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)工程勢必會使工程存在很多弊病,對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 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速度?目前為止,建造好的防護(hù)工程從運(yùn)行到現(xiàn)在沒 有發(fā)生過任何險(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 種過硬的技術(shù)值得推廣?

,修建出計(jì)劃工程需要的大概形狀?在計(jì)劃施工的地點(diǎn)鋪設(shè)土工布,在 土工布的上面修建出高10 厘米的保護(hù)層,將石籠修建為圓弧形狀,抵抗河水的沖 刷?工程建造中的是要保持石籠的大小適當(dāng)和佳的位置?修建的混凝土四 角體要能夠與河水流動的情況相適應(yīng)?四角體經(jīng)壓實(shí)修建好后,四角體上的鉛絲 石籠要按照計(jì)劃的順序擺放?一般來說,石籠在水下的坡度比例為1:2,寬度為 77 厘米,水面以上的石籠覆蓋河坡的寬度為70 厘米?在修建過程中,石籠的銜接 要緊密才能發(fā)揮其應(yīng)有的作用?

第二,石籠的籠體是采用特質(zhì)的鉛絲制作而成的網(wǎng)格籠體?四角體內(nèi)部用合 適的石塊填充,填充的密度要合理,便于石籠將松散的石塊連成一個(gè)整體?在石 籠之中增加鋼筋,并用鉛絲將石籠串聯(lián)成為一個(gè)整體,增強(qiáng)了鉛絲石籠的抗拉性, 同時(shí)也加強(qiáng)了其對水流的沖刷抵抗能力;在石籠受力較重的區(qū)域用混凝土建造成 四角體可以有效地防止石籠因沖刷而移動?

其他工程應(yīng)用案例：在一些大壩導(dǎo)截流工程中，也會使用鋼筋鉛絲石籠。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)，在龍口合龍過程中，鋼筋鉛絲籠通過相應(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：鋼筋鉛絲石籠在截流工程應(yīng)用中具備多方面優(yōu)勢。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。