桥墩局部冲刷的新型防护措施综述

桥墩局部冲刷的机理及防护措施现状综述摘要：桥墩局部冲刷及防护措施是关注度很高的课题，属于航道建设中的重要环节。

多年来，国内外众多学者对桥墩局部冲刷机理及防护措施的研究取得了很大的进展。

本文采取综述的方法客观地列举了近几年国内外学者在桥墩冲刷和防护问题上采取的研究方法、研究内容和研究成果。

关键词：桥墩；局部冲刷；防护；文献综述引言：桥墩是支撑桥跨结构并将恒载和车辆活载传至地基的亚建筑、桥台设在桥梁两侧。

其多数建造于地基之上，部分结构埋在岩土中，部分置于流体中，因其阻碍、妨碍、扰乱、改变了原有的流体结构和状态，而变得晃动、紊动和涡旋等，并因之承受流体较为复杂和强烈的作用力，且进一步加剧流体结构和状态的变化。

继而，一方面使桥墩部分墩身磨损和侵蚀及消蚀;另一方面，使桥墩埋置于岩土中墩身周围的泥沙因流体运动的剧烈改变导致所在底床原有地形发生变化的现象和过程，被人们称为桥墩的局部冲刷。

1.桥墩局部冲刷研究历史我国桥梁建设历史悠久，早在一千四百多年前就建造有如赵州桥等一定规模的桥梁，对于桥梁的建设早具丰富经验，但对于桥墩局部冲刷问题的研究始于河流动力学和泥沙理论得到创建后的年代。

在此之前一般只是套用苏联或美国的科研成果;我国早期对于桥墩局部冲刷的研究只是在于单纯的现场观测，1959年国家交通部组织各省对已建桥渡的桥墩所在底床进行了局部冲刷观测研究，并形成一定的数据表以供交通管理部门和设计部门决策参考。

20世纪五六十年代和十年“文革”期间因为政治原因，一些科研工作者被错误打倒或下放到农村或基层改造，从而在河流动力学和泥沙理论等方面的研究一度被停滞和徘徊不前，只是20世纪70年代末期这些科学家们得到重用后，才得到大力推动和发展。

桥墩的局部冲刷的研究也是如此，20世纪80年代，开始有了对桥墩局部冲刷研究的模型试验。

其后，桥墩局部冲刷研究因改革开放时代要求，开始大量借鉴国外研究成果和资料，也有在对国内外观测资料整理分析和归纳及总结，如朱炳祥所为。

桥墩局部冲刷机理及防护措施摘要：桥墩的局部冲刷造成墩周泥沙被侵蚀掏空，桥墩埋深降低，是导致桥梁水毁的主要因素之一。

从而，桥墩局部冲刷及其防护的研究极为重要和必要。

文章通过对桥墩局部冲刷特征及冲刷机理进行了探讨，并提出了有效的防冲刷保护措施。

关键词：局部冲刷；防护措施；冲刷机理；影响因素0引言桥墩作为桥梁的主要组成部分，是支承桥跨结构并将恒截和车辆活载传至地基的构筑物，其建造于地基上，部分埋置于岩土(包括泥沙和淤泥等) 之中，部分置于流体中，因其阻碍、妨碍、扰乱、改变了原有的流体结构和状态，而变得晃动、紊动和涡旋等，并因之承受流体较为复杂和强烈的作用力，且进一步加剧流体结构和状态的变化。

继而，一方面使桥墩部分墩身磨损和侵蚀及消蚀(这一过程极为缓慢和不易观测显现) ; 另一方面，使桥墩埋置于岩土中墩身的泥沙( 广义岩土的一部分) 因流体(主要指水流) 运动的剧烈改变而产生“掏起”“冲刷”“搬运”“甩抛”“沉落”等，而导致所在底床原有地形发生变化的现象和过程，被人们称为桥墩的局部冲刷。

局部有两方面的含义: 其一，将范围局限于桥墩底部周围附近，不考虑在空间上无限地延展扩散，其原因在于床底质在流体的动力作用下必将发生冲淤变化，该冲淤变化的空间范围是较宽广的，无法全面进行分析研究，也没有必要; 其二，局部将时间的范围限定在一定的时期内，指剧烈冲刷变化到相对平静缓和之一时段范围内。

桥墩的局部冲刷将减少桥墩埋置河(海)床底质深度，危及桥墩基础的安全，有损桥梁的安全使用寿命。

进而对桥墩的防护措施研究至关重要。

1桥墩冲刷机理1.1桥墩周围水流结构研究目前国内外学者们对于墩周水流结构的研究普遍认为桥墩水流结构主要包括墩前下降水流、墩周马蹄形漩涡、墩侧边界分离层和墩后尾涡4个部分。

Dargahi[1]在试验中采用氢气泡流动显示技术和热膜测量的方法对圆柱体周围的流场进行了测量，发现在圆柱上游的水流特征主要是三维边界层的分离，在柱体两侧分离区域内形成准周期性脱落的马蹄形漩涡，且涡的数量与雷诺数相关。

