水流对桥墩的冲刷的初步认识及水毁防治

水流对桥墩的冲刷的初步认识及水毁防治

前言

随着我国公路桥梁建设规模提高，数量增加,以及自然灾害，特别是洪水，泥石流等对公路桥梁破坏严重的的自然灾害频发，造成桥梁水毁灾害不断发生。在公路工程中, 桥梁是跨河构造物, 由于桥梁直接遭遇洪水的冲击, 发生水毁的概率较高, 造成严重损失。桥梁一旦发生水毁, 轻者使墩台发生沉陷、裂缝; 重者冲断引道, 冲垮全桥, 使交通中断, 给公路运输造成严重损失。结合我们的专业特色，以及在模拟桥墩冲刷实验的基础之上，我们小组对桥墩的冲刷问题及水毁的预防与治理措施做如下的初步认识。

正文

桥梁水毁的原因主要有以下几个方面

在造成桥梁水毁的重大事故中，占绝大多数的是由于排洪与输沙不畅导致桥前大量壅水造成桥下严重冲刷、桥基埋深不够受冲发生沉陷或倒塌、桥基附近土层抗冲性差而未能防护到位等原因。

宝成铁路石亭江铁路大桥

综上所述，特大洪水暴雨等引起的桥基局部冲刷是桥梁破坏的罪魁祸首，洪水引起的桥基局部冲刷是引起桥梁破坏的首要原因，对此世界各国高度重视，每年都要投入大量的人力、物力和财力进行水毁抢修和修复，然而即使这样也已经付出了沉痛的代价甚至是宝贵的生命。必须防患于未然，变被动为主动，因此研究桥墩的局部冲刷对于桥梁的稳定性及工程的安全性至关重要。因此我们结合专业特色，通过理论分析与实验验证，对桥墩的冲刷机理做了如下初步认识。

1.水流的冲淤分析

天然河道中的水流一般都是程度不同的紊流。由于天然河床的多变性, 使得河道中的水流瞬息万变, 由无数个互相作用的小漩漓沿着河床螺旋式向下流动。水流和河床间长期互相

作用的结果, 使河床发生了冲刷和淤积现象。水流运动是一种机械运动, 它必然遵循自然界中一切机械运动规律。所以水流和河床长期互相作用的结果, 使河床一部下凹称之为冲刷, 另一部分凸起称之为淤积。那么水流是怎样进行冲刷的呢？

水流运动对河床产生一个冲击力，冲击力的大小取决于水流的流速和流量。天然河床多为泥砂组成, 泥砂颗粒的大小, 决定了泥砂在水流中的动态。、当泥砂颗粒自重力和颗粒间的吸附力, 大于由水流冲击力对泥砂产生的推力和水浮力时, 泥砂不会被冲动, 而处在原地不动。相反, 当自重力和吸附力小子水流的推力和浮力时, 泥砂会被水流冲走。被冲动的河床泥砂随着水流运动的形式有以滚动和跳跃为主要运动形式的叫推移质，浮游在水中和水流一起流动的叫悬移质,水流中含有一同运动的推移质和悬移质的多少, 称为水流的挟砂能力或称输砂能力。实践表明, 水流对河床的冲淤现象, 不但取决于水流的流速及流量和河床泥砂颗粒的大小, 而且还取决于水流挟砂能力, 挟砂能力的不平衡是产生冲、淤的主要因素。