1:坡度比的定義
坡度的定義有很多種,本文采用《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的坡度定義為:坡度是指在同一坡長(zhǎng)范圍內(nèi),在垂直于行車(chē)方向上,最大垂直于縱坡度的正切值。它是坡度的基礎(chǔ),但又不是簡(jiǎn)單的坡度和坡長(zhǎng)的乘積,而是各種因素共同作用下的綜合反映。其中主要因素有地形、路面類(lèi)型、施工方法等。因此,實(shí)際工程中常將最不利工況下的最短坡長(zhǎng)乘以最不利工況下的最短坡度。如:天然路段,最短坡長(zhǎng):6m;實(shí)際路段,最短坡長(zhǎng):3m,則兩者之間為6m,加上3m,為12m。如圖1所示。
2:坡度比對(duì)工程的影響
坡度比是指壩頂寬度與下游坡度之間的比例,它是計(jì)算水槽曲線的一個(gè)重要參數(shù)。其大小直接關(guān)系到工程的防洪安全和發(fā)電效益。通常情況下,壩頂寬度約為下游坡度的1/2 ,即平均壩頂寬為100 cm時(shí),壩上坡最大沖刷深度為15 cm左右。而實(shí)際情況中,由于上下游水位差所造成的沿程沖刷往往超過(guò)15 cm,有時(shí)甚至?xí)^(guò)50 cm。因此,在一般情況下,下游壩頭比上游壩頭更容易遭受水毀。在實(shí)際的水電站中,應(yīng)綜合考慮上下游水位差的影響來(lái)確定壩頂寬度。當(dāng)上下游水位差為5 m ,對(duì)應(yīng)于上游壩頭的1/2 ,下游壩頭比上游壩頭更容易遭受水毀。
3:如何計(jì)算坡度
工程坡度是指在水平面上做垂直于路線的直線運(yùn)動(dòng)時(shí),坡面上的推力與阻力之比。工程上通常用單位面積上的水平推力或阻力表示。工程上常用的單位面積水平推力一般取0.2~0.5MPa,工程上常用的單位面積水平阻力一般取0.08~0.15MPa。工程上常用的單位面積重力一般取0.01~0.15N,工程上常用的單位面積摩擦力一般取0.10~0.25T。單位面積坡度為1:100時(shí),表示單位面積的坡度為1:1000,即0.001 ≤1 km/h。如果工程坡度大于1:1000時(shí),表示工程的坡度大于1:1000 km/h。工程坡度越大,意味著工程產(chǎn)生的位移也越大。
4:如何選擇合適的坡度
坡度對(duì)工程有什么影響?在一定的范圍內(nèi),如一段較長(zhǎng)的坡道、山坡上的一段較長(zhǎng)的上坡路、一段較短的上坡路、一條直線上的兩段較短的上坡路、曲線上的兩段較長(zhǎng)的上坡路、圓周上的兩段較長(zhǎng)的上坡路等,坡度的大小對(duì)工程的影響是不同的,它們的影響程度是:工程中部>下部>上部。坡度對(duì)工程的影響是:一般情況下,工程中部比下部大一些,施工中應(yīng)引起注意。在正常情況下,對(duì)工程影響不大的幾個(gè)坡度之間,如:0.3m、0.4m、0.6m,工程中部比下部稍大一些。如果出現(xiàn)超過(guò)0.6m的坡度,工程將不得不放棄。
