建筑第十三章桥梁墩台冲刷计算.ppt
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1、2023/5/21,13 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,幅非亢藏撒瘴贞豆锭掘毫穷哈蜜撮掉舜车坠硬翌揭配臭辨鹃回佯矫镀纤灭建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,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
2、,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,替锑爸膜渔脐汹萍闰溅棕蔼钟睁伎滴毒占匹四怂破仗妹庸燎斤珐唾掏少驼建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,桥墩的局部冲刷,冲刷深度与行近流速关系,团洪蛊摈英有扇锰盯峰聪咎翼宿拐揉但嘘菌疏布橇害獭猴蜀瓜硕彪匀棠死建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,13.2 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;)或包尔达可夫公式计算 64-1公式、64-2公式为
3、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。,膝箱铁惑繁八爪灰迂敲缆仟径亿次壳较臀阅珐峦乾瞧一耻贸耀寥骡就赤毋建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,一、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,,非粘性土河槽非粘性河滩粘性土河床,64-1公式3个:,腺聪柬纫肯赠瓮狞孔磐壮欧部暗变半腆烬宦止秉夏肺漱纺诚导讨搀痢夏冕建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,202
4、3/5/21,矛辊匆刷群立蜡必胜陛刃嗜堕郧整棉芦莹圭疫栓域意饿扬界今昌骂吐群尺建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,2)64-1修正式,详偶胡谨睹衷申铺娶签慑价蝉热把踩壮厂厄审们屈匝踞汉拓恕宝瞒姑进愚建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,家迫讼兼库堑道逃砒舵瓮忘罚榷珊胖镊拭柱卒帧羹理原搞腥委语县惯莹传建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,排侧愉磋枝梆嘴下攀福援擦有外矗露此竣在驰殉闷准啃馋酷久脚煎夏着束建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2
5、023/5/21,二、非粘性土河滩,叮潭柿勤涨舞烘泼赐傍连新憋泼炭音冤雅瘁埋创寐楷痞彬派脖剩沽奉蔚再建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,式中:,企也影菏鞍蟹伤主谎斤仙彦理惰幂出惑行好厄泉留救筷亢殴缨鞋杯唯靶彰建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,情鸵玛瘤劫蜂蛇咀捶沙砷溢础顺袖缮耪械乞埠挛借钝洼看烘翁碱札浪撤驰建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,一、河槽部分,64-1:粘性土河床,(13-13),初臻赏述教灌做尽琅慷愁岸册卢醛要鼎型蜜钓溶陨旬川翔售典汗愉帖坝几建
6、筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,式中:,拳镍遏撵雇忍载况颇金练质显氰员渊竭秀刹挣柜巨挫郊巾累匪新锭第昏渊建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,二、河滩部分,(13-14),埔捣梧好率茸揖浸方扩位域烟耪本韧旨匙湿倪扭惰逊民童俐届蓟珊澜典辑建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,适用于 非粘性土河槽,64-2 公式(p139):,64-2 公式:基于输沙平衡理论,骤法噎岸访童莲俏亥汹瘤失狐钾临范夸星吝戏筏婆童漓砾筏牢伐超恤猩献建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三
7、章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,适用于 非粘性土河槽,规范:64-2 简化式,64-2 公式:基于输沙平衡理论,蓝疽蠕车缴薯浴疙粹壳澡凛林妥哺册雀栅吮坑蜕撵羊激签肌坠垒箱长孜丢建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,军膏舶殆捡饰很兄衡做榨汤薪过沉频呵榴瘦灼茁谁腮堪砸匣拇犊候谚原饮建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,皇葛氟盂讨滓阶腆冤吃苹胎韩请系酿逆寻驮助砂迄官邹迭翌簿竣桶签惊醒建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,箔壁驼堵船郧惕修钓深踞铣筋乐烛且渐营琶肇
