对计算桥墩局部冲刷65-2原式与修正式的评估

介绍了计算桥墩局部冲刷65-2原式与修正式的结构形式、公式建立的分析方法，简述国内外关于桥墩局部冲刷研究的现状与发展趋势。从不同概念与主要分歧入手，对两个公式进行了评估，用实桥观测资料进行了验证，明确了精度。     

桥墩局部冲刷防护试验研究

在公路桥梁水毁中，有不少是因为基础埋深不够所致，如能对浅基桥墩进行局部冲刷防护加固，则可以避免或减少水毁，故此需预测桥墩局部冲刷深度和范围。１９９０年作者在西安公路学院水力实验室对陕西省石泉汉江大桥的防护进行了专项试验，对桥墩局部冲刷深度计算和冲帽防护的研究成果进行了试验与完善。     

桥墩局部冲刷深度的预测

在现有国内外研究成果的基础上，从桥墩局部冲刷机理出发，利用不同国家的实测资料，用量纲分析原理和逐步回归分析，建立一种概念清晰，形式简单的桥墩局部冲刷计算公式。通过１个实例的计算结果表明，该计算方法切实可行，可为公路桥梁设计人员提供有益的参考。     

桥墩局部冲刷扩坦防护的试验研究

分析了桥墩局部冲刷过程，通过在桥墩周围设置护坦以减小桥墩局部冲刷，并对防护效果进行了试验研究和分析，提出了设置护坦桥墩局部冲深的计算方法。     

局部冲刷的现代防护方法

设计水中构筑物(例如,桥梁墩台、调治构造物及护岸、海上钻井平台等)的地基基础的最重要任务就是弄清冲刷情况,确定它们的设计埋置深度。 多年的桥位和河海上水工建筑物的管理经验表明:在流水中,如果对构筑物地基的冲刷不作约束,那么就必然会产生特殊的局部变形——局部冲刷漏斗(坑洼)。桥墩的这些变形,通常会降低地基的承载力,有时还会导致构筑物的失稳。根据盖尔费尔和培舒金的资料,大约有80％的桥梁事故都是这个原因引起的。     

桥墩冲刷的防护

本文旨在评价现有的桥墩冲刷防护方法，并提出防护桥墩周围冲刷的方案和辅助措施。采用在桥墩中开缝或在墩周围设护圈作为控制冲刷深度的措施。清水试验表明，仅用开缝的方法能减少冲刷深度２０％，而开缝结合使用护圈则可进一步减小冲刷深度。     

钱江四桥桥墩局部冲刷试验研究

桥墩局部最大冲深和冲刷部位是桥墩墩台设计和施工的重要参数，为此应用系列模型延伸法进行不同比尺的桥墩冲刷深度试验，然后利用试验数据进行回归分析，得到桥墩冲深计算式，经检验与实测基本相符，为桥墩设计和施工提供了科学依据。     

用统计法设计防桥墩冲刷抛石的重量及施工范围

为设计防桥墩冲刷抛石工程的重量及其施工范围，进行了调查及定性分析，导出新的判别因素，列出了判别函数式，最后介绍了判别函数式的应用实例。     

圆柱形桥墩周围局部冲刷的三维数值模拟

为预测圆柱形桥墩周围的局部冲刷坑形态和发展,基于计算流体动力学和泥沙运动理论开展了桥墩周围局部冲刷的三维数值模拟。首先使用雷诺时均Navier-Stokes方程和标准K-ε湍流模型对圆柱形桥墩周围三维复杂流场进行数值模拟,将床面瞬时切应力作为泥沙起动及运输的水动力学条件,计算出床底泥沙的单宽体积输沙率,以此为基础得到河床高程坐标的瞬时变化;再采用边界自适应网格技术修改动边界计算域网格,计算得到圆柱形桥墩周围局部冲刷坑的演化过程。结果表明:桥墩周围局部冲刷三维数值模拟结果与试验结果基本一致,数值模拟方法能用来预测圆柱形桥墩周围的局部冲刷情况。     

