航道整治.ppt

第四章 整治建筑物 第一节 整治建筑物的作用与布置 第二节 整治建筑物的组成 第三节 坝体的结构形式 航道整治 第四节 整治建筑物的受力分析与设计 第一节 整治建筑物的作用与布置 第四章 整治建筑物 常用的整治建筑物： 丁坝、顺坝、锁坝、潜坝、洲头分流坝 、洲尾导流坝及护岸等。 丁坝的作用 （1）未淹没时束窄河槽，提高流速冲刷浅滩； （2）淹没后造成环流，横向导沙，调整分汊河道 的分流比，淤高河滩，保护河岸或海塘； （3）控制分流挑出主流以防顶冲河岸和堤防等。 一、丁坝 1、按丁坝轴线与水流方向的交角分 图2-16 丁坝轴线与水流交角 a)上挑丁坝 b)正挑丁坝 c)下挑丁坝 （一）丁坝的分类 按平面形状分 普通丁坝： 勾头丁坝：0.4L 勾头丁坝与普通丁坝相比： 坝头流速可减少20左右 勾长比的增加减少了坝头最大 的冲刷坑深度 勾长比增加坝后冲刷范围减少 2、勾头丁坝 图2 冲刷范围与D/L的变化关系 图1 D/L与ho/hL的变化关系 3、按对水流的影响程度分： 长丁坝(LB/3)、短丁坝、附丁坝 三峡变动回水区上洛碛滩 4、按透水性能分：透水丁坝、不透水丁坝 附丁坝 图2-14 丁坝前后水流现象 丁坝 1、 非淹没丁坝和水流现象 （二）丁坝对河道水流和泥沙的影响 2、 淹没丁坝的水流泥沙现象 图2-15 淹没丁坝水流泥沙运动情况 1、丁坝的使用特点 （三）丁坝的使用条件 （1）挑流作用强，对航槽的冲刷有利； （2）丁坝长度便与调整； （3）坝址水深一般较浅、工程量较小 （4）坝头附近水流紊乱 （5）坝头附近，导致河床冲刷，坝头下游形成冲刷坑。 （6）采用丁坝整治后，枯水新岸线发展较缓慢，要待坝 田淤满后，才能最后形成。 2、丁坝在山区河流整治中的使用 （1）急险滩整治:丁坝多用于调整流向，改善流态或 壅高滩上水位，增加水深或调整比降、减缓局部地区 流速，以便船舶利用缓流上滩 ； （2）浅滩整治:常用于束窄河床，集中水流冲深航槽 ；或与疏浚结合，束水归槽；维护航道尺度等。 3、丁坝在平原河流整治中的使用 （1）多用于加高或固定边滩，延长水流对浅滩的冲 刷时间，或与疏浚相结合，减小挖槽回淤量，保持航 道稳定性； （2）有时也可用短丁坝群护岸，防止岸坡崩塌。 （四）丁坝群的布置 （1）确定丁坝间距的原则 使下一条丁坝壅水范围达到上一条丁坝的坝头 避免坝头较大的水面跌落，同时使水流绕过坝头后形成的扩散水 流流线能达到下一个丁坝的有效长度范围内。避免坝根冲刷，丁坝作用 的连续性。 有足以控制整治线的点，各坝后回水区边线的连线组成平 顺的整治线。不致因间距过大，影响来水攻沙。 防止坝田中产生较大的流速，影响坝田淤积。 （2）由回流区确定丁坝间距 1、丁坝群的间距 1、丁坝群的间距 （四）丁坝群的布置 图2-20 两岸丁坝的位置对水流影响 2错（对）口丁坝布置 （四）丁坝群的布置 3阶梯式丁坝布置 （三）丁坝群的布置 坝田淤积效果较好 二、顺坝 1、定义 坝轴线沿水流方向或与 水流交角很小的建筑物。 2、作用 （1）调整急弯、归顺岸线、平顺水流、改善流态 （2）堵塞倒套、尖潭 （3）堵塞支汊、上口调整分流角，下口调整交汇角 （4）束窄河床 。 