天山公路路基水毁凹岸挡墙冲刷深度计算水工模型公式的建立
山区沿河公路路基水毁原因及防治措施
大地 影 响 了公 路通 行能 力 、 增加 了养 护费 用 的投 入 ， 为制 约 斜 ；和 对 岸 巨石挑 流 的顶 冲 ， 成 中 河湾 螺旋 流 直接 冲刷 路基 挡土
城市 间经济 交流 及 区域 经济 发 展 的 因素 。 因此 ， 分 了解 山 墙 或边 坡坡脚 ， 充 或洪 水夹 杂大 石块 冲击 凹岸路 基 ， 造成 路基坍 区沿河 公路 路基 水 毁 的环境 特 点及 成 因 ， 对于 加 强陕南 秦 巴 塌 ； 路基 设计 高 程偏 低 ， ② 或发 生超 频率 洪水 ， 造成 水 漫路面 山区等地 公 路水 毁 的预 防和 治理 ， 有重 要 的意 义 。 具
工作研究★交通建设
１．９３ ｓ－ ０ －８４２ ０ ． ８ ０ ６ ／ ｓｎ１ ６８ ６ ． ９ ４ 建设 迅速 发展 ， 当地 乃至 全 变 ， 逢 降雨 ， 别是 强 降雨和 长历 时连续 降雨 ， 水水 量集 我 在 每 特 洪 国公路 网 中发挥 着 日益重 要 的作 用 ， 山区 公路抗 水 灾 能力 也 中 ， 涨 陡落 ， 坏 力极 强 ， 致洪 涝及其 次生 的滑坡 、 陡 破 导 崩塌 、 有 所提 高 。 是 ， 季 多发 的水 毁是 造成 公 路损 坏 、 响公 路 泥 石 流 等 自然 灾害 尤 为严 重 。 区内部 分公 路 修 建时 间较 长 ， 但 雨 影
岭主脉为骨架， 群山起伏 ， 沟岭相 问的学状或枝状形态。
护 效果 。
公路 过 多压 缩 了河道 的 过水 断面 ， 使上 游壅 水严 局部 路段 的路面 设计 高程 偏低 ， 导致 路段 建 设或 改 建时填
而压 缩 断面 附近 的 水流 速度 大 、 冲刷 严 重 ， 秦 巴 山区 处于 中国大 陆 内部 偏 东 的 中纬度 地 带 ， 处南 重 以致 水上 路 面 ， 地 北冷 暖 气流 交 汇 带 ， 属北 亚 热 带湿 润 型气 候 ， 四季 分 明 ， 年均 容 易造 成公 路 水 毁。
山区沿河凹岸公路路基冲刷防治技术
维普资讯
全国中文核心期 刊
路基工 程
２０ ０６年第 ５期 （ 总第 １８期 ） ２
和垫层 厚度 ，着重做 好坡脚 的 防护 ，防 止从坡 脚先
冲刷破坏，引起整个工程失稳 。对于河床为坚硬岩 石的路段，在原有坡面的基础上将坡脚加长 ，并埋 入河床一定深度；对于坡度较陡的边坡 ，采用浆砌 片石挡土墙 以及浆砌片石护坦 ，增强挡土墙的抗淘 刷能力。护坦的埋深 以达到河床的基岩为好 ，对无 基岩的淤积河床，护坦的埋深按计算确定 。工程治 理中采用的浆砌片石护坡及护坦形式如图 １ 。
２０国道 贵州 段 自崇 溪河 由 四川 进 入 贵州 ，至 １
贵阳三桥。其间，翻越大娄 山脉 ，跨过乌江 ，又经 苗岭山脉北麓至达贵阳。沿线多高山 、峡谷 ，地势 艰险，车道在崇山峻岭间蜿蜒翻腾。沿河路基多为 高陡边 坡 ，２ ０ ０ ５年 ５月 ４ 日凌晨 ，一场 ５ ０年 罕见 的强降水引发山洪 ，河流水量和流速剧增 ，将 已有 的浆砌片石护坡和挡土墙大量损坏 ，部分路段路基 坍塌。位于河流弯道处路基挡土墙全部失稳 ，坡脚 下部淘刷严重 ，严重危及道路运输安全 ，必须及时 进 行 防护治 理 。
维普资讯
魏建军等 ：山区沿河 凹岸公路路 基冲刷防治技术
山区沿河 凹岸公路 路基 冲刷 防治技 术
魏 建军
（ ，重庆交通学院 １ 重庆
张
伟
４０ ７ ；２ ０ ０ ４ ，徐州职业技术 学院 ）
摘
要
针 对贵 州 北段 国道 ５・ ５洪 灾路 基 水 毁 的特 点 和 治理 工作 ，介 绍 了工面的破坏和坡脚 的淘刷损 坏。该 国道建于解放前 ，解放后虽几经改造 ，但路 基防护 的标准不 高，大都是浆 砌片石护 坡和挡 土 墙。护坡面经过长年的河水冲刷和老化失修 ，厚度 变薄 ，砂浆流失 ，已难抵 山洪的强冲刷；由于山区 河床多为岩石 ，当初 的挡土墙 防护基础埋置较浅 ， 护坡面脚墙尺寸不足 ， 在河流弯道处坡脚被洪水冲 刷 而失 稳 破 坏 。 因 此 ，在 分 析 了 水 毁 成 因 的基 础 上 ，借鉴其它地 区路基水毁治理 的成功经验 ，采用 了下 面几 种 防护 技术 。
公路水毁防治技术
二、桥梁水毁的主要类型与防治对策
1、桥梁水毁的原因与特点
造成桥梁水毁的因素很多，形式复杂多样，主要有： （1）桥孔过小，排洪输沙能力不足，造成桥前严重壅水，桥下严 重冲刷，桥台、桥墩、桥头引道等被冲毁。 （2）桥墩、桥台因基础埋深不够而发生沉陷或倒塌。 （3）调治构造物（如：导流堤、丁坝、阻水堤等）被冲毁。 （4）漂浮物堵塞桥孔，造成桥梁上游壅水过高，对桥梁产生很大 的推力和浮力，使桥梁被推倒或冲走。 （5）遇到凌汛，因冰冻或冰凌堆积，造成桥梁局部损坏或全部毁 坏。 （6）河槽内长期挖沙，改变了河床的天然形态，使河床面下降数 米之多，造成桥梁基础埋深减小，洪水时产生局部跌水、洄流、 急弯等，引起局部冲刷，冲倒桥墩，造成水毁。
2002年，为适应公路建设需要，统一公路水文勘 测设计方法和标准，交通部对《桥位勘测设计规范》
（JTJ062-91）进行了修订，发布了《公路工程水文
