石籠橋墩水毀模式試驗與數(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,但在現(xiàn)實應(yīng)用中仍有水毀事件發(fā)生。以某山區(qū)石籠橋為例,從河沙沖刷形態(tài)和水流流場入手,運用模型實驗和數(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。

在九環(huán)東線平武境災(zāi)毀恢復(fù)工程中這種由混凝土鉛絲建造的四角體結(jié)構(gòu)應(yīng)用 較多,它能夠有效地保護路基臨河側(cè)邊坡土體不被河水沖刷?鉛絲石籠能夠不斷 的排列并形成一排,同時也減小了單純由混凝土建造的重量,這樣的結(jié)構(gòu)在安裝 和建造方面也很方便?建造時通常用制作好的四角體,來保護河岸土層,鞏固河 道穩(wěn)定?

,修建出計劃工程需要的大概形狀?在計劃施工的地點鋪設(shè)土工布,在 土工布的上面修建出高10 厘米的保護層,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)壓實修建好后,四角體上的鉛絲 石籠要按照計劃的順序擺放?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?

第三,在進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 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籠體的受力情況? 通常修建保護河道工程后,水下的基層會因水流的不斷沖擊?河道底部的泥土不 斷流失而造成河床不斷變深,從而對工程造成破壞?所以在工程修建時將石籠延 伸出坡腳部分,滿足河床沖擊至低高程時排體坡度仍能保持其穩(wěn)定性,延長其 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，也會使用鋼筋鉛絲石籠。根據(jù)截流計算成果，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，為每個區(qū)域準備相應(yīng)數(shù)量的鋼筋鉛絲石籠等截流材料。在截流施工時，行左岸預(yù)進占，預(yù)進占完成后，戧堤龍口采用鉛絲石籠順水流裹頭防護，在龍口合龍過程中，鋼筋鉛絲籠通過相應(yīng)的機械設(shè)備運輸并拋投至龍口 ，確保截流施工的順利進行。桐子壕航電工程在左岸護岸和龍口保護中使用鉛絲石籠，既滿足施工需求，又取得良好經(jīng)濟效益 。

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。其制作和運輸便捷，可根據(jù)施工現(xiàn)場運輸工具的尺寸，合理設(shè)計石籠規(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)實際情況靈活調(diào)整，如在截流時采用鉛絲石籠串的方式應(yīng)對特殊水流狀況 。從經(jīng)濟角度看，它能充分利用當(dāng)?shù)厥腺Y源，降低工程成本。