桥涵水文桥墩冲刷的检测监测和防护

大桥防冲刷施工方案一、工程背景与目标随着交通运输的发展，大桥在国民经济中扮演着越来越重要的角色。

然而，水流冲刷是威胁大桥安全的重要因素之一。

为了有效防止大桥基础结构受到水流的冲刷破坏，保证大桥的长期安全使用，本施工方案旨在制定一套科学、合理、可行的防冲刷措施。

二、施工前准备工作对大桥周边环境进行详尽的地质勘察，掌握河床、水流速度、水位变化等基础数据。

根据勘察结果，制定具体的防冲刷设计方案，明确防护范围、材料选择及施工方法等。

组建专业的施工队伍，确保施工人员熟悉施工方案，掌握相关操作技能。

准备施工所需的材料、设备和工具，确保施工质量。

三、防冲刷材料选择选择抗冲刷性能强、耐久性好的材料，如高强度混凝土、耐磨橡胶等。

同时，考虑材料的环保性，优先选择环保型材料。

四、施工方法与步骤清理桥墩周边河床，确保施工面平整、无杂物。

在桥墩周边设置防护结构，如安装防护网、浇筑防护混凝土等。

根据设计方案，在桥墩基础部位施加防冲刷材料，确保防护层均匀、密实。

施工完成后，进行质量检查，确保防护效果达到预期要求。

五、质量控制与安全措施制定详细的质量控制标准，对施工过程中的每个环节进行严格把关。

加强施工现场安全管理，确保施工人员遵守安全操作规程，防止安全事故发生。

六、施工进度安排根据工程实际情况，合理安排施工进度，确保施工按计划有序进行。

同时，预留一定的时间用于后期维护与监测。

七、环境保护措施施工过程中产生的废弃物、废水等要妥善处理，避免对环境造成污染。

优先选择环保型材料，减少对环境的影响。

八、后期维护与监测定期对大桥防冲刷结构进行检查，及时发现并处理潜在问题。

建立长期监测机制，对大桥基础的冲刷情况进行实时监测，确保大桥安全。

通过本施工方案的实施，可以有效提高大桥的防冲刷能力，保障大桥的长期安全使用。

同时，施工过程中注重环境保护和安全管理，确保工程质量和人员安全。

后期维护与监测工作的开展，将进一步保障大桥的安全稳定。

桥梁桥墩监测方案1. 引言随着城市化进程的加速和交通网络的扩展，桥梁作为重要的交通基础设施扮演着至关重要的角色。

为保障桥梁的安全运行和延长使用寿命，桥梁桥墩的监测显得尤为重要。

本文将介绍一种桥梁桥墩监测方案，旨在实现对桥墩结构的实时、准确的监测与评估。

2. 监测目标桥梁桥墩的监测目标主要包括以下几个方面：1.桥墩的运行状态：通过监测桥墩的位移、变形等数据，了解桥墩的运行状态，判断是否存在异常情况。

2.桥墩的结构健康度：通过监测桥墩的应力、振动等数据，评估桥墩的结构健康度，判断是否存在安全隐患。

3.桥墩的环境影响：通过监测桥墩周围环境的温度、湿度等数据，了解桥墩所处环境对其影响情况。

3. 监测方案3.1 监测仪器选择在桥梁桥墩监测方案中，需要选择合适的监测仪器来获取相关数据。

以下是常用的桥梁桥墩监测仪器：1.位移传感器：用于测量桥墩的位移变化，常见的有测微计、激光测距仪等。

2.应力传感器：用于测量桥墩的应力变化，常见的有应变片、压阻式传感器等。

3.振动传感器：用于测量桥墩的振动情况，常见的有加速度传感器、振动传感器等。

4.环境监测仪：用于监测桥墩周围环境的温度、湿度等数据，常见的有温湿度传感器、光照传感器等。

根据实际监测需求和预算限制，可以选择合适的监测仪器进行配置。

3.2 数据采集与处理在桥梁桥墩监测方案中，数据采集与处理是非常关键的环节。

以下是一般的数据采集与处理步骤：1.数据采集：利用选定的监测仪器实时采集桥墩的位移、应力、振动等数据。

采集频率要根据监测目标和实际情况进行合理设置。

2.数据传输：将采集到的数据通过无线传输方式传送至监测中心，保障数据的实时性和准确性。