桥墩局部冲刷机理及防护措施作者：刘海来源：《大经贸》2018年第06期【摘要】桥墩冲刷是桥墩设计的关键环节，其对桥渡的破坏多突发性和偶然性。

本文通过对桥墩局部冲刷特征和局部冲刷机理的研究，讨论了局部冲刷的影响因素，基于防护机理归纳总结了抛石防护等传统防护和环翼式防护等新型防护措施，以保证桥墩的使用安全性。

【关键词】桥墩局部冲刷冲刷机理防护措施引言目前，桥墩的局部冲刷防护仍处于探索阶段，大多基于局部冲刷公式以及数值模拟方法进行计算分析[1-4]。

Brice 等[5]把桥墩局部冲刷防护工程措施定义为同桥墩自身设计相结合或被独立布设于桥墩周围的、用于控制或防止桥墩周围床面冲刷的一类工程措施。

Chiew [6]按防护机理把传统的桥墩局部冲刷防护工程措施分为两类，即实体抗冲防护和减速不冲防护。

房世龙等[7]针对桥墩局部冲刷防护的工程特性进行了一系列的研究，提出了在桥墩周围加大四面体透水框架群抛投密度的防护设计方法。

孙东坡等 [8]建立了浅基桥梁局部冲刷简明实用计算公式。

1 桥墩的局部冲刷特征及影响因素1.1桥墩局部冲刷概念及特征墩周围水流结构主要包括墩前向下水流、墩前水面涌波和尺度很大的漩涡体系。

漩涡体系是一种综合水流结构。

其中包括在墩前冲刷坑边缘形成的绕桥墩两侧流向下游的马蹄形漩涡、桥墩两侧水流分离引起的尾流漩涡。

漩涡体系在墩后及两侧还不断地由床面附近释放出小漩涡，向水面发展。

1.2 局部冲刷影响因素影响桥墩附近局部冲刷的因素很多，包括水深、流速、流向、河床泥沙类型、干容重、粒径、级配等，还涉及桥墩的尺寸、形状等。

影响桥墩局部冲刷深度的因素包括下列几方面：桥墩特征因素、流体特征因素、河床质特征因素和流动特征因素。

2 桥墩局部冲刷防護2.1 防护机理对桥墩的局部冲刷进行防护是桥梁防护的重要内容之一，桥墩的局部冲刷防护原理包括：1、提高桥墩附近河床的防冲刷能力。

通常是在桥墩附近铺设粗颗粒材料的河床防护层或在墩基处抛石，以提高桥墩的抗冲能力[9]。

桥墩局部冲刷的机理及防护措施发布时间：2022-09-25T06:05:04.553Z 来源：《中国科技信息》2022年第33卷10期作者：刘港庆1[导读] 桥墩属桥梁基础部分，其整体稳定性与可靠性直接影响着桥梁质量。

但是桥梁在实际使用过程中，刘港庆1(1. 重庆交通大学河海学院，重庆 400041)摘要：桥墩属桥梁基础部分，其整体稳定性与可靠性直接影响着桥梁质量。

但是桥梁在实际使用过程中，桥墩必然会受到水流的冲刷，从而使其功能与性能受到影响，甚至会出现结构受损的情况。

本文阐述桥墩局部冲刷的研究现状、机理，总结了局部冲刷的研究方法内容和相关防护措施，为今后对于桥墩局部冲刷的研究提供参考。

关键词：桥墩局部冲刷；机理；防护措施桥墩在桥梁建筑物中起着一个支承桥跨结构的作用。

但桥墩的涉水部分必然会导致泥沙与水流产生相互作用，进而影响桥梁建筑物本身的安全与稳定。

对桥梁桥墩局部冲刷的机理研究和防护措施的采取是保证桥梁安全运行的必要手段。

我们必须足够重视桥墩局部冲刷的机理以及防护措施。

1、研究现状由于桥墩的阻碍作用，水流会在桥墩周围产生涡流而引起冲刷现象。

按照冲刷的水流现象，一般将冲刷分为：单向流冲刷；潮汐往复流冲刷；潮汐河口混合水流冲刷。

但我们普遍研究单向流作用下引起的桥墩局部冲刷。

经过一个世纪的国内外学者的研究，对于单向流作用下的桥墩局部冲刷问题已经取得相对成熟的研究结果[1]。

从以前的基于小缩尺比的水槽实验到现在的流体动力学模拟，方法在不断的发展。

中国学者刘振卿在CFD计算软件Fluent中使用标准K-ε湍流模型对圆柱形墩的周围三维复杂场做了数值模拟方法[2]；Jain等人提出了桥墩局部冲刷的计算公式；高冬光等学者也提出了较为代表性的与桥墩局部冲刷相关的公式[3]。

张胡等人建立FLOW-3D洪流共同作用下的三维桥墩冲刷及防护数学模型[4]；卢中一等人采用正态冲刷模型的研究成果应用于桥墩的冲刷和防护[5]；梁森栋等人运用HEC-18公式研究复合桥墩的冲刷[6]。

2020.1048铜陵长江公路大桥桥墩局部冲刷及安全防护实践曹海燕一、概述长江安徽段河道全长416km，沿江安庆、池州、铜陵、芜湖、马鞍山等地已建跨江大桥10座。

在河道内建造桥墩，距桥墩一定范围内会形成壅水和冲刷,对河道及岸坡稳定可能造成不利影响，且近堤段桥墩桩基础施工，对堤防渗流稳定可能产生影响，从而影响大桥安全运行和防洪工程安全。

