河道边壁对桥墩局部冲刷的影响研究

桥墩局部冲刷使得桥梁损毁的问题日益得到人们的重视。在过去桥墩局部冲刷研究的基础之上,针对桥墩与河岸边壁之间的距离对桥墩局部冲刷的影响问题,进行桥墩局部冲刷的水力模型试验,试验结果表明:在模型桥墩与水槽边壁的距离小于3倍的桥墩直径时,间距对桥墩局部冲刷影响较大,桥墩局部冲刷坑体积与间距呈现显著正相关,该研究为河岸处桥墩局部冲刷的工程防护提供技术参考。     

桥墩局部冲刷研究综述

本文根据桥墩局部冲刷的最新研究成果，对桥墩局部冲刷问题的研究进行了综述，主要内容包括桥墩局部流场、冲刷过程、桥墩冲刷影响参数、冲刷历时变化等。     

圆柱桥墩局部冲刷机理试验研究

为进一步探索圆柱桥墩局部冲刷机理,分别从桥墩附近水流流速分布特性、桥墩冲刷特性以及冲刷与流速相互关系对圆柱桥墩顺水流向不同布置方式的局部冲刷水力学特征进行了模型试验研究.结果表明:两排10桥墩顺水流(桥墩轴向与水流方向夹角分别为90°,60°,30°,0°)均匀布置时,桥墩轴向与流向夹角越小,流速在桥墩上下游紊动越小,对下游影响范围越大,且流速越大,冲刷深度和范围越大.顺水流布置0°夹角时,冲刷程度最小,在相同流量下,冲刷稳定历时最短;垂直布置(90°夹角)时,冲刷程度最严重,所需冲刷稳定历时最长,且随着流量的增大,桥墩墩前冲刷坑最深位置逐渐向水槽中间偏移.     

桥墩冲刷对岸坡稳定的影响及防护工程设计

在河道中建造桥墩,会引起桥墩附近水流状态发生很大变化,致使河床产生一般冲刷和局部冲刷,进而影响桥墩附近岸坡的稳定,并有可能对河势的稳定产生不利影响。分析了在安徽省长江河道上建设桥梁后岸坡冲刷及对其稳定的影响。指出桥梁设计单位应重视桥墩冲刷影响岸坡稳定的问题,并应采取适当的防护措施。比较了几种岸坡防护工程型式后,提出了针对桥墩冲刷影响岸坡稳定进行防护工程设计的要点。      

斜交桥的冲刷计算探讨

斜交桥的桥墩附近流态和冲刷情况极为复杂,很难准确确定桥墩附近的冲刷深度。通过对南盘江大桥桥墩附近的冲刷计算分析,从而探讨斜交桥冲刷计算的方法。计算结果表明:桥轴线与水流的斜交角度和桥墩阻水面积对冲刷影响明显,按斜交面积计算的冲刷深度比较合理,按投影面积计算的结果偏大。     

某桥墩冲刷计算分析及防护措施

通过对特大桥桥墩冲刷影响进行计算分析,说明桥墩的布设加剧水流冲刷会对河床及河道两岸的堤防安全造成一定的影响,并提出了具体防冲刷保护措施。     

拟建德胜河大桥对河道行洪安全的影响分析

文章基于德胜河特大桥跨河工程,从河床演变规律入手,进行大桥建设对河势稳定的影响分析.通过对建桥后桥墩附近壅水分析,判断桥墩的可能阻水情况.采用一般冲刷与桥墩局部冲刷计算组合的方式进行冲刷影响分析,进一步论证工程的可行性.研究结果可知桥梁工程建设后行洪断面虽有所减小,但不会影响河道行洪;桥墩附近冲刷深度最大为1.60m,...     

浅析粉土河床桥墩局部冲刷计算

本文根据实际桥梁工程桥墩冲刷计算,通过对比采用不同公式所得的结果,简要分析确定粉土河床桥墩局部冲刷计算的适用公式,并指出各参数对桥墩局部冲刷的影响,对局部冲刷计算提出一些建议。     

冰盖下桥墩局部最大冲刷深度试验研究

冬季寒冷的北方河流易形成冰盖或冰塞,冰盖的存在对桥墩附近局部冲刷产生影响.在清水冲刷条件下,试验研究了有无冰盖条件下,不同流速和水深对桥墩附近局部冲刷的影响.研究结果表明:对比明流条件,冰盖的存在导致更大的近底流速和近底流速梯度,从而桥墩局部最大冲刷深度更大;其它条件相同的情况下,随流速的增大,桥墩局部最大冲刷深度增大...     