3.数据处理：对采集到的数据进行滤波、去噪等处理，提高数据的可用性和可靠性。

4.数据分析：根据监测目标，对处理后的数据进行分析，提取有用的信息，评估桥墩的状态和健康度。

5.数据可视化：将分析结果以图表、曲线等形式展示，便于用户直观地了解桥墩的监测情况。

常见的桥墩防护措施及其优缺点桥墩是支撑桥梁的重要部分，其稳定和安全性对于桥梁的使用和维护至关重要。

为了保护桥墩免受外力的损害，常见的桥墩防护措施有护坡墙、护车挡墙、橡胶防护墩、碎石填充、河堤加固等。

本文将对这些常见的桥墩防护措施及其优缺点进行详细介绍。

首先，护坡墙是一种常见的桥墩防护措施。

护坡墙是由混凝土和钢筋等材料构成的，在桥墩的周围修建起来，以保护桥墩免受河流水流冲击和土壤侵蚀的影响。

护坡墙的优点是结构稳定，能有效地抵御外力的冲击，同时能够减少桥墩被水流冲刷的可能性。

然而，护坡墙建造成本较高，且对于桥梁的美观会产生一定的影响。

其次，护车挡墙是一种常见的桥墩防护措施。

护车挡墙是由混凝土或金属材料构成的，通常设置在桥墩的两侧或桥梁的进口处，以提高桥墩的可见度和行车安全性。

护车挡墙的优点是结构坚固，能有效地抵御车辆撞击，起到保护桥墩的作用。

然而，护车挡墙一般较为坚硬，一旦车辆发生撞击，可能会造成严重的事故和人员伤亡，对于交通流量较大的桥梁，需谨慎选用。

另外，橡胶防护墩是一种常见的桥墩防护措施。

橡胶防护墩是由橡胶材料制成的，可设置在桥墩周围或桥梁的进口处，以缓冲车辆的撞击力，保护桥墩免受损害。

橡胶防护墩的优点是安装和拆除方便，不会对桥梁结构造成破坏，同时能有效地减轻车辆碰撞时的冲击力。

然而，橡胶防护墩容易老化和变形，使用寿命较短，需定期更换。

此外，碎石填充也是一种常见的桥墩防护措施。

碎石填充是将碎石堆积在桥墩的周围，以消散水流的冲击力，减少桥墩被冲刷的可能性。

碎石填充的优点是成本低、易于施工，能有效地防止土壤侵蚀和水流的冲击。

然而，碎石填充易于被河流冲刷，可能会导致碎石流失，对于水流较大的桥梁，效果有限。

最后，河堤加固是一种常见的桥墩防护措施。

河堤加固是通过对桥梁所在河堤进行加固措施，以减少河流的侵蚀和冲击力，提高桥墩的稳定性和安全性。

河堤加固的优点是防护范围广，能够减小河流对桥梁造成的冲击力，同时可以提高河道的稳定性。

桥墩冲刷实验一、实验目的：桥梁是道路跨越河流的主要形式，它起到保障公路运输畅通和排泄洪水的作用。

但近年来由于城市建设规模的发展，建筑工程的沙石用量剧增，邻近城区的河道采沙对跨河工程的安全造成了很大威胁。

在桥梁的水毁事件中，桥墩冲刷是最主要的原因，冲刷严重影响着桥梁的整体稳定。

本实验旨在通过创新的手段对实际工程中河流冲刷桥墩进行实验模拟，探讨测量桥墩周围冲刷地形的方法，并提出相对比较理想的保护桥墩措施，确保流水经过桥墩时对其周围的泥沙产生较小的影响。

从而为实际防治桥梁水毁提供实验依据，达到保护桥墩基础、维护桥墩稳定的目的。

二、实验原理：1. 本实验为模型砂启动流速试验，模型冲刷历时t=3h。

2. 当桥墩冲刷坑内存在水体时，水体与坑壁上泥砂的交界线即为桥墩冲刷坑与水面高度相对应高程的等高线。

利用这一原理，通过拍摄不同水面高度下的水面与泥砂的交界线，我们可以得到不同高程下的冲刷坑等高线。

3、桥墩的冲刷引起桥墩冲刷的主要原因有两个：一是由于桥墩阻水而在墩前形成壅水产生下移螺旋流，立轴漩涡体系向下游传播发展，在桥墩下游形成回流区，该回流区的流动是有旋流动，漩涡的中心形成真空，卷起泥沙带往下游，从而导致河床下切；二是由于桥墩阻水形成侧向绕流产生马蹄形螺旋流淘刷两侧地形，从而导致桥群周围床面的冲刷，在马蹄形漩涡的作用下，桥墩周围河床上的泥沙被冲起带向下游，逐渐形成冲刷坑。

