石籠橋墩水毀模式試驗(yàn)與數(shù)值模擬研究
石籠作為一種新型橋墩應(yīng)用結(jié)構(gòu)具有綠色環(huán)保、成本低廉的特點(diǎn),但在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中仍有水毀事件發(fā)生。以某山區(qū)石籠橋?yàn)槔?從河沙沖刷形態(tài)和水流流場(chǎng)入手,運(yùn)用模型實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬手段探討石籠橋墩沖刷水毀的破壞模式。結(jié)果表明：沿水平面垂直于水流方向的側(cè)移變化和河沙掏空的橋墩前傾是導(dǎo)致橋墩破壞的主要原因,在橋墩一側(cè),橋墩尾端沖刷形態(tài)寬度與橋墩寬度之比為1.1,大沖刷深度位置距離橋基寬度與橋墩寬度之比為0.1~0.15；橋墩前部的集中受力對(duì)其整體性安全威脅較大。

某工程處于四川盆地向青藏高原過(guò)渡的東緣地帶,海拔多在2300~2800m 之 間,由于奪補(bǔ)河?火溪河?涪江流經(jīng)區(qū)內(nèi),河道曲折?深切于崇山峻嶺之中,河 谷狹窄,谷坡陡峭?由于施工周期短,造價(jià)受限等因素,造成如果單一采用混凝 土或漿砌片石防護(hù)工程勢(shì)必會(huì)使工程存在很多弊病,對(duì)公路的使用壽命造成嚴(yán)重 的影響?然而混凝土鉛絲石籠四角體在這方面有良好的性能?鉛絲石籠可以有效 的減緩河水的流動(dòng)速度,因?yàn)殂U絲石籠中裝填的的石塊大多為石英石材質(zhì),在對(duì) 抗水體腐蝕方面有著不錯(cuò)的效果?同時(shí)石塊的表面十分的粗糙,因此鉛絲石籠才 能夠有效的降低河水的流動(dòng)速度?目前為止,建造好的防護(hù)工程從運(yùn)行到現(xiàn)在沒(méi) 有發(fā)生過(guò)任何險(xiǎn)情,并且還增加了河水的流量?使用這種混凝土鉛絲石籠不僅能 夠節(jié)約建造成本?工程質(zhì)量同時(shí)還能夠節(jié)約工程建造所需要的時(shí)間,因此這 種過(guò)硬的技術(shù)值得推廣?

,安裝反濾布?由鉛絲石籠制作出來(lái)的保護(hù)岸坡水下部分的岸坡工程, 通常要在其底部安裝反濾布,從而增強(qiáng)水下部分工程的抗水?抗腐蝕能力,在鉛 絲石籠底層使用的反濾布通常為無(wú)紡織土工布,而上層通常采用編織布以防止鉛 絲及尖銳的石塊刺破無(wú)紡織土工布?使用土工布作為反濾布的原因是其成本較低 同時(shí)又能夠滿足作為反濾布的條件?土工布能防止河底的泥土因?yàn)樗臎_刷而流 失從而造成對(duì)工程破壞,同時(shí)又能河水能夠透過(guò)反濾布,避免水下部分工程 因受到的壓力過(guò)大而對(duì)整個(gè)工程的穩(wěn)定性造成破壞?土工布具有一定的強(qiáng)度,其 質(zhì)量也能夠滿足施工要求,是作為反濾布的佳選擇?

第三,在進(jìn)行施工方案的制定之定要查清河道的地形及復(fù)雜的河水流動(dòng) 情況,從而判斷石籠在水中所受到的腐蝕情況和因水流沖擊對(duì)籠體的受力情況? 通常修建保護(hù)河道工程后,水下的基層會(huì)因水流的不斷沖擊?河道底部的泥土不 斷流失而造成河床不斷變深,從而對(duì)工程造成破壞?所以在工程修建時(shí)將石籠延 伸出坡腳部分,滿足河床沖擊至低高程時(shí)排體坡度仍能保持其穩(wěn)定性,延長(zhǎng)其 使用年限?因此在修建之前要考慮以上幾部分的因素?

其他工程應(yīng)用案例：在一些大壩導(dǎo)截流工程中，也會(huì)使用鋼筋鉛絲石籠。根據(jù)截流計(jì)算成果，劃分不同的截流區(qū)域，如非龍口 Ⅰ 區(qū)、非龍口 Ⅱ 區(qū)、龍口 Ⅲ 區(qū)等，為每個(gè)區(qū)域準(zhǔn)備相應(yīng)數(shù)量的鋼筋鉛絲石籠等截流材料。在截流施工時(shí)，行左岸預(yù)進(jìn)占，預(yù)進(jìn)占完成后，戧堤龍口采用鉛絲石籠順?biāo)鞴^防護(hù)，在龍口合龍過(guò)程中，鋼筋鉛絲籠通過(guò)相應(yīng)的機(jī)械設(shè)備運(yùn)輸并拋投至龍口 ，確保截流施工的順利進(jìn)行。桐子壕航電工程在左岸護(hù)岸和龍口保護(hù)中使用鉛絲石籠，既滿足施工需求，又取得良好經(jīng)濟(jì)效益 。

應(yīng)用優(yōu)勢(shì)：鋼筋鉛絲石籠在截流工程應(yīng)用中具備多方面優(yōu)勢(shì)。它能適應(yīng)復(fù)雜水流條件，在大落差、大流量環(huán)境下，有效抵御水流沖刷，保障截流戧堤穩(wěn)定。其制作和運(yùn)輸便捷，可根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)輸工具的尺寸，合理設(shè)計(jì)石籠規(guī)格，如在柬埔寨桑河二級(jí)水電站工程中，依據(jù) 20t 自卸車車廂尺寸確定石籠大小，便于水平運(yùn)輸。而且施工操作簡(jiǎn)單，裝填石料后即可投入使用，還能根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)整，如在截流時(shí)采用鉛絲石籠串的方式應(yīng)對(duì)特殊水流狀況 。從經(jīng)濟(jì)角度看，它能充分利用當(dāng)?shù)厥腺Y源，降低工程成本。