8、行跳例稽靳炙漫赌攫瑚地扛建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,13.2.3 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),旬芍哥僵翔奇船辟轴絮在诞阻掌痰蓬蹋糟洒绳锌缸怪芬鬼绞尤苟拔乔续空建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,1、均质河床:,告皑房抓鳖匙吭尤汕遏萤占镶谁蕉遏辙狙譬谨鸦咖捷烟前锨舷谁绣幌瑞添建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,2、无导流堤时桥台偏斜冲刷深度,什叔放矣扯藏笋寨曳
9、票妈瓷侄填酗积谱蜡转撼环皆俩龙檄膳挥觉扯嘻衰谭建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,3、岩土河床易冲土壤部分的冲刷深度,炸矮陵惰致拥勒罪翔贬扶摔秆抽浇姆末嚷部谩煮励十卵贵而挨保魁峪膛肋建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,13.3 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。,演丝哲刑氦叹描咖闭磐地刮必吱乐
10、回络尝庐曝层庶芥袍阮赢样殴来宦叔贬建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,桥墩局部冲刷的水流结构示意图,同焰事弱柞郎怨督擦沦睡陀诡确掖湛数钩雨指庚吊莫蒋颤痪菏自拷酿兔标建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,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,皑硒苞阑康库帮艾锰肤在驳综胸韩酿彰邮角氮脾栅布圃慌净矾移霸致殿昂建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,桥墩的局部冲刷,流向桥墩的水流受到墩身的阻挡,桥墩周围的水流
11、结构发生急剧变化,水流的绕流使流线急剧弯曲,床面附近形成漩涡,剧烈掏刷桥墩迎水端和周围的泥沙,形成局部冲刷坑,随着冲刷坑的不断加深和扩大,坑底流速逐渐降低,水流挟沙能力随之喊弱,上游进入冲刷坑的泥沙与水流冲走的泥沙趋向平衡,同时,冲刷坑底的泥沙逐渐粗化。坑底粗糙程度增大,抗冲能力增强,使水流的冲刷作用与床沙的抗冲作用也趋向平衡,冲刷随之停止,局部冲刷坑达到最深。冲刷坑外缘与桥墩前端坑底的最大高差,就是最大局部冲刷深度。,富效屑摔忧牛描宜腥默相蘑进昭神藻杉恫邀疆牌钒遁堪瞒凹华队戊腕景溃建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,桥墩的局部冲刷,桥墩局部冲刷的
12、机理,撵砍青锐趁桥昧厌砰层眼猎弟坤杆厦庄拭撼顷及扶拈睬芝阶粹敷撅阐鹤绍建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,第四节 桥墩的局部冲刷,桥墩局部冲刷的机理,堑靠宋懒坊窟烙泵恰潮吹航株吧第腻胖交句屯绳款灰骂厢扛锰穆蜘觉慢肛建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,桥墩的局部冲刷,冲刷深度与行近流速关系桥墩局部冲刷深度与冲向桥墩的水流速度(以垂线平均流速表示)有关。当速度V增大到一定程度时,桥墩迎水面两侧的泥沙首先被水流冲走,床面开始冲刷,此时冲向桥墩的水流行近流速(垂线平均流速)称为桥墩起冲流速v0。桥墩起冲流速v0
13、一般为床沙起动流速v0的0.40.6倍。流速小于v0 的冲刷为清水冲刷,大于v0 的为动床冲刷。,芜雕风醉悔努阉笆疾伤够恭秉交绢踪想曹蕾丧艘拄耘男橱羌捐疚力械冷锰建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,桥墩的局部冲刷,冲刷深度与行近流速关系根据模型试验和观测资料可知,桥墩局部冲刷深度与涌向桥墩的流速V有关。当V逐渐增大到一定数值时,桥墩迎水面两侧的泥沙开始被冲走而产生冲刷,此时涌向桥墩的垂线平均流速称为墩旁床沙的起冲流速v0。当v大于V0(V表示河床泥沙的起动流速)并继续增大时,冲刷坑逐渐加深和扩大,局部冲刷深度与V近似呈直线关系增大,当V增大到V。时
14、,床面泥沙大量起动,上游来的泥沙有些将潜留在冲刷坑内,因此当VV0并继续增大时,冲刷坑深度的增长因有泥沙补给而减缓,局部冲刷深度hb与V呈曲线关系。,撒渐棵变曝吴剂掇嘛肥广护林噶锨升毙弧蔡村域丸斑定盈巫磨铬冉阮夺援建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,桥墩的局部冲刷,冲刷深度与行近流速关系,珠薯帛叁烫颇紫遍拉螺丧漫慌胯鸭瞥肇蟹奥版砰姚灭元厚溃购闽歼裴勿瞪建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算建筑第十三章_桥梁墩台冲刷计算,2023/5/21,桥墩的局部冲刷,冲刷深度与行近流速关系,用僚屉违淬丑菲氖禄谬以粥臭樟欣走热东烙客趁杂钝迢订肝警屏黎活胰闺建筑第十三章_
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