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摘要:在航道整治工程中，目前对于丁坝的技术状况评价一直没有具体的定量化判别方式。在总结前人研究的基础上，建立丁坝各部位的技术状况的评价标准以及评估表格，提出一种以设定的评价标准评价丁坝技术状况的方法。以长江下游东流水道L1#丁坝技术状况评价为例，验证了该方法的合理性和可行性。
关键词：丁坝；技术状况评价；DER
1 前言
随着我国经济的快速发展，对航道的要求越来越高，河段的整治工程越来越重要。因此，需要定期评估整治建筑物的技术状况，及时维修损坏部位。丁坝是最常用的整治建筑物，然而目前评估丁坝技术状态的研究主要为理论研究以及数学模型或物理模型分析，考虑的相关因素较多，难以快速评定其技术状况。同时，目前行业规范对于丁坝的技术状况评定没有明确的指标和方法。因此基于对丁坝水毁原理的分析，本文提出丁坝的技术状况的评价标准，采用DER法对丁坝技术状况进行定量化评分，为实际航道整治建筑物整治工程提供参考依据。
2 DER法的建立
基于已有的DER&U法（用于一般钢筋混凝土梁桥的技术状况评定）[1]，针对丁坝水毁的实际情况，提出DER法应用于丁坝的技术状况评定。DER法是将航道观测结果，按照损坏程度、损坏范围、损坏对丁坝的影响进行分级量化评定其技术状况。
为了使丁坝技术状况评价定量化与定性化相结合，本文中D用来定性描述丁坝各个部位的损坏程度，主要分为状况良好、状况尚可、状况差及状况严重；E用于计量损坏范围的比例大小；R用于计量损坏部位对整治建筑物功能发挥的影响。损坏程度（D）分为1～4级，级别越大代表损坏程度越重；损坏范围（E）以整治建筑物破坏面积与检测面积的百分比作为参考，依损坏范围百分比分为1～4 级；局部损坏对整体结构的影响（R）是重要指标，其中影响性包括整治建筑物的安全以及功能变化，该值随D、E 值的不同产生变化。
DER法评估的基本流程如图1所示：
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图1 DER法评估流程图
2.1D值判断方式
D值为描述丁坝不同部位损毁的程度，协助检测人员判定检测标准。
（1）坝面（材料磨损造成坝面局部坍陷）：D=1坝面基本完好；D=2坝面有轻微坍陷；D=3坝面有明显坍陷，已影响结构完整性；D=4坝面有严重坍陷。
（2）坡面（背水或迎水坡坡面块石出现松动滑落）：D=1坡面基本完好；D=2坡面出现小区域块石松动；D=3坡面出现大面积块石松动，对坝身完整性有较大影响；D=4坡面出现大面积块石松动，坝体表面局部出现串沟。
（3）坝根（回流淘蚀岸坡造成串沟发育）：D=1坝根衔接良好；D=2坝根冲坍轻微；D=3坝根冲坍明显，出现串沟；D=4坝根冲坍严重，已影响结构完整性并继续发展。
（4）坝头（块石失稳，被水流冲走造成坝头段破坏）：D=1坝头完好；D=2有轻微冲刷；D=3冲刷严重，有局部小范围的垮塌；D=4出现局部垮塌，坝芯沙枕出露。
（5）冲刷坑（出现在坝头附近或者丁坝坝根背水坡一侧）：D=1没有明显的冲刷坑；D=2有冲刷坑且在护底范围外；D=3冲刷坑已进护底范围内，冲刷深度大；D=4冲刷坑面积已进护底范围内，影响坝体稳定性。
2.2E值判断方式
E值为损毁范围占丁坝某一部位的范围以百分比作表示：
(1)坝面、坡面、坝根、坝头：E=1，水毁范围占评价部位10%以下；E=2，水毁范围占评价部位10%以上，30%以下；E=3，水毁范围占评价部位60%以下；E=4，水毁范围占评价部位60%以上。
(2)冲刷坑：E=1，冲刷坑范围在护底范围外，最大冲深在-5m以下；E=2，冲刷坑范围在护底范围外，最大冲深在-5m以上；E=3，冲刷坑范围在护底范围内，最大冲深在-5m～-20m；E=4，冲刷坑发展至护底范围内，最大冲刷在-20m以上且与上年相比冲刷幅度大于5m。
