n流流向向桥桥墩墩的的水水流流受受到到墩墩身身的的阻阻挡挡，桥桥墩墩周周围围的的水水流流结结构构发发生生急急剧剧变变化化，水水流流的的绕绕流流使使流流线线急急剧剧弯弯曲曲，床床面面附附近近形形成成漩漩涡涡，剧剧烈烈淘淘刷刷桥桥墩墩迎迎水水端端和和周周围围的的泥泥沙沙，形形成成局局部部冲冲刷刷坑坑。随随着着冲冲刷刷坑坑的的不不断断加加深深和和扩扩大大，坑坑底底流流速速逐逐渐渐降降低低，水水流流挟挟沙沙能能力力随随之之减减弱弱，上上游游进进入入冲冲刷刷坑坑的的泥泥沙沙与与水水流流冲冲走走的的泥泥沙沙趋趋向向平平衡衡同同时时，冲冲刷刷坑坑底底的的泥泥沙沙逐逐渐渐粗粗化化，坑坑底底粗粗糙糙程程度度增增大大，抗抗冲冲能能力力增增强强，使使水水流流的的冲冲刷刷作作用用与与床床沙沙的的抗抗冲冲作作用用也也趋趋于于平平衡衡，冲冲刷刷随随之之停停止止，局局部部冲冲刷刷坑坑达达到最深。到最深。n冲刷坑外缘与桥墩前端坑底的最大高差，就是最大局部冲刷深度冲刷坑外缘与桥墩前端坑底的最大高差，就是最大局部冲刷深度h hb b。n一一般般冲冲刷刷深深度度是是从从设设计计水水位位至至一一般般冲冲刷刷线线的的最最大大深深度度，而而局局部部冲冲刷刷则则是是从从一一般冲刷线至冲刷坑底的最大深度。般冲刷线至冲刷坑底的最大深度。n根根据据模模型型试试验验资资料料可可知知：桥桥墩墩局局部部冲冲刷刷深深度度h hb b与与冲冲向向桥桥墩墩的的水水流流流流速速V V（以以垂垂线平均流速表示）有关。线平均流速表示）有关。n当当流流速速增增大大到到一一定定程程度度时时，桥桥墩墩迎迎水水面面两两侧侧的的泥泥沙沙首首先先被被水水流流冲冲走走，床床面面开开始冲刷，此时冲向桥墩的流速（垂线平均流速）称为床沙的起冲流速始冲刷，此时冲向桥墩的流速（垂线平均流速）称为床沙的起冲流速V V0 0。 第六章第六章 桥墩和桥台冲刷桥墩和桥台冲刷n6-4 6-4 桥墩局部冲刷桥墩局部冲刷哈工大桥涵水文2局部冲刷n当当V V大大于于V V0 0并并继继续续增增大大时时，河河床床继继续续冲冲刷刷，冲冲刷刷坑坑逐逐渐渐加加深深和和扩扩大大，局局部部冲冲刷深度刷深度h hb b与流速与流速V V呈直线关系增长。呈直线关系增长。n流流速速V V增增大大到到床床沙沙的的启启动动流流速速V V0 0( (垂垂线线平平均均流流速速) )时时，床床面面泥泥沙沙大大量量起起动动，上上游游泥泥沙沙进进入入冲冲刷刷坑坑，有有些些泥泥沙沙将将滞滞留留在在坑坑内内，冲冲刷刷坑坑深深度度的的增增长长将将因因来来沙沙的的补补偿偿而而减减缓缓；因因此此，当当V V大大于于V V0 0并并继继续续增增大大时时，局局部部冲冲刷刷深深度度h hb b与与流流速速V V则则呈呈曲曲线关系。线关系。第六章第六章 桥墩和桥台冲刷桥墩和桥台冲刷哈工大桥涵水文2局部冲刷第六章第六章 桥墩和桥台冲刷桥墩和桥台冲刷n桥桥墩墩局局部部冲冲刷刷深深度度与与很很多多因因素素有有关关，除除冲冲向向桥桥墩墩的的流流速速以以外外，主主要要还还有有桥桥墩墩宽宽度度、桥桥墩墩型型式式、水水深深、床床沙沙粒粒径径等等。局局部部冲冲刷刷坑坑的的范范围围，主主要要决决定定于于冲冲刷刷坑的深度和床沙的休止角。坑的深度和床沙的休止角。n目目前前，桥桥墩墩局局部部冲冲刷刷公公式式是是19641964年年我我国国“桥桥渡渡冲冲刷刷计计算算学学术术会会议议”推推荐荐使使用用的的65-165-1公式和公式和65-265-2公式，符合我国河流的实际情况，得到广泛应用。公式，符合我国河流的实际情况，得到广泛应用。