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出水洞口沟床的处理-《桥涵水文学》

【摘要】:图8-20涵洞出水口河沟加固型式表8-11涵洞出水口河沟加固型式注表中q为洞口建筑端点的单宽流量。当天然河沟的纵坡大于15%,涵洞的底坡大于5%时,其出水洞口应视地形、地质和水力条件,分别采用急流槽、跌水、消力池或人工加糙等设施,对沟床进行适当处理。图8-22陡坡涵洞出水口布置图式设有跌水和消力池的布置;设有跌水和急流槽的布置;设有急流槽和消力池的布置

图8-19 涵洞进水口河沟加固类

(a)缓坡涵洞;(b)陡坡涵洞

涵洞出水口处的流速,一般都大于河沟的天然流速,常使出水口处的沟底、路基边坡和下游的农田遭受冲刷。因此,应根据不同情况,对出水洞口的沟床做适当处理。

当河沟的纵坡小于15%,涵洞的底坡小于5%(设置缓坡涵洞)时,出水洞口常采用延长铺砌,加深截水墙的处理方法,如图8-20所示。

铺砌加固的长度l,可按表8-11选用。铺砌的类型、材料及厚度h1,可根据出口流速按表8-4选定。加厚段的厚度h2,根据涵洞出口的水深(一般采用临界水深hk)与加固段的水深按式(8-31)确定。加厚段的长度,约为全部加固长度的30%,通常不小于1.5m。截水墙埋入的深度t,一般应等于或大于涵洞及翼墙基础底面的深度。

图8-20 涵洞出水口河沟加固型式

表8-11 涵洞出水口河沟加固型式

注 表中q为洞口建筑端点的单宽流量

加厚段的厚度h2计算公式为

式中 h2——加厚段的厚度,m;

γ——水的重度,取9.8 kN/m3;(www.chuimin.cn)

γs——石块(或混凝土)的容重,取26kN/m3

hk——涵洞出口处的临界水深,m;

h——加固段上的平均水深,m。

近年来,我国公路部门的有关生产和科研单位,总结出了在涵洞出水洞口采用八字翼墙配以三级挑坎的经验,实践效果较好。三级挑坎的具体布设如图8-21所示。

图8-21 三级挑坎的一般布置

L—上下坎间距(cm)

三级挑坎一般在八字翼墙铺砌长度达4m以上时采用;铺砌长度为2~4m时,可采用不设平台的二级挑坎;铺砌长度小于2m时,可采用只有上坎的一级挑坎。

这些挑坎可以有效地使水流消能减速,削弱水流的扩散冲刷能力,抬高下游水位,因而可以消除铺砌层末端的冲刷现象。

当天然河沟的纵坡大于15%,涵洞的底坡大于5%(设置陡坡涵洞)时,其出水洞口应视地形、地质水力条件,分别采用急流槽、跌水、消力池或人工加糙等设施,对沟床进行适当处理。

图8-22列举的几种布设型式,可供参考。其中图8-22(a)为设有跌水和消力池的布置,图8-22(b)为设有跌水和急流槽的布置,图8-22(c)为设有急流槽和消力池的布置。以上三种布置采用30°扩张的八字翼墙与涵身衔接。

图8-22 陡坡涵洞出水口布置图式

(a)设有跌水和消力池的布置;(b)设有跌水和急流槽的布置;(c)设有急流槽和消力池的布置