáng)度，將基礎(chǔ)嵌入巖層一定深度，或采用其他錨固措施使基入巖層一定深度，或采用其他錨固措施使基礎(chǔ)與巖石連成整體?？蓞⒖急淼A(chǔ)與巖石連成整體。可參考表14-614-6（見教材（見教

39、材280280頁），選用巖石上橋墩基礎(chǔ)沖刷及基底埋頁），選用巖石上橋墩基礎(chǔ)沖刷及基底埋置深度數(shù)值。置深度數(shù)值。 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材例14-1n 例例14-114-1 接上例接上例13-313-3，根據(jù)鉆探資料，河灘，根據(jù)鉆探資料，河灘表面土為粗砂層，平均粒徑表面土為粗砂層，平均粒徑=1.5mm=1.5mm，河槽及，河槽及標(biāo)高標(biāo)高129.00m129.00m以下為小顆粒的礫石層，以下為小顆粒的礫石層，=3.0mm=3.0mm。橋位河段歷年汛期洪水平均含沙量橋位河段歷年汛期洪水平均含沙量=0.8kg/m=0.8kg/m3 3。據(jù)分析橋下河槽能擴(kuò)寬至全橋，但自然演變

40、據(jù)分析橋下河槽能擴(kuò)寬至全橋，但自然演變沖刷沖刷h=0h=0。本橋?yàn)橐话阈詷蛄海嚧_定最大。本橋?yàn)橐话阈詷蛄?，試確定最大沖刷線標(biāo)高和橋梁墩臺(tái)最淺埋置標(biāo)高。沖刷線標(biāo)高和橋梁墩臺(tái)最淺埋置標(biāo)高。機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材第四節(jié) 調(diào)治構(gòu)造物n 調(diào)治構(gòu)造物的調(diào)治構(gòu)造物的主要作用主要作用是使橋孔均勻順暢地是使橋孔均勻順暢地排水輸沙，減小橋位附近河床和河岸的不利排水輸沙，減小橋位附近河床和河岸的不利變形，抵抗水流對路基邊坡的沖刷，保護(hù)橋變形，抵抗水流對路基邊坡的沖刷，保護(hù)橋梁和引道路堤的正常使用以及橋位附近農(nóng)田、梁和引道路堤的正常使用以及橋位附近農(nóng)田、城鎮(zhèn)免遭洪水危害。城鎮(zhèn)免遭洪水危

41、害。機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材第四節(jié) 調(diào)治構(gòu)造物n 調(diào)治構(gòu)造物按其對水流的作用可分為三類調(diào)治構(gòu)造物按其對水流的作用可分為三類。導(dǎo)流導(dǎo)流構(gòu)造物構(gòu)造物，主要有導(dǎo)流堤、梨形堤和錐坡體等。具，主要有導(dǎo)流堤、梨形堤和錐坡體等。具體選用見表體選用見表14-714-7。挑流構(gòu)造物挑流構(gòu)造物，為各種形式的壩，為各種形式的壩，主要有丁壩、順壩和格壩等。主要有丁壩、順壩和格壩等。防護(hù)構(gòu)造物防護(hù)構(gòu)造物主要有主要有各種護(hù)岸、護(hù)坡和護(hù)基等工程。各類調(diào)治構(gòu)造物各種護(hù)岸、護(hù)坡和護(hù)基等工程。各類調(diào)治構(gòu)造物既可單獨(dú)設(shè)置，也可以聯(lián)合設(shè)置。在河流的灘地既可單獨(dú)設(shè)置，也可以聯(lián)合設(shè)置。在河流的灘地上，還可采用