因此，在河道管理范围内新建桥梁时，应对建桥造成的不利影响采取相应补救措施。

对于发生了冲刷危害、需防护加固的桥梁，由于桥墩局部冲刷的影响因素多，维护中发现，该滤网极易被污物堵塞，特别是在有油烟、潮湿的环境下运行，堵塞更加密实和顽固，这时必须使用清洁剂进行多次清洗，污层才能去除干净。

滤网堵塞，空调的运行效果差，而且耗能、过热，过早引起元器件老化，缩短使用寿命。

吸尘器连续工作不要超过1h，累计工作时间达到6h，或感觉到电机运行声音沉闷、排风温度升高和吸尘无力时，需及时对吸尘器进行清理，包括：集尘袋的清倒、料袋清洁，电机、风扇及滤网浮沉的清除，集料箱灰尘的清除，吸嘴及管道毛发和阻碍吸风通畅异物的清除。

吸尘器的及时清洁和合理维护，不仅能提高吸尘器的工作效率，还能延长其使用寿命。

二、注意事项泵站系统构成复杂，电气设备众多，要真正做好所有设备维保，达到设备的清洁效果，就要制定出具体的实施细则，标明设备的名称、实施内容、达到的标准和清洁周期，但具体操作时还应注意以下几点：（1）所有的操作必须停电进行，大多数泵站都属于季节性运行的排涝和抗旱泵站，其他时间都处于待命状态，停电检修和维保应不成问题。

（2）除尘使用的压缩空气必须干燥清洁，除电机、变压器和绝缘子等一次设备可以使用压力为0.4MPa 以下空压机、鼓风机清洁外，其他盘柜的端子、电子元器件建议使用皮老虎类的手动工具，也可选择电吹风类的中档温风进行清洁；风力除尘可配合使用小毛刷进行，小毛刷宽度最好不超过2cm，且不易掉毛，操作时应动作轻慢，尽量避免刷把等坚硬部分碰撞接线和电子元件，以免造成设备的意外损坏；严禁直接用吸尘器对盘柜端子和线路板及电子元器件吸尘。

桥墩局部冲刷的机理及防护措施摘要：作为拥有多种复杂地形的人口大国，建设桥梁无疑是方便交通的不二选择。

桥墩对于桥梁的安全至关重要。

桥墩如果在河道中进行建设，其附近的水流形态将会发生很大变化，继而引起河床与桥墩的局部冲刷，对河道通航与桥梁安全等可能产生不利影响。

探讨并总结了桥墩局部冲刷的机理问题，介绍几种使用较为广泛的防护措施，比较其各自特点，从不同的为桥墩局部冲刷研究提供新的思路。

关键词：桥墩；局部冲刷；机理；防护措施1冲刷现象在河道中建桥后,河床的冲刷过程非常复杂。

既有河床自然演变引起的冲刷,也有桥墩建设引起的一般冲刷和局部冲刷,桥墩冲刷是河床自然冲刷、桥墩一般冲刷及桥墩局部冲刷互相叠加的结果。

河床在水力作用及泥沙运动等因素影响下自然形成的冲刷现象, 称为自然冲刷。

桥墩压实河道过水断面,引起桥下河床全断面发生的冲刷现象,称为桥墩一般冲刷。

水流受桥墩阻挡,流速、流向发生改变,产生漩涡,在桥墩周边局部造成的冲刷,称为桥墩局部冲刷。

2冲刷机理2.1引起桥墩局部冲刷的原因关于引起桥墩局部冲刷的原因，众多研究成果表明只要为以下三种：①墩前下降水流的冲击；②桥墩漩涡体系的作用；③桥墩对桥下水流的压缩作用。

Kwan 研究认为桥墩局部冲刷是由墩前下降水流和马蹄形漩涡共同作用导致的；Dargahi通过试验研究冲刷坑的发展过程发现马蹄形漩涡、墩两侧的集中加速水流和下游的尾流漩涡是引起局部冲刷的主要原因；张显辉[8]则认为是由于桥墩对水流的压缩作用使得墩前下降水流和墩侧水流加速区的形成，而此两者的共同作用导致了马蹄形漩涡的形成，三者之间相互作用共同影响。

2.2局部冲刷坑演变过程当桥墩阻挡水流时，桥墩周围复杂的三维水流结构会导致墩周产生局部冲刷坑，对于桥墩局部冲刷坑演变过程的研究，赵凯[9]和向琪芪[10]也将冲刷坑的演变过程分为三个阶段：①起始阶段，冲刷坑发展迅速，其最大深度能达到最大平衡冲深的四分之三；②发展阶段，冲刷坑范围和深度仍在不断增大，但发展趋势较起始阶段有所减缓；③平衡阶段，冲刷坑发展极其缓慢，可认为冲刷坑几乎不再发展，达到平衡状态。

桥墩局部冲刷防护工程特性研究综述发表时间：2016-06-13T16:10:28.820Z 来源：《工程建设标准化》2016年3月总第208期作者：王新君[导读] 我国各个城市都非常重视桥梁建设的工程发展并且投资了大量人力物力以及财力来支持我国桥梁工程的建设发展。

