一種適用于天然邊灘形態的潛丁壩制造技術

本發明專利技術公開了一種適用于天然邊灘形態的潛丁壩，該潛丁壩為勾頭丁壩，包括壩頭、壩身和壩根，該潛丁壩的縱坡依據天然地形采用階梯型式。本發明專利技術針對現有丁壩周圍水流紊亂、抗沖能力弱等問題，開發的一種適用于天然邊灘形態的潛丁壩，它依據天然邊灘形態采用階梯型式，即丁壩的縱坡從頭部至拐點、拐點至階梯處，階梯至壩根部依據天然地形分別采用不同的坡度值，壩頂寬度依據潛丁壩受水流沖刷強弱，采用不同的壩頂寬度，并在壩面采用大塊石壓頂，以加強抗沖能力。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于航道治理技術，具體涉及到一種適用于天然邊灘形態的潛丁壩。
技術介紹
河床演變是指自然情況下及在修建整治建筑物后河床發生的沖淤變化過程，這種沖淤變化過程不會總是有利于人類的生產活動，相反，在許多情況下可能產生巨大的破壞作用，因此必須采取工程措施加以控制，這類工程措施即稱河床整治，把整治河床所用的建筑物，稱為河床整治建筑物。丁壩是最常見的河床整治建筑物。丁壩的壩根與河岸聯接，壩頭伸向河心，壩軸線與水流方向正交或斜交，在平面上與河岸構成丁字形。丁壩為橫向阻水的整治建筑物，當水流未淹沒丁壩時，它能束窄河槽，提高流速沖刷淺灘；當水流淹沒丁壩后，則會造成橫向環流，橫向導沙，增加航道水深。除此之外，丁壩還能調整分汊河道的分流比，控制分流，淤高河灘，保護河岸，挑出主流以防頂沖河岸和堤防。以往的壩體型式為單一縱坡型式。修建丁壩可束水歸槽，保護岸堤，但也會帶來水流分離、回流等一系列復雜的流動現象。壩體局部如壩頭、壩根及翻壩水流流態紊亂。丁壩也極易造成水毀。丁壩水毀形式按損毀部位大致可分為壩頭損毀、壩身損毀、壩根損毀以及壩體整體損毀四類。壩頭損毀多為基礎沖刷導致損毀，其一般過程是基礎沖刷一邊坡坍塌——壩頂坍塌。壩身損毀的形式較多，有些是壩身的基礎被沖刷導致壩體坍塌，此類損毀形式類似于壩頭損毀；有些屬壩面塊石剝落滾失形成小缺口，繼而又擴大沖深演變成大缺口 ；還有一些是水流直接沖刷背水坡，致使背水坡坍塌損毀。壩根損毀部分原因是壩根與岸坡銜接處的沙卵石被沖刷而造成坍塌；有些是壩根段壩面塊石逐個剝落移位，形成淺小缺口，日后逐漸擴大成大缺口 ；還有則是壩根處溢流直接沖刷基腳，基礎被淘刷而損毀。壩體的整體損毀，往往是多種局部損毀因素共同組合作用在一起，或是單一損毀未得到及時修復而擴大蔓延所致。因此加強丁壩的抗沖能力，保證其自身的穩定性是很關鍵的。
技術實現思路
本專利技術為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種能夠加強抗沖能力的適用于天然邊灘形態的潛丁壩。本專利技術為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是:一種適用于天然邊灘形態的潛丁壩，該潛丁壩為勾頭丁壩，包括壩頭、壩身和壩根，該潛丁壩的縱坡依據天然地形采用階梯型式。該潛丁壩的壩頂寬度依據水流沖刷強度分段設定。該潛丁壩的壩面采用塊石壓頂。所述壩根采用鋪石結構接岸。本專利技術具有的優點和積極效果是:I)穩定性明顯提高:壩頂寬度依據潛丁壩受水流沖刷強弱，采用不同的壩頂寬度，針對受水流沖刷弱的壩身部分，壩頂寬度相對小一些，受水流沖刷劇烈的壩身部分，壩頂寬度相對大一些，并在壩面采用大塊石壓頂；在壩根進行了鋪石結構接岸處理，防止水流抄后路的發生，從而明顯提高了壩體的穩定性。2)壩體周圍的水流更加平順:本專利技術提出的壩體采用與天然邊灘形態接近的階梯型式，即潛丁壩的縱坡從頭部至拐點、拐點至階梯處、階梯至壩根部依據天然地形分別采用與天然地形一致的坡度，使壩體周圍的水流更加平順，從而加強了壩體的抗沖能力。3)整治效果更好，后期維護費用少。綜上所述，本專利技術是針對現有丁壩周圍水流紊亂、抗沖能力弱等問題，開發的一種適用于天然邊灘形態的潛丁壩，它依據天然邊灘形態采用階梯型式，即丁壩的縱坡從頭部至拐點、拐點至階梯處，階梯至壩根部依據天然地形分別采用不同的坡度值，壩頂寬度依據潛丁壩受水流沖刷強弱，采用不同的壩頂寬度，并在壩面采用大塊石壓頂，以加強抗沖能力。附圖說明圖1為本專利技術的平面布置示意圖；圖2為圖1的1-1縱軸線首I]面不意圖；圖3為圖1和圖2的I1-1I斷面示意圖；圖4為圖1和圖2的II1-1II斷面示意圖。圖中:1、壩頭，2、壩身，3、壩根，4、護底，5、坡頂平臺，6、枯水平臺，7、護坡，8、銜接段。具體實施例方式為能進一步了解本專利技術的
