波浪作用下跨海桥梁桩基冲刷防护装置特性研究

跨海桥梁结构的稳定性受到桩的冲刷作用影响。本文发展了一种近海环境下降低桩周局部冲刷作用的防护装置,装置由一个上部护圈和一个筒身钻有纵横排列的孔洞的护筒构成。基于相似模型试验理论,在波浪水槽中开展了单桩系列冲刷模型试验,研究了防护装置的特性。波浪水槽设置了长17 m,宽1.4 m,深1.0 m的试验段,一个长4.8 m,深0.5 m的砂槽置于水槽的中部。试验系统由浪高仪和冲刷深度内窥镜测试装置形成,通过造波机造波进行试验测试,试验中对单桩和串列双桩在无防护和有防护下局部冲刷特性进行了研究。结果表明,桩周最大冲刷深度与波高、波长和桩径成正比,而与水深和护圈直径成反比关系,前后桩之间有相互影响。本装置可以有效降低由波浪引起的桩周局部冲刷作用,且存在一个适中的防护筒高度,超过这一高度,防护效果明显降低。