42、植樹造林等生物措施來配合或替代上，還可采用植樹造林等生物措施來配合或替代工程調(diào)治構(gòu)造物。工程調(diào)治構(gòu)造物。機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材第四節(jié) 調(diào)治構(gòu)造物n 導(dǎo)流構(gòu)造物的作用導(dǎo)流構(gòu)造物的作用是：以不同的程度擴(kuò)散和是：以不同的程度擴(kuò)散和均勻分布橋下河床沖刷，減少對橋臺(tái)和引道均勻分布橋下河床沖刷，減少對橋臺(tái)和引道路堤的威脅。路堤的威脅。各種壩的作用各種壩的作用是：將水流方向是：將水流方向跳離橋頭引道或河岸，達(dá)到保護(hù)路基或本河跳離橋頭引道或河岸，達(dá)到保護(hù)路基或本河岸的目的。防護(hù)構(gòu)造物的作用和設(shè)計(jì)要點(diǎn)見岸的目的。防護(hù)構(gòu)造物的作用和設(shè)計(jì)要點(diǎn)見路基路面工程路基路面工程有關(guān)內(nèi)容。有關(guān)內(nèi)容

43、。機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材第四節(jié) 調(diào)治構(gòu)造物n 導(dǎo)流堤的導(dǎo)流堤的設(shè)計(jì)洪水頻率設(shè)計(jì)洪水頻率一般應(yīng)與橋梁的設(shè)計(jì)一般應(yīng)與橋梁的設(shè)計(jì)洪水頻率相同，其他類型調(diào)治構(gòu)造物的設(shè)計(jì)洪水頻率相同，其他類型調(diào)治構(gòu)造物的設(shè)計(jì)洪水頻率標(biāo)準(zhǔn)，視工程重要性而定。洪水頻率標(biāo)準(zhǔn)，視工程重要性而定。機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材第四節(jié) 調(diào)治構(gòu)造物n 調(diào)治構(gòu)造物基礎(chǔ)埋深的安全值調(diào)治構(gòu)造物基礎(chǔ)埋深的安全值K K由下確定由下確定 n 1.1.位于河槽內(nèi)的調(diào)治構(gòu)造物位于河槽內(nèi)的調(diào)治構(gòu)造物n 河床土質(zhì)為細(xì)顆粒的次穩(wěn)定和不穩(wěn)定河段時(shí)，河床土質(zhì)為細(xì)顆粒的次穩(wěn)定和不穩(wěn)定河段時(shí)，K=1K=12(m

44、)2(m)；穩(wěn)定河段時(shí)，；穩(wěn)定河段時(shí)，K=1(m)K=1(m)。n 2.2.位于河灘內(nèi)的調(diào)治構(gòu)造物，位于河灘內(nèi)的調(diào)治構(gòu)造物，K=0.5K=0.5（m m）。）。n 3 3、當(dāng)不能達(dá)到要求的深度時(shí)，應(yīng)設(shè)置平面防、當(dāng)不能達(dá)到要求的深度時(shí)，應(yīng)設(shè)置平面防護(hù)措施。護(hù)措施。 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材第四節(jié) 調(diào)治構(gòu)造物n 各種調(diào)治構(gòu)造物的布置形式、設(shè)計(jì)尺寸，均各種調(diào)治構(gòu)造物的布置形式、設(shè)計(jì)尺寸，均應(yīng)結(jié)合河流特性、水文、地形、工程地質(zhì)、應(yīng)結(jié)合河流特性、水文、地形、工程地質(zhì)、通航要求和地方水利設(shè)施等綜合考慮。情況通航要求和地方水利設(shè)施等綜合考慮。情況復(fù)雜時(shí)應(yīng)進(jìn)行水工模型試驗(yàn)加以論證確

