桥墩局部冲刷防护工程特性研究综述
桥墩冲刷
冲刷对桥墩安全性的影响研究摘要：桥墩冲刷是桥墩设计的关键环节，其对桥渡的破坏多突发性和偶然性。
文章通过对桥墩局部冲刷特征及冲刷机理的研究，分析了桥墩特征、流体特征等因素对桥墩局部冲刷的影响，并提出了有效的防冲刷保护措施。
由于桥墩冲刷影响因素众多，难以较准确地预估，加之随着水文现象的变化，其对桥渡的破坏多突发性和偶然性。
所以目前桥墩冲刷研究仍具有重要意义。
研究结果显示，桥墩周围的局部冲刷深度与河床土粒径和墩前行近流速有明确的影响关系，影响曲线还显示当平均粒径较小，或墩前行近流速较大时影响尤为强烈;水下探测的结果显示各墩都发生了不同程度的冲刷破坏，以4#墩最为严重;基底冲刷淘空面积对桥墩各检算项目都有明确的影响，且随着冲刷的加剧，墩顶弹性水平位移和基底合力偏心矩首先达到容许值，此时各墩的冲刷淘空面积占基底总面积的百分比大致都在20%以内，而有限元分析的结论与此基本一致;冲刷防护的理论和实践都在不断取得进展，而现有各种冲刷防护工程措施都有其特点和适用条件，应依据水流条件、河床条件和水下探测结果选择具体防护措施。
关键词：桥墩，水下探测，局部冲刷，冲刷防护1 引言 (2)1.1研究背景 (2)1.2研究必要性 (3)1.3研究内容与意义 (2)2文献综述 (4)2.1局部冲刷及其影响因素 (4)2 .2水下探测方法研究 (7)2.3桥墩冲刷防护研究 (9)3桥墩局部冲刷机理3.1墩周流场的旋涡体系3.2墩前下降水流的冲击作用3.3水流受桥墩的压缩作用4局部冲刷防护措施4.1冲刷防护原理4.2冲刷防护方法5冲刷对桥墩安全性的影响研究 (36)5.1沉降计算理论 (36)5.1.2变换域控制方程..........................，. (38)5.1.3变换域中的解 (41)5.1.4物理域中的解 (42)5.1.5闭合形式的调和函数 (46)5.2横观各向同性条件下的沉降计算 (49)5.2.1计算方法 (49)5.2.2计算过程与结果 (51)5.3冲刷对桥墩安全性的影响分析 (52)5.3.1冲刷对墩顶的弹性水平位移的影响 (52)5.3.2冲刷对桥墩倾覆稳定性的影响 (54)5.3.3冲刷对基底压应力的影响 (55)5.3.4冲刷对合力偏心矩的影响 (56)5.3.5总结 (56)5.4地基参数对桥墩冲刷稳定性的影响分析 (57)5.4.1各向异性比对桥墩冲刷稳定性的影响 (57)5.4.2压缩模量对桥墩冲刷稳定性的影响.......................................，. (58)1 引言1.1研究背景冲刷是引起桥梁墩台失稳破坏的主要因素之一，近年来发生了不少因冲刷而导致的桥梁毁坏事件，造成了巨大的人员和财产损失。
桥墩局部冲刷的机理及防护措施现状综述
桥墩局部冲刷的机理及防护措施现状综述摘要：桥墩局部冲刷及防护措施是关注度很高的课题，属于航道建设中的重要环节。
多年来，国内外众多学者对桥墩局部冲刷机理及防护措施的研究取得了很大的进展。
本文采取综述的方法客观地列举了近几年国内外学者在桥墩冲刷和防护问题上采取的研究方法、研究内容和研究成果。
关键词：桥墩；局部冲刷；防护；文献综述引言：桥墩是支撑桥跨结构并将恒载和车辆活载传至地基的亚建筑、桥台设在桥梁两侧。
其多数建造于地基之上，部分结构埋在岩土中，部分置于流体中，因其阻碍、妨碍、扰乱、改变了原有的流体结构和状态，而变得晃动、紊动和涡旋等，并因之承受流体较为复杂和强烈的作用力，且进一步加剧流体结构和状态的变化。
继而，一方面使桥墩部分墩身磨损和侵蚀及消蚀;另一方面，使桥墩埋置于岩土中墩身周围的泥沙因流体运动的剧烈改变导致所在底床原有地形发生变化的现象和过程，被人们称为桥墩的局部冲刷。
1.桥墩局部冲刷研究历史我国桥梁建设历史悠久，早在一千四百多年前就建造有如赵州桥等一定规模的桥梁，对于桥梁的建设早具丰富经验，但对于桥墩局部冲刷问题的研究始于河流动力学和泥沙理论得到创建后的年代。
在此之前一般只是套用苏联或美国的科研成果;我国早期对于桥墩局部冲刷的研究只是在于单纯的现场观测，1959年国家交通部组织各省对已建桥渡的桥墩所在底床进行了局部冲刷观测研究，并形成一定的数据表以供交通管理部门和设计部门决策参考。
20世纪五六十年代和十年“文革”期间因为政治原因，一些科研工作者被错误打倒或下放到农村或基层改造，从而在河流动力学和泥沙理论等方面的研究一度被停滞和徘徊不前，只是20世纪70年代末期这些科学家们得到重用后，才得到大力推动和发展。
