丁坝在航道整治工程中的应用

高 瞻

（黑龙江省航道局，黑龙江哈尔滨 150000）

丁坝在航道整治工程中的应用

高 瞻

（黑龙江省航道局，黑龙江哈尔滨 150000）

介绍了丁坝在航道整治工程中的应用。

丁坝；航道整治；工程；应用

1　丁坝的类型

丁坝可分潜水丁坝或非潜水丁坝，在设计时，潜水丁坝顶可以过水，非潜水丁坝顶不能过水。坝身透水的称透水丁坝，不透水的称不透水丁坝。不透水丁坝控制水流作用较强，由石料、土料、混凝土预制构件或沉排铺砌构成。透水丁坝可将一部分水流挑离河岸，起控导水流作用，另一部分水流透过丁坝流向坝田，减缓流速，使泥沙沉积，缓流落淤效果较好。透水丁坝可用桩柳、桩及杩槎等构筑，亦可用混凝土桩，设计丁坝时，要根据流势与治导线的要求，确定轴线方向、坝头位置及丁坝间距等。重要河段的丁坝布设，应根据水工模型试验确定。丁坝建成运用后，须经常进行观测，看其是否稳定，是否达到预期目的，必要时加以调整。

根据丁坝对水流的影响程度，又可分为长丁坝和短丁坝。长丁坝有束窄河槽、改变主流线位置的功效；短丁坝则只起迎托主流、保护滩岸的作用。一般来说，数百米甚至上千米的丁坝，多是用于航道的枯水整治，为淹没式丁坝。对于航道的中水整治，则应尽量控制在100～200 m，以免严重阻水，形成紊乱的水流结构，危及坝体安全或者引起对岸、坝下游岸线崩塌。

按照坝轴线与水流方向的夹角，可将丁坝分为上挑、正挑、下挑三种。这三种丁坝对水流结构的影响很不一样。对于淹没式丁坝以上挑式为好，因为水流漫过上挑丁坝后，可将泥沙带向河岸一侧，有利于坝档之间的落淤。而下挑丁坝则与之相反，造成坝档间冲刷，河心淤积，且危及坝根安全。对于非淹没丁坝，则以下挑为好，其水流较平顺，绕流所引起的冲刷较弱，相反上挑将造成坝头水流紊乱，局部冲刷十分强烈。在河口感潮河段，以及有顶托倒灌的支流河口段，为适应水流的正逆方向交替特性，多修建成正挑形式。

2　丁坝的作用

丁坝是广泛使用的河道整治和维护建筑物，其主要功能为保护河岸不受来流直接冲蚀而产生掏刷破坏，同时它也在改善航道、维护河相以及保护水生态多样化方面发挥着作用。它能够阻碍和削弱斜向波和沿岸流对海岸的侵蚀作用，促进坝田淤积，形成新的岸滩，达到保护河（海）岸的目的。按丁坝的作用和性质又分为控导型和治导型两种。控导型丁坝坝身较长，一般坝顶不过水，其作用是使主流远离堤岸，既防止坡岸冲刷又改变河道流势。治导型丁坝工程的主要作用是迎托水流，消减水势，不使急流靠近河岸，从而护岸护滩、防止或减轻水流对岸滩的冲刷丁坝修建后，局部地改变了河（海）流的流动形态，而坝体尾部旋涡的产生、分离和衰减会使水流呈现很强的三维紊动特性，相应流动结构变得十分复杂。探讨丁坝附近的流动结构不仅具有重要的水力学研究价值，也对丁坝的实际工程应用有现实指导意义。

3　丁坝的结构

丁坝结构形式多种多样，由于整治工程是在整条河段上进行，施工线路长，应按因地制宜，就地取材的原则进行选择。内河航道整治多采用抛石筑坝，也有采用石笼抛筑。抛石丁坝采用块石抛堆，表面也可采用砌石整修，一般采用干砌形式，近年来由于施工作业机械化，可以抛筑较大体积的块石，同时合适的石材供应短缺以及人工费用的不断上升，筑坝也多采用抛石护面再理坡的施工工艺。丁坝横断面多为梯形，坝顶宽度一般采用1.0～2.0 m；迎水面坡面为1∶1～1∶1.5，背水面坡面为1∶1.5～1∶2.0；为了防止丁坝全部同时过水而引起河床的急剧变化，都将坝顶设计成斜向河心的纵坡，纵坡的大小，取决于坝长和与丁坝相接的河岸高度，一般为1∶100～1∶300；为了防止中、洪水时水流冲刷河岸，切断坝根，在坝根与河岸坡面连接段，紧靠坝根上下游河岸，抛筑坝根护岸，其长度根据土质、流速、坝轴线与水流交角确定，一般是上游护岸5～15 m，下游护岸10～25 m；坝头处水流湍急，承受的动水压力大，并产生绕过坝头的螺旋流，在坝头稍下的位置形成冲刷坑，必须做加固处理，一般采用扩大坝头、放缓坝头向河坡比、加大坝头处的护底面积等措施。

4　丁坝的施工质量控制

丁坝的施工工艺一般为：抛筑之前，在河岸上设置导标，定好坝轴线，并在坝头处设置标识，当有护底时，抛石可从河岸向河心推进，没有护底时而河床易受冲刷时，应先抛一层块石护底，然后由河岸向河心推进。抛石时，若流速较大，应采用纵向停泊，从河岸向河心方向，沿船的向岸一侧抛石；若流速较小时则可横向停泊，沿船的一侧抛石。为了增加丁坝的稳定性，在坝下游坡脚和坝头等部位，应抛筑较大的石块，并有一定的级配以提高坝的密实度。

丁坝抛筑中常见的质量隐患有块石规格级配不符合要求、坝体中夹杂砂石、坝体坡面坡比不足等，在施工过程中应充分提高施工、监理人员的责任心、质量意识，源头上加强原材料进场验收，对强度、规格和级配均应按频率进行抽检和监理平行检测；施工过程中要制定措施防止砂石等夹杂进入坝体中形成薄弱面，影响坝体稳定；坝面成型后要做好防碰损措施，防止船舶碰撞以及人为损毁。

5　结 论

综上所述，正确的航道整治措施必须建立在对河性及其演变规律充分掌握的基础上，因此，在进行航道整治水工建筑物丁坝平面布置时，要做好分析研究，认真总结实践经验，以及进行必要的数学模型计算和物理模型试验。对于航道整治工程中的丁坝结构形式应综合考虑材料来源、劳动力、机械调遣、自然条件等因素，采用适合当地情况的形式，做到施工简便、质量可靠、费用合理、整治效果良好。

U415.5

C

1008-3383（2016）10-0190-01

2016-02-13