当冲刷坑发展到一定深度时，水流能量减弱，冲刷逐渐停止。

因此，冲刷坑的形成是由局部水流条件的改变引起的。

三、实验内容和步骤（一）实验前准备1．矩形、圆柱桥墩模型的制作。

2、在槽的中部填入实验沙，两端用挡板固定，适当捣实使沙平整且挡板和沙坑高度一致。

调节升降轮9使10水位控制板升高到与水平线成60°左右位置。

3、流量调节与控制。

插上电源，先用阀2控制流量，保持水流平稳缓慢上升，让水流慢慢浸过沙坑。

同时仔细观察沙坑在水流下平整度，对局部不平稳处应及时调整。

农村公路桥梁墩台冲刷防护加固设计分析许光华（四川省蜀桥公路勘察设计有限公司，四川 成都 610041）摘 要：近些年随着农村经济的发展，其公路桥梁规模逐渐增加，特别是很多中小型桥梁建设越来越多。

但是这些桥梁墩台往往会受到河流的严重冲刷而造成桥梁基础埋深较浅、裸露甚至悬空的情况，严重影响到桥梁的安全性和稳定性，所以需要对其实施相应的加固处理。

本文主要分析农村公路桥梁墩台病害及原因所在，在此基础上提出相应的防护加固设计内容，希望能够对相关人士有所帮助。

关键词：农村公路桥梁；墩台；防护加固随着新农村战略的深入实施，农村公路桥梁建设规模有了飞速发展，特别是对于某些山区建设了大量公路桥梁。

但是这些农村公路桥梁墩台等位置非常容易受到河流长期冲刷而发生破坏，引发桥梁基础不稳定，使得桥梁下部结构承载能力大大降低，严重时甚至会造成桥梁的坍塌。

所以对农村公路桥梁墩台实施防护加固是非常重要的，是确保其稳定运行的关键。

1 桥梁墩台冲刷的基本概述桥梁墩台的设置必然会对原有河流流通情况造成影响，造成水流速度、路径等发生改变，这也会对桥梁墩台造成冲刷。

总的来说，桥梁冲刷可以分成“自然演变冲刷”、“局部冲刷”、“一般冲刷”等不同类型，第一，自然演变冲刷。

主要是指由于河道泥沙不均衡所造成的冲刷问题，按照时间的不同可以将自然演变冲刷分成“短期”以及“长期”等不同类型，其中短期演变冲刷主要指的是短时间内桥梁墩台受到严重的水流冲刷，而长期演变冲刷就是指桥墩受到河道长期自然形式的冲刷。

第二，局部冲刷。

主要是指因为建设水工结构物所引发的冲刷问题，此种冲刷方式往往会造成桥台以及桥梁基础受到破坏，从而引发桥梁水毁问题。

此种冲刷往往会受到流体特征、河床特性、桥台特征等方面的影响；第三，一般冲刷。

主要是指河道收缩断面的冲刷，一旦桥孔上游水体从桥孔迅速流过就会引发桥孔下部断面发生束缩的情况，一旦桥孔过流面积下降就会造成水流加速，从而造成较为严重的冲刷[1]。

水流对桥墩的冲刷的初步认识及水毁防治水流对桥墩的冲刷的初步认识及水毁防治前言随着我国公路桥梁建设规模提高，数量增加,以及自然灾害，特别是洪水，泥石流等对公路桥梁破坏严重的的自然灾害频发，造成桥梁水毁灾害不断发生。

在公路工程中, 桥梁是跨河构造物, 由于桥梁直接遭遇洪水的冲击, 发生水毁的概率较高, 造成严重损失。

桥梁一旦发生水毁, 轻者使墩台发生沉陷、裂缝; 重者冲断引道, 冲垮全桥, 使交通中断, 给公路运输造成严重损失。

结合我们的专业特色，以及在模拟桥墩冲刷实验的基础之上，我们小组对桥墩的冲刷问题及水毁的预防与治理措施做如下的初步认识。

正文桥梁水毁的原因主要有以下几个方面在造成桥梁水毁的重大事故中，占绝大多数的是由于排洪与输沙不畅导致桥前大量壅水造成桥下严重冲刷、桥基埋深不够受冲发生沉陷或倒塌、桥基附近土层抗冲性差而未能防护到位等原因。

