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柴达木盆地山前区桥梁基础冲刷深度计算方法研究
| 论文题名： | 柴达木盆地山前区桥梁基础冲刷深度计算方法研究 |
| 关键词： | 桥梁水毁;局部冲刷;防洪设计;局部冲刷深度 |
| 摘要： | 柴达木盆地山前区气候条件恶劣，极易在高山融雪及雨水集中天气形成洪水，爆发性洪水发生后就会造成境域内公路桥梁水毁，近年来伴随全球气候变化盆地内极端天气事件明显增加，区域内公路水毁事故发生的频率显著增大。为减少因修复水毁公路而产生的经济损失，论文以“柴达木盆地山前区公路桥水毁机理与防治技术”课题（青海省交通运输厅科技项目2021-02）为依托，开展柴达木盆地山前区桥梁基础冲刷深度计算方法研究。 （1）选取区域内典型路段调查桥梁水毁情况，深入分析导致区域水毁事故发生的自然地理特征因素，结果表明柴达木盆地山前区冰雪覆盖面积广，降雨时空高度集中，河床比降大，流量偏差大、河段不稳定，土质盐渍化、植被覆盖率低，山洪历时短、流速快。 （2）对已有典型局部冲刷计算公式的适用性及公式预测性能的影响因素研究表明：①典型局部冲刷深度计算公式都只在一定的水沙条件下较为适用，中国的65-1修正式适用于0.05mm～2mm粒径范围、相对粒径大于25、水深大于1米，相对水深小于1.4、vgt;v0的动床冲刷；中国的65-2式只适用于相对粒径大于25、相对水深小于0.2的水沙条件；美国的HEC-18式只适用于0.05mm～2mm粒径范围，v≤v0的清水冲刷；Sheppard-Melville方程只适用于0.05mm～2mm粒径范围，相对粒径大于400的水沙条件。②在影响局部冲刷深度的主要因素中，流速、相对粒径、相对水深对局部冲刷深度计算公式预测性能都有影响，床沙粒径对大部分公式预测性能有影响，水深只对部分公式预测性能有影响。 （3）同等水沙条件下，柴达木盆地山前区的局部冲刷深度比其他地区小，并且现行公式在该地区的水沙条件下不能呈现很好的预测性能。基于上述实际，本文充分考虑区域特殊性建立的新公式预测性能良好，在经过更多工程数据验证后，可作为地区指导性公式使用。 论文的工作揭示了柴达木盆地山前区桥墩局部冲刷规律的特殊性，建立了最适用于本区域的局部冲刷深度计算方法，为境域内既有水毁桥梁的修复及新建公路的防洪设计提供了科学依据，将有助于降低该地区公路桥梁的水毁风险。 |
| 作者： | 张汁 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 李加武 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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