不同結(jié)構(gòu)型式丁壩穩(wěn)定性試驗(yàn)研究

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1、第44卷第24期人民長江VO1．44．NO．242013年12月YangtzeRiverDee．，2013文章編號(hào)：1001—4179(2013)24—0054—04不同結(jié)構(gòu)型式丁壩穩(wěn)定性試驗(yàn)研究喻濤一，王平義一，陳里，楊成渝’(1．重慶交通大學(xué)國家內(nèi)河航道整治工程技術(shù)研究中心，重慶400074；2．重慶交通大學(xué)水利水運(yùn)工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶400074；3．重慶交通大學(xué)河海學(xué)院，重慶400074)摘要：丁壩的穩(wěn)定性直接影響航道整治工程的效果，選擇穩(wěn)定性較好的壩體結(jié)構(gòu)型式及材料具有實(shí)際的工程應(yīng)用價(jià)值。通過水槽試驗(yàn)首先從

2、壩身橫斷面型式(梯形斷面與圓弧斷面)的角度，對(duì)比研究了散拋石壩的穩(wěn)定性問題，指出同樣的水流條件下，圓弧形橫斷面的結(jié)構(gòu)型式具有更好的穩(wěn)定性，并得到了散拋壩體出現(xiàn)水毀對(duì)應(yīng)的邊界條件。此外，對(duì)比研究了不同丁壩前后有水位落差時(shí)，混凝土與漿砌條石壓載及混凝土塊鉸鏈排護(hù)面丁壩兩種新壩型的穩(wěn)定性，指出丁壩前后跌水高度是其水毀的重要制約因素之一。試驗(yàn)表明，后兩種新型結(jié)構(gòu)丁壩較散拋石壩具有更好的穩(wěn)定性，可以在實(shí)際工程中加以推廣和應(yīng)用。關(guān)鍵詞：丁壩；結(jié)構(gòu)型式；穩(wěn)定性：水槽試驗(yàn)中圖法分類號(hào)：TV6文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A丁壩作為一種航道整治建筑物而廣泛應(yīng)

3、用于航道樁式丁壩與傳統(tǒng)的堆石丁壩相比，在確保壩田促淤效治理工程中，目前長江上游丁壩多為散拋石結(jié)果等同的前提下能有效地減輕局部沖刷，使得丁壩本構(gòu)，受水流頂沖影響，其水毀比較嚴(yán)重，如壩頭水身更安全、更可靠；王培元介紹了以管樁技術(shù)為基礎(chǔ)的毀、壩根水毀、壩身及背水坡水毀，嚴(yán)重影響了丁一種新型丁壩結(jié)構(gòu)形式——雙排管樁丁壩，并詳細(xì)壩對(duì)于航道整治的效果。為了尋找穩(wěn)定性較好的壩體介紹了它的結(jié)構(gòu)，以及在保灘促淤工程中的實(shí)施過程，結(jié)構(gòu)型式，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)此開展了大量的研究工并對(duì)其優(yōu)、缺點(diǎn)進(jìn)行了分析比較，指出了它的改進(jìn)方向作，阿馬德對(duì)不同外形的丁

4、壩試驗(yàn)表明，雖然曲棍狀丁和應(yīng)用前景。壩局部沖刷深度及沖刷面積最小，但同勾頭丁壩沒有本文以川江某通航河段為研究對(duì)象，通過水槽模多大區(qū)別，且施工工藝復(fù)雜；韓慶茁提出用編織袋型試驗(yàn)研究，對(duì)比分析不同壩身斷面形式及壩體結(jié)構(gòu)裝砂代替塊石為砌筑壩體材料的嘗試?，這種方法是材料的丁壩穩(wěn)定性，提出幾種適用于該河段的穩(wěn)定性在不擴(kuò)大原丁壩斷面情況下，用廢舊編織袋裝砂，按設(shè)較好的丁壩結(jié)構(gòu)型式。計(jì)斷面砌筑壩體然后用蛇籠塊石包護(hù)壩面，經(jīng)3a汛1模型試驗(yàn)期運(yùn)行觀察，效果良好；李曉軒在多年的工作實(shí)踐中，找到了一種新的適用于治理蜿蜒型河流凹岸崩坍的丁1．

5、1試驗(yàn)布置及儀器壩結(jié)構(gòu)型式，即用斜坡式短丁壩固岸；李玉建提出該試驗(yàn)是在重慶交通大學(xué)國家內(nèi)河航道整治工程一項(xiàng)新型的透水丁壩技術(shù)，即鋼桁架透水丁壩技技術(shù)研究中心的30m×2m×1m(長×寬×高)矩形術(shù)，在結(jié)構(gòu)上有一定的合理性，而且比傳統(tǒng)井柱樁玻璃水槽中進(jìn)行的。水槽中部鋪設(shè)了8．0m長的動(dòng)床透水丁壩節(jié)約造價(jià)35％，是一種經(jīng)濟(jì)可行的新結(jié)構(gòu)型段，丁壩周圍區(qū)域鋪沙高度為O．22m，其他區(qū)域鋪沙式；趙渭軍分析了樁式丁壩的護(hù)灘保塘效果，指出高度為0．12m，模型布置見圖1。收稿日期：2013—09—07基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51

6、079165)；教育部博士點(diǎn)基金項(xiàng)目(200806180001)；西部交通建設(shè)科技項(xiàng)目(2009328814012)作者簡(jiǎn)介：喻濤，男，博士研究生，主要研究方向?yàn)楹降勒卫碚撆c技術(shù)。E—mail：yutaoehq@sina．eom第24期喻濤，等：不同結(jié)構(gòu)型式丁壩穩(wěn)定性試驗(yàn)研究55進(jìn)口流量由清華大學(xué)和北京尚水信息技術(shù)公司聯(lián)2試驗(yàn)結(jié)果及分析合研制的DCMS流量控制系統(tǒng)控制，壩前控制水位通過水位測(cè)針控制，實(shí)時(shí)水位通過超聲自動(dòng)水位測(cè)量系2．1散拋石壩體統(tǒng)量測(cè)，沖刷地形測(cè)繪則由超聲三維地形測(cè)量系統(tǒng)選取工況M1(50cm正挑梯形斷面

7、圓弧直頭、Q(TTMS)完成。=95L／s、H=14cm)和工況M2(50cm正挑圓弧斷面圓弧直頭、Q=95L／s、H=14cm)對(duì)比分析不同壩身斷面型式散拋石壩的穩(wěn)定性(參見圖3)。圖1試驗(yàn)?zāi)Ｐ筒贾?尺寸單位：em)1．2試驗(yàn)方案的確定對(duì)比不同斷面形式散拋石壩穩(wěn)定性，通過對(duì)長江上游丁壩尺寸的統(tǒng)計(jì)分析，確定丁壩壩長取水槽寬度的1／4，即壩長為50cm，壩頂寬7．5ClTI；梯形斷面丁壩迎水坡坡度為1：I．5，背水坡坡度為1：2，向河坡坡度X／m為1：2．5；圓弧斷面丁壩壩身橫斷面為圓弧形，且壩軸(，)工況Ml最終沖刷地形等

8、值線分布線位置與梯形斷面丁壩一致(見圖2)。()梯形斷面／／／一^_m(b)工況'd2最終沖刷地形等值線分布圖3不同壩型散拋石壩床面沖刷對(duì)比(單位：cm)注：圖中X=0處為壩軸線所在位置，X為負(fù)值時(shí)表示在丁壩下游。圖2丁壩斷面形式(尺寸單位：cm)由圖3可以看出，同樣的水流條件下壩身橫斷面本文試驗(yàn)是在順