普通顺坝 丁顺坝 洲尾顺坝 3顺坝布置原则： （1）顺坝上身常靠近整治线，布置在凹岸或主导河岸一侧 （2）顺坝走向与整治线大体一致，按需要做成直接或平 缓曲线，坝头伸入或接近下深槽，并保持水流平顺。 顺坝与水流交角不宜过大，洪、中、枯不一致，顺坝与 中水方向一致，以免中水位漫顶产生“滑梁水”。 3顺坝布置原则： （3）以拦截横流为主的洲头、洲尾顺坝宜沿洲脊 线布置，与江心州地形平顺衔接。 （4）两岸不宜同时布置顺坝，否则，施工后整治 线宽度不合适，无法改正。 （5）坝头延伸至下 深潭，避免水流突 然扩散形成口门浅 段；坝根布置在主 流转向点上游。 三、锁坝（堵坝） 作用：塞支强干 坝顶高程：取决于设计水位下通航汊道需要的流量。 潜坝位置：进口、中部、出口 长江中游界牌河段抛石坝体施工 作用： 壅高上游水位、调整比降、增加航深 促淤赶沙，减小过水面积、消除不良流态。 四、潜坝 四、潜坝 作用 (1)控制河势势：稳定水流动力轴线，不使 河床边界任意变化。 (2)抑制崩岸：防止水流淘刷和波浪冲蚀， 防止泥沙坍落河中 (3)防止主流顶顶冲：尤其洪水顶冲处，配 合丁坝，矶头挑流保证堤防。 五、护岸 布置原则 （1）根据水流动力轴线变化情况，预测崩岸的趋向， 主动防护； （2）全线规划、重点保证、守点顾线、相互依托； （3）护脚为先， 先水下后水上，先护脚后护坡，形 成整体守护。 影响护岸工程稳定的因素 河势变迁、主流顶冲点的变化、边坡地下水、地表水 、风浪及船行波。 五、护岸 护岸型式： 黄河矶头护岸 长江界牌水道沉排护底 沙袋围堰护岸 六、鱼嘴与洲头分流坝、导尾工程 1、鱼嘴与洲头分流坝 （1） 保护江心洲头，维护河势的稳定； （2）调节汊道分流、分沙比。 陆溪口水道洲头分流坝 六、鱼嘴与洲头分流坝、导尾工程 2、导尾工程 （1）调整交汇角，改善流态； （2）束窄通航汊道出口，增加航深。 第二节 整治建筑物的组成 第四章 整治建筑物 一、丁坝、顺坝及锁坝的组成 丁坝、顺坝由护底、坝体、坝面、坝头、坝根组成。 一、丁坝、顺坝及锁坝的组成 丁坝、顺坝由护底、坝体、坝面、坝头、坝根组成。 一、丁坝、顺坝及锁坝的组成 锁坝没有坝头、有两处坝根 一、丁坝、顺坝及锁坝的组成 1、护底 护底是坝的基础，一般采用柴排或土工织物软体排 结构，要求能紧贴河床底部，防止基础冲刷。在不易冲 刷的河床上筑丁坝或顺坝，也可以不护底。 坝体是坝的主要结构，除了采用抛填块石外，近年 来土工织物充填袋、模袋混凝土及混凝土构件也得到不 同程度的推广应用。 2、坝体 3、坝面 坝面在整治水位上、下最 容易受流木、流冰及其他漂浮物 的撞击而损坏。因此，在流速较 大的河流及有流木、流冰的河流 ，坝面都应采取特别的防护措施 。 3、坝面 在流速较大的河流及有流木、流冰的河流，坝面都 应采取特别的防护措施。 铜鼓滩丁顺坝及坝头安放的扭王字块 4、坝头 坝头是丁坝、顺坝伸入江中的最前沿，受水流冲击 力最大的部位。特别是丁坝坝头，根据的规定，在坝头一定范围内，坝体应加宽，并且 在坝头部位不宜采用沙袋填心坝。 5、坝根 坝根是指坝体与河岸或洲滩的连接部位，当水位淹 过坝顶以后，在坝根的上、下游会形成回流及螺旋流。 如果河岸或洲滩不具 备很强的抗冲刷性，在连 接处容易被水流淘刷，使 得坝体与岸坡分离。因此 ，对坝根的处理要特别重 视。 二、平顺护岸的组成 由护底、镇脚和护坡三部分组成。 