勘测设计规范》 （JTJ062-2002），新规范将公路勘 测设计中有关水文调查、勘测和水文水力分析计算方 面的内容纳入，并增加了“小桥涵水文勘测设计”和 “路基水文勘测设计”的内容。
泥石流掩埋路面
崩塌
路基塌方
路基塌方
路基塌方
水流冲刷坡脚
引起路基塌方
上述对公路水毁灾害类型的划分，基本上 将我国山区公路水毁灾害的主要类型包含在内。 可见，公路水毁灾害类型的划分是基本一致 的，主要原因是公路水毁与地质灾害的主要影响 因子都是水，而且二者的发生具有伴生性。
不论对公路水毁灾害如何进行分类，我们所研究
上世纪八十年代初至九十年代中期，针对全国公路 水毁严重的局面，在交通部的协调组织下，相关省区结 合当地的实际情况，开展了山区公路路基排水、沿河公 路水毁防治等方面的研究工作。 1983年至1991年，陕西省公路局聘请蒋焕章研究员 为技术顾问，与长安大学（原西安公路学院）、陕西省 公路勘察设计院等合作，开展山区沿河公路的水毁机理 以及防护型式的研究，完成了大量的室内模型试验并在 水毁多发路段修建了数百处试验工程，减灾效果十分明 显。 安徽省、四川省、湖南省、云南省等省区，也结合 当地公路水毁的实际情况，开展了一系列研究工作，取 得了许多成果，为减少灾害损失起到了积极的作用。
水利工程常用计算公式
水利专业常用计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算：Q=B 0δεm （2gH 03）1/2式中：m —堰流流量系数ε—堰流侧收缩系数2、 明渠恒定均匀流的基本公式如下：流速公式：u ＝ RiC流量公式Q ＝Au ＝A RiC流量模数K ＝A RC式中：C —谢才系数，对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定，即C ＝6/1n 1RR —水力半径（m ）；i —渠道纵坡；A —过水断面面积（m 2）；n —曼宁粗糙系数，其值按SL 18确定。
3、水电站引水渠道中的水流为缓流。
水面线以a1型壅水曲线和b1型落水曲线最为常见。
求解明渠恒定缓变流水面曲线，宜采用逐段试算法，对棱柱体和非棱柱渠道均可应用。
逐段试算法的基本公式为△x=f21112222i -i 2g v a h 2g v a h ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+ 式中：△x ——流段长度（m ）；g ——重力加速度（m/s ²）；h 1、h 2——分别为流段上游和下游断面的水深（m ）；v 1、v 2——分别为流段上游和下游断面的平均流速（m/s ）；a 1、a 2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数；f i ——流段的平均水里坡降，一般可采用⎪⎭⎫ ⎝⎛+=-2f 1f -f i i 21i 或⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆=3/4222224/312121f f v n R v n 21x h i R 式中：h f ——△x 段的水头损失（m ）； n 1、n 2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数，当壁面条件相同时，则n 1=n 2=n ； R 1、R 2——分别为上、下游断面的水力半径（m ）；A 1、A 2——分别为上、下游断面的过水断面面积（㎡）；4、各项水头损失的计算如下：（1）沿程水头损失的计算公式为⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=3/4222223/412121f v n v n 2x h R R （2）渐变段的水头损失，当断面渐缩变化时，水头损失计算公式为：L f 2122c f c i g 2v g 2v f h h h -+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+=ω 5、前池虹吸式进水口的设计公式（1）吼道断面的宽高比：b 0/h 0=1.5—2.5；（2）吼道中心半径与吼道高之比：r 0/h 0=1.5—2.5；（3）进口断面面积与吼道断面面积之比：A 1/A 0=2—2.5；（4）吼道断面面积与压力管道面积之比：A 0/A M =1—1.65；（5）吼道断面底部高程（b 点）在前池正常水位以上的超高值：△z=0.1m —0.2m ；（6）进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比：l/P=0.7—0.9；6、最大负压值出现在吼道断面定点a 处，a 点的最大负压值按下式确定：γανp *w 20a h g 2h h -+++Z +∆Z =∑、B式中：Z —前池内正常水位与最低水位之间的高差（m ）；h 0—吼道断面高度（m ）；∑w h—从进水口断面至吼道断面间的水头损失（m ）； γ/p *—因法向加速度所产生的附加压强水头（m ）。
挡墙水文计算
A线K0+064-K0+740段挡土墙水文计算一、概述该段位于天山南坡库车河支流，路线位于河道上，路线起点下游200米为库车河。
