翼墻式洞門

《鐵道科學(xué)技術(shù)名詞》第一版。

1997年，經(jīng)全國科學(xué)技術(shù)名詞審定委員會審定發(fā)布。

翼墻為保證涵洞或重力式橋臺兩側(cè)路基邊坡穩(wěn)定并起引導(dǎo)河流的作用而設(shè)置的一種擋土結(jié)構(gòu)物。翼墻有直墻式（垂直于端墻）或八字式（敞開斜置）兩種。后者又稱八字墻，是最常用的一種形式，斜置的角度一般習(xí)慣采用30度。翼墻的構(gòu)造形式與地形、填土高度和接線密切相關(guān)。

翼墻的平面布置主要考慮導(dǎo)流的要求。有擋水任務(wù)的過水建筑物，擋水側(cè)翼墻的平面布置還要考慮岸邊防滲的要求。順水流方向的投影長度不小于鋪蓋長度。無論進口或出口，冀墻在平面上要力求平順，進口兩側(cè)擴散，避免墻前出現(xiàn)回流、旋渦等不利流態(tài)。翼墻的平面布置型式有直線式、折線式和曲線式等，可根據(jù)進出口的流速和地形條件選擇。一般進口翼墻可用直線、折線或圓弧線；出口宜采用橢圓或其他曲率漸變的曲線，曲率可從出口向下游逐漸增大。翼墻迎水面的立面布置有直立式、傾斜式、扭曲面式等直立式和扭曲面式的水流情況較好，傾斜式翼墻在與過水孔口連接處，過水斷面發(fā)生突變，常引起旋渦甚至回流。大型翼墻多用直立式，中小型翼墻可用扭曲式。翼墻墻頂高程根據(jù)過水建筑物的運用要求確定。原則上需高于過流時的水位。流速較低時也可低于過流水位。當有擋水任務(wù)時，擋水側(cè)翼墻頂應(yīng)高于最高擋水位。

翼墻翼墻的布置對水流的影響

上游翼墻的擴散角度不宜過大，過大則閘門進口過水寬度收縮太快，在兩側(cè)邊墩處容易產(chǎn)生渦流，對閘身及閘門的安全均為不利。如果地有一節(jié)制閘，30孔凈寬300米，上游水面寬闊，曾對上游翼墻的擴散角作過整體模型比較試驗，經(jīng)試驗指出，

當擴散角為14°30′時，邊墩的渦流始得改善。下游翼墻擴散角對出閘水流的影響很大。出閘高速水流要求盡可能地擴散，以減少單寬流量，并在全部寬度上均勻分布。

因此不論擴散本身是否結(jié)合消能和消能的形式如何，而平面擴散總是消能的一個必要步驟。尤其是水頭差較小的閘下消能，平面擴散較為重要。翼墻擴散對閘下消能影響巨大，如果翼墻擴散角度太大或擴散不良，使水流不能順著翼墻擴散面擴散，可能形成回流區(qū)域，壓縮主流，使單寬流量集中并容易造成偏流，同時在翼墻末端與河渠相接處，因斷面放大而形成甚強之回流，淘刷岸坡及河底。

翼墻擴散角度太大，還常常引致主流脫離翼墻，集中沖向下游形成折沖水流。反之，如翼墻擴散角擴散得太緩，將增加擴散段長度，造成建筑材料的浪費。翼墻擴散角度愈小，長度愈長，則水流情形愈為順適。從水工模型試驗證明，以翼墻長度L=20m及30m進行比較試驗，結(jié)果認為30m長之翼墻在增加有效過水面積，減少平均流速等方面均較20m之翼墻為佳。介在設(shè)計時，為求經(jīng)濟起見，一般并不采取太長的翼墻，以求節(jié)省工程投資。

下游翼墻末端宜與護坦末端齊平，同時出擴坦后翼墻不宜急轉(zhuǎn)，而應(yīng)以漸變曲線或扭曲面與岸坡聯(lián)結(jié)，這樣布置可大大改善岸坡的水流條件。

翼墻翼墻的最佳形式選擇

翼墻的迎水面最好采用扭曲面，從閘身開始，擴散角應(yīng)該很小，并且墻的迎水面是垂直的，因為這樣，可使水流更為順適。其次為圓弧面，再其次是直立的八字式翼墻。翼墻的擴散應(yīng)該是平滑的曲線或直線，但不要做成折線形狀。國因為在翼墻轉(zhuǎn)折點后，會出現(xiàn)水流分離現(xiàn)象，產(chǎn)生低壓區(qū)域，該區(qū)域擴散能力較弱，而在低壓區(qū)域的下游擴散能力又過強，因而造成極不均勻的水深分布。試驗證明，翼墻墻壁如果偏轉(zhuǎn)過快，將使有限的波浪傳播速度所允許的水流偏轉(zhuǎn)不能立即跟上，造成急流脫離邊墻。

將產(chǎn)生局部的擾動及促使沖擊波的形成，使得水流呈現(xiàn)不均勻分布。因此水體的側(cè)面邊介應(yīng)避免突然急驟的變化，如果是一個有效的擴散邊介時應(yīng)當在曲度上連續(xù)變換。

如果采用直線型的八字式翼墻，其擴散角度一般以12°左右為宜。這一合理指標的提出，已經(jīng)在水工模型試驗及實際運用觀測中所證實。

翼墻不宜采用90°轉(zhuǎn)角，以水工模型試驗結(jié)果，水流出閘孔口集中于河道中心線上，以致兩岸坡上產(chǎn)生直軸回流，影響流量系數(shù)，且對岸坡及河床有沖刷作用。

閘門的旋倒未能達到統(tǒng)一步調(diào)，有先有后，加上缺乏專人管理，使多股水流速不平穩(wěn)地相繼進入下游河渠，引起橫向水流折沖，方向混亂。

翼墻未端90°轉(zhuǎn)角進入下游開闊水面，使兩岸壁產(chǎn)生立軸回流，造成沖刷潭。