橋梁沖刷深度計算方法評價及基礎合理埋置深度研究

胡峰強，陳家俊，胡思聰，王靚妮

(南昌大學 建筑工程學院，江西 南昌 330031)

0 引言

橋梁在服役期間往往受到各類環境因素的作用，導致其耐久性和安全性下降。其中，水流沖刷是造成橋梁損壞的重要因素之一。我國大多數橋梁水毀事件是因為橋梁墩柱的沖刷導致基礎埋置深度減小，樁基的承載力下降所導致的[1]。近些年，橋梁墩柱因沖刷所導致的橋梁水毀事件頻頻發生，美國統計了1989—2000年之間的503 座失效橋梁，發現超過50%是由沖刷引起[2-3]。2010年我國四川的三渡水大橋因墩柱受水流沖刷引起基礎掏蝕，導致基礎埋置深度減小造成墩柱傾斜最后垮塌，此次事件對當地的交通和經濟都造成了一定的影響。2016年閩清縣山區42座橋發生了墩臺基礎沖刷損壞，此次事件不僅威脅到了人民的生命安全，對當地的經濟也造成了一定的損失。

為了避免橋梁在沖刷作用下發生破壞，設計中需要根據橋梁的沖刷深度確定基礎的最小埋置深度。因此，準確預測橋梁沖刷深度是橋梁設計中的重要環節。然而由于沖刷機理的復雜性，導致沒有單一的解析推導公式可用[4]。Melvile等[5]對橋梁沖刷深度預測公式進行了早期的總結，使用閾值法結合試驗數據對預測公式的系數進行調整，并得到了不同系數的適用范圍，然而此方法被相關學者認為其結果過于保守。Cardoso等[6]對Melvile等[5]試驗中使用的矩形水槽進行了改進，使用一種兩級通道，橋臺使用不同的距離延伸到洪泛區上直至主通道邊緣?！?br>