45、定。復(fù)雜時(shí)應(yīng)進(jìn)行水工模型試驗(yàn)加以論證確定。本節(jié)僅介紹常見調(diào)治構(gòu)造物布設(shè)的基本知識(shí)，本節(jié)僅介紹常見調(diào)治構(gòu)造物布設(shè)的基本知識(shí)，具體設(shè)計(jì)要求可見具體設(shè)計(jì)要求可見公路工程水文勘測設(shè)計(jì)公路工程水文勘測設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)范和有關(guān)書籍資料。和有關(guān)書籍資料。 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材第四節(jié) 調(diào)治構(gòu)造物導(dǎo)流構(gòu)造物的選用 表14-7機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材第四節(jié) 調(diào)治構(gòu)造物一、 導(dǎo)流堤n 導(dǎo)流堤的平面形狀導(dǎo)流堤的平面形狀一般為一般為曲線形曲線形，如圖，如圖14-5；有時(shí)也；有時(shí)也采用采用直線形（兩端帶有曲線）直線形（兩端帶有曲線）。曲線形導(dǎo)流堤水流繞。曲線形導(dǎo)流堤水

46、流繞堤流動(dòng)，對過橋水流的壓縮較大；直線形導(dǎo)流堤堤旁堤流動(dòng)，對過橋水流的壓縮較大；直線形導(dǎo)流堤堤旁水流與堤分離，對過橋水流的壓縮最大，在堤旁形成水流與堤分離，對過橋水流的壓縮最大，在堤旁形成回流區(qū)，回流區(qū)內(nèi)可產(chǎn)生泥沙淤積。堤形應(yīng)根據(jù)調(diào)整回流區(qū)，回流區(qū)內(nèi)可產(chǎn)生泥沙淤積。堤形應(yīng)根據(jù)調(diào)整橋下灘流、河床沖淤分布以及水流流向的實(shí)際需要加橋下灘流、河床沖淤分布以及水流流向的實(shí)際需要加以選擇。以選擇。n 一般當(dāng)正交橋位，兩側(cè)有灘且對稱分布時(shí)，可兩側(cè)布一般當(dāng)正交橋位，兩側(cè)有灘且對稱分布時(shí)，可兩側(cè)布置對稱性曲線形導(dǎo)流堤。當(dāng)河流兩側(cè)河灘大小不一，置對稱性曲線形導(dǎo)流堤。當(dāng)河流兩側(cè)河灘大小不一，則可在河灘較大的一側(cè)設(shè)置

47、曲線形導(dǎo)流堤，而在河灘則可在河灘較大的一側(cè)設(shè)置曲線形導(dǎo)流堤，而在河灘較小的一側(cè)（或河彎凹岸）設(shè)置直線形導(dǎo)流堤，如圖較小的一側(cè)（或河彎凹岸）設(shè)置直線形導(dǎo)流堤，如圖14-4。機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材14-4 調(diào)治構(gòu)造物示意圖 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材圖14-5 曲線形導(dǎo)流堤的平面形狀 a)適用于不通航河流 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材圖14-5 曲線形導(dǎo)流堤的平面形狀b) 適用于通航河流 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材第四節(jié) 調(diào)治構(gòu)造物一、導(dǎo)流堤一、導(dǎo)流堤 n 導(dǎo)流堤由上游堤段和下游堤段組成。上游

48、堤導(dǎo)流堤由上游堤段和下游堤段組成。上游堤段的頭部稱為段的頭部稱為堤端堤端，與橋梁連接處稱為，與橋梁連接處稱為堤根堤根。當(dāng)?shù)潭酥苯釉馐芩鞯臎_擊時(shí)，堤端則是保當(dāng)?shù)潭酥苯釉馐芩鞯臎_擊時(shí)，堤端則是保證導(dǎo)流堤穩(wěn)定的關(guān)鍵部位，必須特殊加固。證導(dǎo)流堤穩(wěn)定的關(guān)鍵部位，必須特殊加固。其局部沖刷深度的計(jì)算見規(guī)范所述。其局部沖刷深度的計(jì)算見規(guī)范所述。n 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材第四節(jié) 調(diào)治構(gòu)造物一、導(dǎo)流堤一、導(dǎo)流堤 n 根據(jù)導(dǎo)流堤的長短、上游堤端的不同設(shè)置位根據(jù)導(dǎo)流堤的長短、上游堤端的不同設(shè)置位置，可分置，可分封閉式封閉式和和非封閉式非封閉式兩種。對于河槽兩種。對于河槽擺動(dòng)很大的變遷

