丁壩在航道整治工程中的應用

高 瞻

（黑龍江省航道局，黑龍江哈爾濱 150000）

丁壩在航道整治工程中的應用

高 瞻

（黑龍江省航道局，黑龍江哈爾濱 150000）

介紹了丁壩在航道整治工程中的應用。

丁壩；航道整治；工程；應用

1　丁壩的類型

丁壩可分潛水丁壩或非潛水丁壩，在設計時，潛水丁壩頂可以過水，非潛水丁壩頂不能過水。壩身透水的稱透水丁壩，不透水的稱不透水丁壩。不透水丁壩控制水流作用較強，由石料、土料、混凝土預制構件或沉排鋪砌構成。透水丁壩可將一部分水流挑離河岸，起控導水流作用，另一部分水流透過丁壩流向壩田，減緩流速，使泥沙沉積，緩流落淤效果較好。透水丁壩可用樁柳、樁及榪槎等構筑，亦可用混凝土樁，設計丁壩時，要根據流勢與治導線的要求，確定軸線方向、壩頭位置及丁壩間距等。重要河段的丁壩布設，應根據水工模型試驗確定。丁壩建成運用后，須經常進行觀測，看其是否穩定，是否達到預期目的，必要時加以調整。

根據丁壩對水流的影響程度，又可分為長丁壩和短丁壩。長丁壩有束窄河槽、改變主流線位置的功效；短丁壩則只起迎托主流、保護灘岸的作用。一般來說，數百米甚至上千米的丁壩，多是用于航道的枯水整治，為淹沒式丁壩。對于航道的中水整治，則應盡量控制在100～200 m，以免嚴重阻水，形成紊亂的水流結構，危及壩體安全或者引起對岸、壩下游岸線崩塌。

按照壩軸線與水流方向的夾角，可將丁壩分為上挑、正挑、下挑三種。這三種丁壩對水流結構的影響很不一樣。對于淹沒式丁壩以上挑式為好，因為水流漫過上挑丁壩后，可將泥沙帶向河岸一側，有利于壩檔之間的落淤。而下挑丁壩則與之相反，造成壩檔間沖刷，河心淤積，且危及壩根安全。對于非淹沒丁壩，則以下挑為好，其水流較平順，繞流所引起的沖刷較弱，相反上挑將造成壩頭水流紊亂，局部沖刷十分強烈。在河口感潮河段，以及有頂托倒灌的支流河口段，為適應水流的正逆方向交替特性，多修建成正挑形式。

2　丁壩的作用

丁壩是廣泛使用的河道整治和維護建筑物，其主要功能為保護河岸不受來流直接沖蝕而產生掏刷破壞，同時它也在改善航道、維護河相以及保護水生態多樣化方面發揮著作用。它能夠阻礙和削弱斜向波和沿岸流對海岸的侵蝕作用，促進壩田淤積，形成新的岸灘，達到保護河（海）岸的目的。按丁壩的作用和性質又分為控導型和治導型兩種。控導型丁壩壩身較長，一般壩頂不過水，其作用是使主流遠離堤岸，既防止坡岸沖刷又改變河道流勢。治導型丁壩工程的主要作用是迎托水流，消減水勢，不使急流靠近河岸，從而護岸護灘、防止或減輕水流對岸灘的沖刷丁壩修建后，局部地改變了河（海）流的流動形態，而壩體尾部旋渦的產生、分離和衰減會使水流呈現很強的三維紊動特性，相應流動結構變得十分復雜。探討丁壩附近的流動結構不僅具有重要的水力學研究價值，也對丁壩的實際工程應用有現實指導意義。

3　丁壩的結構

丁壩結構形式多種多樣，由于整治工程是在整條河段上進行，施工線路長，應按因地制宜，就地取材的原則進行選擇。內河航道整治多采用拋石筑壩，也有采用石籠拋筑。拋石丁壩采用塊石拋堆，表面也可采用砌石整修，一般采用干砌形式，近年來由于施工作業機械化，可以拋筑較大體積的塊石，同時合適的石材供應短缺以及人工費用的不斷上升，筑壩也多采用拋石護面再理坡的施工工藝。丁壩橫斷面多為梯形，壩頂寬度一般采用1.0～2.0 m；迎水面坡面為1∶1～1∶1.5，背水面坡面為1∶1.5～1∶2.0；為了防止丁壩全部同時過水而引起河床的急劇變化，都將壩頂設計成斜向河心的縱坡，縱坡的大小，取決于壩長和與丁壩相接的河岸高度，一般為1∶100～1∶300；為了防止中、洪水時水流沖刷河岸，切斷壩根，在壩根與河岸坡面連接段，緊靠壩根上下游河岸，拋筑壩根護岸，其長度根據土質、流速、壩軸線與水流交角確定，一般是上游護岸5～15 m，下游護岸10～25 m；壩頭處水流湍急，承受的動水壓力大，并產生繞過壩頭的螺旋流，在壩頭稍下的位置形成沖刷坑，必須做加固處理，一般采用擴大壩頭、放緩壩頭向河坡比、加大壩頭處的護底面積等措施。

4　丁壩的施工質量控制

丁壩的施工工藝一般為：拋筑之前，在河岸上設置導標，定好壩軸線，并在壩頭處設置標識，當有護底時，拋石可從河岸向河心推進，沒有護底時而河床易受沖刷時，應先拋一層塊石護底，然后由河岸向河心推進。拋石時，若流速較大，應采用縱向停泊，從河岸向河心方向，沿船的向岸一側拋石；若流速較小時則可橫向停泊，沿船的一側拋石。為了增加丁壩的穩定性，在壩下游坡腳和壩頭等部位，應拋筑較大的石塊，并有一定的級配以提高壩的密實度。

丁壩拋筑中常見的質量隱患有塊石規格級配不符合要求、壩體中夾雜砂石、壩體坡面坡比不足等，在施工過程中應充分提高施工、監理人員的責任心、質量意識，源頭上加強原材料進場驗收，對強度、規格和級配均應按頻率進行抽檢和監理平行檢測；施工過程中要制定措施防止砂石等夾雜進入壩體中形成薄弱面，影響壩體穩定；壩面成型后要做好防碰損措施，防止船舶碰撞以及人為損毀。

5　結 論

綜上所述，正確的航道整治措施必須建立在對河性及其演變規律充分掌握的基礎上，因此，在進行航道整治水工建筑物丁壩平面布置時，要做好分析研究，認真總結實踐經驗，以及進行必要的數學模型計算和物理模型試驗。對于航道整治工程中的丁壩結構形式應綜合考慮材料來源、勞動力、機械調遣、自然條件等因素，采用適合當地情況的形式，做到施工簡便、質量可靠、費用合理、整治效果良好。

U415.5

C

1008-3383（2016）10-0190-01

2016-02-13