乌龙江大桥桥墩冲刷防护措施试验研究

随着我国经济的快速发展,跨江河的桥梁越来越多,桥梁的兴建使桥墩周围的水流结构发生很大的变化,进而影响河床和桥墩的冲刷。文章以乌龙江大桥为例,采用概化模型试验的方法,研究不同的桥墩抗冲刷防护措施,研究结果表明:采用块石和扭王字块对乌龙江大桥桥墩进行防护,桥墩护墩范围内的河床没有被冲刷,防护效果明显。     

苏通大桥北引桥桥墩冲刷防护方案研究

自苏通大桥建成通车以来,受局部水流流速、流态改变和桥区北岸围垦工程的影响,北侧桥墩附近河床冲刷严重,急需实施冲刷防护工程。根据冲刷防护工程的特点,通过对比分析,选取了抛石防护作为苏通大桥北引桥桥墩的冲刷防护措施,结合先导性物理模型试验结果、桥墩附近冲刷坑形状及紊流形态,综合确定冲刷防护工程范围,抛石防护结构采用上、下两层结构,下层为反滤层,上层为抛石护面,根据相关规范公式,计算确定了块石的稳定重量,研究成果可为类似桥墩基础防护提供参考。     

河口地区大型沉井基础的桥墩局部冲刷研究

桥梁水毁大多是由于桥墩局部冲刷所致，桥墩局部冲刷的预测是保证桥梁安全运行的基础，对于河口地区跨海湾的桥梁，泥沙搬运及水流运动极其复杂，且作用的水流为双向潮流和特大洪水，大多数桥墩局部冲刷公式难以运用。利用水槽物理模型试验，研究大型沉井基础入床后的局部流态及预测河床最低冲刷高程，可为工程设计参考应用。     

跨江大桥主桥墩局部冲刷试验研究

文章采用正态动床概化模拟试验方法,对跨江大桥主桥墩周围的局部冲刷问题进行了试验研究。试验结果表明,冲刷坑的深度和范围与床面的地质条件、水深、流速、墩宽和墩形有密切关系。试验得出局部冲刷与流量的关系和最大冲刷深度,并提出了桥墩局部冲刷的防护措施。     

长江菜园坝桥群河段通航条件试验

山区河流桥群河段的选址、桥梁间距及桥跨布置对桥区通航条件的影响较大。长江菜园坝桥群河段通航环境复杂,通过模型试验,按建桥的顺序研究桥梁建设对该河段通航水流条件、船舶操纵特性的影响。分析表明:石板坡重庆长江大桥对桥群河段通航条件的影响相对最大,航道变得狭窄、弯曲,通航净宽尺度不足,桥群河段的通航条件较差;菜园坝大桥主通航孔虽然一跨过通航水域,但与石板坡间距较近,下行船舶在通过菜园坝大桥后应及时调整航向和船位。为保障通航安全,应整体考虑桥群河段的通航安全措施。     

苏通大桥桥墩冲刷防护工程研究

自苏通大桥建成通车以来,受局部水流流速、流态改变和桥区北岸围垦工程的影响,北侧桥墩附近河床冲刷严重,北引桥22个桥墩急需实施冲刷防护工程。根据冲刷防护工程特点,选择抛石防护方案是首次长江下游地区已建桥梁冲刷性河床上群桩基础的冲刷防护工程。结合项目的设计方案、施工过程控制、评定验收等项目管理经验,尤其是施工过程中采用试抛、动态监测分析与动态设计调整等措施有效保证了施工质量。充分考虑水下防护工程的施工难度大,并以大量监测分析数据为依据,质量验收采用了厚度控制为主、高程控制为辅的理念,研究成果可为类似桥墩冲刷防护项目提供参考。     

沪通长江大桥施工期对桥区河床演变影响分析

为研究大型跨江桥梁工程建设后对桥区河床响应的影响,以沪通长江大桥为例,进行大桥建设期间桥区河床地形、汊道分流比监测,对比分析工程建设前后桥区汊道分流比、桥区河床平面、断面、冲淤变化特征,掌握大桥工程建设后的桥区水动力、大型沉井基础局部冲刷、桥区深槽响应的影响特点,并与前期模型研究成果进行对比分析,为大桥工程顺利建设和工程河段跨江桥梁建设提供科学依据.分析结果表明,大桥施工期间天生港水道桥墩基础局部冲刷及深槽冲刷幅度2～3 m;浏海沙水道28#、29#主墩基础及深槽冲刷幅度较大,深槽断面普遍冲刷4～5 m,主墩28#、29#基础局部冲深28.1 m、19.1 m.大桥施工期间对桥轴线断面流速分布影响较小,桥区汊道分流比基本稳定,对桥区河势稳定影响较小.     

