石籠橋墩水毀模式試驗與數值模擬研究
石籠作為一種新型橋墩應用結構具有綠色環(huán)保、成本低廉的特點(diǎn),但在現實(shí)應用中仍有水毀事件發(fā)生。以某山區石籠橋為例,從河沙沖刷形態(tài)和水流流場(chǎng)入手,運用模型實(shí)驗和數值模擬手段探討石籠橋墩沖刷水毀的破壞模式。結果表明：沿水平面垂直于水流方向的側移變化和河沙掏空的橋墩前傾是導致橋墩破壞的主要原因,在橋墩一側,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(guò)渡的東緣地帶,海拔多在2300~2800m 之 間,由于奪補河?火溪河?涪江流經(jīng)區內,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 土或漿砌片石防護工程勢必會(huì )使工程存在很多弊病,對公路的使用壽命造成嚴重 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,因為鉛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(zhù)不錯的效果?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,建造好的防護工程從運行到現在沒(méi) 有發(fā)生過(guò)任何險情,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 夠節約建造成本?工程質(zhì)量同時(shí)還能夠節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?

,修建出計劃工程需要的大概形狀?在計劃施工的地點(diǎn)鋪設土工布,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和佳的位置?修建的混凝土四 角體要能夠與河水流動(dòng)的情況相適應?四角體經(jīng)壓實(shí)修建好后,四角體上的鉛絲 石籠要按照計劃的順序擺放?一般來(lái)說(shuō),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(guò)程中,石籠的銜接 要緊密才能發(fā)揮其應有的作用?

,安裝反濾布?由鉛絲石籠制作出來(lái)的保護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(mǎn)足作為反濾布的條件?土工布能防止河底的泥土因為水的沖刷而流 失從而造成對工程破壞,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)大而對整個(gè)工程的穩定性造成破壞?土工布具有一定的強度,其 質(zhì)量也能夠滿(mǎn)足施工要求,是作為反濾布的佳選擇?

其他工程應用案例：在一些大壩導截流工程中，也會(huì )使用鋼筋鉛絲石籠。根據截流計算成果，劃分不同的截流區域，如非龍口 Ⅰ 區、非龍口 Ⅱ 區、龍口 Ⅲ 區等，為每個(gè)區域準備相應數量的鋼筋鉛絲石籠等截流材料。在截流施工時(shí)，行左岸預進(jìn)占，預進(jìn)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(guò)程中，鋼筋鉛絲籠通過(guò)相應的機械設備運輸并拋投至龍口 ，確保截流施工的順利進(jìn)行。桐子壕航電工程在左岸護岸和龍口保護中使用鉛絲石籠，既滿(mǎn)足施工需求，又取得良好經(jīng)濟效益 。

施工要點(diǎn)：制作時(shí)要依據工程需求和運輸條件確定石籠尺寸與材質(zhì)，像柬埔寨桑河二級水電站工程的石籠尺寸選擇，兼顧了使用功能和運輸便利性。裝填石料要確保密實(shí)均勻，提升石籠抗沖刷能力。運輸和投放過(guò)程中，合理調配機械設備，石籠準確投放至位置，例如在大壩導截流工程中，詳細規劃了不同區域石籠的運輸路線(xiàn)和投放方式。在龍口合龍等關(guān)鍵環(huán)節，要依據水流變化及時(shí)調整投放策略，如桑河二級水電站截流時(shí)，根據龍口不同階段的情況調整鋼筋鉛絲石籠的投放量和投放方式。