宝成铁路石亭江铁路大桥综上所述，特大洪水暴雨等引起的桥基局部冲刷是桥梁破坏的罪魁祸首，洪水引起的桥基局部冲刷是引起桥梁破坏的首要原因，对此世界各国高度重视，每年都要投入大量的人力、物力和财力进行水毁抢修和修复，然而即使这样也已经付出了沉痛的代价甚至是宝贵的生命。

必须防患于未然，变被动为主动，因此研究桥墩的局部冲刷对于桥梁的稳定性及工程的安全性至关重要。

因此我们结合专业特色，通过理论分析与实验验证，对桥墩的冲刷机理做了如下初步认识。

1.水流的冲淤分析天然河道中的水流一般都是程度不同的紊流。

由于天然河床的多变性, 使得河道中的水流瞬息万变, 由无数个互相作用的小漩漓沿着河床螺旋式向下流动。

水流和河床间长期互相作用的结果, 使河床发生了冲刷和淤积现象。

水流运动是一种机械运动, 它必然遵循自然界中一切机械运动规律。

所以水流和河床长期互相作用的结果, 使河床一部下凹称之为冲刷, 另一部分凸起称之为淤积。

那么水流是怎样进行冲刷的呢？水流运动对河床产生一个冲击力，冲击力的大小取决于水流的流速和流量。

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：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。

冲刷对桥墩安全性的影响研究摘要：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。

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。

研究结果显示，桥墩周围的局部冲刷深度与河床土粒径和墩前行近流速有明确的影响关系，影响曲线还显示当平均粒径较小，或墩前行近流速较大时影响尤为强烈;水下探测的结果显示各墩都发生了不同程度的冲刷破坏，以4#墩最为严重;基底冲刷淘空面积对桥墩各检算项目都有明确的影响，且随着冲刷的加剧，墩顶弹性水平位移和基底合力偏心矩首先达到容许值，此时各墩的冲刷淘空面积占基底总面积的百分比大致都在20%以内，而有限元分析的结论与此基本一致;冲刷防护的理论和实践都在不断取得进展，而现有各种冲刷防护工程措施都有其特点和适用条件，应依据水流条件、河床条件和水下探测结果选择具体防护措施。

关键词：桥墩，水下探测，局部冲刷，冲刷防护1 引言 (2)1.1研究背景 (2)1.2研究必要性 (3)1.3研究内容与意义 (2)2文献综述 (4)2.1局部冲刷及其影响因素 (4)2 .2水下探测方法研究 (7)2.3桥墩冲刷防护研究 (9)3桥墩局部冲刷机理3.1墩周流场的旋涡体系3.2墩前下降水流的冲击作用3.3水流受桥墩的压缩作用4局部冲刷防护措施4.1冲刷防护原理4.2冲刷防护方法5冲刷对桥墩安全性的影响研究 (36)5.1沉降计算理论 (36)5.1.2变换域控制方程..........................，. (38)5.1.3变换域中的解 (41)5.1.4物理域中的解 (42)5.1.5闭合形式的调和函数 (46)5.2横观各向同性条件下的沉降计算 (49)5.2.1计算方法 (49)5.2.2计算过程与结果 (51)5.3冲刷对桥墩安全性的影响分析 (52)5.3.1冲刷对墩顶的弹性水平位移的影响 (52)5.3.2冲刷对桥墩倾覆稳定性的影响 (54)5.3.3冲刷对基底压应力的影响 (55)5.3.4冲刷对合力偏心矩的影响 (56)5.3.5总结 (56)5.4地基参数对桥墩冲刷稳定性的影响分析 (57)5.4.1各向异性比对桥墩冲刷稳定性的影响 (57)5.4.2压缩模量对桥墩冲刷稳定性的影响.......................................，. (58)1 引言1.1研究背景冲刷是引起桥梁墩台失稳破坏的主要因素之一，近年来发生了不少因冲刷而导致的桥梁毁坏事件，造成了巨大的人员和财产损失。

苏通长江公路大桥桥墩基础冲刷防护工程监测分析摘要：苏通长江公路大桥北引桥墩基础冲刷防护工程和主4（68#）东北角补抛修复工程于2017年6月完工，为了解桥墩基础冲刷防护工程实施后的防护效果，开展了桥区防护工程河床冲淤监测分析工作，结果表明：（1）2017年6月~2020年4月期间，48#~64#北引桥墩防护区内总体呈现“洪冲枯淤”的特征，年际间冲淤变幅总体较小，防护体总体保持稳定；（2）2008年5月桥梁运营以来，主4（68#）桥墩防护区核心区及永久区东北角区域发生局部冲刷，但冲刷面积占防护区总面积比重较小，对防护区整体稳定影响较小；2017年6月护坦区东北角经补抛修复后，目前防护体保持稳定。