桥闸间耦合水流分析与桥位选择

桥梁建设涉及到选址问题,有墩桥梁因桥梁墩柱矗立水中干扰影响原有水流流态,可能会带来河道冲刷、淤积、减小行洪排涝能力等问题。如果建设桥梁临近重要的涉水临河设施,水流流态变化对设施的影响就需要详细评估。以某城市水道节制闸上游桥梁选址规划研究为背景,建立了包括河道、水闸、桥墩相关设施的二维水流数值模型。通过工程前后典型工况下水流的模拟,得到桥墩附近、节制闸前的水位和流速流向的变化,结合节制闸安全运行因素,给出桥梁选址的建议。     

金塘大桥桥墩冲刷现状分析

金塘大桥设计阶段采用当时工程海域的地形和潮流状况进行相关计算研究。近些年金塘大桥附近海域现人类活动增强,局部潮流和泥沙动力条件发生了较大的改变,导致大桥附近部分海域及桥墩附近发生了较大的冲刷,对大桥的安全运行产生影响。大桥投入运营后,金塘大桥公司在2011年、2012年对金塘大桥桥墩及附近海床进行冲刷观测,2013年再继续跟踪观测的基础上对三年来的桥墩及海床冲淤变化情况进行了分析。连续3年跟踪观测与分析表明,桥位断面东侧海床的深槽较为稳定,中通航孔西侧有较大冲刷。目前金塘大桥各墩的冲刷坑高程均高于设计冲刷高程值,但部分桥墩富余冲刷深度较小,重点桥段的桥墩需进一步加强观测,需密切关注海床冲刷与局部冲刷的后续发展情况,为大桥的安全运营提供技术支持。     

水下群桩局部冲刷坑特性试验研究

为了研究桥墩横向间距和水下群桩的布置形式对局部冲刷坑特性的影响,通过在水槽模型中进行冲刷试验,得到不同情况下桥墩局部冲刷坑特性变化情况。试验结果表明:距离很近的两个桥墩局部冲刷坑特性不同于单一桥墩的情形。为了避免因桥墩相互作用而导致局部冲刷深度的增加,两个桥墩横向间距Zc应大于8倍桥墩直径。且当群桩间距Zc取6倍桩径时,梅花形群桩的抗冲性能优于行列形。     

三维水流作用下哑铃型围堰周围海床局部冲刷

为研究跨海桥梁施工过程中围堰周围海床的局部冲刷深度与冲刷坑形态,运用有限差分软件Flow-3D建立了水流作用下哑铃型围堰周围海床冲刷的三维数值模型.对新建模型的精度进行了验证,基于此模型研究了哑铃型围堰周围的流场特征及吃水深度、流速对围堰周围海床局部冲刷深度的影响.研究结果表明:受围堰与钢护筒影响,围堰周围流场特征比较紊乱;随着吃水深度与流速的增加,哑铃型围堰周围海床的冲刷深度逐渐增大,当吃水深度为12.88 m,流速大小为4 m/s时,围堰周围最大冲刷深度接近8 m,然而与流速相比,吃水深度对哑铃型围堰周围海床冲刷深度的影响相对较小,围堰吃水深度由6.88 m增加到15.88 m时,最大冲刷深度增加不超过25%;最大冲刷深度发生在靠近围堰中心线的钢护筒附近;冲刷坑平面形态与围堰形状类似,围堰周围海床冲刷范围受流速影响较大,而受围堰吃水深度影响较小.      

