路桥结合部位水毁规律模型试验研究

为揭示平原河段路桥结合部位水毁规律,开展路桥结合部位水毁现场勘查和10种工况的室内模型试验,研究桥台尺寸、阻水比、端头形状、坡比、挑角以及水流冲刷时间和水流流速等影响因素下的水毁规律.研究表明,路桥结合部位是公路桥梁工程水毁易发部位,具有显著的区域性特征;模型迎水面水流流速及其冲刷时间、水流冲刷淘空最大深度、水毁堆积物横向扩散范围及其竖向堆积厚度,在一定程度上反映了路桥结合部位水毁程度和变化规律;桥台长度越短则其安全性越高,水位越高则桥台水毁越强烈,桥台端头为圆弧状能有效降低其水毁程度;有一定坡度的桥台削弱了水流与其迎水面的接触作用力,从而降低了水毁程度;桥台挑角不同会产生不同的水毁破坏现象;水流冲刷时间越长、水流流速越大,桥台水毁越显著.试验结果与现场勘查实际情况相吻合,研究结果在路桥结合部位水毁防治方面有一定的参考意义和应用价值.

路桥结合部位水毁破坏规律研究

为进一步揭示公路桥梁工程中路桥结合部位水毁破坏规律,依据Fr相似准则,采用正交试验设计方法,着重探析模型伸入水流长度、与水流方向夹角、坡比及有无防护措施对模型水毁破坏的影响程度;ADINA有限元数值计算与模型试验对比分析,两者相吻合。研究表明:模型伸入水流长度分别设为20,40 cm和60 cm工况条件下,水流冲刷或浸泡作用对模型结构体造成的破坏程度逐渐加深,亦即模型伸入水流长度越长,水流对模型结构体破坏程度越严重;模型与水流方向夹角分别设为45°,90°和135°工况条件下,当模型与水流方向夹角为135°时,模型结构体受水流冲刷或浸泡作用后在其周围形成的堆积物体积量大且分散,冲刷深度显著,模型几乎完全破坏;设有一定坡比的模型,坡面能使水流流速产生有效分解,具有较强的抗冲刷能力;采取注浆层或围堰防护措施可对模型结构体起到完全的保护作用。

山区公路桥梁结合部位水毁防治试验研究

为揭示山区公路桥梁结合部位水毁规律、明确水毁主要原因、完善水毁防治技术,开展无防水毁、浆砌片石和石笼围堰3种工况下的水毁防治模型试验。测定水流流速、水毁堆积物厚度及水毁掏空深度,确认水毁堆积物厚度、掏空深度、水流流速三者与水毁冲刷时间之间的关系。研究表明:无防水毁工况下,模型完全毁坏,其冲刷毁坏过程是渐进的,且有显著的阶段性,水毁堆积物形态以竖直向和水平向堆积物厚度表征;浆砌片石和石笼围堰防水毁工况下,模型完好。