CN109487752A - 用于公路路基水毁防护的矶头坝结构 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种矶头坝，尤其涉及一种用于公路路基水毁防护的矶头坝结构；其包括回填土和坝身，坝身截面呈直角梯形且直角边朝向公路路肩；坝身的首端、坝身的末端均与河边的公路路肩相连；坝身呈连续弯折状从而形成离公路路肩最远的且间隔分布的坝头，相邻的两个坝头间形成一个离公路路肩最近的坝尾内。由于实施上述技术方案，本申请通过坝身的首、末端均与河边的公路路肩相连；再通过连续弯折状分布的坝头、坝尾构成一个整体，结构稳定性较强且不易受破坏，可做到有效抵抗水流的冲击力，很好地发挥沿河公路路基边坡防护的作用，保护公路路基；另外通过弧面的坝头外端面设计减少了应力集中破坏，能发挥很好的挑流作用或导流作用。

Description

用于公路路基水毁防护的矶头坝结构
技术领域
本申请涉及一种矶头坝，尤其涉及一种用于公路路基水毁防护的矶头坝结构。
背景技术
目前，公路路基水毁防护主要采用丁坝结构，主要适用于一般冲刷河段，防护效果较好。对于河流冲击力较强河段，则常常发生丁坝坝头尖端、腰部及基础的破坏，长此以往导致坝体整体破坏，为后期坝体修复造成了巨大的困难和损失。
发明内容
本申请的目的在于提出一种有效保护公路边坡安全稳定，且可因地制宜解决丁坝重复水毁的用于公路路基水毁防护的矶头坝结构。
本申请是这样实现的：用于公路路基水毁防护的矶头坝结构，其包括回填土和坝身，坝身截面呈直角梯形且直角边朝向路肩挡墙；坝身的首端、坝身的末端均与河边的路肩挡墙相连；坝身呈连续弯折状从而形成离路肩挡墙最远的且间隔分布的坝头，相邻的两个坝头间形成一个离路肩挡墙最近的坝尾，坝头的外端面均呈弧面；回填土填充在坝身与路肩挡墙围成的区域内。
进一步的，坝身底面的位置深于路肩挡墙底面位置。
进一步的，坝身的顶部宽度为0.75米至1米，坝身的底部宽度为1米至1.5米，坝身的坡降为1:0.05至1:0.15；坝身高度为4米至5米，坝身地下高度为3.5米至4米。
进一步的，坝身包括相连的一个首段、至少一个单元段和一个尾段，首段、单元段、尾段均呈弯折状；首段的首端、尾段的末端均与河边的路肩挡墙相连，单元段与路肩挡墙之间留有间隙；每个单元段中部为离路肩挡墙最远的坝头，每个单元段两边为离路肩挡墙最近的坝尾。
进一步的，首段、单元段、尾段均呈弯折的线状。
进一步的，首段沿路肩挡墙方向的跨度为15米至20米，单元段沿路肩挡墙方向的跨度为10米至15米，尾段沿路肩挡墙方向的跨度为12.5米至17.5米；首段与路肩挡墙的夹角为25°至35°，尾段与路肩挡墙的夹角为45°至55°，坝头处的夹角与首段与路肩挡墙的夹角以及尾段与路肩挡墙的夹角之和为180°；坝头外端面的圆弧半径为0.8米至1米，坝尾与路肩挡墙的间距为2米至2.25米。
进一步的，首段、单元段、尾段均呈圆弧状。
进一步的，首段沿路肩挡墙方向的跨度为15米至18米，单元段沿路肩挡墙方向的跨度为10米至13米，尾段沿路肩挡墙方向的跨度为12.5米至15米，首段的圆弧半径为8米至10米，单元段的圆弧半径为6米至7米，尾段的圆弧半径为7米至8米；坝尾与路肩挡墙的间距为2米至2.25米。
由于实施上述技术方案，本申请通过坝身的首、末端均与河边的路肩挡墙相连；再通过连续弯折状分布的坝头、坝尾构成一个整体，结构稳定性较强且不易受破坏，可做到有效抵抗水流的冲击力，很好地发挥沿河公路路基边坡防护的作用，保护公路路基；另外通过弧面的坝头外端面设计减少了应力集中破坏，能发挥很好的挑流作用或导流作用。
附图说明
本申请的具体结构由以下的附图和实施例给出：
图1是实施例1的结构布置示意图；
图2是图1的俯视结构示意图；
图3是实施例2的结构布置示意图；
图4是图3的俯视结构示意图；
图5是坝身剖面大样图；
图6是三角形矶头坝防护结构效果图。