路线左侧为河床，右侧为山体，河床内常流水。
河床较浅，宽约120米，两侧岸坎直立，高约2m，河床内土质为圆砾，稍密，容许承载力350kpa，8.8米以下为砂岩，灰色，强风化，碎石状，容许承载力500kpa。
下游G217线上有5-16.0m中桥一座，桥长80.30m，桥下净空3.3m，进出口设有导流设施。
二、流量计算库车地区属75区，可采用公式Q=8.0F计算设计流量：Q=8.0×161=118.22m3/s查全国分区经验公式成果表知：Q/Q=1.1此桥设计频率25年一遇的流量为130.05 m3/s.三、设计水位根据《公路工程水文勘察设计规范》按式5.3.1-1经过试算得知：当设计水位为1634.71m时流量为131.26 m3/s四、桥孔长度计算和确定根据《公路工程水文勘察设计规范》计算桥孔最小净长度公式有：L j=K q〔Q q/Q c〕n3B c式中L j-最小桥孔净宽Q q-设计流量，Q q=130.05（m3/s）Q c-设计流量，Q c=131.26（m3/s）B-河槽宽度，B=62.78（m）K q、n3-系数和指数，K q=0.84、n3=0.90∴L j= K q〔Q q/Q c〕n3B c=0.84*（130.05/131.26）0.90*62.78=52.30(m) 拟定孔径为5-16.0m，满足最小桥孔净长要求。
五、桥孔布设根据具体情况拟定中心桩号为K1008+730，小桩号侧桥台布设在K1008+690，大桩号桥台布设在K1008+770.六、桥面最小高度确定1．壅水计算考虑综合因素，取桥前壅水高度h=0.50m2.浪高计算取桥前浪高为：D=0.50（m）3.桥下净空：根据《公路工程水文勘察设计规范》表 6.4.1查的桥下净空为△h=0.50（m）4.桥面最小高度确定桥面最小高度H min=H+∑△h+△h1+△h2=1634.71+1+0.5+1=1637.21（m）式中H-设计水位，H=1634.71（m）∑△h-桥前壅水、浪高等因素总和，∑△h=1（m）△h1-桥下净空安全值，△h1=0.50（m）△h2-桥梁上部构造建筑高度，取△h2=1（m）七、桥梁墩台冲刷计算1.一般冲刷计算根据《公路工程水文勘察设计规范》，非粘性土河床桥下一般冲刷按下列公式计算：1）。
公路路基水毁的主要类型与防治对策
造成 经 济损 失近 百亿元 。 灾 后公 路 恢 复重 建 的指 示 精 神 ， 根据 北 京 市交 通 委 路
桥涵、 过水路面基础等均遭到冲刷破坏 ， 进 而 造 成 道 根据 调 查 ， 平 谷 区的农 村 道 路 水毁 主 要 包 括路 面
为 落 实 交通 部 、 北 京 市 委 市 政 府关 于 “ ７ ． ２ ｌ ” 暴 雨 路 桥 梁设施 的严重破 坏 。 政 局总体部 署 ， ２ ０ １ ２年 ８ 月 １ ０日至 １ ２日． 北 京 国道通 水 毁 、 过水路面水毁 、 路基水毁 、 土 路 肩 冲毁 、 上 边 坡
情 况提 出了相应 的恢 复措 施 。
２个 乡 。该 次调 查 中涉 及农 村公 路 水毁 工 程 的乡镇 共 镇、 镇 罗 营镇 、 黄松 峪 乡 、 大 华 山镇 、 刘 家 店镇 、 东 高村 桥 梁 ７座 ， 道路 路基 、 路面 ３ ４处 ， 涵洞 １ ６处 。 １ 公 路 路基水 毁 的主 要类 型
３ ） 路 面 设 计高 程 不够 ， 洪水 漫 溢 并 冲刷 路 面 造 成
４ ） 公路紧靠山边 ， 暴 雨 时水 从 山坡 汇 流 而 下 。 轻 ５ ） 滑坡 、 崩 塌 的 山体 堵 塞 路 基 ， 或孔 径 偏 小 ， 或 被 沙
Ｔｈ ｅ Ｍａ ｉ ｎ Ｔｙ ｐ ｅ ｓ ｏ ｆ Ｒｏ ａ ｄ ｂ ｅ ｄ Ｆｌ ｏ ｏ ｄ Ｄａ ｍａ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ Ｉ ｔ ｓ Ｐｒ ｅ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃｏ ｕ ｎ ｔ ｅ ｒ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ
２ ０ １ ２年 ７月 ２ １日午后 至 ２ ２ 日凌晨 ． 北 京市 遭 遇 在 沟 内汇集 形 成 了 山洪 ， 流 量大 ， 流速快 ， 且裹 挟 着 山 了６ １ 年 来最 强暴 雨 ， 强降 雨持 续近 １ ６ ｈ 。该次 特大 暴 沟 内 的石 块 、 树木 、 冲毁 的建 筑 材料 等 形成 泥 石 流 ， 强 雨 导致 北 京受 灾 面积 １ ６ ０ ０ ０ ｋ ｍ ，受 灾 人 口约 １ ９ ０万 力 冲刷道路 桥涵设 施 。 由于该次 强 降雨持 续时 间长 ， 且 人， 全市 道路 、 桥梁 、 水利 ＿ 【 二 程多处受损 ， 民房 多 处 倒 农 村道 路 自身 防冲刷 能力 较差 ， 因此 在 山洪夹 带 石块 、 塌， 几百 辆汽 车损 失严 重 。据初 步统计 ， 该 次 特大暴 雨 杂物 的强力 冲刷 和撞 击 下致 使 道路 路 基 、 边坡 、 挡墙 、
冲刷深度计算
冲刷深度计算
