7 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)

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 、

(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。

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。

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。

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
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梨形堤的布设
ppt课件
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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
ppt课件
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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

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。

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。

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