王新君（山东省滨州公路工程总公司，山东，滨州，256600）【摘要】随着时代的进步，社会的发展，人们的生活水平越来越高，我国社会经济的发展越来越迅猛，与此同时，我国交通事业的发展也如日中天，尤其是桥梁的发展，本文就传统桥墩局部冲刷防护工程特性研究以及桥墩周围四面体透水框架防护进行了简要分析，并且就此提出了加强桥墩局部冲刷防护工程的应用的具体措施，希望对加强我国桥墩局部冲刷防护工程能够有所帮助。

【关键词】桥墩；局部冲刷防护；工程特性；改革开放以来，为了加快城市化建设的步伐，我国各个城市都非常重视桥梁建设的工程发展并且投资了大量人力物力以及财力来支持我国桥梁工程的建设发展，但是由于很多方面的因素，如今我国桥梁建设在技术方面还是存在很多问题，这些问题直接影响了桥梁建设的正常发展，所以，我们应该加强桥梁建设的施工技术研究，加强桥梁建设技术的进一步发展。

1．传统桥墩局部冲刷防护工程特性研究1.1从实体抗冲防护角度分析1.1.1抛石防护抛石防护主要是一种桥墩防护工程措施，抛石防护有两个工作原理，其一是抛石对床沙有保护作用，可以有效增加床沙启动或者扬动需要的流速，其二就是抛石可以在很大程度上增加桥墩附近局部糙率，可以有效减小桥墩附近流速。

一直以来，相关工作人员对抛石层布设厚度的研究并不是很多，一般情况下，桥墩抛石至少为两层，专家研究得出了具体的结论，就是三十层。

抛石层越厚，桥墩整体性越好，相对开说防护效果也就越好。

还有专家人为抛石层的厚度至少要达到抛石粒径的3倍，但是，如果墩前行近流速为临界摩阻流速的2.5倍左右时，抛石层布设厚度的影响就可以忽略不计。

桥台防冲刷防护措施桥台防冲刷防护措施啊，这事儿得从桥台的重要性说起。

桥台，那可是桥梁的“脚”，得稳稳当当地扎根在河岸边，才能让整座桥屹立不倒。

但河水这东西，可调皮了，特别是遇到大雨洪水，水流那叫一个急啊，冲刷力也特别大。

要是桥台设计得不够扎实，或者防护措施不到位，很容易被河水冲得七零八落，那可就是大事不妙了。

所以啊，桥台防冲刷防护措施，那是必不可少的。

你想啊，咱们得给桥台穿上层“防护服”，让它能扛得住河水的猛烈冲击。

这“防护服”啊，可不是随便穿穿的，得根据桥台所处的环境、河水的流速、河床的质地，还有桥台的结构特点来量身定制。

首先呢，得看看桥台下面那片河床，是不是有很多石头啊、沙子啊这些松散的东西。

要是有的话，那可不行，得赶紧处理掉。

为啥呢？因为这些松散的东西，很容易被河水冲走，这样一来，桥台下面的基础就被掏空了，桥台能不倒吗？所以啊，得用些混凝土啊、块石啊这些坚硬的东西，把河床给加固好，让河水冲不走。

然后啊，还得在桥台前面设置个“挡水墙”。

这“挡水墙”啊，得根据河水的流速来设计，流速快的话，墙就得厚实点、高点；流速慢的话，就可以稍微薄点、矮点。

这墙啊，不仅能挡住河水直接冲击桥台，还能让河水改变流向，减少对桥台的冲刷力。

你说，这“挡水墙”是不是很重要啊？但是啊，光有“挡水墙”还不够，还得在桥台周围设置些“过滤层”。

这“过滤层”啊，就是用些碎石啊、沙子啊这些材料，按照一定的比例混合起来，铺在桥台周围。

它的作用啊，就是能让河水在流过的时候，慢慢地渗透下去，减少对桥台的冲刷。

同时呢，这些碎石啊、沙子啊还能起到过滤的作用，把河水中的杂质给过滤掉，让河水变得更干净。

当然啦，除了这些“硬件”措施外，还得加强日常的检查和维护。

得定期派人去看看桥台和防护措施的情况，看看有没有损坏啊、松动啊这些问题。

要是有的话，得赶紧处理，可不能拖着。

不然的话，小问题拖成大问题，那可就更麻烦了。

说起来啊，桥台防冲刷防护措施啊，就像是给桥台买了一份“保险”。

桥墩局部冲刷的机理及防护措施作者：张帅来源：《大经贸》2018年第07期【摘要】近年来桥墩冲刷问题变得越来越严重，严重时会引起桥墩基础承载能力的严重下降。

目前国内外的计算方法和研究方法越来越多，发展也越来越快。

本文将针对近年来诸多学者所做出的研究成果进行总结，并且提出近段时间以及长久发展所存在的问题。

【关键词】桥墩冲刷局部冲刷冲刷机理防护措施在我国的大型跨江跨河桥梁建造过程当中，多数采用群桩基础。

由于群桩基础的存在，使得水流流动特性发生变化，而且在循环和和冲刷的作用之下，使桩基础的承载性状发生了显著变化[1]。

群桩基础的建造会造成桩前下切水流和侧向绕流剧烈冲刷桥墩基础周边河床[2]。

作为桥梁工程重要的减灾措施之一，桥墩基础的局部冲刷防护受到国内外越来越多的关注[3]。

桥梁等跨河建筑物的水下结构可局部阻挡过流，压缩过流宽度，产生水流侧向收缩，减少了断面宽度和过水面积，使水流单宽流量增加，引起河床冲刷，即压缩冲刷。

压缩断面上下游的水流结构发生变化，在一定范围内形成回流区。

回流区与断面流速重新分布有着密切的关系[4]，而流速重分布又会对断面冲淤产生影响[5]。

总的冲刷通常包括三个部分：一般冲刷（ General scour）、收缩冲刷（ Contraction scour ）和局部冲刷（ Local scour）[6]。