阿什河哈尔滨城区段桥墩冲刷计算

桥梁墩台冲刷会大大影响桥梁基础的稳定,威胁桥梁自身安全。该文在简要分析国内外桥墩冲刷研究的基础上,对桥梁一般冲刷和局部冲刷的计算方法进行介绍。根据阿什河哈尔滨城区段河道水文、水流、泥沙、地质特征和桥梁参数,选择了包达尔可夫公式对影响河道行洪较大且等级较高的公路桥梁和铁路桥梁进行桥墩冲刷计算。最后,根据计算结果对不同桥梁提出扩孔和桥墩防护措施建议。     

某跨海大桥桥墩基础冲刷试验研究

桥梁水毁的最重要原因是桥墩冲刷,正确预测桥梁的冲刷深度能为基础埋置深度的确定提供理论依据。目前国内外对于复合桥墩在实际海洋潮流和不规则波浪联合作用下冲刷深度的计算精度还有待提高,因此进行物理模型试验来确定桥墩冲刷深度就显得尤为重要。根据数值计算提供的水流边界条件,利用正态模型试验的方法,测量往复流及不规则波和往复流共同作用下跨海大桥桥墩基础最大冲刷深度,通过对比试验的方法研究了水流与桥墩不同夹角对不同型式桥墩冲刷的影响以及波流共同作用下的桥墩最大冲刷深度,从而为工程建设的安全性和经济性提供有力的技术支撑,同时也可为同类型其他桥梁冲刷物理模型试验提供参考。     

串列双圆柱桥墩局部冲刷精细化模拟

为研究不同墩心距下沿流向串列布置的双圆柱桥墩局部冲刷坑形态的变化规律,提出1种平衡湍流边界层模型以获得稳定的湍流来流边界条件;利用雷诺时均N-S方程和标准k-ε湍流模型求解河床上双圆柱桥墩周围的复杂绕流场;基于能考虑河床面任意斜坡和泥沙坍塌效应的泥沙输运模型和动网格技术模拟双圆柱桥墩局部冲刷的动态演化过程,得到平衡冲刷坑形态,揭示冲刷发展过程的流动特征和冲刷机理。模拟结果与中美规范局部冲刷预测结果比较表明：串列双圆柱桥墩之间存在干扰效应;受下游桥墩施扰,最大冲刷都发生在上游桥墩,冲刷深度比单圆柱桥墩大,当墩心距L与桥墩直径D之比L/D=4时,达到最大值;而下游桥墩受上游桥墩遮挡的影响,最大冲刷深度在L/D=2时达到最小值,随着墩心距的增大,下游冲刷深度增大;当墩心距大于5倍桥墩直径后,下游桥墩可不考虑遮挡效应;获得的串列双圆柱桥墩最大冲刷深度值与美国规范预测值较为接近,而中国规范公式预测值偏小,提出的下游桥墩冲刷深度遮挡因子可为桥梁抗冲刷设计提供参考。     

丁坝局部冲刷坑形成机理和最大冲深的确定

根据丁坝周围的水流结构和河流动力学输沙原理，阐明了丁坝局部冲刷过程和丁坝稳定地形特征形成的原因，通过丁坝局部冲刷试验结果和地形特征分析，结合水力学基本原理建立了丁坝局部最大冲深的计算关系式，并通过收集的大量丁坝局部冲刷资料，运用数理统计原理推荐了计算式中的经验系数。     

海中桥墩周围抛石防护急潮冲刷的研究

采用设置沉井基础的海中桥墩，其周围应有防止冲刷的设备。明石海峡大桥主塔基础选用抛石防护，本文根据水深潮急的条件，对抛石防护所作为渗透模型试验，海底质的抗冲刷性试验，进行３号主塔墩基的防护设计，在施工中对渗透进行观测并与模型试验作对比，以确认防护的可靠性，还探讨了沉井周围的水面坡度，抛石厚度，透水系数以及作用下海底质的渗透流速等关系的观测结果。