图例：1.回填土，2.河床，3.路肩挡墙，4.坝头，5.坝尾，6.首段，7.单元段，8.尾段，b.坝身的顶部宽度，B.坝身的底部宽度，P.坝身的坡降,H.坝身高度，H1.坝身地下高度，S1.首段沿路肩挡墙方向的跨度，S2.单元段沿路肩挡墙方向的跨度，S3.尾段沿路肩挡墙方向的跨度，α.首段与路肩挡墙的夹角，β.尾段与路肩挡墙的夹角，γ.坝头处的夹角，r.坝头外端面的圆弧半径，D.坝尾与路肩挡墙的间距，R1.首段的圆弧半径，R2.单元段的圆弧半径，R3.尾段的圆弧半径。
具体实施方式
本申请不受下述实施例的限制，可根据本申请的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
如图1至6所示，用于公路路基水毁防护的矶头坝结构包括回填土1和坝身，坝身截面呈直角梯形且直角边朝向路肩挡墙3；坝身的首端、坝身的末端均与河边的路肩挡墙3相连；坝身呈连续弯折状从而形成离路肩挡墙3最远的且间隔分布的坝头4，相邻的两个坝头4间形成一个离路肩挡墙3最近的坝尾5，坝头4的外端面均呈弧面；回填土1填充在坝身与路肩挡墙3围成的区域内。
坝身的首端、坝身的末端均与河边的路肩挡墙3相连；呈弯折状分布的坝头4、坝尾5将坝身与路肩挡墙3构成一个整体，结构稳定性较强且不易受破坏，可做到有效抵抗水流的冲击力，很好地发挥沿河公路路基边坡防护的作用，保护公路路基；弧面的坝头4外端面设计减少了应力集中破坏，消除公路边坡水害和丁坝重复水毁等一系列问题。应对不同程度水流冲刷边界条件，通过改变坝身形状，能降低了一般水流冲蚀条件下坝头4尖端应力集中破坏，发挥很好的挑流作用；或应对强水流冲刷时防治功能显著，极大摆脱坝头4尖端易破坏特质，导流作用明显，矶头坝整体更加稳固，保护路基边坡稳定和公路安全运行。回填土1上可铺盖混凝土面。
如图1至6所示，坝身底面的位置深于路肩挡墙3底面位置。
如图1至6所示，坝身的顶部宽度b为0.75米至1米，坝身的底部宽度B为1米至1.5米，坝身的坡降P为1:0.05至1:0.15；坝身高度H为4米至5米，坝身地下高度H1为3.5米至4米。3.5米至4米的坝身埋入河床2下，根基更稳固。
如图1至6所示，坝身包括相连的一个首段6、至少一个单元段7和一个尾段8，首段6、单元段7、尾段8均呈弯折状；首段6的首端、尾段8的末端均与河边的路肩挡墙3相连，单元段7与路肩挡墙3之间留有间隙；每个单元段7中部为离路肩挡墙3最远的坝头4，每个单元段7两边为离路肩挡墙3最近的坝尾5。
如图1、2所示，首段6、单元段7、尾段8均呈弯折的线状。这样构成的“三角形矶头坝”，可适当降低了一般水流冲蚀条件下坝头4尖端应力集中破坏，并能发挥很好的挑流作用。
如图1、2所示，首段沿路肩挡墙方向的跨度S1为15米至20米，单元段沿路肩挡墙方向的跨度S2为10米至15米，尾段沿路肩挡墙方向的跨度S3为12.5米至17.5米；首段与路肩挡墙的夹角α为25°至35°，尾段与路肩挡墙的夹角β为45°至55°，坝头处的夹角γ与首段与路肩挡墙的夹角α以及尾段与路肩挡墙的夹角β之和为180°；坝头外端面的圆弧半径r为0.8米至1米，坝尾与路肩挡墙的间距D为2米至2.25米。坝头处的夹角γ与首段与路肩挡墙的夹角α以及尾段与路肩挡墙的夹角β之和为180°说明首段6、单元段7、尾段8的对应边是平行分布的，这样能够提高整体的抗水流冲击性，特别是减小水流对后续单元段7和尾段8的冲击，发挥沿河公路路基边坡防护的作用。
如图3、4所示，首段6、单元段7、尾段8均呈圆弧状。这样可构成“圆弧形矶头坝”可应对强水流冲刷，极大摆脱坝头4尖端易破坏特质，导流作用明显，整体更加稳固，保护路基边坡稳定和公路安全运行。
如图3、4所示，首段沿路肩挡墙方向的跨度S1为15米至18米，单元段沿路肩挡墙方向的跨度S2为10米至13米，尾段沿路肩挡墙方向的跨度S3为12.5米至15米，首段的圆弧半径R1为8米至10米，单元段的圆弧半径R2为6米至7米，尾段的圆弧半径R3为7米至8米；坝尾与路肩挡墙的间距D为2米至2.25米。
实施例1，针对沿河公路水毁灾害严重，河道水流水势较为平缓，工点处河床2落差较小，但水位较高。勘测发现水位高度达2.0米，流速为1.5-2.5米/s，公路沿线坡脚局部冲刷较为严重，原丁坝群局部破坏严重，公路路基边坡岌岌可危。针对以上资料，采用本申请所述“三角形矶头坝”，于工点冲毁处新建三角形矶头坝防护工程。
