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1、２０１４年第２０期（總第１４９期）江西建材交通工程潮流作用下金塘大橋樁基局部沖刷極限深度計(jì)算■顏永先，張繼東，吳波明，范厚彬■浙江舟山跨海大橋有限公司，浙江舟山３１６０００摘要：跨江跨海大橋橋墩基礎(chǔ)，由于墩前下降水流及馬蹄形漩渦的影響，易在水流當(dāng)中受到水體的局部沖刷沖刷，嚴(yán)重時(shí)危及橋梁安全。近些年，由于金塘大橋周圍圍墾工程和人類活動(dòng)的巨大影響，該工程水域的水沙條件與建橋時(shí)有較大的改變，本文介紹雙向強(qiáng)潮流作用下橋墩局部沖刷深度計(jì)算公式———韓海騫公式，并基于實(shí)測水文、泥沙及橋墩沖刷深度，運(yùn)用該公式計(jì)算在水沙變化條件下，金塘大橋
2、樁基在最不利大潮工況作用下最深局部沖刷深度，為橋梁的日常管理和安全運(yùn)營提供數(shù)據(jù)支撐。關(guān)鍵詞：樁基局部沖刷潮流作用韓海騫公式?jīng)_刷深度圖１－ｂ金塘大橋地理位置示意圖近年來，隨著我國交通事業(yè)以及海洋經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，更多的跨江跨６ｋｍ，深水區(qū)－１２ｍ以下的寬度仍約為３ｋｍ。大橋海域地貌主要有潮流海特大型橋梁得以興建，這些特大型橋梁部分橋墩一般都處于水流當(dāng)沖刷槽、邊灘和水下淺灘。沖刷槽自金塘水道始，在水道的西出口分成中，橋墩基礎(chǔ)受到水體沖刷，嚴(yán)重時(shí)還將影響到橋梁的結(jié)構(gòu)安全，因此兩股，西股沖刷槽連接甬江出口外游山深潭；東股貼金塘山岸線向北
3、伸橋梁的樁基沖刷狀況須進(jìn)行經(jīng)常性的檢測與評估，本文以舟山大陸連展，和大鵬山深潭貫通，尖滅于大鵬山北端。海岸邊灘主要存在于灰鱉島工程中的金塘大橋樁基沖刷狀況為依托，研究和分析金塘大橋重點(diǎn)洋西海岸新泓口一側(cè)，這一帶邊灘為粘土質(zhì)粉沙，寬度為１ｋｍ至３ｋｍ，橋墩在遭遇３００年一遇大潮時(shí)的不利床面高程。與杭州灣南岸庵東及海王山邊灘形成一體，是工程海域淤積的主要場１工程概況所，隨著圍墾的進(jìn)行，岸線和邊灘逐漸外推。工程海域的水下淺灘發(fā)育１．１地理位置于七里嶼以北的灰鱉洋海域，水深較淺，地形平緩，略有起伏，為杭州灣舟山大陸連島工程是國家高速
4、公路網(wǎng)甬舟高速公路（Ｇ９２１１）的主灣口水下平原的一部分。由于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展需要，提高區(qū)域防潮能要組成部分，起自舟山本島３２９國道鴨蛋山環(huán)島公路，經(jīng)舟山群島中里力，大橋周邊涉及到以下的３個(gè)圍墾工程，如圖２－ｂ圖所示，現(xiàn)羅列如釣島、富翅島、冊子島、金塘島至寧波鎮(zhèn)海區(qū)，與寧波繞城高速公路和杭下：州灣跨海大橋相連接。工程共建岑港大橋、響礁門大橋、桃夭門大橋、（１）新泓口圍墾工程。新泓口圍墾工程位于杭州灣南岸出?？冢?xiàng)西堠門大橋和金塘大橋５座跨海大橋，全長４９．９６ｋｍ。金塘大橋是連目圍涂面積約０．７４萬畝，堤線由南、北隔堤和順堤組
5、成，長度分別為１．島工程的第五座也是最長的一座跨海大橋，連接舟山市金塘島與寧波２ｋｍ，１．７ｋｍ和３．５ｋｍ。圍涂工程于２００６年２月２８日開工，２００８年４市鎮(zhèn)海區(qū)，全長２１．０２９ｋｍ，其中海上橋梁長１８．４１５ｋｍ，由主通航孔橋、月圍堤合龍。東通航孔橋、西通航孔橋、非通航孔橋、淺灘區(qū)引橋、金塘側(cè)引橋、鎮(zhèn)海（２）泥螺山北側(cè)圍墾工程。泥螺山北側(cè)圍墾工程位于新泓口圍墾側(cè)引橋及接線工程組成。金塘大橋?yàn)殡p向四車道高速公路特大橋，設(shè)工程北部，總面積１．８８萬畝，堤線總長８．７ｋｍ。泥螺山北側(cè)圍墾工程計(jì)行車速度為１００ｋｍ／ｈ，地震
6、基本烈度７度、最大波高為６．２６ｍ。主通于２０１０年１２月開工，計(jì)劃五年完工，２０１２年２月２８日項(xiàng)目組現(xiàn)場踏航孔要求通航５萬噸級海輪，凈寬５４４ｍ、凈高５１ｍ；東通航孔通航３０００勘時(shí)，圍堤已出水。噸級油輪，凈寬１２１ｍ、凈高２８．５ｍ；西通航孔通航５００噸級雜貨船，凈寬（３）新泓口東側(cè)圍墾工程。新泓口東側(cè)圍墾工程位于新泓口圍墾１２６ｍ、凈高１７ｍ。大橋２００５年１１月開工建設(shè)，２００８年７月合攏，工期工程東側(cè)，外側(cè)順堤西部基本沿－２ｍ等高線布置，并向東逐步過渡至約２年７個(gè)月，２００９年１２月２５日大橋正式對社會車輛開放。
7、０ｍ高程，擬圍面積約３６００畝。金塘大橋位于杭州灣口南部寧波鎮(zhèn)海新泓口至舟山金塘島瀝港之間，橫跨灰鱉洋，橋長約１８．５ｋｍ，地理位置見圖１－ａ、圖１－ｂ。大橋所在海域平面形態(tài)呈喇叭型，寬度從５ｋｍ放寬到２１ｋｍ，放寬率約為１∶１。該海域?yàn)楹贾轂辰?jīng)金塘水道與外海域相通的潮夕通道，漲潮流由金塘水道進(jìn)入海區(qū)，流向灰鱉洋、杭州灣；落潮流則由杭州灣、流經(jīng)灰鱉洋海區(qū)，納入金塘水道。圖２－ａ大橋海域地形和地貌單元２局部沖刷計(jì)算２．１局部沖刷計(jì)算公式選擇圖１－ａ杭州灣地理位置示意圖金塘大橋設(shè)計(jì)使用年限１００年，除常規(guī)條件下橋墩局部沖刷安全１
8、．２大橋海域地形地貌外，還需考慮遭遇不利潮流工況時(shí)的橋墩局部沖刷安全。因此，首先必大橋所在灰鱉洋海域，下與金塘水道連接［１］，該海域的地形地貌須研究潮流作用下橋墩的局部沖刷規(guī)律，利用測量資料及數(shù)學(xué)模型推見圖１和圖２－ａ。金塘水道窄而深，狹窄處寬度約為３ｋｍ，平均高程－求設(shè)計(jì)條件下橋墩的可能
