橋墩基礎(chǔ)局部沖刷深度是確定基礎(chǔ)埋深和保證橋梁安全運(yùn)營的重要參數(shù)。針對橋墩基礎(chǔ)局部沖刷深度不同的計算公式在量綱和諧、一般沖刷深度及河床形態(tài)和床沙組成對局部沖刷深度的影響進(jìn)行對比分析,并結(jié)合工程算例,對計算結(jié)果進(jìn)行對比。研究表明:對于單墩橋墩,HEC-18公式和包爾達(dá)柯夫公式計算較為簡便,且HEC-18公式的計算結(jié)果偏安全;對于復(fù)雜群樁承臺橋墩,中國鐵道科學(xué)研究院新公式比較規(guī)范,采用公式所考慮的因素更多,結(jié)果更安全。 

【文章來源】：泥沙研究. 2020,45(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

試驗裝置示意

由圖2可知，對于非黏性土河床，相比文獻(xiàn)[19]提供該計算工況1情況下的試驗值6 cm，式(1)和式(4)的計算值偏安全。式(5)和式(7)的計算值相當(dāng)，并與試驗值接近。式(2)和式(3)計算值偏小。與試驗值相比，式(1)～(5)及式(7)計算值分別為試驗值的137.99%、56.43%、31.42%、149.55%、67.92%、71.87%。造成這種差別較大的原因，文獻(xiàn)[5]認(rèn)為主要原因在于河床顆粒影響系數(shù)，但其公式本身內(nèi)在差別較大。對比計算工況1～2結(jié)果可知，在一定范圍一般沖刷深度對局部沖刷深度影響較小，最大為式(4)的計算值為5.1 cm。對于黏性土河床，局部沖刷計算值從大到小依次為式(1)、式(7)、式(2)、式(6)。式(6)計算值偏不安全。由計算工況3～4結(jié)果可知，式(6)對一般沖刷深度更敏感，這是因為式(6)首先需判斷一般沖刷深度與2.5倍計算寬度的大小，若小于2.5B1則敏感，而其他三種公式無需判斷此條件。

選取某跨江鐵路橋為算例，該橋縱橋向與河道正交，橋墩基礎(chǔ)為樁基承臺基礎(chǔ)，為15跨32 m預(yù)應(yīng)力簡支箱梁(圖3)。橋止處設(shè)計流量Q=5 500 m3/s，河床為砂礫，平均粒徑，一般沖刷后墩前行近流速v=3.93 m/s，橋下一般沖刷后的最大水深hp=10.53 m，樁徑φ=1 m。橋墩布置如圖4所示。局部沖刷深度計算公式(2)、(8)～(10)計算參數(shù)見表3至表7。圖4 橋墩及樁基布置(單位:cm)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]橋墩沖刷坑動態(tài)沖刷過程研究[J]. 肖洋,劉杰卿,吳崢,文天翼.  泥沙研究. 2018(06)
[2]深海條件下海燕大橋墩柱防沖刷技術(shù)與分析研究[J]. 李偉鵬,周陳嬰,鄧建華.  公路工程. 2017(01)
[3]沖刷深度對簡支橋模態(tài)參數(shù)影響的模型試驗[J]. 梁發(fā)云,王琛,賈承岳,王玉.  振動與沖擊. 2016(14)
[4]中美規(guī)范橋墩局部沖刷深度計算的比較研究[J]. 祝志文,喻鵬.  中國公路學(xué)報. 2016(01)
[5]局部沖刷下群樁水平承載試驗研究[J]. 何泓男,戴國亮,楊炎華,龔維明,代浩.  巖土力學(xué). 2015(10)
[6]粘性土中橋墩基礎(chǔ)局部沖刷計算方法對比分析[J]. 梁發(fā)云,王玉,賈承岳.  水文地質(zhì)工程地質(zhì). 2014(02)
[7]橋臺局部沖刷形態(tài)的CFD動態(tài)仿真[J]. 祝志文,喻鵬,劉震卿.  土木工程學(xué)報. 2014(03)
[8]橋墩局部沖刷防護(hù)的石塊起動[J]. 江勝華,周智,歐進(jìn)萍.  泥沙研究. 2013(04)
[9]復(fù)雜邊界條件下橋墩沖刷的試驗研究[J]. 趙嘉恒,張耀哲,李敏.  泥沙研究. 2013(01)
[10]橋墩局部沖刷計算研究[J]. 張佰戰(zhàn),李付軍.  中國鐵道科學(xué). 2004(02)

碩士論文
[1]斜交橋的沖刷計算研究[D]. 劉哲.西南交通大學(xué) 2009



本文編號：3030363