2.3R值判断方式
R值为丁坝损毁对结构安全性与功能性的影响。对于目前尚不具备定量确定R值，由专家凭经验来判断；对于部位损毁对结构安全和功能影响能通过现有的理论进行模拟计算的，则采用定量方法确定R值。R是随着D、E而变化的，可按式（1）计算R值：
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CI—整治建筑物整体状况指标，ICi——各个部位评价状况指标，Wi—基于层次分析法计算所得各个评价项目重要性权重。
因此，对各项评价项目以及综合的技术状况分成四类，分数越高代表丁坝技术状况越好。丁坝各部位以及综合状况评分标准如下（CI区域值）：
（1）一类：[90,100]；（2）二类：[80,89]；（3）三类：[60,79]；（4）四类：[0,59]
（1）D＝1，E＝1；D＝1，E＝2；D＝2，E＝1的为一类；
临界范围：评价中每个项目的水毁范围均占评价部位10%以下且冲刷坑不明显，各个部位基本完好，水毁不影响整体结构。
（2）D＝2，E＝2的为二类；
临界范围：评价中每个项目的水毁范围占评价部位10%～30%且冲刷坑在护底范围内，冲刷最深深度在-5m以下，水毁对结构整体有较小影响。
（3）D＝2，E＝3；D＝3，E＝2的为三类；
临界范围：评价中每个项目的水毁范围占评价部位30%～60%且冲刷坑在护底范围内，冲刷最深深度在-5m～-20m以内，水毁已影响结构完整性。
（4）D＝3，E＝3；D＝3，E＝4；D＝4，E＝3；D＝4，E＝4的为四类；
临界范围：评价中每个项目的水毁范围占评价部位60%以上且冲刷坑在护底范围内，冲刷最深深度在-20m以上，水毁已严重影响结构完整性。
3实例
以长江下游航道东流水道1#丁坝为例，对2010年的初步分析评价报告结果进行分析，应用DER法对丁坝的技术状况进行评估，结果如下表。
2010年：
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2010年1#丁坝坝面、坡面、坝头基本完好，坝根衔接良好，坝头和坝根有明显的冲刷坑，但不影响结构完整性，整体技术状况为一类。
4结论
基于DER法，以东流水道1#丁坝作为实例，对1#丁坝进行定量化与定性化结合的技术评估。DER法与已有方法相比，不但采用表格记录精简，而且增加了对丁坝各个部位的技术状况定量化评定，便于管理部门工作。论文详细地探讨了DER法在丁坝技术状况评价工作，结果表明该方法的可行性。
然而，采用DER法，需要较准确的选择适当的评价项目，对评价项目结果进行量化分析，通过评估，评估出丁坝的水毁情况对功能的影响。目前，由于评价项目数量有限，评估结果仅具有参考性。在今后还需对评价项目进行补充，并且更加精准地对D、E、R各值进行判断，提高评估结果的准确性。
参考文献
[1]温国雄.斜张桥目视检测评定标准之建立[D].桃园：中央大学，2006:50-65
[2]蒋田勇,龙伟. 基于DER&U的石拱桥技术状况评定新方法[J]. 公路交通科技,2016,07:68-75. [3]庞元志. 基于DER&U评估方法的B/S架构桥梁管理系统[D].西南交通大学,2009.[4]张帆,王平义,喻涛,陈里. 长江上游航道整治建筑物水毁特征及成因分析[J].
[5]高培. 长江中游航道丁坝稳定性及防护技术研究[D].重庆交通大学,2006.
论文作者:范丽婵1,崔佳林1
论文发表刊物:《防护工程》2019年20期
论文发表时间:2020/3/7
标签：丁坝论文; 状况论文; 评价论文; 技术论文; 部位论文; 范围内论文; 航道论文; 《防护工程》2019年20期论文;