一般冲刷是因桥孔压缩，水流单宽通过量增加，桥孔上下游河床面上的泥沙被急速通过的水流带走，导致桥位附近的床面下降的冲刷[7]，局部冲刷，是造成桥梁水毁事故发生的主要原因。

由于桥梁墩、台的存在，阻挡了水流的行进，改变了结构物的局部流场，引起结构物周围急剧的泥沙运动，形成局部冲刷坑，使得基础周围土侧抗力减小，基底应力重新分布，导致基础承载性状的变化，甚至失效[8]。

局部冲刷深度通常远大于一般冲刷和收缩冲刷，大约会差一个数量级。

因此，在分析桥梁基础的冲刷时，局部冲刷最为关键[9]。

研究方法及计算方法：目前国内外的研究方法和计算方法包括模型试验和模态分析等。

桥墩局部冲刷的机理及防护措施摘要：桥墩局部冲刷及其防护的研究极为重要，是桥梁建设的前提和关键，随着交通事业的发展，桥梁的规模越来宏伟，桥墩形态和尺寸富有变化，桥墩所处环境越来越复杂。

桥墩冲刷是桥墩设计的关键环节，其对桥渡的破坏多突发性和偶然性。

文章通过对桥墩局部冲刷特征及冲刷机理的研究，分析了桥墩特征、流体特征等因素对桥墩局部冲刷的影响，并提出了有效的防冲刷保护措施。

关键词：桥墩；局部冲刷；冲刷机理；防护措施Mechanism of Local Scouring of Bridge Piers and Protection MeasuresZHU HaibinAbstract:With the development of transportation, the scale of the bridge is more and more magnificent, the pier form and size are rich in changes, and the environment in which the bridge pier is located is more and more complex. Bridge pier scour is the key link of bridge pier design, and its damage to the bridge crossing is more sudden and accidental. The article analyzes the impact of pier characteristics, fluid characteristics and other factors on pier local scour through the study of pier local scour characteristics and scour mechanism, and proposes effective anti-scour protection measures.Keywords: bridge pier; local scour; scour mechanism; protective measures桥墩是桥梁的主要组成部分，是支撑桥跨结构并将恒截和车辆活荷载传递到地基的结构。

桥墩局部冲刷机理及防护措施研究发布时间：2022-09-14T05:41:34.955Z 来源：《科学与技术》2022年第30卷9期作者：王蜜[导读] 桥墩局部冲刷作为一个漫长又复杂的过程，其作用机理涉及方方面面，本文选取其中主要的三个原因进行阐述王蜜重庆交通大学河海学院，重庆 400074摘要：桥墩局部冲刷作为一个漫长又复杂的过程，其作用机理涉及方方面面，本文选取其中主要的三个原因进行阐述，并简述了传统防护和新型防护两种类型的防护措施。

关键词：桥墩局部冲刷；作用机理；传统防护；新型防护1 引言我国国土广阔，地形地貌复杂，河流众多，高山峡谷密布，为确保经济发展，加强区域联系，人们在修建公路和铁路的过程中选择架设桥梁。

随着时代变迁，桥梁的形式多样，规模逐渐宏大，越来越因地制宜。

但随之带来的问题逐渐凸显，其中对于建落在河（海）床之上的桥墩局部冲刷问题是桥梁维护急需解决的问题之一。

2 桥墩局部冲刷的概念桥墩作为桥梁的主要支撑结构，承受了巨大的上部荷载，跨河桥梁建造于河床地基之上。

桥墩上半部分置于流体中，在流体直接作用力下发生的磨损侵蚀；下半部分埋置于岩土中，墩身周围的泥沙因流体运动而产生掏刷冲深等，导致河床地形不断发生变化[1]。

桥墩局部冲刷是一个动态、随机且漫长的过程,其概念不断地被完善，目前桥墩局部冲刷的定义为：由于桥墩的存在改变了桥墩周围的原有的水流结构和泥沙的冲淤状况，破坏了输沙平衡，造成了桥墩周围发生河床冲刷的现象[2]。

3 桥墩局部冲刷的机理3.1 水流作用桥墩位于水流之中，阻碍了水流运动，使墩前的水流一部分绕墩而过，另一部分则分散成向上、向下的不同方向的水流，致使原有的流态复杂化[3]。

