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路基局部冲刷深度研究进展

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公路交通技术 2005年第2期21卷 23-25,63页

作者：魏清华刘丽重庆交通学院重庆市400074

沿河路基冲刷是公路水毁的一个重要类型,而最大冲刷深度将直接影响沿河路基的安全。在对沿河路基局部冲刷机理的分析基础上,综合各家局部冲刷深度公式,评述其优缺点,指出现在存在的诸多问题。

关键词：局部冲刷深度研究进展最大冲刷深度沿河路基公路水毁路基冲刷直接影响分析基础冲刷机理优缺点

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沿河路基三维数值模拟分析

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华北水利水电大学学报（自然科学版） 2021年第4期42卷 77-82页

作者：赵俊刚全炳欣郭向红贺丽丽山西省交通建设工程质量检测中心(有限公司) 山西太原030012 山西省交通规划勘察设计院有限公司山西太原030012 太原理工大学山西太原030012

对河道水流水力学特性变化及冲刷特性进行研究,确定沿河公路路基冲刷最大深度,对保障沿河公路安全有重大意义。运用物理模型试验设置河床质,在分析路基冲刷沿程分布特征和流量及弯道角度对路基冲刷影响的基础上,通过模拟临河公路路基冲... 详细信息

对河道水流水力学特性变化及冲刷特性进行研究,确定沿河公路路基冲刷最大深度,对保障沿河公路安全有重大意义。运用物理模型试验设置河床质,在分析路基冲刷沿程分布特征和流量及弯道角度对路基冲刷影响的基础上,通过模拟临河公路路基冲刷沿程变化,建立沿河公路路基冲刷三维数值模型,采用FLOW-3D对其进行求解,模拟出河道沿程各点冲刷深度。结果表明,水流特性及河道冲刷实测值与模拟值符合度均较高,该方法可为沿河公路路基冲刷深度确定提供理论支持。

关键词：数值模拟路基冲刷三维沿河路段

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山区沿河公路路基填料水力侵蚀特征试验研究

山区沿河公路路基填料水力侵蚀特征试验研究

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作者：王凡超东南大学

学位级别：硕士

沿河公路的路基冲刷问题是威胁山区公路安全的主要灾害之一。山区公路工程的修建时,多选择依山傍河的形式进行展线,且路基多为半填半挖的路基形式,因此沿河公路路基长期遭受河流的冲刷淘蚀,尤其是在山洪频发的季节,因而由于冲刷所造成... 详细信息

沿河公路的路基冲刷问题是威胁山区公路安全的主要灾害之一。山区公路工程的修建时,多选择依山傍河的形式进行展线,且路基多为半填半挖的路基形式,因此沿河公路路基长期遭受河流的冲刷淘蚀,尤其是在山洪频发的季节,因而由于冲刷所造成的沿河路基损坏的灾害经常出现。路堤岸坡岩土填筑材料的冲刷性能对抗冲刷研究至关重要,其中冲刷速率和起动切应力是描述岩土材料抗冲刷性能的两大主要参数。论文依托喀喇昆仑公路(KKH)水毁灾害整治工程,通过采用物理试验、理论分析和数值仿真模拟的方法研究不同压实度和黏土含量混合土样冲刷速率、起动切应力的变化规律、影响因素和理论模型参数。选取典型路基填料,采用冲蚀函数测定仪(EFA)进行了不同压实度和不同黏土含量混合土样的冲刷试验,分析总结了当前起动切应力的确定方法,并开展了不同压实度和不同黏土含量土样的冲刷性能仿真模拟,分析了土样中黏土含量和压实度不同时混合土样中粗砂、黏土的分布形式及混合土样的冲刷破坏模式,研究了不同冲刷速率模型的适用性。研究成果可为沿河公路路基填筑材料的选取和施工控制提供依据。论文的主要工作和研究成果如下:(1)根据混合土样冲刷试验结果,不同黏土含量时混合土样中颗粒的填充形式与土样的冲刷破坏模式密切相关;结合冲刷速率曲线,确定了土样起动切应力选取方法;土样黏土含量由25%增加到100%时,土样起动切应力由2.4Pa增加到21.3Pa;土样压实度由90%增加到96%时,相应土样起动切应力由7.1Pa上升到23.4Pa,其抗冲刷性能有明显提升。(2)混合土样中黏性土含量为25%时,土样表现无黏性冲刷特性,冲刷行为受无黏性粗砂的影响显著。黏土含量为50%时,混合土样主要以无黏性粗砂和黏土构成的微团形式发生冲刷行为,此时表现出黏性冲刷特性。随黏土含量增加,混合土样的黏性冲刷特性逐渐明显。(3)本研究实测混合土样的临界黏土含量范围介于25%～50%。结合土骨架理论,当土样中粗砂含量大于65%时,土的性质由粗砂的骨架决定,而当其小于该值时,黏土将粗砂相互隔离开,不能有效形成骨架,且试验结果与理论分析较为吻合,验证了试验结果的可靠性。(4)评价了过剪应力模型、无量纲过剪应力模型、Wilson模型和参数无量纲Wilson模型对混合土样冲刷性能的适用性。拟合结果表明,过剪应力模型、无量纲过剪应力模型预测无黏性混合土样冲刷速率的准确性高于Wilson模型和参数无量纲Wilson模型,Wilson模型和参数无量纲Wilson模型比无量纲过剪应力模型更适合预测黏性混合土样的冲刷速率。(5)通过计算颗粒流体力学软件模拟填料冲刷过程,验证了Wen Yu-Ergun混合曳力模型的适用性,分析了土样冲刷过程中土样颗粒的运动特征,在冲刷水流下,土样表现为多起点、渐进向心式的破坏模式;采用残余粘聚力作为衡量土样冲刷性能的指标。黏土含量由25%增加到100%时,相应土样的残余粘聚力由18.5k Pa增加到82.3k Pa,提升了3.5倍;土样压实度由90%增加到96%时,相应土样的残余粘聚力由6.5kPa增加到55.8kPa,提升了7.6倍。

