图4-15  排体结构示意图

　　(四) 排体宽度和长度的确定

　　排宽是指沿防护线方向的宽度。无论是哪种软体排，其总宽度都等于防护范围。由于河岸险工段的长度往往很大，因此，沉排常常分成多块，需要确定单块排体的适宜宽度。

　　单块排体的宽度大小与水流条件、施工方法、排体质量、设备等有关。排体宽度大，则排间搭接少，可以省料和加快施工速度，但施工较复杂，所需施工设备亦较多，反之则搭接多，费料，沉排整体性较差，施工时间亦长。因此，单块排体宽度应根据具体条件确定。冰上和滩地施工时，排宽可以大至数百米；在动水中施工的单块排宽则小些，一般在10～50m之间；静水中施工时排宽则可大些。各块排体之间搭接宽度的大小与水流条件、水深、沉排就位的准确度等因素有关，一般应不小于0.5m，在水深流条件下宜取l～2m。设计中还须考虑排体沉放时产生的收缩，种收缩量的大小与排型、水下地形、流速、水深、波浪、施工位和控制因素有关，例如，江都西闸抛载软体沉排实测收缩率为0.09～0.180^①；辽河护岸工程中得出静水条件下为0.015～0.024，动水条件下为0.025～0.040^②。排体间的搭接应顺水流方向，上游徘的下游端压在下游排的上游端上。排长是指自岸边排首至伸人河中排尾的长度。徘体的长度由枯水位(或施工水位)以下伸入河中的长度和枯水位(或施工水位)以上与护坡连接的长度(包括排首锚固长度)两部分组成。水下部分的长度按以下两种情况计算：

　　(1) 主流靠近岸边时，按深泓线以上的坡面长度计算。

　　(2) 河床不固定时，按冲刷坑底以上的坡面长度计算，同时应满足河床发生最大冲刷时，排体下沉后仍保持1:2.5的坡度。

　　排长的计算式为:

L＝L₁＋aL₂＋L₃

(4-16)

 

(4-17)

式中：L为排体长度，m；上L1为枯水位以上的连接长度和锚固长度之和，m；L2为枯水位以下的边坡长度，m；L3为考虑排前冲刷的安全长度，m；H为枯水位时深泓线或冲刷坑底处的水深，m；m为枯水位以下的边坡坡率；a

　　当采取水上或水下展铺排布再补抛压载的施工方法时，水下排布的长宽尺寸除地形条件外，还应考虑沉放过程中水流的冲斜，褶皱等因素，适当增加排布的尺寸，以保证最终形成的排体满足设计要求。

　　丁坝的排长包括自坝脚至伸入河中末端的长度和压入坝底(或坝脚至坝坡固定点)的长度。同时，应满足坝前发生最大冲刷的情况下坝体不受破坏。

　　(五) 冲刷深度计算

　　冲刷深度与水流和河床土质等条件有关，计算公式较多，应根据具体情况选择。一般可按以下方法进行。

　　1．顺坝和平顺护岸

　　当水流平行岸坡时，冲刷深度为：

(4-18)

式中：h_B为从水面算起的局部冲刷深度，m；hp为冲刷处的水深，m(可取近似设计最大深度)；V_d为主河槽平均流速，m/s；V_p为河床面的允许冲刷流速，m/s；n为与防护岸坡的平面形状有关的系数，一般取l/4。

　　当水流斜冲岸坡时：

(4-19)

式中： △h_B为从河底算起的局部冲刷深度，m；a为水流流向与岸坡的夹角；d为坡角处土的计算粒径，cm(对非粘性土，取按重量大于15％的筛孔直径，对粘性土取表4-9的当量粒径值)；V_j为水流偏斜时，水流的局部冲刷流速，m/s；g为重力加速度，m/s²。

　

表4-9

粘 性 土 的 当 量 粒径 d 值

 

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