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,但在現實應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?涪江流經區(qū)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 的減緩河水的流動速度,因為鉛絲石籠中裝填的的石塊大多為石英石材質,在對 抗水體腐蝕方面有著不錯的效果?同時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,建造好的防護工程從運行到現在沒 有發(fā)生過任何險情,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(jié)約建造成本?工程質量同時還能夠節(jié)約工程建造所需要的時間,因此這 種過硬的技術值得推廣?

第二,石籠的籠體是采用特質的鉛絲制作而成的網格籠體?四角體內部用合 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整體?在石 籠之中增加鋼筋,并用鉛絲將石籠串聯成為一個整體,增強了鉛絲石籠的抗拉性, 同時也加強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?

第三,在進行施工方案的制定之定要查清河道的地形及復雜的河水流動 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?

其他工程應用案例：在一些大壩導截流工程中，也會使用鋼筋鉛絲石籠。根據截流計算成果，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)域準備相應數量的鋼筋鉛絲石籠等截流材料。在截流施工時，行左岸預進占，預進占完成后，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的機械設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，又取得良好經濟效益 。

施工要點：制作時要依據工程需求和運輸條件確定石籠尺寸與材質，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均勻，提升石籠抗沖刷能力。運輸和投放過程中，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(guī)劃了不同區(qū)域石籠的運輸路線和投放方式。在龍口合龍等關鍵環(huán)節(jié)，要依據水流變化及時調整投放策略，如桑河二級水電站截流時，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。