浅基桥梁墩台冲刷的护坦防护型式研究

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1、分类号:U4；TV310710-2012121248硕士学位论文浅基桥梁墩台冲刷的护坦防护型式研究兰云松导师姓名职称沈波教授申请学位级别硕士学科专业名称道路与铁道工程论文提交日期2015年4月15日论文答辩日期2015年6月8日学位授予单位长安大学StudyontheStyleofApronProtectionagainstScouratPiersandAbutmentsofShallowFoundationBridgeADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandid

2、ate：LanYunsongSupervisor：Prof.ShenBoChang’anUniversity，Xi’an，China摘要洪水冲刷造成桥梁墩台基础埋深不足是世界各国桥梁破坏的一个主要原因。桥梁墩台的冲刷防护工程能否达到预期的防护效果，主要取决于其修建的型式、位置及尺寸。国内外大量的桥梁墩台冲刷防护试验研究结果表明，护坦防护措施可以有效地减小墩台的局部冲刷，但尚无普遍规律可以用来指导护坦防护型式的设计。目前我国仍有不少大中桥梁因基础埋深不足需设置局部防护，因此开展相关研究具有重大的科学意义。本文对桥梁墩

3、台冲刷和防护所涉及的相关概念理论进行了梳理，系统地总结了国内外对墩台周围水流结构、冲刷机理、局部冲刷防护问题的研究结果，运用水工模型试验的方法对护坦防护型式进行了研究。重点分析了当护坦顶面位于一般冲刷线附近时，护坦设计参数对桥梁墩台局部冲刷防护效果的影响，并针对具体工程情况提出了合理的护坦防护型式。通过模型试验分析得出：护坦防护型式设计应综合考虑护坦平面形式、顶面埋深、头部延伸长度、防护宽度、迎水面垂裙倾角等设计参数对护坦防护效果的影响，然后确定最终的护坦防护型式尺寸。试验结果证明在桥梁墩台周围设置护坦作为遏制浅基

4、桥梁墩台局部冲刷的工程防护措施是可行的。最终采用的护坦型式与无防护时的冲刷情况进行对比，发现其防护效果明显，护坦在桥梁墩台前和墩台边侧减冲程度均在50%以上。关键词：浅基桥梁、墩台冲刷、防护型式、护坦、河工模型试验iAbstractInadequatepierfoundationdepthcausedbyfloodingscourisamajorcauseofthedestructionofbridgesaroundtheworld.Whetherthebridgepierprotectionprojectcanw

5、ithstandthetestoffloods,achievethedesiredprotectioneffect,notonlydependonthecategoryofprotection,butalsoonitsconstructiontype,locationandsize.Plentyofdomesticandinternationalexperimentalstudyonprotectionofbridgepierscourshowedthataproncaneffectivelyreducepiers

6、cour,butthereisn’tuniversallawcanbeusedtoguidethetypedesignofapron.Currently,therearealotofshallowfoundationbridgesneedtosetalocalscourprotectioninourcountry,sotherelevantresearchhasimportantandpracticalsignificance.Thispapercombedtheconceptsandtheoriesofbridg

7、epierscourandprotection,systematicallysummarizestheflowstructurearoundpier,scourmechanism,researchachievementoflocalscourprotectionissues。Usingrivermodeltestmethodsstudiedtheoptimalaprontypes.Thestudyanalyzestheimpactofaprondesignparametersonlocalscourprotecti

8、oneffect,whentheapronnearthegeneralerosionlineandforthespecificprojectproposedreasonableaprontypes.Analyzingexperimentaldataoftherivermodeltest,someresultswereasfollowing:Thetypede