水流在桥墩前会形成向下游传播的螺旋流，同时，在桥墩下游形成中心是中空的回流区，产生将泥沙卷往下游的有旋流动造成床面冲刷。

而桥墩侧向绕流会逐渐形成马蹄形螺旋流，作为桥墩局部冲刷的主要动力之一的马蹄涡加速了侧向水流流动[4]，致使桥墩两侧地形产生冲刷;当达到泥沙的起动流速时，水流带动泥沙运动，并向下游发展，从而形成冲刷坑，但是当流速减小时，冲刷能力随之逐渐减小，甚至停止冲刷。

桥墩局部冲刷的机理及防护措施摘要：在我国桥梁建设不断发展的过程中，桥墩的局部冲刷破坏一直是人们关注的重点。

本文从桥墩局部冲刷的机理和防护措施两方面展开论述，对前人的研究成果进行总结并提出自己的一些看法。

关键词：桥墩；局部冲刷；冲刷机理；防护工程Mechanism and protective measures of bridge pier local scourFAN Wenbin WANG Han SHI Dongping(College of River Sea, Chongqing Jiaotong University，Chongqing 400074，China)Abstract: in the process of continuous development of bridge construction in China, the local erosion of bridge piers has been the focus of attention. In this paper, the mechanism and protection measures of bridge pier local scour are discussed, and the previous research results are summarized.Key Words: bridge pier; local scour; scour mechanism; protection engineering引言近年来，不断兴建的大型桥梁在方便人们出行的同时，也因为施工、地震、暴雨洪水等因素发生破坏进而威胁到人们的出行安全。

据D.W.Smith[1]和易仁彦[2]统计，在所有的桥梁事故中，由洪水冲刷引起的桥梁破坏约占1/3～1/2。

在过去，人们对于桥墩防冲刷防护基本都在用铺设碎石堆这一类传统的被动防护措施。

桥墩局部冲刷的机理及防护措施
桥墩局部冲刷是桥梁中一种比较常见的损坏形式，它可能会严重影响桥梁的稳定性和安全性。

因此，针对桥墩局部冲刷机理以及采取防护措施是十分必要的。

桥梁水流冲刷引起的桥墩局部冲刷，主要由沉积物和腐蚀作用共同引起的，当水的流速较快时，沉积物在此作用下会落入桥墩底部，逐渐形成淤泥，随着时间的推移，淤泥也会逐渐加厚，当厚度到达一定程度的时候，桥墩底部底板会因为地基承载量的减少而受到承压，并产生局部屈曲变形，从而导致桥墩局部冲刷。

针对桥墩局部冲刷，可以采取以下几种技术措施来防护：
①降低桥墩基础底座水位，进行墩台改造；
②在桥墩内安装淤积物排水孔，并定期清洗；
③在淤泥沉积地点安装波浪屏蔽墩，增加墩端的后护距离；
④安装加固墙等护坡结构；
⑤调整船舶航行线路，避免船只运动在墩台底部，切忌超载运行。

综上所述，通过对桥墩局部冲刷机理的分析以及采取多种防护措施，可以有效地减少桥墩局部冲刷，保证桥梁安全稳定可靠地运行。

桥梁防冲刷措施哎呀，咱来说说这桥梁防冲刷呀！你想想，那桥梁就好比是一条大道，让人和车能顺利通过河流呀山谷啥的。

可要是河水老这么冲刷，就跟个调皮的孩子似的，那桥梁可就遭罪啦！首先呢，咱可以给桥梁穿上一层坚固的“铠甲”，也就是弄些好的防护材料。

就好像咱人冬天要穿厚棉袄一样，给桥梁也裹得严严实实的，让河水冲不动它。

这防护材料可得好好挑，得结实，还得能经得住河水长时间的折腾。

然后呢，咱可以在桥梁周围设置一些障碍物呀。

就好比是给桥梁请了一群“保镖”，让河水没法直接冲过来。

这些障碍物可以是大石头呀，或者是专门设计的什么构件。

它们就像勇敢的卫士，站在那里守护着桥梁。

还有啊，咱得时刻关注着河水的情况。

就像咱关心自己的身体一样，要知道河水啥时候脾气大，啥时候温柔。

要是河水突然变得凶猛起来，咱就得赶紧采取措施，不能让它把桥梁给欺负了呀！咱也可以在河里种些植物呢，这就像给河水弄了个漂亮的“发型”。

这些植物能减缓河水的流速，让它没那么大力气去冲刷桥梁。

而且植物还能让整个环境都变得美美的，多好呀！另外，定期给桥梁做个“体检”也很重要呀！看看它有没有哪里被河水冲坏了，赶紧给它修好。

这就跟咱人定期去看医生一样，早发现问题早解决嘛。

你说要是不注意这些防冲刷措施，那桥梁得多危险呀！万一哪天被河水冲垮了，那得多吓人呀！人们的出行怎么办？经济不也得受影响嘛！所以呀，可别小瞧了这桥梁防冲刷，这可是关系重大的事情呢！咱得认真对待，把桥梁保护得好好的，让它能一直稳稳地为我们服务。