（3）2008年5月桥梁运营以来，主5（69#）桥墩各防护区约80%以上区域地形变化幅度在-1.0~1.0m之间，冲淤变化幅度很小，防护体保持稳定。

关键词：航道；整治效果；滩槽演变；航道条件苏通长江公路大桥位于长江下游澄通河段的徐六泾节点段，连接江苏省的苏州（常熟）市与南通市，于2008年5月建成通车。

桥位所在的长江口徐六泾节点段，水深流急，且近年来桥区北侧沿岸实施了众多围垦工程，局部水动力条件发生了一定的改变，加之桥墩周围由于壅水和绕流，易产生剧烈的局部冲刷。

2016年，根据北侧引桥及主4（68#）桥墩局部冲刷情况，江苏苏通长江公路大桥有限责任公司组织实施了47#~68#桥墩局部冲刷防护工程，于2017年6月完工。

为了解桥墩基础冲刷防护工程实施后的防护效果，开展了桥区防护工程河床冲淤持续监测分析工作。

1 监测概况苏通长江公路大桥基础冲刷防护工程实施后，每年洪、枯季开展持续的监测分析工作，监测范围如图1所示，具体监测内容如下：（1）在苏通长江公路大桥桥轴线附近进行多波束扫侧，具体范围及比尺为：47#~67#、70#~80#桥墩桥轴线上、下游各80m（北侧至围堤前沿），测量比尺为1：200；68#（主4）、69#（主5）桥墩周边700×700m，测量比尺为1：500，总测量面积约1.4km2。

上游修建水利枢纽后既有桥渡的冲刷分析及防护加固的开题报告一、选题的背景和意义随着水利事业的发展，上游修建水利枢纽已成为一种常见的治水措施。

但是，对于这类水利枢纽的建设，往往会影响到上游区域的自然环境，导致河道淤积、水流剧变等问题的发生。

其中，对于桥渡的冲刷是常见的问题，如果不及时进行防护加固，将会对桥梁的安全造成威胁，甚至可能导致交通事故的发生。

因此，本文选取上游修建水利枢纽后既有桥渡的冲刷分析及防护加固作为课题，旨在通过对该问题的深入研究，提出有效的防护加固方案，以保障桥梁的安全和交通的畅通。

二、研究方法和步骤1.资料收集和整理：通过查阅文献、调查研究现场，收集关于水利枢纽建设对上游桥渡冲刷的影响，以及目前防护加固措施的实施情况等相关资料，进行整理总结。

2.现场勘察和技术分析：通过实地勘察，对受到水利枢纽建设影响的桥渡进行全面的测量和检查，分析其受损程度和长期的变化趋势。

同时，对冲刷原因进行技术分析和评估，包括水流速度、水流方向、河床形态等因素的影响。

3.防护加固方案的设计：在对现场勘察和技术分析的基础上，进行防护加固方案的设计和制定。

这包括结构设计、材料选择和工艺流程等方面的考虑，以及根据实际需求进行成本估算。

4.防护加固的实施：根据设计方案进行具体工程实施，包括安装防护设施，进行坍塌土方加固，补充路堤石料等操作，以确保桥梁的安全和交通的畅通。

5.测试和监测：在加固工程完成后，进行相关的测试和监测工作，以确保加固效果符合设计要求。

这包括对水流、土体变化等因素进行监测和测试，并根据实际情况对加固措施进行调整和改进。

三、预期成果及应用价值本文的研究成果将包括以下几个方面：1.对于水利枢纽建设对桥渡冲刷的影响进行全面评估，总结出其主要原因和演化特点。

2.针对性地制定出一系列的防护加固方案，提出具体的加固设施和材料选择方案等，为该问题的解决提供科学依据。

3.通过实施防护加固方案，对桥梁的安全起到积极的保护作用，可以避免一些交通事故的发生。

冲刷、流速监测及研究方案1、监测意义：官渡黄河大桥作为三公司乃至一公局施工的第一座跨越黄河的桥梁（主桥），意义重大，如何优质高效的完成所有施工任务，为后续黄河类似工程施工提供宝贵经验是我们义不容辞的责任。