1、堤基础冲刷深度计算
根据工程河段水文地质条件，经XX 区XX 河与XX 河河道改建工程堤脚防冲刷的埋置深度主要取决于堤岸冲刷深度和地基承载力要求。
本工程布置于XX 区XX 区，芦溪XX 侧，本次设计河段大部分为顺水流段，仅局部河段为斜冲段。
本次设计参照GB50286-2013《堤防工程设计规范》规定计算水流对堤基产生的冲刷深度。
式中：hs ——局部冲刷深度（m ）；
H0——冲刷处的水深（m ）；
Ucp ——近岸垂线平均流速（m/s ）；
n ——与防护岸坡在平面上的形状有关，取n=1/4～1/6，本次取0.25；
U ——行近流速（m/s ）；
η——水流流速不均匀系数，根据水流流向与岸坡交角α。
由于本区域河道纵坡及流速较大，河底均设置了浆砌卵石护底，可不做冲刷深度计算。
⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=1n cp 0s C U U H h ηη+=12cp U U。
公路水毁变更处置方案详解
3）各种排水建筑物的设计与布设
山区公路排水系统应该是完整、协调的，各个部分 不仅稳定可靠，而且是相互衔接合理。既要满足排水 要求，还要输送泥沙。
当遇到较大的洪水时，水位高、流速大，而边坡 上部的块石较小，坡度也较陡，则边坡中的岩屑、 小块石较容易被冲走，从而造成路基坍塌，出现路 基缺口或半个以上路基被毁。在路基水毁中，这类 水毁居多。
对坡面的冲刷防护可采用适当的抗冲材料进行铺面， 石料丰富的地区常采用浆砌（干砌）片石（块石）护 坡；流速大、河道狭窄、边坡较陡的路段，常采用重 力式挡土墙，除平衡土压力和减少侵占河道过水面积 外，还可抵抗水流的冲击与冲刷。
河道水流对沿河路基的冲刷包括两个方面：一是水流流过路 基边坡坡面，冲刷坡面泥沙颗粒和岩屑、碎石，将其带走引起 坡面冲刷；二是对边坡坡脚的冲刷，因弯道、对岸挑流、绕流 等因素引起螺旋流、旋涡等，冲走边坡坡脚的泥沙，造成坡高、 坡度增大，使边坡失稳坍塌。
由于填方路基多由开山废渣填筑，若路基边坡未 进行冲刷防护加固措施，则在一般洪水条件下，因 水位较低、流速不大、坡脚块石较大，尚能够抵御 洪水冲刷而保持路基边坡的稳定。
河流弯道的水流示意图
弯道环流导致凹岸冲刷、凸岸淤积，位于河弯凹岸的沿河公 路容易因冲刷导致路基损毁
弯道环流是导致沿河弯凹岸公路路基冲刷的主要原因。
由弯道水流试验观测发现，对于一般河湾，弯顶附近环流已 发展得相当充分，且直至弯段出口断面处，环流强度也无很 明显的衰减。水流出弯后，虽然离心力已消失，但由于惯性 作用，环流仍有一定的强度，可以影响到下游相当长的距离。
新疆路基挡墙、护坡冲刷深度计算浅析
要根据 自然地面 与标高设计进行填筑堤坝和 开挖 路 堑 ， 以避 免 路基 沉 陷 和 坍 塌 。 因为 路 基 施 工 工程 的
特性 ， 有 可 能 导致 对 当地 自然环 境 和 生 态 造成 破 坏 。 地 质 不 良地 段 时 有 水 流 冲 刷 ，不 仅 于路 基 建 设
【 关键词 】 路基挡墙 护坡冲刷深度 计算
不用挡 墙，都可以有效的促进投资效益。公路桥涵
设计手册 《 桥位 设计》收录的高冬光的桥位设计公 式中，在实际应用领 域，经常与蒋焕章的公式互相 炎症 ，为护坡冲刷深度的计算，提供 了较为详实 的
参考 。
Ｉ Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ １ Ｘ ｉ ｎ ｊ ｉ ｍｇ ａ ｓ Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ ｗ ｅ ｓ ｔ ｅ ｎ ｒ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ
新 疆 地 区 地 处 相 对 复 杂 的 地 段 ，造 成 地 形 冲 刷 的 方 式 也 相 对 不 一 样 ，三 类 冲 刷 分 别 是 由不 同 原 因 形 成 的 。 在 对 其 计 算 时 ，必 须 根 据 构 造 物 的具 体 地 段 具 体 地 形 特 质 ，因 地 制 宣 的 做 基 础 掩 埋 设 计 与施 工 。
机 性，使得水流这一河流冲刷因素被排除在路基和 护坡 的应用范 围之外 。 蒋焕章公式 （ 详见 ２ ０ ０ ２ 年的 《 公路水文勘 测设计与 水毁防治 》 ）要综合 考虑护
墙 、局 部冲突交角、边坡的设计、如何节约工程投
资 ，建 立 浅基 的 防 护 形 式 等 。 他 的 公 式 中 ，最 合 理 的一 点 是 实 现集 约 性 投 资 ， 凡 能 采 用 护 坡 的 地 方 就
天山公路2010年水毁成因分析、处治方案及几点思考
本 次水 毁调查 在卡 尔 脑 河沿 溪 段 选取 了三 处 洪水
痕迹明显的断面进行 了流量计算， 计算结果见表 １ 已 （ 考虑壅水、 浪高等因素） 。 从计算结果来看 ， 三处计算流量基本相吻， 选取河 道顺直 的 Ｋ ７ ＋０５ ９６ １ 处计算结果作为本次洪水流量 ， 为 ６ ５ ／ 。接 近该 河段百 年一遇 的设计 流量 。 ２ｍ３ｓ
２１ １
