黄河大桥防凌设计关键技术探讨
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ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ． Ｉｔ ｉｓ ｖｅｒｙ ｕｒｇｅｎｔ ｔｏ ｍａｋｅ ａ ｕｎｉｆｉｅｄ ｓｔａｎｄａｒｄ ｏｎ ｉｃｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｓａｆｅｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒ’ ｓ
ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ ｂｒｉｄｇｅ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ｔｅｎ ｙｅａｒｓ ａｎｄ ｉｃｅ ｆｌｏｏｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ， ａ ｓｅｔ ｏｆ ｉｃｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ
Ｖｏｌ ．４１，Ｎｏ．１２
Ｄｅｃ．，２０１９
２０１９ 年 １２ 月 ＹＥＬＬＯＷ ＲＩＶＥＲ
【 防洪治河】
黄河大桥防凌设计关键技术探讨
ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｈａｄ ｂｅｅｎ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｋｅｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｉｃｅ ｗａｔｅｒ ｌｅｖｅｌ ａｎｄ ｉｃｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｗｅｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．
Ｔｈｏｓｅ ｗｅｒｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｉｃｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ ｂｒｉｄｇｅｓ ｗｉｔｈ ｇｅｔｔｉｎｇ ｓｏｍｅ ｇｏｏｄ ｒｅｓｕｌｔｓ． Ｉｔ ｈａｄ ｃｅｒｔａｉｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇ⁃
ｅａｓｙ ｔｏ ｃａｕｓｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｃｃｉｄｅｎｔｓ． Ｓｏ ｉｃｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅ ｉｓ ｏｆ ｓｐｅｃｉａｌ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ． Ｎｏｗａｄａｙｓ， ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｓｏｍｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｕｎ⁃
ｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｓ ｉｎ ｉｃｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ ｂｒｉｄｇｅｓ， ｓｕｃｈ ａｓ ｉｃｅ ｆｌｏｏｄ ｈａｚａｒｄｓ ａｎｄ ｉｃｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｓｔａｎｄａｒｄｓ ｉｎ ｖａｒｉｏｕｓ ｉｎｄｕｓｔｒｙ
112冰凌对黄河大桥的危害冰凌之所以对大桥安全威胁较大其原因是桥墩结构以传递竖向荷载为主其受力特性为竖向承载力较强水平承载力较弱当发生凌汛时冰块从桥墩侧面撞击或挤压墩身墩身侧面承受冰压力荷载从轴压受力状态转变为偏压受力状态容易使墩身开裂或坍塌见图1
第 ４１ 卷第 １２ 期 人 民 黄 河
凌情较严重的河段主要为河曲河段和小北干流（ 禹门
塌（ 见图 １） 。
历史上因冰凌造成的桥梁安全事故屡见不鲜，如
建于 １９５５ 年的京包线妨水河铁路大桥，冰凌期长达 ４
个月，流冰期半个多月，先后在 １９５６ 年和 １９６７ 年两次
范，以保证大桥防凌安全。 根据十几年来黄河大桥的设计经验，针对黄河凌汛特点，归纳出一套防凌设计流程，提出流冰水位和冰
压力等关键性参数的计算方法，并应用于大桥防凌实际设计中，取得了良好的效果。
关键词：桥梁；流冰水位；冰压力；黄河
中图分类号：Ｕ４４；Ｕ２４；ＴＶ８８２．１ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９ ／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０１９．１２．００９
Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ Ｋｅｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｉｃｅ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ Ｂｒｉｄｇｅ
ＹＡＮＧ Ｊｉ， ＣＵＩ Ｚｈｅｎｈｕａ， ＦＥＮＧ Ｚｈｏｎｇｌｉｎ
（ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．， Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００３， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｒｔａｃｔ：Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｅｇｒｅｅｓ ｏｆ ｉｃｅ ｒｅｇｉｍｅ ｉｎ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｓｔｒｅａｍ ｏｆ ｔｈｅ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ ｆｒｏｍ ｕｐｓｔｒｅａｍ ｔｏ ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ． Ａｎｄ ｔｈｅ ｉｃｅ ｓｔａｔｕｓｅｓ
ｈａｖｅ ａ ｇｒｅａｔ ｔｈｒｅａｔ ｔｏ ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅ ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ． Ｏｎｃｅ ｔｈｅ ｌａｙｏｕｔ ｏｆ ｉｃｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｒｅ ｉｍｐｒｏｐｅｒｌｙ ｄｅｓｉｇｎｅｄ， ｉｔ ｉｓ ｖｅｒｙ
面撞击或挤压墩身，墩身侧面承受冰压力荷载，从轴压
河自下而上，开河自上而下。 在封河期，由于下游先封
受力状态转变为偏压受力状态，容易使墩身开裂或坍
河，上游流凌易在封河处堵塞，造成冰塞壅水漫滩；开
河期，上游先开河，大量的冰、水拥向还处于封冻状态
的下游河段，极易在弯曲、狭窄河段卡冰结坝，壅高水
位，造成凌汛灾害。 中游河段凌情自上而下逐渐减轻，
１．１．１ 黄河凌情概况
防凌作用和科学的防凌调度，下游河段凌情有所缓解。
１．１．２ 冰凌对黄河大桥的危害
冰凌之所以对大桥安全威胁较大，其原因是桥墩
结构以传递竖向荷载为主，其受力特性为竖向承载力
黄河干流自上而下均存在不同程度的凌情，上游
较强、水平承载力较弱，当发生凌汛时，冰块从桥墩侧
宁蒙河段由低纬度流向高纬度，冬季气温上暖下寒，封
ｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｉｃｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ ｂｒｉｄｇｅｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｂｒｉｄｇｅ； ｉｃｅ ｗａｗ Ｒｉｖｅｒ
１ 研究背景
１．１ 黄河凌情及其对黄河大桥的危害
杨 纪，崔振华，冯仲林
（ 黄河勘测规划设计研究院有限公司，河南 郑州 ４５０００３）
摘 要：黄河干流自上而下均存在不同程度的凌情，对黄河大桥工程安全威胁较大，一旦防凌措施布设不当，极易引起工程事故。
目前，在黄河大桥防凌设计中存在对凌汛危害认识不统一和各行业规范中防凌标准不统一等问题，急需对大桥的防凌设计进行规
ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ ｂｒｉｄｇｅ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｍｏｒｅ ｔｈａｎ ｔｅｎ ｙｅａｒｓ ａｎｄ ｉｃｅ ｆｌｏｏｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ， ａ ｓｅｔ ｏｆ ｉｃｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ
Ｖｏｌ ．４１，Ｎｏ．１２
Ｄｅｃ．，２０１９
２０１９ 年 １２ 月 ＹＥＬＬＯＷ ＲＩＶＥＲ
【 防洪治河】
黄河大桥防凌设计关键技术探讨
ｄｅｓｉｇｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｈａｄ ｂｅｅｎ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｏｆ ｋｅｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｉｃｅ ｗａｔｅｒ ｌｅｖｅｌ ａｎｄ ｉｃｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｗｅｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．
Ｔｈｏｓｅ ｗｅｒｅ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｉｃｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ ｂｒｉｄｇｅｓ ｗｉｔｈ ｇｅｔｔｉｎｇ ｓｏｍｅ ｇｏｏｄ ｒｅｓｕｌｔｓ． Ｉｔ ｈａｄ ｃｅｒｔａｉｎ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｓｉｇ⁃
ｅａｓｙ ｔｏ ｃａｕｓｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｃｃｉｄｅｎｔｓ． Ｓｏ ｉｃｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅ ｉｓ ｏｆ ｓｐｅｃｉａｌ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ． Ｎｏｗａｄａｙｓ， ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｓｏｍｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｕｎ⁃