潮流作用下桥墩局部冲刷规律研究

桥墩局部冲刷深度的可靠预测是保证桥梁安全运行的基础。我国对河流上的桥墩局部冲刷做过大量研究,但河口海湾及沿海地区跨海湾桥梁,往往水域宽阔,作用水流多为极其复杂的双向潮流,目前针对性的研究尚少。通过对钱塘江河口及杭州湾的嘉绍大桥、杭州湾大桥和金塘大桥在潮流作用下的桥墩局部冲刷开展水槽试验,研究了桥墩在潮流作用下的冲刷坑形态与冲刷过程,并对潮流作用下桥墩局部冲刷深度的主要影响因子进行了分析。     

东音达木河特大桥跨越处对河道的冲刷影响分析

本文选取新建铁路跨越东音达木河特大桥为研究对象,采用非粘性土河床冲刷公式计算,对跨越处桥下20年一遇和100年一遇洪水对主槽、滩地的一般冲刷及对桥墩局部冲刷深度进行了计算分析。结果表明,20年和100年一遇洪水桥墩附近一般冲刷与局部冲刷之和为2.3 m和2.91 m,对两岸农田和桥墩基础均无不利影响,桥墩基础设计满足防冲要求。     

新建铁路桥对跨越河道的冲刷影响研究

文章采用非粘性土河床冲刷公式计算,对敖海营子中桥新建工程桥下一般冲刷及桥墩局部冲刷特征进行了计算分析。成果表明,现状两岸滩地平坦开阔,20年一遇洪水冲刷对两岸农田无影响;100年一遇洪水冲刷时,新建铁路桥一般冲刷加局部冲刷为6.3 m,远小于桥墩基础埋深30~32 m,桥墩基础设计满足防冲要求。     

基于支持向量机的桥墩局部冲刷深度预测模型

基于支持向量机（SVM）建立了圆柱型桥墩局部冲刷深度预测模型，采用440组恒定流工况下圆柱型桥墩基础局部冲刷试验数据，对模型进行训练并对桥墩冲刷影响因素进行敏感性分析。分析结果表明，建立的模型冲刷深度预测值与试验值吻合良好，模型具有可行性和有效性；泥沙分层系数和水流强度对模型训练结果影响较大。     

大桥复合桥墩局部冲刷深度的计算分析

桥墩的冲刷毁坏是桥梁失事的重要原因。为保证桥梁安全,需要准确评价桥墩冲刷深度。本文结合某跨海大桥,使用较为可靠的HEC-18公式对其复合桥墩的局部冲刷深度进行研究。计算结果表明,该大桥最大的可能局部冲刷深度发生在主桥主墩,复合桥墩中群桩部分造成的冲刷深度为桥墩冲刷的主要部分,且随流速增大,其在总冲刷深度中所占比例也增大,总冲刷深度对承台吃水深度变化不敏感。进一步分析表明,复合桥墩的冲刷深度随水流斜交角的变化规律与简单桥墩有较明显区别,关系更为复杂。     

砂土中圆形桥墩局部冲刷试验研究

桥墩的冲刷研究对于水工大桥结构的安全设计具有极其重要的意义。针对砂土中圆形桥墩的局部冲刷进行试验研究,通过长时间的冲刷试验,评估圆柱形桥墩处局部冲刷的时间发展,以及桥墩形状和不同流速对局部冲刷深度的有效性,同时描述了桥墩处可能出现的冲刷深度变化。结果表明,冲刷深度随时间增加而增加;最大冲刷深度取决于时间和流速,且最大冲刷深度也随着流量和时间的增加而增加。     

采沙河床桥墩冲刷研究

本文根据冲刷机理的不同，将采沙河床桥墩冲刷分成三部分：（1）采沙坑背水面边坡由于增加了水流比降容易形成溯源冲刷，（2）桥渡压缩水流过流断面增大水流挟沙力引起一般冲刷，（3）桥墩周围涡旋流造成局部冲刷。总的冲刷是三种冲刷的叠加。本文采用分步法计算了某河流采沙河床桥墩冲刷深度，各部分不同的冲刷机理采用相应的冲刷计算方法。结果表明采沙坑对桥墩安全的影响与沙坑尺度及其距大桥的距离有关。     

