桥墩冲刷是桥梁水毁的主要原因之一,因内外许多学者和科技工作者进行了大量桥墩冲刷室内模型试验、野外观测和数值计算的研究,提出了诸多冲刷深度讨‘算的经验公式和半经验半理论公式。但由于桥墩冲刷现象十分复杂,影响因素众多,至今人们对冲刷的机理认识和在理论上的研究还很有限,仍需继续进行这方面的研究。 本文系统总结归纳了多年来桥墩冲刷研究的成果。为了方便研究,将桥墩冲刷分为自然演变引起的冲刷、一般冲刷和桥墩局部冲刷三部分。自然演变引起的冲刷目前还没有定量分析计算方法,实际应用上须根据具体河道的历史发展情况和类似河流的实际观测资料作出适当的估计。另外,一些一般冲刷的计算公式中也包括了自然演变引起的冲刷。一般冲刷计算公式的建立思想一般有三类:别列柳勃斯基假定、输沙平衡原理和冲止流速的概念。目前用得较多的是根据冲止流速概念建立的64-1式和根据输沙平衡原理建立的64-2式。桥墩局部冲刷的研究更多,目前建立的公式主要有二类:一类是经验公式,另一类是半经验半理论公式,目前用得较多的是65-2式的修正公式。 为了进一步研究桥墩冲刷问题,本文开展了桥墩冲刷的水槽试验研究。试验中观测了桥墩绕流挤压流动现象,据此提出了桥墩冲刷的绕流挤压流动模式,在此基础上,通过理论推导建立了桥墩局部冲刷深度计算公式,并通过理论计算对公式的特性进行了具体分析,最后用已有公式和实测资料对公式进行验证,结果表明,所依据的模式是可行的,所建立公式的结构是合理的。 此外,对现有桥墩防冲刷保护的方法作了归纳,并在此基础上,结合长江航道规划设计研究院研制的抛枕和块排,提出了一种桥墩防冲刷保护的新方法。