长江东流水道玉带洲护岸工程整治前的岸坡 护岸型式： 张家洲南港护岸马家咀钢丝笼植草生态护岸新结构 护 岸 型 式 ： 长江界牌水道沉排护底 1、护底 是指岸坡坡脚以外直至深槽处的河床保护设施。 2、镇脚 是指岸坡坡脚直至枯水平台(或脚槽)处的抛填 、砌筑体。 这两部分基本上都长年淹没水下，易受水流冲刷。 3、护坡 是指枯水平台(或脚槽)以上的砌筑部分，它受中、洪 水流的直接冲刷和波浪的冲击，枯水期又受岸坡渗透水 的浸蚀，因此，除了建筑物自身的稳定外，还应有可靠 的排水措施。 用于航道整治工程的鱼嘴，可分为以下三类： 1、 护洲鱼嘴建在较高江心洲头，其结构形式 与斜坡式平顺护岸类似。 、固滩鱼嘴建在心滩头部或其附近，在平面 上呈半圆形或半椭圆形，结构类似于顺坝。 、分流鱼嘴可与心滩连接，也可与潜洲(暗沙 )连接，在平面上呈尖嘴朝上游的“v，字形或“Y”字 形，如为后者，其前端部分应逐步倾斜直至贴近河 底。分流鱼嘴的结构类似于顺坝。 三、鱼嘴的组成 陆溪口洲头分流坝 东流水道鱼骨坝 三、护滩 沙市河段三八滩护滩 三、护滩 马家咀工程L1#护滩带 第三节 坝体的结构形式 第四章 整治建筑物 用梢料、竹木、聚烯烃等材料构成 。 在沙质易冲的河床上筑坝，常需要沉排 护底，常见的沉排包括柴排、化纤强物 软体排、沙袋排等等。 重型整治建筑物 按整治建筑物的牢固程度分 轻型整治建筑物 主要由石料、砼、铪、钢柏桩 等构筑,用得较多的是抛石结构。 有的地区抛石坝水下部分用块石抛筑，水上部分采 用浆砌条石或混凝土挡板，以减小用量，加强坝的整体 性，防止坝面水毁。 抛石坝施工比较简单，经久耐用，维修方便，容易 就地取材，所以是当前国内外采用最普遍的一种形式 。 一、抛石坝 澜沧江绣花滩坝体施工 二、石笼、充填袋填心混合结构 1、石笼填心混合结构 用铁丝、钢筋、竹篾、荆条或PVC等材料编成各 种网络笼状物，内装块石、砾石或卵石制成石笼，为防 止笼子腐烂，一般将石笼作为坝心，外面抛块石防护。 2、充填袋填心混合结构建筑物 利用水力机械将泥沙充填在土工织物编织袋内，待 灌满泥沙扎紧袋口后抛入河中形成坝体填心部分；然后 进行抛石护面的整治建筑物。 三、桩板式结构 将预制的混凝土桩沿坝轴线每隔2m左右打入土中，在 桩与桩之间的预留孔栓上钢筋混凝土板，组成的坝体为桩 板式结构。 图为海川沙海塘的护岸丁坝， 对淤滩保海塘效果较好。 四、桩土混合结构 由直径1622cm、打入土中23m的桩组成实体墙， 为了避免水流冲刷桩基，可用碎石增强基床或用充填法、 堆筑法在墙体两侧填筑土料棱体，上铺碎石护面形成实体 建筑物。 预先作成数米长的钢筋混凝土沉箱，趁高潮位或高 水位时，浮运到施工地点，将箱内填土下沉，组成丁 、顺坝等。我国在长江口川沙县护岸工程曾采用此形 式，施工方便，还可以重复利用。 五、沉箱式结构 六、人工块体混合结构 1、四角锥体坝 2钩连块体混合坝 六、人工块体混合结构 是长江口整治设计的一种断面型式。堤芯用10 100kg小块石、100150kg的块石垫层，然后是用4t 重的钩连块体护面，两侧堤脚用150300ks的大块石 镇脚。该种型式使用石料较多，要求较高。 2钩连块体混合坝 六、人工块体混合结构 长江口袋装砂堤心、钩连块护面的南导堤 3半圆体