跨江大桥桥墩冲刷原因及计算方法探讨

分析了墩前水表面涡流、墩前向下水流、马蹄形涡流和尾迹涡流等4种不同特征水流对桥墩的影响.从水流形态特征、水流含沙量、河道无序采砂等方面探讨了桥墩冲刷的原因,总结出影响冲刷深度的主要因素:水流特征、河床泥沙性质、桥墩墩形.在合理适用性方面对几种冲刷深度计算公式进行了比选.     

水流攻击角影响群桩桥墩周围局部冲刷护圈防护效果研究

护圈防护是一种减速不冲防护技术,通过室内水槽试验对清水冲刷条件下水流攻击角对护圈防护效果的影响进行研究。研究结果表明,水流攻击角小于7.5°时,群桩桥墩周围最大冲刷深度削减率为100%,此后随着水流攻击角度的增加,群桩桥墩周围最大冲刷深度削减率减小,水流攻击角增大到15°时,冲刷深度削减率下降为79.3%。     

合阳嘉陵江大桥桥墩局部阻力系数研究

针对合阳嘉陵江大桥桥墩及拱圈形状结构 ,通过水槽实验 ,建立了在不同桥墩形状、桥墩数目、淹没水深、水流与桥轴线法向夹角等影响因素综合作用下 ,桥梁局部阻力系数公式 .可供今后类似桥型桥梁洪水壅水曲线计算时参考     

合阳嘉陵江大桥桥墩局部阻力系数研究

针对合阳嘉陵江大桥桥墩及拱圈形状结构，通过水槽实验，建立了在不同桥墩形状，桥墩数目，淹没水深，水流与桥轴线法向夹角等影响因素因素作用下，桥梁局部阻力系数公式，可供今后类拟桥梁型桥梁洪水壅水曲线计算时参考。     

多腹薄壁桥墩局部冲刷试验研究

介绍了一种新型桥墩即多腹薄壁墩的局部冲刷试验成果．认为桥墩周围的水流以绕流桥墩的相对较强的马蹄型漩涡系为主要特征．并讨论了冲刷过程,给出了预测冲坑深度及大小的关系式,可供估算同类型桥墩的冲刷参考．     

青白江铁路大桥防洪评价数值模拟研究

建立了二维水流数学模型,对青白江铁路大桥进行可行性分析。比较了工程建设前后桥区水域条件变化情况;分析了桥墩周围流速、水面线变化对桥墩的冲刷作用;论证了铁路桥工程可行性,为该工程的实施提供技术支持。     

多腹薄壁桥墩局部冲刷试验研究

介绍了一种新型桥墩即多腹薄壁墩的局部冲刷试验成果，认为桥墩周围的水流以绕桥墩的相对较强的马蹄型漩涡系为主要特征，并讨论了冲刷过程，给出了预测冲坑深度及大小的关系式，可供估算同类型桥墩的冲刷参数。     

苏瓦纳米机场轻轨工程高架桥梁桩基受冲刷的影响分析

水流冲刷是造成桥梁毁坏的重要原因之一。以苏瓦纳米机场轻轨工程高架桥梁桩基为例,建立了桥墩局部冲刷形态模型,分析了桩基变形、桩身轴力及桩侧摩阻力受冲刷的影响,同时分析了受不均匀冲刷时桥梁桩基性能的变化。计算结果表明:局部冲刷对桥梁有严重影响且会影响到其他桩基,上游桩基受冲刷造成的地表变形对下游桩基有一定的影响;得到桩身轴力及摩阻力所受冲刷影响范围及峰值所在位置。可以为工程设计提供参考。     

桥墩清水局部冲刷减速不冲防护技术试验研究

减速不冲防护技术能够通过改变桥墩周围水流动力条件来有效遏制床面泥沙冲刷,具有较好的防护效果和工程应用价值,但目前还没有关于其冲刷防护效果及特性的系统研究。通过室内变坡水槽试验对水平护圈、墩体开缝、基础沉箱、墩前排桩、埋置式拦沙槛、埋置式导流屏等典型减速不冲防护技术进行了系统的研究。分析了各典型减速不冲防护技术几何布设参数对桥墩周围冲刷深度削减率的影响规律,并从机理上探究了减速不冲防护技术对桥墩清水局部冲刷的防护效果和防护特性。研究成果可为桥墩局部冲刷防护技术的选取及优化设计提供参考依据。