49、性和沖積漫流性河段，為了擺動(dòng)很大的變遷性和沖積漫流性河段，為了逐漸縮窄河槽的擺動(dòng)幅度，使水流和泥沙平逐漸縮窄河槽的擺動(dòng)幅度，使水流和泥沙平穩(wěn)地通過橋孔，并能保證堤后農(nóng)田和村鎮(zhèn)的穩(wěn)地通過橋孔，并能保證堤后農(nóng)田和村鎮(zhèn)的安全，往往設(shè)置較長的導(dǎo)流堤，而且將上游安全，往往設(shè)置較長的導(dǎo)流堤，而且將上游堤端伸出泛濫邊界之外，這種導(dǎo)流堤稱為封堤端伸出泛濫邊界之外，這種導(dǎo)流堤稱為封閉式導(dǎo)流堤，如圖閉式導(dǎo)流堤，如圖14-6。一般情況下設(shè)置的導(dǎo)。一般情況下設(shè)置的導(dǎo)流堤不長，而且上游堤端在泛濫邊界之內(nèi)，流堤不長，而且上游堤端在泛濫邊界之內(nèi)，這種導(dǎo)流堤稱為非封閉式導(dǎo)流堤，仍如圖這種導(dǎo)流堤稱為非封閉式導(dǎo)流堤，仍如圖14-

50、4。機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材圖 14-6 封閉式導(dǎo)流堤 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材第四節(jié) 調(diào)治構(gòu)造物二、梨形堤n 梨形堤的作用梨形堤的作用與導(dǎo)流堤相似，但導(dǎo)引河灘水與導(dǎo)流堤相似，但導(dǎo)引河灘水流的作用較小。當(dāng)橋位河段較小，流速又不流的作用較小。當(dāng)橋位河段較小，流速又不大時(shí)；或者當(dāng)河灘引道路堤凹向上游，為防大時(shí)；或者當(dāng)河灘引道路堤凹向上游，為防止其路基遭受淘刷與改善橋梁邊孔的過水條止其路基遭受淘刷與改善橋梁邊孔的過水條件，可設(shè)置梨形堤，如圖件，可設(shè)置梨形堤，如圖14-7所示。所示。n 梨形堤的平面尺寸梨形堤的平面尺寸，臨近橋孔部分可按導(dǎo)流，臨近

51、橋孔部分可按導(dǎo)流堤的尺寸設(shè)計(jì)；在河灘部分，梨形堤末端與堤的尺寸設(shè)計(jì)；在河灘部分，梨形堤末端與路堤設(shè)置兩個(gè)反向圓弧連接，如圖路堤設(shè)置兩個(gè)反向圓弧連接，如圖14-814-8。 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材圖14-7 梨形堤與丁壩配合設(shè)置機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材圖14-8 梨形堤平面示意圖 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材第四節(jié) 調(diào)治構(gòu)造物三三、丁、丁 壩壩 n 丁壩常設(shè)置于橋頭引道路堤的上游一側(cè)或河岸邊上，丁壩常設(shè)置于橋頭引道路堤的上游一側(cè)或河岸邊上，如圖如圖14-714-7及圖及圖14-914-9。丁壩（又稱挑水壩）有。丁壩

52、（又稱挑水壩）有淹沒式淹沒式和和非淹沒式非淹沒式兩種。兩種。淹沒式丁壩淹沒式丁壩的壩頂略高于常水位，洪的壩頂略高于常水位，洪水期被淹水期被淹 沒，它的挑流能力不大，主要起加速各丁沒，它的挑流能力不大，主要起加速各丁壩間的泥沙淤積的作用，逐漸形成趨于導(dǎo)治線的新的壩間的泥沙淤積的作用，逐漸形成趨于導(dǎo)治線的新的水邊線，常用于中水調(diào)治，對長年流水的河槽能起整水邊線，常用于中水調(diào)治，對長年流水的河槽能起整治和穩(wěn)定河岸的作用。治和穩(wěn)定河岸的作用。非淹沒式丁壩非淹沒式丁壩的壩頂高出設(shè)計(jì)的壩頂高出設(shè)計(jì)洪水位洪水位, ,常用于挑開高洪水流，保護(hù)河岸和河灘引道常用于挑開高洪水流，保護(hù)河岸和河灘引道路堤。路堤。 n