总之呢，桥梁防冲刷措施就像是给桥梁的一份关爱，一份保护。

只有我们用心去做，才能让桥梁在河水的冲击下依然坚固，依然可靠。

大家都行动起来吧，为了我们的桥梁，为了我们的生活更美好！。

桥墩局部冲刷的机理及防护措施发布时间：2022-09-01T05:33:11.569Z 来源：《科学与技术》2022年8期（下）作者：张毅[导读] 桥梁损毁的主要原因之一是桥墩受到水流的局部冲刷作用，但目前尚未找到一种切实可行的方法能完全的对桥墩就行防护张毅重庆交通大学河海学院重庆40074摘要：桥梁损毁的主要原因之一是桥墩受到水流的局部冲刷作用，但目前尚未找到一种切实可行的方法能完全的对桥墩就行防护，一方面是因为实际中发生冲刷现象原理的复杂性，另一方面则是受到工程施工的限制。

为了能更好的将桥墩防护措施应用到工程实践中，本文论述了目前桥墩受到冲刷作用的基本原理，并对目前主要的防护手段进行归纳总结，希望对未来的施工建设提供一些理论依据，能减少桥墩受到局部冲刷作用带来的损失。

关键词：桥墩；局部冲刷；冲刷机理；防护措施1引言随着桥梁的建设的加快，各种安全问题也开始显现出来。

而因为水毁而损坏的桥梁在所有发生的事故中是最高的[1]。

桥墩的存在可以缩短河流的过水面积，但也会使得桥梁附近的水流结构和泥沙条件发生一定程度的变化。

而运动的水流也必然会在桥墩周围发生局部冲刷现象，威胁到桥梁主体的安全。

局部冲刷通常是因为桥墩周围高强度的水流冲击和涡流体系所造成的。

可以将其分为三方面[2]，即水流碰撞障碍物形成漩涡卷走泥沙形成冲刷坑的前进水流涡旋、水流碰撞桥墩后产生的下降水流冲刷桥底泥沙的下降水流淘底和水流通过桥墩后形成的涡旋卷走泥沙的尾流旋涡冲坑。

2桥墩的局部冲刷机理桥墩的局部冲刷一个复杂综合的过程，为方便研究，可以将其分为自然演变冲刷、一般冲刷和局部冲刷三个独立的部分，并假定这三种状态是逐步发生的。

而不同的因素使桥墩受到局部冲刷的影响也各不相同，这里面包括了桥墩形状、水流强度和水底泥沙条件等多个方面。

目前有以下三种观点[3]：1）墩周流场的旋涡体系当桥墩置于流速场中，流动的水流在碰撞桥墩受阻后，因为水底流速小而水面流速大会在水底形成一个顺时针旋转的涡旋，并逐渐与桥墩周围的水流形成马蹄形涡旋系对桥墩施加了很大的河床剪切力。

桥墩冲刷防护分析及措施2019-07-07作者简介：栾正伟（1990—）男，汉族，郑州⼤学⽔利与环境学院，⽔利⽔电⼯程专业马骕（1988—）男，汉族，郑州⼤学⽔利与环境学院，⽔利⽔电⼯程专业摘要：桥墩冲刷是桥墩设计的关键环节，其对桥渡的破坏多突发性和偶然性。

⽂章通过对桥墩局部冲刷特征及冲刷机理的研究。

分析了桥墩特征、流体特征等因素对桥墩局部冲刷的影响，并提出了有效的防冲刷保护措施。

关键词：局部冲刷；冲刷分析；流体特征；防护措施桥墩冲刷是桥墩设计的关键环节，由于桥墩冲刷影响因素众多，难以较准确地预估，加之随着⽔⽂现象的变化，其对桥渡的破坏多突发性和偶然性。

所以⽬前桥墩冲刷研究仍具有重要意义。

⼀、桥墩局部冲刷特征（⼀）桥墩局部冲刷的概念桥梁建成后，除了河床的⾃然演变外，还有由于桥墩⼲扰⽔流和泥沙的运动⽽引起的河床冲刷，它们交织在⼀起同时进⾏.冲刷过程⾮常复杂。

为了便于研究和计算，常把桥墩的最⼤冲刷深度分为独⽴的三个部分：⾃然演变引起的冲刷、⼀般冲刷和局部冲刷，并假定它们相继发⽣进⾏。

由于桥墩阻流产⽣的⽔流冲击和涡流作⽤，在桥墩周围分离出三维边界层，从⽽产⽣具有⾼紊动和⾼流速特性的局部⽔流，引起旋涡并向下游传播和发展，产⽣很⼤的床⾯切⼒，在桥墩周围形成的局部河床变形称为桥墩局部冲刷。

