强潮山溪性河口围垦后桥墩最大冲刷深度研究

山溪性强潮河口围垦工程的实施束窄了河口的行洪通道,由此可能降低河口固有涉水建筑物的安全稳定性.为此,在就河口围垦对桥墩冲刷影响进行初步分析的基础上,利用平面二维嵌套潮流数学模型以及一般冲刷和局部冲刷的半经验半理论公式,就霍童溪河口围垦工程实施之后下游云淡大桥桥墩的可能最大冲刷深度进行计算,结果表明,围垦工程实施后,洪水期间云淡大桥的桥墩冲刷还是相当严重的,有必要对桥墩采取相应的防护措施.此外,通过对桥墩最大冲刷深度的影响因素进行探讨,指出实际桥墩冲刷深度一般还是难以达到计算所得到的可能最大冲刷深度.     

涌潮水流引发的桥墩局部冲刷试验

针对河口地区桥墩等桩式建筑物在涌潮水流作用下出现的局部冲刷问题,采用物理模型试验对涌潮水流引发桥墩局部冲刷的机理以及局部冲刷坑形态变化进行研究。试验结果表明：涌潮水流引发桥墩局部冲刷过程中桥墩局部切应力逐渐衰减,潮头水流虽然引发较大的床面切应力,但是由于作用时间短,所以只造成大量泥沙起动,在后续快水阶段桥墩局部冲刷迅速发展;涌潮强度和弗劳德数越大,桥墩局部冲刷越强烈;不同截面形式的桥墩,方形桥墩在局部冲刷坑发展过程中,由于涌潮水流下切强度更大,引发了较强的涡系结构,导致迎水面冲刷比侧面绕流冲刷更强烈,圆形桥墩迎水面和侧面冲刷程度相差不大;方形桥墩进行不对称旋转时产生的冲刷深度比对称旋转时大。对试验数据进行多元回归分析后得到涌潮水流引发桥墩局部冲刷的综合计算公式,验证结果表明该公式具有较好的预测精度,与试验值最大误差不超过12%。     

水工隧洞衬砌底板缺陷诱因及其对结构安全的影响分析

水工隧洞长年运行会出现裂缝、磨损、掉块、冲坑等缺陷，极大影响工程安全。针对水工隧洞衬砌底板冲坑产生的原因及其对结构安全的影响问题，开展隧洞断面水力特征参数的数值模拟，从水力学角度分析衬砌底板冲坑产生的原因，并开展运行和检修工况下不同冲坑深度对衬砌结构受力的影响分析，结合监测数据与模拟成果对冲坑所在位置截面承载能力进行验算，结果表明：隧洞底板流速与紊动能均较大，在运行过程中受高速水流冲蚀作用最强，也最容易产生破坏。冲坑形成后主要对隧洞底板和边墙弯矩的对称性及数值影响较大，对轴力及剪力影响较小。受内外水压力控制的差异，相对于检修工况，运行工况下冲坑对结构安全的影响更加明显，冲坑导致截面抗弯刚度显著减小，随着冲坑深度增加抗弯承载力逐渐减小，工程运行中应重点关注运行工况下底板混凝土的冲刷情况。