尺寸设计如下：坝身的顶部宽度b为0.75米，坝身前迎水面（即直角梯形的斜边）坡降为1:0.1，坝身高度H为4.5米，其中地下高度为4米，地表出露部分高度H2为0.5米，坝尾与路肩挡墙的间距D为2米；首段沿路肩挡墙方向的跨度S1为16.52米，单元段沿路肩挡墙方向的跨度S2为11.82米，尾段沿路肩挡墙方向的跨度S3为14.1米；首段与路肩挡墙的夹角α为30°，坝头处的夹角γ100°，尾段与路肩挡墙的夹角β为50°；坝头外端面的圆弧半径r为0.8米。
实施例2，对于傍山沿河的河谷公路，河谷较窄处，水流多顶冲淘蚀凹岸公路路基，造成防护结构的长期破坏和重复水毁。如盖孜河中巴公路老路段，原坝受水流冲刷破坏殆尽，内部填充物已全部掏空，路基边缘受水流淘蚀冲刷，实测发现水流速达3.2米/s，河道坡降较大。针对以上资料，采用采用本申请所述“圆弧形矶头坝”，工点冲毁处进行重修。
尺寸设计如下：坝身的顶部宽度b为0.8米，坝身前迎水面（即直角梯形的斜边）坡降为1:0.1，坝身高度H为5.5米，其中地下高度为5米，地表出露部分高度H2为0.5米；首段沿路肩挡墙方向的跨度S1为15米，单元段沿路肩挡墙方向的跨度S2为11米，尾段沿路肩挡墙方向的跨度S3为15米；首段的圆弧半径R1为9米。
以上技术特征构成了本申请的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要技术特征，来满足不同情况的需要。

Claims (8)

1.一种用于公路路基水毁防护的矶头坝结构，其特征在于：包括回填土和坝身，坝身截面呈直角梯形且直角边朝向路肩挡墙；坝身的首端、坝身的末端均与河边的路肩挡墙相连；坝身呈连续弯折状从而形成离路肩挡墙最远的且间隔分布的坝头，相邻的两个坝头间形成一个离路肩挡墙最近的坝尾，坝头的外端面均呈弧面；回填土填充在坝身与路肩挡墙围成的区域内。
2.根据权利要求1所述的用于公路路基水毁防护的矶头坝结构，其特征在于：坝身底面的位置深于路肩挡墙底面位置。
3.根据权利要求2所述的用于公路路基水毁防护的矶头坝结构，其特征在于：坝身的顶部宽度为0.75米至1米，坝身的底部宽度为1米至1.5米，坝身的坡降为1:0.05至1:0.15；坝身高度为4米至5米，坝身地下高度为3.5米至4米。
4.根据权利要求1或2或3所述的用于公路路基水毁防护的矶头坝结构，其特征在于：坝身包括相连的一个首段、至少一个单元段和一个尾段，首段、单元段、尾段均呈弯折状；首段的首端、尾段的末端均与河边的路肩挡墙相连，单元段与路肩挡墙之间留有间隙；每个单元段中部为离路肩挡墙最远的坝头，每个单元段两边为离路肩挡墙最近的坝尾。
5.根据权利要求4所述的用于公路路基水毁防护的矶头坝结构，其特征在于：首段、单元段、尾段均呈弯折的线状。
6.根据权利要求5所述的用于公路路基水毁防护的矶头坝结构，其特征在于：首段沿路肩挡墙方向的跨度为15米至20米，单元段沿路肩挡墙方向的跨度为10米至15米，尾段沿路肩挡墙方向的跨度为12.5米至17.5米；首段与路肩挡墙的夹角为25°至35°，尾段与路肩挡墙的夹角为45°至55°，坝头处的夹角与首段与路肩挡墙的夹角以及尾段与路肩挡墙的夹角之和为180°；坝头外端面的圆弧半径为0.8米至1米，坝尾与路肩挡墙的间距为2米至2.25米。
7.根据权利要求4所述的用于公路路基水毁防护的矶头坝结构，其特征在于：首段、单元段、尾段均呈圆弧状。
8.根据权利要求8所述的用于公路路基水毁防护的矶头坝结构，其特征在于：首段沿路肩挡墙方向的跨度为15米至18米，单元段沿路肩挡墙方向的跨度为10米至13米，尾段沿路肩挡墙方向的跨度为12.5米至15米，首段的圆弧半径为8米至10米，单元段的圆弧半径为6米至7米，尾段的圆弧半径为7米至8米；坝尾与路肩挡墙的间距为2米至2.25米。
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