积比拟法推算 ， 计算 出卡尔脑河设计流量 （ ９ ８ ） Ｋ ８处 ： １０年 一 遇 设 计 值 为 ６ ６ ８ ／ ，０年 一 遇 设 计 值 为 ０ ７． ｍ３ｓ５ ５２ ７ ／ ，５年 一遇为 ３ ８２ ／。 ０． ｍ。ｓ２ ３ ．ｍ。ｓ 第 五合 同段 Ｋ９０ ６ ￣Ｋ９８段 沿卡尔 脑河 布线 ， ８ 为沿 溪线 ， 防护工 程量 大 。勘 察设 计期 间 ， 照不 同路段 、 按 不 同河床宽度 以及河床顺直弯曲情况进行了防护 冲刷计 算， 设计洪水频率为 ５ 年一遇 。 ０
（１防护 工程 当采 用 现浇 混 凝 土或 片 石 混凝 土时 １） 应整体浇筑， 严禁上 、 下分部分别浇筑 ， 影响工程实体的 整 体稳定 性 。 （２护 岸墙 砌 筑 完 毕 ， 立 即 回填 墙 背 填 土 并 压 １） 应 实， 避免墙背出现凹坑、 错台及遇水沉陷。 ７ 对 沿河路 基 防护 的一 些思 考 本 次天 山公路水 毁损 失 巨大 ， 当地 的交通及 道路 对 的施工 造成 了很大 的影 响 。作者 参加 了本项 目的勘察 、 设 计及 水毁 调查 ， 后 历 时 ６年 ， 此 类沿 河 公 路设 计 前 对 形 成 了如下 的思考 ： （） １近些 年来 ， 由于受 全球 变暖 的影 响 ， 新疆 地 区的 降雨量明显增加 ， 很多地区的降雨量和河流最大洪峰流 量均突破了历史极值， 设计中应充分考虑这些因素的影 响， 流量计算 中应 留有 一定 的安全 系数 。 （） ２本次天山公路洪水有两段路基完全被毁， 交通 中断 ， 其地形均是非常狭窄的凹岸 ， 虽然也做 了防护设 计（ 护墙、 矶头坝等）但仍然难 以奏效， ， 其主要原 因是河 水冲刷异常强烈 ， 常规 防护很难起到作用 ， 于此类路 对 段 ， 采用半 山桥 和桩 基础 的结构 型式更 为合理 。 应 （） 次水毁 调查 ， ３本 发现 在大部 分路 段 ， 头坝起 到 矶 了很 好 的效 果 ， 然也 有 部 分损 坏 ， 保 护 了 大部 分 的 虽 但 路基 ， 主要损坏 原 因 ， 其 与矶 头坝本 身结 构有关 （ 原有 矶 头坝 内部为空心）如果在设计和施工 中如能加强 自身 ， 强度 ， 其作用将更加明显。 护 坡 防护 。 （） ４ 由于天 山公路 尚在 施工 期 间 ， 多 护墙 台背 还 很 （） ２原有 挡墙 、 护岸墙状 况 尚好 ， 床冲刷 下切 的根 没有来得及回填 ， 河 护墙接头处未封 闭， 洪水的巨大冲力 据河流顶冲情况、 河床宽度等采取抛石防护 、 增加矶头 造成 很 多护 墙 倾 倒 ， 墙 后 已经 压 实 回填 的 路 基 被 冲 护 坝、 增设 挑坝 等方式 处理 。 蚀 。在今后 的沿河路 基 施 工 中 ， 汲 取 教训 ， 时 回填 应 及 （） ３原有挡墙、 护岸墙发生水毁， 应按照水毁后河床 护墙 台背 和封 闭接 头 。 岸坎线 、 面高程重 新 进行 设 计 ， 分 护岸 墙 调 整为 浸 地 部 水挡墙 。 参 考文 献 ： １ 公路 水毁 防治技术 ｒ ． Ｍ］北京 ： 民交 通 出版社 ， 人 （） ４原有 防护 长度 不 足 的 ， 场 核查 后 进 行 延长 或 ［］ 蒋焕章． 现
农村公路水毁路基恢复设计方案
文章编号：１６７３－６０５２（２０２０）０５－００６７－０４ ＤＯＩ：１０．１５９９６／ｊ．ｃｎｋｉ．ｂｆｊｔ．２０２０．０５．０１８农村公路水毁路基恢复设计方案孙 鹏（辽宁省公路勘测设计公司 沈阳市 １１０００６） 摘 要：农村公路等级较低，抵抗洪水能力有限，发生水毁后，造成交通阻断，给国家和人民的生命财产造成了巨大的损失。
分析了农村公路水毁的成因，提出相应的处理方法以及恢复水毁路基的设计方案。
关键词：农村公路；水毁；恢复设计中图分类号：Ｕ４１８．５＋４ 文献标识码：Ｂ１ 概述近年来，辽宁省公路建设取得了突飞猛进的发展，截止２０１８年底，全省各级公路总里程达到１２２０４４ｋｍ，其中乡、村道路总里程为３０１４８ｋｍ、村道６２１６５ｋｍ，分别占公路总里程的２４．７％和５０．９％。
低等级路特点是建设标准低、施工上采用廉价材料、管养滞后，尤其是山区的农村公路，水毁灾害频发，造成交通阻断，给国家和人民的生命财产造成了巨大的损失。
致力于农村公路路基水毁防治工作的研究，实现“预防为主，防治结合＂的水毁防治原则，有效减少由于水毁造成的农村公路交通阻断时间，降低农村公路水毁造成的经济损失。
２ 农村公路水毁成因分析防治及处理公路水毁应从导致公路水毁产生的具体原因进行分析，对水流结构及造成水毁的机理进行了解。
通过分析，运用合理的对策、治理及防护方法，促使水毁防治与处理得到完成。
公路水毁的类型主要包括以下几种。
（１）山区农村公路由于受地形限制，路线多沿河沟进行布设，占压沟道的现象极为严重。
同时在对沿河道公路进行修建时，施工过程中对废土随意堆放，导致河沟压缩。
河沟占压导致雨水集中更为迅速，冲刷更为严重，水流挟石能力更强，冲击力更大。
（２）沿河道路通常为半挖半填型式，一侧为山体，一侧为河沟。
河沟一侧往往采用挡墙支护。
在河流弯道凹岸冲刷及对岸挑流的顶冲，具有湍急的水流和较多的弯道存在，在离心力的作用下，水流会有螺旋流，对凹岸造成冲刷，冲刷坡脚，导致农村山区公路水毁病害中，有６０％左右为路基坍塌和冲刷造成。
