桥墩振动对其局部冲刷的影响

作者：孙慧; 张民曦; 喻国良^*; 陶润礼; 郝宇驰

来源：水利水电技术(中英文), 2019, 50(07): 137-143.

DOI：10.13928/j.cnki.wrahe.2019.07.018

• 局部冲刷
• 桥墩振动
• 泥沙流变
• 最大冲刷深度
• 最大冲刷半径

为了探究桥墩振动对其局部冲刷的影响,以圆柱型桥墩为例,开展了不同泥沙底床条件下的振动桥墩局部冲刷水槽试验。结果表明,在振动载荷下,对于中值粒径分别为14.42μm、31.75μm和85.92μm的细颗粒底床,当振动强度从0增大至3.72,最大冲刷深度和最大冲刷半径均随之增大;中值粒径为14.42μm的泥沙底床最大冲刷深度增幅最大达910%,且粒径越大,增幅越小。对于中值粒径为260μm的粗颗粒底床,当振动强度从0增至2.31,最大冲刷深度降低了37.50%,而最大冲刷半径增加了38.37%。因此,桥墩的振动对其局部冲刷有着重要影响,且对细颗粒底床和粗颗粒底床的影响不同。桥墩振动导致有黏性的细颗粒泥沙发生流变从而加剧了其局部冲刷;而无黏性的粗颗粒泥沙受到振动作用而加密,其局部冲刷削弱。提出了考虑桥墩振动的局部冲刷深度计算公式,其理论计算值与实测值相对误差在±20%的数据达87.5%,能够为涉水桥梁基础埋深的设计提供更合理的计算依据。

• 出版日期2019
• 单位上海交通大学; 建筑工程学院; 中交疏浚技术装备国家工程研究中心有限公司