护坦

在水闸、溢流坝等泄水建筑物下游的河床用混凝土铺筑的以保护河床免受水流冲刷或其他侵蚀破坏的板块式刚性结构物（见图）。当下泄水流采用底流消能时，护坦（或其一部分）常做成消力池形式，促使高速水流在消力池内产生水跃，削减水流的多余能量。

护坦结构示意图

1—排水孔；2—排水反滤层；3—止水

护坦上的水流紊乱，其荷载有自重、水重、扬压力、脉动压力及水流的冲击力等。由于受力情况复杂，护坦又紧靠闸室或坝体，一旦破坏，将直接影响闸坝安全，因此，要求护坦具有足够的重量、强度和抗冲耐磨能力，以保证在外力作用下不被浮起或冲毁。护坦厚度可按下列两式初步估算。

（1）根据不被扬压力浮起的要求，其厚度为

式中，t为护坦厚度，m；p_y为扬压力强度，kPa；h_d为消力池内水深，m；γ为水的容重，kN/m³；γ₁为护坦材料的容重，kN/m³；K为安全系数，可取1.1～1.3，视建筑物重要性而定。

（2）根据抗冲要求，计算护坦起始端厚度的经验公式为

式中，t₁为护坦靠近闸室（或坝体）一端的厚度，m；q为闸孔处单宽流量，m³/（s·m）；ΔH为泄水时的上、下游水位差，m；K₁为经验系数，取0.175～0.2。

护坦末端厚度t₂=t₁/2。

护坦厚度的最后确定通常都需参考已建工程的运用经验，在大中型低水头泄水建筑物中，一般采用0.5～1.0m。对于高水头泄水建筑物，常通过水工模型试验测定水流冲击力和脉动压力，根据护坦的最不利受力情况验算厚度。

护坦常用C15或C20混凝土浇筑，配置10～12@25～30构造钢筋。一般情况下护坦顶面及底面均需布置钢筋，小型工程也可只在顶面布置钢筋。为了减小或消除护坦下的渗透压力，可在底部铺筑排水反滤层，并在水平段后半部设置排水孔。护坦与闸室（或坝体）、翼墙之间需用沉降缝分开，以适应不均匀沉降。当护坦较宽时，还需设置顺水流方向的纵缝，间距8～15m，最好与闸室底板分缝错开。通常不设垂直水流方向的横缝，以增强护坦的整体稳定性。