（⼆）桥墩绕流冲刷的特征桥墩周围⽔流结构主要包括墩前向下⽔流、墩前⽔⾯涌波和尺度很⼤的漩涡体系。

漩涡体系是⼀种综合⽔流结构。

其中包括在墩前冲刷坑边缘形成的绕桥墩两侧流向下游的马蹄形漩涡（horseshoe vortex）、桥墩两侧⽔流分离引起的尾流漩涡（wake vortex）。

漩涡体系在墩后及两侧还不断地由床⾯附近释放出⼩漩涡，向⽔⾯发展。

绕桥墩周围扩散的马蹄形漩涡的两翼，在尾流漩涡释放时.任何⼀侧每释放⼀个尾流漩涡，就出现⼀个低压中⼼，牵动马蹄形漩涡区内的流体做横向摆动。

当尾流漩涡发展到下游时，马蹄形漩涡体系则向后退⼊冲刷坑内。

摘要：本文以贵广高速铁路红跃2#双线大桥桥墩为例，介绍了一种桥墩冲刷新型防护设计方法及工法。

该防护设计基于水石分离理念，采用梳子坝进行水石分离和挡墙进行实体防护；为满足该工点的快速施工要求，采用钢制梳子坝、钢制自由框、格宾系统进行综合防护。

该新型工法除了具备快速施工优势外，还具有节能省材、透水性强、适应不均匀变形等优点。

关键词：贵广高速铁路桥墩冲刷水石分离新型工法快速施工中图分类号：U24文献标识码：B文章编号：1006-8686（2018）02-045-03温先划铁路桥墩冲刷新型防护工法（南宁铁路局工务处，工程师广西南宁市530000）10.13572/ki.tdyy.2018.02.016近年来西南地区高速铁路快速发展。

由于西南地区地形复杂、工程地质条件恶劣，地质灾害频发，铁路建设具有显著的高桥隧比特征［1-2］；加之西南地区雨水丰富，铁路桥梁桥墩基础难以避免地受到冲刷作用，进而影响其整体稳定性。

传统的桥墩冲刷防护措施主要包括加大基础埋深、增设实体防冲刷等措施［3］。

本文以新建贵阳到广州高速铁路（贵广高铁）红跃2#双线大桥为例，介绍一种新型桥墩冲刷防护工法，与传统工法相比，该工法具有显著独特优势［4］，可供类似工程参考。

2工程概况工程点位于贵广高铁k 358+832红跃2#双线大桥。

桥位处为泥石流冲沟，其中桥梁3#墩位于冲沟右岸岸坡，2#墩位于泥石流沟中央，如图1所示。

图1红跃2#双线大桥2#墩、3#墩及沟口外貌该工点泥石流频发，沟内及沟口块石堆积严重。

冲沟右岸边坡坡脚受冲刷及掏空作用影响，不断垮落，边坡上原路面拉裂明显，目前处于不稳定状态，如图2所示。

图2冲沟右岸边坡路面拉裂修建于冲沟右岸边坡的3#桥墩，其承台部分因边坡变形破坏，目前裸露，如图4所示。

如冲刷加剧会导致边坡进一步破坏，最终导致桩基裸露，存在安全隐患。

2#墩冲刷情况目前相比而言较轻，承台之下主要为微风化基岩，抗冲刷能力较强。

图33#墩右岸边坡破坏致承台外露现场调查表明桥墩上游冲沟内块石堆积严重(如图4所示）。

34交通科技与管理工程技术1　概述位于河道内的桥墩，受洪水特别是洪期河水的长期冲刷、磨蚀及冲撞作用，将会导致桥梁下部结构受到不同程度的损伤，如果这些损伤不能及时处治，将直接影响桥墩承载能力，从而危及整个桥梁的正常使用。

结合我省在映汶路、映卧路、雅康路的实践，目前桥墩防护手段主要有：台湾拜特膜涂层、防冲磨砂浆、防冲磨环氧砂浆、单层钢护筒、双层钢护筒、新型单元块防护装置等。

2　防护装置介绍2.1　台湾拜特膜涂层主要采用聚脲等高分子聚合物，溶剂及石英砂浆，使墩柱表面形成25 mm 的防护层，起到保护墩柱防磨蚀、冲撞的作用。

施工要求较高，需在干燥的环境下进行施工。

2.2　防冲磨砂浆采用抹面施工方法，施工厚度20 mm~35 mm，施工后需养护2d，具有很好的抗裂性能。

抗压强度在90 MPa 以上，抗折强度在20 MPa 以上，具有很好的抗撞击、抗冲击性能，并抵抗长期水的冲刷、磨蚀等。

施工要求：（1）基层要求及处理：基层表面应平整、粗糙、清洁、无油污，无浮灰，不应有起砂、空鼓、裂缝等现象。

施工前钢丝刷刷毛、水清洗或高压水冲洗，并保持潮湿状态，但不得有明水。

界面粘结时，预先涂刷界面处理剂，界面剂按照界面剂：水=1:1，均匀涂刷。

（2）材料搅拌:将干粉料:水按质量比100:9.3，称取放置。

将实际用水倒入粉料中充分搅拌均匀，搅拌砂浆时间3~6分钟，配好的浆料应保证在0.5~1小时内用完。

（3）施工：1）在潮湿的混凝土基层表面先均匀涂刷一遍界面处理剂（界面剂:水=1:1），强修复材料一次施工面积不宜过大，应分条分块错开施工。

2）修补砂浆摊铺完毕后应采用压抹进行修补。

遇有气泡时应刺破压紧，表面应密实。

立面或顶面的面层厚度大于10 mm 时应分层施工，每层抹面厚度宜为5 mm~10 mm，不大于15 mm。

防冲磨砂浆对墩柱冲刷、磨蚀有较好的作用，但在墩柱受撞击作用时没有耗能效果。

2.3　防冲磨环氧砂浆成品环氧砂浆按环氧树脂:专用固化剂3:1（重量比）充分搅拌后形成C 组分，取C 成分、砂、水泥、滑石粉按1:3:1:0.2的比例充分均匀搅拌，形成成品环氧砂浆。