53、 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材第四節(jié) 調(diào)治構(gòu)造物三三、丁、丁 壩壩 n 丁壩在平面上的方向丁壩在平面上的方向：淹沒式丁壩一般斜向：淹沒式丁壩一般斜向上游（為上挑），壩軸線與水流方向的交角上游（為上挑），壩軸線與水流方向的交角約約100100105105；如果斜向下游，則漫過壩；如果斜向下游，則漫過壩頂?shù)乃鲗⑾蚨胃考?，造成劇烈沖刷頂?shù)乃鲗⑾蚨胃考?，造成劇烈沖刷而沖走丁壩間的泥沙。在凸岸且流速較小時(shí)，而沖走丁壩間的泥沙。在凸岸且流速較小時(shí)，可布置成正挑丁壩。非淹沒式丁壩一般斜向可布置成正挑丁壩。非淹沒式丁壩一般斜向下游（為下挑），壩軸線與水流方向的交角下游（

54、為下挑），壩軸線與水流方向的交角約約60607575；對于凸岸且流速不大時(shí)，可；對于凸岸且流速不大時(shí)，可以布置為正挑丁壩。有關(guān)壩與壩的間距、壩以布置為正挑丁壩。有關(guān)壩與壩的間距、壩根的處理等具體設(shè)計(jì)問題不在此贅述。根的處理等具體設(shè)計(jì)問題不在此贅述。 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材圖14-9 各種壩示意圖 機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材第四節(jié) 調(diào)治構(gòu)造物四、順壩與格壩四、順壩與格壩 n 順壩順壩常與水流平行，直接布置在導(dǎo)治線上以常與水流平行，直接布置在導(dǎo)治線上以防護(hù)河岸。順壩一般為淹沒式壩頂與中水位防護(hù)河岸。順壩一般為淹沒式壩頂與中水位大致相平，上游端

55、嵌入河岸，下游開口，以大致相平，上游端嵌入河岸，下游開口，以渲泄壩后水流。設(shè)于彎道段的順壩，應(yīng)有足渲泄壩后水流。設(shè)于彎道段的順壩，應(yīng)有足夠的長度，并隨流勢呈彎曲形。夠的長度，并隨流勢呈彎曲形。n 格壩格壩常配合順壩使用，當(dāng)順壩較長，且與河常配合順壩使用，當(dāng)順壩較長，且與河岸間距較大時(shí)，可在順壩與河岸之間設(shè)置一岸間距較大時(shí)，可在順壩與河岸之間設(shè)置一道或幾道格壩加以支撐，并促以壩間淤積，道或幾道格壩加以支撐，并促以壩間淤積，防止坡或河灘受沖刷。格壩一端與順壩正交防止坡或河灘受沖刷。格壩一端與順壩正交或略斜交，格壩的間距一般在或略斜交，格壩的間距一般在20m20m30m 30m 之間。之間。機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材機(jī)械工業(yè)出版社高職規(guī)劃教材本章小結(jié)n 建橋河段的沖刷有建橋河段的沖刷有自然演變沖刷自然演變沖刷和和一般沖刷一般沖刷、局部沖局部沖刷；刷；n 1、一般沖刷、一般沖刷n 一般沖刷深度一般沖刷深度hP系指橋下河床在一般沖刷完成后從設(shè)系指橋下河床在一般沖刷完成后從設(shè)計(jì)水位算起的某一垂線水深。計(jì)水位算起的某一垂線水深。n （1）