第十三章-桥梁墩台冲刷计算ppt课件.ppt

2023/2/16,13 桥梁墩台冲刷计算,13.1 墩台冲刷类型 大中桥水力计算的三大基本内容：桥长、桥面最低标高、墩台基础最小埋置深度。一、河床自然演变冲刷：河床在水力作用及泥沙运动等因素的影响下，自然发育过程造成的冲刷现象二、桥下断面一般冲刷：桥孔压缩水流，桥下流速增大，水流挟沙能力也随之增大，引起断面河床冲刷的现象三、墩台局部冲刷：水流受墩台阻挡，在墩台附近发生的冲刷现象,2023/2/16,床面开始冲刷时的流速，称为床沙起冲流速，以v0表示床面泥沙起动时的流速，称为床沙起动流速，以v0表示冲刷停止时的垂线平均流速，称为冲止流速，以vz表示,2023/2/16,13.2 桥下断面一般冲刷深度,一般冲刷深度：通常用冲刷停止时桥下的垂线水深来表示 尚无成熟理论，主要按经验公式（64-1；64-2；）计算 64-1公式、64-2公式为1964年全国桥渡冲刷学术会议推荐试用，1991年公路桥位勘测设计规范正式作为推荐公式，公路工程水文勘测设计规范（JTG C30-2002）采用简化式。,2023/2/16,一、非粘性土河槽 基本假定：当河槽断面流速等于冲止流速时，桥下一般冲刷随即停止，且一般冲刷深度达到最大，由此有，,非粘性土河床,2023/2/16,2023/2/16,非粘性土河槽,1）64-2 简化式,2023/2/16,2023/2/16,2023/2/16,2023/2/16,2）64-1修正式,2023/2/16,2023/2/16,二、非粘性土河滩,2023/2/16,式中：,2023/2/16,一、河槽部分,粘性土河床,2023/2/16,式中：,2023/2/16,二、河滩部分,2023/2/16,13.2.3 包尔达可夫公式,包尔达可夫按别列柳伯斯基假定建立的一般冲刷公式；只适用于稳定性河段（没有考虑土质因素和单宽流量集中情况）,2023/2/16,1、均质河床：,2023/2/16,2、无导流堤时桥台偏斜冲刷深度,2023/2/16,3、岩土河床易冲土壤部分的冲刷深度,2023/2/16,13.3 墩台局部冲刷深度,墩台局部冲刷深度：墩台周围因水流冲刷形成的冲刷坑最大深度。墩台局部冲刷原因：流向桥墩的水流受到墩身的阻挡，桥墩周围的水流结构发生急剧变化，水流的绕流使流线急剧弯曲，床面附近形成旋涡，剧烈淘刷桥墩迎水端和周围的泥沙，形成局部冲刷坑。,2023/2/16,桥墩局部冲刷的水流结构示意图,2023/2/16,与桥墩局部冲刷深度有关的主要因素：,1、冲向桥墩的流速2、桥墩的宽度3、桥墩型式4、水深5、床沙粒径,2023/2/16,一般冲刷深度与局部冲刷深度的区别：,1、一般冲刷深度是从设计水位至一般冲刷线的最大深度2、局部冲刷深度是从一般冲刷线至冲刷坑底的最大深度,2023/2/16,公路桥位勘测设计规范JTGC30-2002推荐的65-1，65-2修正后的新公式,一、非粘性土河床的局部冲刷深度 1、65-1修正式,2023/2/16,2023/2/16,式中：,2023/2/16,2023/2/16,2、65-2公式,2023/2/16,2023/2/16,式中：,2023/2/16,粘性土河床桥墩局部冲刷可按下式计算：,2023/2/16,桥台最大冲刷深度，应结合桥位河床特征、压缩程度等情况，分析、计算比较后确定。,2023/2/16,13.4 桥下河槽最低冲刷线,桥下河槽最低冲刷线：,2023/2/16,2023/2/16,墩台基底最小埋置深度,1、在确定桥梁墩台基础埋置深度时，应根据桥位河段具体情况，取河床自然演变冲刷、一般冲刷和局部冲刷的不利组合，作为确定墩台基础埋深的依据。2、非岩石河床墩台基底埋深安全值，可按表7.6.2确定 3、岩石河床墩台基底最小埋置深度可按规范附录C确定。,2023/2/16,4、位于河槽的桥台，当其最大冲刷深度小于桥墩总冲刷深度时，桥台基底的埋深应与桥墩基底高程相同；当桥台位于河滩时，对河槽摆动的不稳定河流，桥台基底高程应与桥墩相同；在稳定河流上，桥台基底高程可按照桥台冲刷计算结果确定,2023/2/16,5、桥台锥体护坡基脚埋置深度应考虑冲刷的影响，当位于稳定、次稳定河段的河滩上，基脚底面应在一般冲刷线以下至少0.50m；当桥台位于不稳定河流的河滩上，基脚底面应在一般冲刷线以下至少1m。,