公路工程水文勘测设计规范冲刷
河槽部分
以下计算公式适用于非粘性土河槽部分的一般冲刷，可按下列两个公式计算： 1、64-2简化式 Bc Q 0.90 0.66 h p＝ 1.04 （A d 2 ） （ ） h cm Qc （ 1 ）Bcg
3 3 3 3
2、64-1修正式
5/3 h Q2 cm Ad h Bcj cq h p＝ 1/ 6 Ed 3/ 5
5/3 h Q2 cm Ad h Bcj cq h p＝ 1/ 6 Ed
7.25 m 1.242 m/s
河滩部分
以下计算公式适用于非粘性土河滩部分的一般冲刷，可按下列公式计算：
Q h ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ5 / 3 1 tm Btj htq hp VH 1
5/6
Q1
Qt1 Qp Qc Qt1
式中： Q1-桥下河滩部分通过的设计流量（m3/s）； htm-桥下河滩最大水深（m）； Htq－桥下河滩平均水深（m）； Btj－河滩部分桥孔净长（m）； VH1－河滩水深1m时非粘性土不冲刷流速（m/s），可按表7.3.1-3选用。 Qt1= Qc= Qp= Btj= htm= htq= μ = VH1= Q1= Hp= 1 m3/s 1 m3/s 1 m3/s 1m 1m 1m 1 1 m/s 0.5 m3/s 0.56 m
Q2
Qc Qp Qc Qt1
0.15
Bz Ad Hz
式中： hp－桥下一般冲刷后的最大水深（m）； Qp－频率为P％的设计流量（m /s）； Q2－桥下河槽部分通过的设计流量（m /s），当河槽能扩宽至全桥时取用Qp； Qc－天然状态下河槽部分设计流量（m3/s）； Qt1－天然状态下桥下河滩部分设计流量（m3/s）； Bc-天然状态下的河槽宽度（m）； Bcg－桥长范围内的河槽宽度（m），当河槽能扩宽至全桥时取用桥孔总长度； Bz－造床流量下的河槽宽度（m），对复式河床可取平滩水位时河槽宽度； λ －设计水位下，在Bcg宽度范围内，桥墩阻水总面积与过水面积的比值； μ －桥墩水流侧向压缩系数，应按表7.3.1-1确定； hcm－河槽最大水深； Ad－单宽流量集中系数，山前变迁、游荡、宽滩河段当Ad＞1.8时，Ad值可采用1.8； Hz－造床流量下的河槽平均水深（m），对复式河床可取平滩水位时河槽平均水深。 Q p= Q c= Qt1= B c= Bcg= B z= λ = μ = hcm= H z= A d= Q 2= h p= 1091 m3/s 1091 m /s 0 m3/s 254.5 m 254.5 m 254.5 m 0.0477 0.98 8.8 m 6.68 m 1.139 1091.000 m /s 10.773 m
对路基挡墙、护坡冲刷深度计算的几点认识
对路基挡墙、护坡冲刷深度计算的几点认识
王震洪
【期刊名称】《中国高新技术企业》
【年(卷),期】2009(000)005
【摘要】文章分析了目前常用的几种路基挡墙、护坡局部冲刷深度的计算公式,并提出了几点认识,同时指出了采取护坦防护对减弱冲刷有明显的作用.
【总页数】2页(P27-28)
【作者】王震洪
【作者单位】新疆维吾尔自治区交通建设管理局,新疆,乌鲁木齐,830000
【正文语种】中文
【中图分类】U448
【相关文献】
1.对沿河公路路基挡墙、护坡冲刷深度的几点认识 [J], 高兆涛
2.新疆路基挡墙、护坡冲刷深度计算浅析 [J], 向云桂
3.新疆融雪型灾害对沿河路基局部冲刷深度计算 [J], 吴国雄;王韬;周宇;余苗
4.天山公路路基水毁凹岸挡墙冲刷深度计算水工模型公式的建立 [J], 孙进
5.风浪和水流冲刷作用下湖区路基石笼护坡设计研究 [J], 程小强; 张子然; 苏卫卫因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
K9+900-K10+340局部冲刷计算
采用人民交通出版社2002《公路水文勘测设计与水毁防治》P395
采用《公路工程水文勘测设计规范》P36-P42
K9+900-K10+340右侧改河计算
局部冲刷稳定深度h sm计算公式
h sm=[ψ'/C'(h/Δ)^(1/n0)-1]KθK m h
已知：汇水面积F= 4.35平方公里
坡降i=0.005
糙率n=0.013P92
边坡系数m=0.05
水流冲击护坡的交角θ35
计算过程：
设计洪水流量Q=1224.3立方米（采用福建省小溪河流查表计算）
利用谢才曼宁公式：
过水面积=12.891
计算湿周= 11.889
水利半径= 1.084
谢才系数=77.967
计算水深h= 1.3752考虑安全选取
计算流速= 5.734
直接采用局部冲刷稳定深度hsm计算
ψ'= 2.4ψ'=Kψ按护墙顶冲（θ=90o）试验资料和封闭式导流堤试验资料，从式（11-3）解求得C= 1表6-4P226
△=0.05表3-3P61P107
n o= 6.100001839n
=5(h/△)0.06
o
Kθ=0.764478457K
=(θ/90)0.35(2-θ/90)0.13
θ
Km=0.98511194Km=e-0.3m
局部冲刷稳定深度计算结果