桥墩对下游河道整治建筑物冲刷的影响

河道整治结构通常用于改善河流稳定性和生态条件,并保护上游河道内基础设施免受冲刷和侵蚀。淹没堰是一种典型的河道整治结构,通常建在桥梁下游,用于河道坡度控制。溢出堰的水流会造成局部冲刷,破坏建筑物和河道的稳定性。因此,准确估计冲刷并了解上游桥墩对淹没堰局部冲刷的影响对于结构安全设计非常重要。对调节桥墩及淹没堰的距离L进行研究。研究中,在沉积物循环水槽中使用中值粒径d₅₀=0.85 mm的均匀粗砂进行了56次实验。对于清水冲刷,实验表明桥墩冲刷过程在淹没堰上游产生冲刷和填充过程,上游桥墩还可以通过两种机制影响淹没堰下游的冲刷：(1)上游泥沙补充;(2)过流断面收缩。机制(1)和(2)可分别减少和增加淹没堰处的下游清水冲刷深度。对于动床冲刷,上游桥墩可分别减少和增加淹没堰影响上游和下游的冲刷深度。根据试验数据,评估淹没堰处冲刷深度与桥墩、淹没堰二者距离L之间的关系。     

砂质河道桥墩局部冲刷计算经验公式改进和验证

桥墩局部冲刷深度是桥梁设计的重要参数，但随着造桥技术的发展，桥墩局部冲刷计算的经验公式在计算尺寸较大的桥墩局部冲深时误差偏大。为解决此问题，在前人的研究基础上，根据统一量纲的原则建立了砂质河道桥墩局部冲刷深度经验公式，并考虑基台露出床面对冲刷的影响，对公式进行修正。将文中提出的公式与中美计算规范进行比较，结果表明：所提出的公式具有考虑因素较全面、量纲统一、适用于大型桥墩局部冲刷深度计算的优点；计算精度相比另外3种公式有较明显的提高，能更好地预测桥墩局部冲刷深度。研究成果可为桥墩布设、施工与防护等提供技术支撑。     

跨海桥梁基础冲刷特征研究

在我国近海海域,跨海桥梁基础冲刷是影响大桥安全的重要因素之一。基于金塘大桥2014、2015和2017年桥墩基础冲刷实测资料,并结合建桥前地形测验资料进行了案例分析,解析出了往复潮流条件下桥墩基础的一般冲刷及局部冲刷深度,金塘大桥中引桥桥墩一般冲刷深度为3.3~3.6 m,平均局部冲刷深度约8.3 m。往复潮流条件下桥墩基础局部冲刷坑受双向潮流影响向上下游延伸,形状呈椭圆形,各墩冲刷坑纵向长度与最大局部冲刷深度呈近似线性关系,长度约为局部冲刷深度的10~12倍,而各墩冲刷坑横向宽度则基本一致,约为桥墩基础宽度的4~5倍,与最大局部冲刷深度无明显相关性。跨海桥梁基础冲刷深度计算方法及冲刷坑形态特征的研究成果可供跨海大桥基础设计、运行维护及基础冲刷防护参考。     

桥墩振动对其局部冲刷的影响

为了探究桥墩振动对其局部冲刷的影响,以圆柱型桥墩为例,开展了不同泥沙底床条件下的振动桥墩局部冲刷水槽试验。结果表明,在振动载荷下,对于中值粒径分别为14.42μm、31.75μm和85.92μm的细颗粒底床,当振动强度从0增大至3.72,最大冲刷深度和最大冲刷半径均随之增大;中值粒径为14.42μm的泥沙底床最大冲刷深度增幅最大达910%,且粒径越大,增幅越小。对于中值粒径为260μm的粗颗粒底床,当振动强度从0增至2.31,最大冲刷深度降低了37.50%,而最大冲刷半径增加了38.37%。因此,桥墩的振动对其局部冲刷有着重要影响,且对细颗粒底床和粗颗粒底床的影响不同。桥墩振动导致有黏性的细颗粒泥沙发生流变从而加剧了其局部冲刷;而无黏性的粗颗粒泥沙受到振动作用而加密,其局部冲刷削弱。提出了考虑桥墩振动的局部冲刷深度计算公式,其理论计算值与实测值相对误差在±20%的数据达87.5%,能够为涉水桥梁基础埋深的设计提供更合理的计算依据。