n当当V VV V0 0时，时，n一、沙质河槽：一、沙质河槽：n1 1、65-265-2公式：公式：n当当VVVV0 0时，时，哈工大桥涵水文2局部冲刷n式中：式中：nH Hb b桥墩局部冲刷深度（桥墩局部冲刷深度（m m）, ,为冲刷坑的最大深度；为冲刷坑的最大深度；第六章第六章 桥墩和桥台冲刷桥墩和桥台冲刷哈工大桥涵水文2局部冲刷第六章第六章 桥墩和桥台冲刷桥墩和桥台冲刷哈工大桥涵水文2局部冲刷n续前续前：第六章第六章 桥墩和桥台冲刷桥墩和桥台冲刷哈工大桥涵水文2局部冲刷n65-265-2修正公式：修正公式：第六章第六章 桥墩和桥台冲刷桥墩和桥台冲刷哈工大桥涵水文2局部冲刷n3 3、包尔达可夫公式：、包尔达可夫公式：第六章第六章 桥墩和桥台冲刷桥墩和桥台冲刷哈工大桥涵水文2局部冲刷n铁道部粘土桥渡冲刷研究小组的粘土桥渡冲刷天然资料分析报告中推荐铁道部粘土桥渡冲刷研究小组的粘土桥渡冲刷天然资料分析报告中推荐的公式供参照使用：的公式供参照使用： 第六章第六章 桥墩和桥台冲刷桥墩和桥台冲刷n对于粘性土河床，公路桥位勘测设计规范对于粘性土河床，公路桥位勘测设计规范(JTJO62-91)(JTJO62-91)推荐参照下式计算：推荐参照下式计算：n三、粘性土河床桥墩局部冲刷公式：三、粘性土河床桥墩局部冲刷公式：哈工大桥涵水文2局部冲刷n一、桥台绕流的水流结构一、桥台绕流的水流结构第六章第六章 桥墩和桥台冲刷桥墩和桥台冲刷n6-5 6-5 桥台局部冲刷桥台局部冲刷哈工大桥涵水文2局部冲刷第六章第六章 桥墩和桥台冲刷桥墩和桥台冲刷哈工大桥涵水文2局部冲刷n1、沙性土河床、沙性土河床n桥台冲刷深度随桥台路堤阻水长度桥台冲刷深度随桥台路堤阻水长度LD、被阻水流的深度、被阻水流的深度h和水流弗汝德数和水流弗汝德数Fr有显著关系：有显著关系：第六章第六章 桥墩和桥台冲刷桥墩和桥台冲刷n二、桥台的冲刷计算：二、桥台的冲刷计算：哈工大桥涵水文2局部冲刷n同时发现：冲刷深度受水流与桥轴线交角同时发现：冲刷深度受水流与桥轴线交角( (即：桥台挑角即：桥台挑角) ) 大大小的影响；引入挑角系数小的影响；引入挑角系数CC；n桥台的形状对绕流也有明显的影响；引入系数桥台的形状对绕流也有明显的影响；引入系数C CA A。第六章第六章 桥墩和桥台冲刷桥墩和桥台冲刷哈工大桥涵水文2局部冲刷n则桥台沙性土河床冲刷深度计算公式为：则桥台沙性土河床冲刷深度计算公式为：第六章第六章 桥墩和桥台冲刷桥墩和桥台冲刷n定义挑角系数为：定义挑角系数为：哈工大桥涵水文2局部冲刷n2 2、粘性土河床：、粘性土河床：第六章第六章 桥墩和桥台冲刷桥墩和桥台冲刷哈工大桥涵水文2局部冲刷第六章第六章 桥墩和桥台冲刷桥墩和桥台冲刷n桥下河槽最低冲刷线桥下河槽最低冲刷线n桥台的最低冲刷高程为：桥台的最低冲刷高程为：n桥墩的最低冲刷高程为：桥墩的最低冲刷高程为：n一、计算公式：一、计算公式：n桥桥梁梁墩墩台台处处桥桥下下河河床床自自然然演演变变等等因因素素冲冲刷刷深深度度hh，一一般般冲冲刷刷深深度度h hp p及及局局部部冲冲刷刷深深度度h hb b三三者者全全部部完完成成后后的的最最大大水水深深线线，称称为为桥桥下下河糟最低冲刷线。河糟最低冲刷线。哈工大桥涵水文2局部冲刷三、例题：三、例题：第六章第六章 桥墩和桥台冲刷桥墩和桥台冲刷二、安全埋入深度：二、安全埋入深度：桥梁类别桥梁类别总冲刷深度（总冲刷深度（m）05101520一般大中桥梁一般大中桥梁1.52.02.53.03.5特殊大桥特殊大桥2.02.53.03.54.0基底埋深安全值基底埋深安全值(m)哈工大桥涵水文2局部冲刷