hsm=[ψ'/C'(h/Δ)^(1/n0)-1]KθKmh= 3.243米。
公路路基水毁类型的分析
公路路基水毁类型的分析摘要：由于我国西部地区地域广大，地质情况复杂，气候水文条件多变，公路路基水毁情况严重。
路基水毁不仅破坏了交通基础设施，而且直接影响到交通运输的安全与畅通，造成了严重的经济损失，给国家经济建设和人民生活水平造成损害。
关键词：公路；路基；水毁类型1公路水毁相关概念要想对公路水毁进行细致的研究，首先必须对其定义有科学的认识。
不同学者有不同的划分依据，从而产生了许多种公路水毁的定义。
目前来说，主要有以下几种定义:公路水毁是指公路沿线的工程设施由于受到水的作用而遭到损坏的现象和过程。
公路建筑物因暴雨或洪水造成的破坏。
公路水毁是指公路的基础设施由于受到洪水和降雨的作用而遭到损坏的现象与过程。
通过分析可知，这几个不同定义主要差异在于破坏原因及破坏的对象差异。
2国内对公路水毁的主要划分以水为核心的自然因素对公路建筑物所造成的破坏非常具有代表性，国内许多学者、科研工作者、公路技术人员对水毁做了细致的研究，不同的人将水毁划分为许多不同的类型。
3公路路基水毁的定义本文以公路路基为研究对象，基于水毁原因及承受体提出公路路基水毁的定义，即:公路的路基设施(包括路基本身、路基边坡、路基排水设施等)由于受到降雨、河流冲刷的作用而发生毁坏的现象。
4公路路基水毁的类型4.1划分类型的原则1.科学性:即路基水毁类型划分方法能够如实的反映影响公路路基水毁的诱发因素。
本文在分析大量的水毁资料后认为地形、地貌、水文以及人为因素等等与公路路基水毁密切相关。
2.针对性:即水毁类型划分方法有助于公路路基水毁致灾因子的判别，能够对水毁形成的机理、条件等的分析有所帮助。
3.简明性:即水毁类型划分方法简单明了，易于为广大交通技术人员所掌握，同时又能满足要求。
4.2公路路基水毁的类型路基水毁类型的划分是灾害识别的前提。
水毁灾害的识别核心在于在给定地理区域内一定时间内估计水毁灾害致灾因子发生的概率。
针对于此，路基水毁灾害类型的划分必须体现路基破坏原因。
水利工程设计常用计算公式
水利常用专业计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算：Q=B0δεm（2gH03）1/2式中：m—堰流流量系数ε—堰流侧收缩系数2、明渠恒定均匀流的基本公式如下：流速公式：u＝RiC流量公式Q＝Au＝A RiC流量模数K＝A RC式中：CC＝6/1n1Ra1型壅水曲线和b1型落水曲线最为常见。
求解明渠式为△x=f21112222i-i2gv ah2gvah⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-⎪⎪⎭⎫⎝⎛+式中：△x——流段长度（m）；g——重力加速度（m/s2）；h1、h2——分别为流段上游和下游断面的水深（m）；v1、v2——分别为流段上游和下游断面的平均流速（m/s）；a1、a2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数；f i——流段的平均水里坡降，一般可采用⎪⎭⎫⎝⎛+=-2f1f-f ii21i或⎪⎪⎭⎫⎝⎛+=∆=3/4222224/312121ffvnRvn21xhiR式中：h f——△x段的水头损失（m）；n1、n2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数，当壁面条件相同时，则n1=n2=n；R1、R2——分别为上、下游断面的水力半径（m）；A1、A2——分别为上、下游断面的过水断面面积（㎡）；4、各项水头损失的计算如下：（1）沿程水头损失的计算公式为（2）渐变段的水头损失，当断面渐缩变化时，水头损失计算公式为：5、前池虹吸式进水口的设计公式（1）吼道断面的宽高比：b0/h0（2（3（4（5）吼道断面底部高程（b；m）；m）。
附加压强水头按下式计算：式中：0γ—吼道断面中心半径（m）计算结果，须满足下列条件：式中：h a—计算断面处的大气压强水柱高（m）；H v—水的气化压强水柱高（m）最小淹没深度S，可按下式估算：式中：0γF—吼道断面的水流弗劳德数，0gh/VF=γ。
虹吸的发动与断流宜选用以下的几种装置和方法来实现：（1）用真空泵抽气发动，可根据设计条件和工况做设备选型；（2）自发动；（3）水力真空装置；（4）水箱抽气装置。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
１ 冲 刷 公 式 的 建 立
根 据 冲刷 机 理 的分 析 ， 挡墙 的冲刷 深 度公 式可
以表示 为 ｈ 一 ｆ ｈ 、 、 Ｒ、） 即冲刷深度 （ （ 、 ｄ ｍ、 ， ）是
天 山公路 路基 水 毁 凹岸挡 墙 冲刷 深度 计算 水 工模 型公 式 的建 立
孙 进
（ 疆 公 路 规 划勘 察 设 计 研 究 院 ， 疆 乌 鲁 木 齐 ８ ０ ０ ） 新 新 ３０ ６
摘
要 ： 据 天 山公 路 沿 线 冲刷 水 毁 的特 点 ， 据 典 型 河 流 段 进 行 室 内物 理 模 拟 试 验 ， 根 依 观测 不 同 流量 、 同弯 不