ｄｅｒｓｔａｎｄｉｎｇｓ ｉｎ ｉｃｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ ｂｒｉｄｇｅｓ， ｓｕｃｈ ａｓ ｉｃｅ ｆｌｏｏｄ ｈａｚａｒｄｓ ａｎｄ ｉｃｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｓｔａｎｄａｒｄｓ ｉｎ ｖａｒｉｏｕｓ ｉｎｄｕｓｔｒｙ
112冰凌对黄河大桥的危害冰凌之所以对大桥安全威胁较大其原因是桥墩结构以传递竖向荷载为主其受力特性为竖向承载力较强水平承载力较弱当发生凌汛时冰块从桥墩侧面撞击或挤压墩身墩身侧面承受冰压力荷载从轴压受力状态转变为偏压受力状态容易使墩身开裂或坍塌见图1
第 ４１ 卷第 １２ 期 人 民 黄 河
凌情较严重的河段主要为河曲河段和小北干流（ 禹门
塌（ 见图 １） 。
历史上因冰凌造成的桥梁安全事故屡见不鲜，如
建于 １９５５ 年的京包线妨水河铁路大桥，冰凌期长达 ４
个月，流冰期半个多月，先后在 １９５６ 年和 １９６７ 年两次
范，以保证大桥防凌安全。 根据十几年来黄河大桥的设计经验，针对黄河凌汛特点，归纳出一套防凌设计流程，提出流冰水位和冰
压力等关键性参数的计算方法，并应用于大桥防凌实际设计中，取得了良好的效果。
关键词：桥梁；流冰水位；冰压力；黄河
中图分类号：Ｕ４４；Ｕ２４；ＴＶ８８２．１ 文献标志码：Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９ ／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－１３７９．２０１９．１２．００９
Ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ Ｋｅｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｉｃｅ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ Ｂｒｉｄｇｅ
ＹＡＮＧ Ｊｉ， ＣＵＩ Ｚｈｅｎｈｕａ， ＦＥＮＧ Ｚｈｏｎｇｌｉｎ
（ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｎｓｕｌｔｉｎｇ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．， Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５０００３， Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｒｔａｃｔ：Ｔｈｅｒｅ ａｒｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｅｇｒｅｅｓ ｏｆ ｉｃｅ ｒｅｇｉｍｅ ｉｎ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｓｔｒｅａｍ ｏｆ ｔｈｅ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ ｆｒｏｍ ｕｐｓｔｒｅａｍ ｔｏ ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ． Ａｎｄ ｔｈｅ ｉｃｅ ｓｔａｔｕｓｅｓ
ｈａｖｅ ａ ｇｒｅａｔ ｔｈｒｅａｔ ｔｏ ｔｈｅ ｂｒｉｄｇｅ ｐｒｏｊｅｃｔ ｏｎ ｔｈｅ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ． Ｏｎｃｅ ｔｈｅ ｌａｙｏｕｔ ｏｆ ｉｃｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｒｅ ｉｍｐｒｏｐｅｒｌｙ ｄｅｓｉｇｎｅｄ， ｉｔ ｉｓ ｖｅｒｙ
面撞击或挤压墩身，墩身侧面承受冰压力荷载，从轴压
河自下而上，开河自上而下。 在封河期，由于下游先封
受力状态转变为偏压受力状态，容易使墩身开裂或坍
河，上游流凌易在封河处堵塞，造成冰塞壅水漫滩；开
河期，上游先开河，大量的冰、水拥向还处于封冻状态
的下游河段，极易在弯曲、狭窄河段卡冰结坝，壅高水
位，造成凌汛灾害。 中游河段凌情自上而下逐渐减轻，
１．１．１ 黄河凌情概况
防凌作用和科学的防凌调度，下游河段凌情有所缓解。
１．１．２ 冰凌对黄河大桥的危害
冰凌之所以对大桥安全威胁较大，其原因是桥墩
结构以传递竖向荷载为主，其受力特性为竖向承载力
黄河干流自上而下均存在不同程度的凌情，上游
较强、水平承载力较弱，当发生凌汛时，冰块从桥墩侧
宁蒙河段由低纬度流向高纬度，冬季气温上暖下寒，封
ｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｉｃｅ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｙｅｌｌｏｗ Ｒｉｖｅｒ ｂｒｉｄｇｅｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｂｒｉｄｇｅ； ｉｃｅ ｗａｗ Ｒｉｖｅｒ
１ 研究背景
１．１ 黄河凌情及其对黄河大桥的危害
杨 纪，崔振华，冯仲林
（ 黄河勘测规划设计研究院有限公司，河南 郑州 ４５０００３）
摘 要：黄河干流自上而下均存在不同程度的凌情，对黄河大桥工程安全威胁较大，一旦防凌措施布设不当，极易引起工程事故。
目前，在黄河大桥防凌设计中存在对凌汛危害认识不统一和各行业规范中防凌标准不统一等问题，急需对大桥的防凌设计进行规