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桥梁墩台冲刷计算 6.1 建桥后的河床演变 6.2 河床的自然演变冲刷 6.3 桥下断面的一般冲刷计算 6.4 桥墩的局部冲刷计算 6.5 桥台冲刷计算 6.6 桥梁墩台基底最小埋深 6.1 建桥后的河床演变 一、建桥后河床演变的基本组成及计算假定 冲刷组成——自然演变冲刷 一般冲刷 局部冲刷 计算假定——相继进行，分别计算，叠加汇总。 二、冲刷计算断面的确定 平原顺直型河段取桥位上游附近最大水深断面 平原弯曲型河段取桥位上游附近河湾半径最小的河湾顶点断面 游荡型和变迁型河段取桥位附近若干河床断面重叠后的外包线 山区河段取桥位断面 6.2 河床的自然演变冲刷 河床自然演变冲刷的四种类型： 1) 河流发育成长过程中河床纵断面的变形； 2) 河槽横向移动所引起的变形； 3) 河段深泓线摆动引起的冲刷变形； 4) 河槽周期性变形 6.3 桥下断面的一般冲刷计算 一般冲刷的基本概念： 建桥后，由于桥孔压缩河床，桥下过水面积减小，从而引起桥下流速的增大，水流挟沙能力也随之增大，造成整个断面的河床冲刷。这一冲刷过程，称为桥下断面的一般冲刷。 随着一般冲刷的发展，桥下过水断面逐渐增大，流速逐渐降低，冲刷速率逐渐减小。 当桥下河槽各点泥沙的冲刷及淤积达到平衡时，一般冲刷趋于停止，一般冲刷的深度达到最大。目前在工程界，一般冲刷后最大水深用hp表示。 hp表示当一般冲刷完成后，从设计水位算起的计算垂线处水深（也即为计算垂线处天然水深与一般冲刷完成后河底被冲刷深度之和）。 一、桥下断面一般冲刷的基本理论 (一)别列柳伯斯基理论 “桥下水流断面面积增大到桥下流速等于河槽天然流速时，冲刷就停止了。” (二)包尔达柯夫理论 桥下流速达到天然河槽流速时，桥下冲刷被停止，而且同一垂线处，冲刷后的水深与冲刷前的水深成正比 (三)冲止流速理论 桥下一般冲刷停止时的垂线平均流速称为冲止流速。当垂线平均流速降低至该垂线的冲止流速时，该垂线处冲刷停止，一般冲刷达到最大；当桥下所有垂线的流速都降低至冲止流速时，桥下断面的一般冲刷即完全停止 (四)输沙平衡理论 建桥后，上游来沙量和桥下排沙量逐渐接近以至相等，桥下河槽断面达到输沙平衡，冲刷随之停止，一般冲刷深度达到最大。 6.4 桥墩的局部冲刷计算 一、桥墩局部冲刷的机理 二、非粘性土河床桥墩局部冲刷计算 三、粘性土河床桥墩局部冲刷深度计算 6.5 桥台冲刷计算 6.5 桥台冲刷计算 6.5 桥台冲刷计算 6.6 桥梁墩台基底最小埋深 二﹑墩台基础最小埋深的确定原则： 根据桥位河段具体情况，取河床自然演变冲刷﹑一般冲刷和局部冲刷的不利组合，作为确定墩台基础埋深的依据。 1.岩性河床墩台基础埋深 2.桥台基底埋深 3.桥台锥体坡面防护 ● 3. 一般冲刷后墩前行近流速V的计算 当 时， 　　　　　　　　　　　　　　　　 当 时， 式中：IL——冲刷坑范围内粘性土液性指数，适用范 围为0.16～1.48。 一、桥台的冲刷机理 二、非粘性土河床桥台冲刷计算公式 ● 1. 交通部科技攻关公式（95-1公式） ● 2. 美国联邦公路局（FHWA）推荐公式 当 时， 时， 当 三、粘性土河床桥台的冲刷计算公式 式中： ——天然状态下河床单宽流量，m3/(s·m) IL—— 粘性土液性指数，适用范围为0.16～1.19 λ—— 桥台路堤阻水比 LD —— 路堤阻水长度； B —— 天然水面宽度。 ●桥墩的最低冲刷线高程 h —— 桥台所在位置 （河滩或河槽）的平均 水深(m) hs—— 桥台冲刷深度。 ●桥台的最低冲刷线高程 ●设计所需基础埋置深度h 由《桥梁基础》课程所述 方法确定； ●基底埋置安全深度Δh 查表确定。 * * 二、非粘性土河床的一般冲刷 1. 河槽部分 1）64－1修正式 宽浅式河渠： 又因为： qs —— 冲刷停止后最大单宽流量； qmax —— 冲刷前最大单宽流量。 非粘性土河床冲止流速： 64-1修正式： 2）64-2简化式 桥下淤积 原理：输沙平衡原理； 适用性：有推移质运动的非粘性土河床。 G1——上游天然河道的来沙量， G2——桥下河槽断面的排沙量。 桥下冲刷 桥下冲淤平衡 推移质的输沙率gs：单位时间单位河宽通过推移质的质量【kg/(m·s)】 上游