界条 件下 的经验 公 式 。 １ ４ 挡 墙 防 护 下 冲 刷 深 度 的 数 据 回 归 分 析 ．
保 证它 的使用 性能 ， 临水 侧 边 坡 大 多修 建 了防 冲 在 构 造物 ， 以减少 水 流 对 路基 的直 接 冲刷 。构 造 物直 接 阻挡水 流 ， 成 了水流 流线 结构 的改变 ， 造 在其 周 围 以强烈 的涡流形 式 与 河槽 床 面泥 沙 发 生作 用 ， 因而 在 构造物 周 围 ， 特别 是 迎 水 面 附 近形 成 向下 的 流速 强烈 地淘 刷河床 ， 局 部 范 围 内产 生 深 的 冲刷 坑 即 在
作者简介 ： 孙 设计工作
进 （９ １ ） 男 ， 级 工程 师 ， 要 从 事公 路 勘 察 １７ 一 ， 高 主
ｓｎｉ３５ １３ ｃｍ ｕ ｊ ６ ＠ ６．ｏ ｎ
Ｉ 交 工 与 术＿ ２０ ４ ￥ 通 程 技 四 ０ 第期 １ １ ￣ １
・
研 究与设 计 ・
天 山公 路路 基水 毁 凹岸挡墙 冲刷 深度 计算 水工模 型 公 式的建 立 孙 进 发展 过程 及 冲刷 深 度 ， 据 实 测 资料 拟 合 出不 同边 根
模拟试 验选 择挡墙 作为试 验 的对 象 。试 验河段
的选 择是 根据河 流形 态特征 ， 选择不 同 的曲率 、 同 不
的河床物 质及 不 同 的河 宽 ， 于对 比分析 。现 场测 便 绘河 床形 貌 ， 计 、 统 测量 河 床物 质 特征 ， 经过 概化 而 成 。设 计 典 型 工 程 共 选 用 三 个 水 毁 段 ，Ｋ９ ０ ７ ＋
１ １ 模 型 试 验 的 准 备 ．
深度 ， 一个 难点 问 题 ， 是 目前 国 内、 有很 多冲刷 深 外 度计算公 式 ， 这 些理 论 冲刷公 式 都 有其 特 定 的适 但
用条件 。本 文就 以 凹岸 挡墙 防护 为例 ， 绍 天 山公 介 路路基 水毁 凹岸挡 墙 冲刷 深度计 算用 水工模 型公式 的建立 过程 。
公 路 上 修 筑 的挡 墙 进 行 实 地 调 查 ， 公 式 进 行 了验 证 。从 对 比情 况 看 ， 计 算 方 法 基 本合 理 。 对 该
关 键词 ： 山 公 路 ； 基 水 毁 ； 天 路 冲刷 深 度 ； 墙 挡 中 图分 类号 ： １ ； ８ １ 文 献标 识 码 ： 文 章 编 号 ： ６ ２３ ５ （ ０ ０ ０ — ０ ８０ Ｕ４ ２ ＴＶ ６ Ａ １ ７—９ ３ ２ １ ）４０ ２—４
ｍ。ｓ ４ ０ｍ。ｓ ５ ０ｍ。ｓ ６ ６ ８ｍ。 ｓ其 中 Ｑ ／ 、 ０ ／ 、０ ／ 及 ７ ． ／ ， ２
一
５ ０ｍ。ｓ Ｑ 一 ６ ６ ８ｍ。ｓ ０ ／ 和 １ ７ ． ／ 。观 测 路基 无 防
对不 同流量 、 流速 、 深 、 床 物质 粒 径及 弯道 半径 水 河
收 稿 日期 ：０ ０ ０ — ７ ２ １ — ５ １
护岸 的顶 冲夹 角（）等 条 件 的 函数 。本 文 在 总结前
人 的 成 熟 经 验 的 基 础 上 ， 据 天 山 地 区 天 然 河 段 原 根
其直接 关 系到治理 效果 和治理 费用 。影响河 流流态 的 因素多变 ， 如何 确定 路 基 防 护构 造 物 的基 础 埋置
型， 进行 物理模 拟得到 不 同流量下 相关 的冲刷深度 ， 对 数值进 行 回归分析 得到适用 于 天山公路 挡墙 冲刷 深 度计算 的公式 。
道 半径 下河 流 的流 速 形 态 、 深 大 小 、 水 河道 变 化 情 况 及 水 流对 河岸 和 防护 构 造 物 的 冲 刷 情 况 ， 经 过 公 式对 比 并 计算 、 回归 分 析 ， 出 沿 河 凹 岸 护 墙 的 局部 最 大 冲刷 深 度 计算 公式 。在 此 基 础 上 ， 过 对 近 年 来 新 疆 多 条 山 区 提 通
天 山 公路 水毁 的重 点集 中在 山区沿 河 路基 ， 主 要是 由于河 流冲刷 引起 的 ， 治理 冲刷水 毁 ， 学 的确 科
定 防护 工 程 基 础 形 式 和 埋 置 深 度 是 至 关 重 要 的 ， 因
防护型式 坡 面倾 角 （ 、 ｍ） 河弯 弯 道半 径 （ 、 流 与 Ｒ） 水
护的 冲刷 情况 和设有 防护 的冲刷情 况 。③验算 挡墙 冲刷深度 计算 公式 ， 在试 验 的基 础上 回归分 析 出 并 适 合新疆 山区河流对 路基 冲刷特 点的经 验公式 。
１ ３ 冲刷 深度 的影响 因素分 析 ． 沿 河路 基 在行 车荷 载 和水 流 冲刷 作 用下 ， 了 为
分 析 。 考 虑 的试 验 流 量 有 １ ０ｍ。 ｓ ２ ０ｍ。 ｓ ３ ０ ０ ／ 、 ０ ／ 、 ０
水 毁 模 型 试 验 的 主 要 内容 如 下 ： 根 据 《 工 ① 水 （ 常规 ） 型试 验规 程 ） Ｌ ５ － ９ ， 模 ｝ １ ５ ５ 研究 公 路设 施 与 Ｓ 河道洪 水 的相互 关 系 ， 行动 床 作 为试验 段 ， 河段相 关参数 见 ８ ＋７ ０ 各
表 １ 。
水流深度 （） 水流速度 （ ）河床物质相关粒径 （ ） 、 、 、
表 １ 水 毁 试验 河段 参 数
１ ２ 模 型 试 验 ．
的路基 弯道 凹岸 ， 进行 水流形 态 、 冲刷深度 动态对 比