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桥梁基础局部冲刷监测及预测

桥墩基础；局部冲刷；能量平衡；冲刷深度预测；冲刷监测

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综合国内外现有研究成果，分析了墩周流场结构，认为墩前向下射流及马蹄形漩涡是局部冲刷
坑形成的主要原因，确定并筛选出桥墩局部冲刷深度的主要影响因素。基于能量平衡理论，通过来流水流
搬运冲刷坑内泥沙过程中的能量守恒，推导了概念清晰、形式简单的局部冲刷深度预测公式。区别于现有
多数公式主体结构，本文公式为关于局部冲深的一元三次方程，通过水下泥沙休止角来考虑泥沙对冲刷的
影响以及冲刷过程中冲刷坑自身深度及范围变化对冲刷产生的影响。由于海上冲刷观测数据的匮乏，在某
跨海大桥进行实时冲刷监测，并利用所得监测数据及其他已有试验及实测数据，结合最小二乘法，拟合确
定了公式相关参数，得到了精度高、适用范围广的局部冲刷深度预测公式，可为实际工程计算分析提供参
考。