关键词：路基冲刷混合土样压实度黏土含量起动切应力冲刷速率冲刷速率模型

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浆砌砖挡水墙边坡临时防护在秦沈客运专线路基施工中的应用

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工程科技 2002年第2期 71-73页

作者：万伟民易图斌秦沈指挥部第三经理部

本文介绍了秦沈客运专线在路基尚未完成边坡防护工程的雨季施工中，采用浆砌砖挡水墙作边坡临时防护，较好的防止了砂类土路基边坡冲刷的成功经验。

关键词：秦沈客运专线路基施工浆砌砖挡水墙边坡防护铁路路基冲刷

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路基水毁防护工程试验研究

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山东交通学院学报 2007年第2期15卷 54-57页

作者：刘丽杨成渝魏清华重庆交通大学应用技术学院重庆400042 重庆交通大学河海学院重庆400074 重庆交通规划勘察设计院重庆400074

依据G315路基水毁的主要概况,设计了路基水毁防护工程试验模型,提出了砂枕(无纺土工布)、土工格笼2种防护型式,对比了2种防护型式的防冲效果,得出土工格笼更适用于G315国道的水毁防治,为路基水毁的防治提供了新的参考型式。

关键词：路基冲刷宽级配泥沙砂枕防护格笼防护

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非平稳流对防护结构物的冲刷作用研究

非平稳流对防护结构物的冲刷作用研究

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作者：刘丽重庆交通学院

学位级别：硕士

在我国西部山区公路的建设中,公路多沿河傍山展线,公路水毁十分严重。由于受地理条件、地质、水文、气候等多种因素影响,公路水毁机理及防治技术也显得复杂。本文结合交通部西部交通建设科技项目《国道315病害治理与生态环境保护的研究... 详细信息

在我国西部山区公路的建设中,公路多沿河傍山展线,公路水毁十分严重。由于受地理条件、地质、水文、气候等多种因素影响,公路水毁机理及防治技术也显得复杂。本文结合交通部西部交通建设科技项目《国道315病害治理与生态环境保护的研究》的子课题《国道315线芒崖-且末段水毁病害治理的研究》(编号:2001 318 365 91),通过多组方案试验,对其进行系列研究。本文总结了前人对沿河路基结构物附近的水流结构、冲刷机理的研究成果,在此基础上对山区河流中泥沙起动规律、运动特性进行了试验分析,对复合坡泥沙起动流速进行了试验研究;同时对紊流脉动数据的测试和处理进行了专门研究,找出了流速脉动幅度与雷诺数、佛汝德数之间的关系,并对流速进行了谱分析。对沿河路基的水流冲刷类型、冲刷机理及冲刷深度的影响因素进行了分析;通过模型试验,对不同流量,不同水深,不同流速及不同冲刷角度的冲刷进行了模拟,并对不同防护材料及防护结构型式进行了试验研究。文中针对复合底坡泥沙的起动特点,考虑坡度对起动流速的影响,得出复合底坡泥沙起动流速与平坡起动流速影响关系式;在对冲刷类型、冲刷机理分析的基础上,根据模型试验结果,采用量纲理论和回归分析方法,分析得出了分别适用于新疆干沟地区(宽级配泥沙颗粒)和戈壁滩地区(细颗粒泥沙颗粒)沿河路基最大冲刷深度的计算公式,并首次推出沿河路基的冲刷宽度计算公式;针对G315线的水毁防护要求,提出了砂枕防护、土工格栅防护、土工格笼防护、格宾结构防护四种新型防护方案,模型冲刷试验表明,土工格笼防护方案具有很好的抗冲性能,可用于G315线水毁防护工程;在无防护结构冲深及冲宽的计算公式基础上,修正得出适用于防护后冲刷深度及宽度的计算公式。

关键词：路基冲刷复合底坡冲刷深度冲刷宽度防护结构

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