水文、地质作为栈桥、钻孔平台、钢围堰等大临结构设计、施工的基础资料，重要性不言而喻，2、监测组织结构为确保本工程施工期间桥位处黄河冲刷、流速监测及研究的顺利进行，项目部计划成立黄河水深、冲刷、流速、含沙量、过水断面等监测及研究小组，成员如下：组长：王华东副组长：李庆华、董政、赵中连、魏军辉、郭炳瑞组员：周福彪、王宇、周建军、王睿、许佳、周洪培、韩伟、刘军、吴振3、监测的目的（1）、官渡黄河大桥横跨黄河两岸，桥址处河床面较窄，北侧为冲积滩地，南侧为控导工程，冲刷深度较大，水位较深。

为保证官渡黄河大桥施工期间栈桥、墩位平台、钢围堰等大临设施的安全，需定期对桥位处河床的冲刷情况进行监测。

同时通过数据整理、分析找出水深与冲刷深度之间的关系，为项目、公司、局类似工程提供依据。

（2）、研究流速、水深与冲刷之间的关系流速、水深与冲刷监测的准确能够为大临设施的设计提供可靠的依据，同时水深、流速、泥沙粒径、泥沙起到流速等又是决定冲刷深度的主要因素，弄清他们之间的实际关系至关重要。

4、监测准备工作工作时需配备一艘船只和专用的检测杆、水深检测仪、流速检测仪等，检测杆长度为15米，并标刻标尺，下端设置一锤砣。

最好加工成可拆装式的，以便于运输和使用。

同时确定观测位置、观测频率、人员分工等。

5、冲刷监测周期由于黄河为游荡性河流，河道摆动、冲刷频繁，需加强桥位处水位和河床冲刷的监测，依据水位标高和水的流速变化情况调整冲刷监测频率和周期。

枯水期一般一天监测一次，只监测主河槽；汛期（含3月桃花汛6月底调水调砂）一般一天监测三次，监测所有过水断面，并做好监测记录。

6、冲刷监测的方法①监测位置：栈桥83#、81#、80#、79#、77#、76#、74#、66#、61#、59#、57#墩位处（其中在83#和57#墩上游侧钢管桩上设有标尺）。

关于桥墩基础冲刷实时监控系统的几点建议通过查阅大量文献资料和市场调研，近年，桥墩基础实时冲刷技术较多，主要包括双探头式检测方法、固定式的超声检测方法。

从可操作性和适应性范围比较，认为声学技术在桥墩基础冲刷监控方面比较可行且易操作，但桥墩处水文、地质环境复杂，需要解决以下几个难题：1.检测范围：因桥墩结构形状不一，地质条件复杂，桥墩基础冲刷范围、位置不一，因此，为全面真实掌握冲刷的真实性，需对桥墩基础不同位置实施面域范围动态检测，类似多波束，而不能是单波束那样只能单点测深，可避免局部基础掏空而又未检测到位的情况。

2.检测精度：桥墩处水流会在桥墩周围产生旋涡，使得水流具有高紊动和高流速特性，尤其在流速较大情况下，冲击力很大，流向复杂，如下图所示：图1 桥墩周边水流作用示意图受桥墩周边水流复杂性影响，一是水流夹杂气泡，可能会形成声波反射面，影响产生检测精度；二是水流中夹杂泥沙、石子等杂物撞击桥墩、相互摩擦等会产生各种杂声，是否对超声检测精度带来影响；三是在高速水流作用下，冲刷坑范围内部的泥沙、石子处于悬浮状态，若达到一定密度，声波检测时，反射面可能会在某个砂石面上，而不是冲刷坑底，造成检测数据不精确。

3.超声探头的安装和稳定性：桥墩基础结构形式有扩大基础、沉井、钻孔桩等形式，并且均位于水下，因铁路桥墩墩身形式大多数为下粗上细的锥形，因此，如何将超声探头安装在基础下部，达到安全稳定要求，是能避免水流冲刷颤动影响，同时安装要能够保证垂直检测。

4.性价比：目前桥墩基础冲刷技术研制方向较多，成果也较多，但未广泛用于汛期的实时监测，一是安装难度大或部分位置难于安装；二是检测精度、范围相对较低；三是设备费用较高。

因此，该设备必须相对成本较低，安装简便，多次周转使用，且检测范围、精度高。

其他：1.声速修正。

2.回波信号强度。

洪水期间，水的含沙量极大，超声波强度大大消减，实际到达接收端的信号强度非常微弱。

3.探头在水中工作的安全性。

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。