技術實現思路
、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下:請參見圖1 圖4，一種適用于天然邊灘形態的潛丁壩，該潛丁壩為勾頭丁壩，包括壩頭1、壩身2和壩根3，該潛丁壩的壩頂縱坡依據天然地形采用階梯型式。該潛丁壩的壩頂寬度依據水流沖刷強度分段設定。該潛丁壩的壩面采用塊石壓頂。所述壩根3采用鋪石結構接岸。本專利技術的應用實例:壩長248.35m，為階梯型式勾頭潛丁壩。由壩體、護底4和根部護岸組成。壩體包括:壩頭1、壩身2和壩根3，壩頭I及拐點高程均為7.84m。潛丁壩具體特征見表I。( I)壩體壩體分為直線段和勾頭段，為全拋石結構。壩頭頂部為直徑5m的半圓，然后呈輻射狀與河底相接；沿壩軸線向河坡坡比為1:8，向左、右側逐漸變坡比與壩體平順銜接。考慮到勾頭潛丁壩受水流沖刷強度大，壩頂的寬度取5m。壩體直線段長178.35m。壩體上游側邊坡為1:2，下游側邊坡為1:2.5，從拐點至岸側92m段壩頂縱坡為1:400，然后壩頂高程在Sm長范圍內提高lm，形成頂坡為1:8的階梯，其后壩頂縱坡為1:300。勾頭段長70m，為全拋石結構。壩體向河心側邊坡為1:2，向岸側邊坡為1:2.5，頂坡為平坡。壩體塊石粒徑為0.2m 0.6m,粒徑大于0.4m的比例應大于85% ;壩頂面層設置Im厚的大塊石，其粒徑彡0.4m (89kg)。(2)護底采用D型排護底，壩體上游側余排寬60m，下游側余排寬95m，壩頭余排寬為110m。沉排橫向搭接寬度為6m。護底排上游側靠拐頭段排體邊緣20m寬范圍內，以及護底排頭部排體邊緣25m寬范圍內，拋防沖石厚度為1.5m，其中有5m寬防沖石位于護底排上。防沖石粒徑> 0.4m(89kg)。護底排下游側排體邊緣設寬25m的四面六邊透水框架(單邊長度為100cm)，其中有5m寬透水框 架位于護底排上，厚度按每平米拋(鋪)設透水框架兩層共三架控制。其余排面上拋石厚1.2m。排上拋石粒徑為0.2m 0.6m，粒徑大于0.4m的比例應大于85% ；(3)根部護岸采用平順護岸型式。守護范圍:上游側護至壩體護底D型排上游側邊線延長線以上30m，下游側護至壩體護底D型排下游側邊線延長線外80m。根部護岸包括坡頂平臺5、護坡7、枯水平臺6、水下護腳及銜接段8等部分。在護坡上下游側分別設置預埋防沖結構。預埋防沖結構為:從護坡7上下游側開挖基槽(基槽內側邊坡1:5，外側邊坡為1:1，基槽底寬lm，上游側挖深為1.5m,下游側挖深為2.5m)。基槽挖好后，反濾層無紡布順1:5基槽邊坡鋪至基槽底部，然后進行鋪石回填，鋪石頂面與護坡一致。坡頂平臺5:寬3m,下部為衆砌塊石結構,厚0.55m,頂部為0.05m的混泥土抹面。岸坡開挖:岸坡緩于1:3時，按自然坡比削坡；陸于1:3時，按1:3削坡。岸坡回填:對岸坡局部存在較大坑洼處進行回填，回填時要求對回填土層夯實，達到原狀土的密度。反濾層:坡頂至腳槽前緣間由下至上設置IOcm厚黃沙一層、400g/m2無紡布一層和IOcm厚碎石(粒徑為I 3cm) —層。護面:采用0.3m厚的鋪石。枯水平臺6:為鋪石結構，寬3m,厚0.8m ;其下設寬Im,深0.5m腳槽,腳槽內鋪石，D型排壓在腳槽塊石下。枯水平臺頂高程為12.84m。護腳:枯水平臺下護腳采用D型排，單塊排寬度為40m，D型排的沉放垂直于枯水平臺，沉排橫向搭接寬度6m,排上拋石1.2m厚。銜接段:在根部護坡上下游兩端各設置30m寬的銜接段，枯水平臺以上陡于1:3的岸坡按1:3削坡本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種適用于天然邊灘形態的潛丁壩，該潛丁壩為勾頭丁壩，包括壩頭、壩身和壩根，其特征在于，該潛丁壩的縱坡依據天然地形采用階梯型式。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉萬利，李一兵，平克軍，劉曉菲，張明進，孫百順，朱玉德，張華慶，
申請(專利權)人：交通運輸部天津水運工程科學研究所，天津水運工程勘察設計院，
類型：發明
國別省市：