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1、第29卷第11期合肥工业大学学报(自然科学版)Vol.29No.112006年11月JOURNALOFHEFEIUNIVERSITYOFTECHNOLOGYNov.2006丁坝基础冲刷机理和防护措施方达宪(合肥工业大学土木建筑工程学院,安徽合肥230009)摘要:通过水力模型试验资料分析,建立了丁坝局部最大冲深的计算关系式;探讨了平台加齿坎基础冲刷防护措施的削弱作用;建立了平台或平台加齿坎基础防护形式的局部冲刷深度的计算模式。在水流稳定流条件下,通过不同条件下的长历时试验,分析了丁坝局部冲刷过程的特点及有关影响要素;实验结果提出的
2、计算公式的计算值完全吻合。关键词:局部冲刷;平台;齿坎;基础防护中图分类号:TV863;U418.54文献标识码:A文章编号:1003-5060(2006)11-1436-04StudyofcutbackforprotectionagainsterosionofthegroynefoundationFANGDa-xian(SchoolofCivilEngineering,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China)Abstract:Basedonthedataofthehydraul
3、icmodeltest,thecalculationformulaofthemaximumdepthofpartialscouringofthegroyneisputforward,thecutbackforprotectionagainsterosionofthefoun-dationbymeansoftheplatformtogetherwiththetoothedpitisdiscussed,andthecalculationformulasofthemaximumdepthofpartialscouringofthegro
4、ynearegivenwhentheplatformortheplatformtogetherwiththetoothedpitisappliedastheprotectionmeasureofthegroyne.Thepresentedformu-lasareverifiedbytheobservationsofprototypegroynes.Theeffectofthecutbackforprotectiona-gainsterosionofthegroynebymeansoftheplatformtogetherwitht
5、hetoothedpitisobvious,sosuchprotectionmeasurecanbewidelyappliedinhydraulicengineering.Keywords:partialscouring;platform;toothedpit;foundationprotection丁坝是河道整治及护岸工程中常用的建筑防护工程遭到严重的毁坏。物,普遍应用于护岸、航道和公路路基以及桥位调加强丁坝基础防护措施的抗冲能力,保证被治构造物等的防护工程。在河道上修建丁坝后,防护的河岸、路基、桥梁的安全可靠,提高丁坝自局部河
6、道的水流特性将发生一定的变化,开展相身的安全是关键。[1～5]关的研究有助于了解丁坝附近的冲刷机理。因此应合理选择丁坝基础冲刷深度的计算公目前,国内外对于丁坝基础冲刷深度的计算方法,式和基础冲刷防护的形式,降低其丁坝基础的埋在研究的深度和广度还不够,因此这类公式和方置深度,使其既达到防冲效果最佳的防护形式,又法还不够成熟,所以在工程设计中,一般采用计算达到减少水下污工量、方便施工及节省工程费用加经验来确定,因而往往造成因设计上贻误,导致的目的。收稿日期:2005-08-28;修改日期:2006-06-20作者简介:方达宪(1949
7、-),男,安徽歙县人,合肥工业大学副教授第11期方达宪:丁坝基础冲刷机理和防护措施1437Dn1丁坝局部冲刷深度的计算从图1中可得m=1;从图2可以看出,当h在丁坝未建基础防护时,其主要影响因素有hsv-v′0Dn>1时,/()基本可视为常数,即与无hv0h坝头冲刷前的行近水深h、行近流速v、水容重γ、Dnhsv-v′0Dn粘滞系数υ、水温T、泥沙粒径d、级配分布的粒径关,n≈0。当≤1时,/()与有关,hhv0h均方差σ、不均匀系数φ、河床泥沙起动流速v0、起并从图2中可求得n=0.75。冲流速v′0、槽宽B、丁坝长度Dn、丁坝
8、上游边坡[4～7]陡度m及丁坝与水流方向的夹角θ等。丁坝局部冲刷深度hs为hs=(h,v,v0,v′0,Dn,m,θ)(1)采用量纲分析法,(1)式可转为数学计算表达式,即hsDnnv0-v′0m=K()()KmKθ(2)hhv0为了便于分析,视丁
