原文传递
护底减冲防护在大型桥梁桩基础防冲刷工程中的研究和应用
| 论文题名： | 护底减冲防护在大型桥梁桩基础防冲刷工程中的研究和应用 |
| 关键词： | 护底;冲刷防护;桥梁桩基础;防冲刷;工程实践;桥墩局部冲刷;防护措施;桥梁建设;水流;设计;主塔墩;防护层;冲刷坑;试验;桥墩基础;防护工程;最大冲刷深度;冲刷模型;资料;桩承台 |
| 摘要： | 国内外的资料表明,大型桥梁建设会引起河道局部水流边界的骤然变化,迫使水流在桥墩周围急剧绕流,原来顺直流动的水流受到桥墩阻挡产生壅水,从而产生垂向螺旋流,对桥墩周围的床面产生极强的下切力,逐步形成冲刷坑。影响桥墩局部冲刷深度的因素有:桥墩的形状、尺寸、河道来水来沙条件、河床地质条件、河床演变等。国内外桥梁建设经验和调查研究表明,桥梁的破坏大多数是由于洪水冲刷严重或桥梁基础埋深不足所引起的。冲刷防护是防止桥墩局部冲刷、保证桩基稳定性的关键之一。桥梁冲刷防护措施主要有消能减冲和护底抗冲两种。护底抗冲主要是利用抛石、砂袋、砂枕、软体排等结构对桥墩基础核心区、永久防护区防护,以有效抵抗桥墩前冲击水流产生的底部向下漩滚,将墩侧绕流产生的最大流速区调整到防护区外围,并达到明显折减最大冲刷深度的效果,防护结构设计需考虑防护层本身的结构稳定,防护层下江底土质处的流速小于起动临界流速,保证塔墩处土体的稳定。 选题来源于工程实践,即苏通长江大桥桥墩防护工程。该桥接近长江河口段,主塔墩基础处于主流区,基础采用131根D2.8m/D2.5m钻孔灌注桩基础。由于主塔墩的建设,主墩附近将出现较大范围与深度的冲刷坑,冲刷防护工程的功能是在设计的水动力条件下为桥墩基础正常施工、施工期桥墩安全及使用期桥墩桩基与原状土共同作用提供保障。 本文首先分析国内外研究动态和工程实例,对已建工程的实测资料和现有研究成果分析比较;其次,研究桥墩阻流产生的水流冲击和涡流作用水力学机理,经过比较后提出护底减冲防护措施;再次,根据所提方案建立局部冲刷模型并进行试验和计算分析。第四,根据冲刷模型试验结论及冲刷坑平面形态等一些初步资料,针对主塔墩制定冲刷防护设计方案,并对护底等型式进行了局部方案比较,根据试验结果确定防护范围与防护层厚度等。 在以往国内桥梁建设中,一般在施工中采用临时性防护措施解决河床冲刷问题,本工程首次采用了永久防护措施。对于双向往复流局部冲刷,给出了大尺度桩承台情况下潮流与恒定流局部冲刷形态差异和最大冲深的机理和量值方面的差异;冲刷防护采用了先进的动态设计,并首次应用下沉护坦原理,为研究感潮河口段易冲底床上同类特大型群桩承台基础的冲刷及冲刷防护提供了一种新型的研究设计思路和一系列较为完整的试验方法和数据,取得了满意的工程实践效果。 |
| 作者： | 万文智 |
| 专业： | 桥梁工程 |
| 导师： | 孙利民;高正荣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学建筑与土木工程(桥梁)学院 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