桥墩的局部冲刷的研究也是如此，20世纪80年代，开始有了对桥墩局部冲刷研究的模型试验。
其后，桥墩局部冲刷研究因改革开放时代要求，开始大量借鉴国外研究成果和资料，也有在对国内外观测资料整理分析和归纳及总结，如朱炳祥所为。
桥墩局部冲刷机理及防护措施
桥墩局部冲刷机理及防护措施摘要：桥墩的局部冲刷造成墩周泥沙被侵蚀掏空，桥墩埋深降低，是导致桥梁水毁的主要因素之一。
从而，桥墩局部冲刷及其防护的研究极为重要和必要。
文章通过对桥墩局部冲刷特征及冲刷机理进行了探讨，并提出了有效的防冲刷保护措施。
关键词：局部冲刷；防护措施；冲刷机理；影响因素0引言桥墩作为桥梁的主要组成部分，是支承桥跨结构并将恒截和车辆活载传至地基的构筑物，其建造于地基上，部分埋置于岩土(包括泥沙和淤泥等) 之中，部分置于流体中，因其阻碍、妨碍、扰乱、改变了原有的流体结构和状态，而变得晃动、紊动和涡旋等，并因之承受流体较为复杂和强烈的作用力，且进一步加剧流体结构和状态的变化。
继而，一方面使桥墩部分墩身磨损和侵蚀及消蚀(这一过程极为缓慢和不易观测显现) ; 另一方面，使桥墩埋置于岩土中墩身的泥沙( 广义岩土的一部分) 因流体(主要指水流) 运动的剧烈改变而产生“掏起”“冲刷”“搬运”“甩抛”“沉落”等，而导致所在底床原有地形发生变化的现象和过程，被人们称为桥墩的局部冲刷。
局部有两方面的含义: 其一，将范围局限于桥墩底部周围附近，不考虑在空间上无限地延展扩散，其原因在于床底质在流体的动力作用下必将发生冲淤变化，该冲淤变化的空间范围是较宽广的，无法全面进行分析研究，也没有必要; 其二，局部将时间的范围限定在一定的时期内，指剧烈冲刷变化到相对平静缓和之一时段范围内。
桥墩的局部冲刷将减少桥墩埋置河(海)床底质深度，危及桥墩基础的安全，有损桥梁的安全使用寿命。
进而对桥墩的防护措施研究至关重要。
1桥墩冲刷机理1.1桥墩周围水流结构研究目前国内外学者们对于墩周水流结构的研究普遍认为桥墩水流结构主要包括墩前下降水流、墩周马蹄形漩涡、墩侧边界分离层和墩后尾涡4个部分。
Dargahi[1]在试验中采用氢气泡流动显示技术和热膜测量的方法对圆柱体周围的流场进行了测量，发现在圆柱上游的水流特征主要是三维边界层的分离，在柱体两侧分离区域内形成准周期性脱落的马蹄形漩涡，且涡的数量与雷诺数相关。
桥墩局部冲刷的机理及防护措施_2
桥墩局部冲刷的机理及防护措施发布时间：2022-09-25T06:05:04.553Z 来源：《中国科技信息》2022年第33卷10期作者：刘港庆1[导读] 桥墩属桥梁基础部分，其整体稳定性与可靠性直接影响着桥梁质量。
但是桥梁在实际使用过程中，刘港庆1(1. 重庆交通大学河海学院，重庆 400041)摘要：桥墩属桥梁基础部分，其整体稳定性与可靠性直接影响着桥梁质量。
但是桥梁在实际使用过程中，桥墩必然会受到水流的冲刷，从而使其功能与性能受到影响，甚至会出现结构受损的情况。
本文阐述桥墩局部冲刷的研究现状、机理，总结了局部冲刷的研究方法内容和相关防护措施，为今后对于桥墩局部冲刷的研究提供参考。
关键词：桥墩局部冲刷；机理；防护措施桥墩在桥梁建筑物中起着一个支承桥跨结构的作用。
但桥墩的涉水部分必然会导致泥沙与水流产生相互作用，进而影响桥梁建筑物本身的安全与稳定。
对桥梁桥墩局部冲刷的机理研究和防护措施的采取是保证桥梁安全运行的必要手段。
我们必须足够重视桥墩局部冲刷的机理以及防护措施。
1、研究现状由于桥墩的阻碍作用，水流会在桥墩周围产生涡流而引起冲刷现象。
按照冲刷的水流现象，一般将冲刷分为：单向流冲刷；潮汐往复流冲刷；潮汐河口混合水流冲刷。
但我们普遍研究单向流作用下引起的桥墩局部冲刷。
经过一个世纪的国内外学者的研究，对于单向流作用下的桥墩局部冲刷问题已经取得相对成熟的研究结果[1]。
从以前的基于小缩尺比的水槽实验到现在的流体动力学模拟，方法在不断的发展。
中国学者刘振卿在CFD计算软件Fluent中使用标准K-ε湍流模型对圆柱形墩的周围三维复杂场做了数值模拟方法[2]；Jain等人提出了桥墩局部冲刷的计算公式；高冬光等学者也提出了较为代表性的与桥墩局部冲刷相关的公式[3]。
张胡等人建立FLOW-3D洪流共同作用下的三维桥墩冲刷及防护数学模型[4]；卢中一等人采用正态冲刷模型的研究成果应用于桥墩的冲刷和防护[5]；梁森栋等人运用HEC-18公式研究复合桥墩的冲刷[6]。
铜陵长江公路大桥桥墩局部冲刷及安全防护实践
2020.1048铜陵长江公路大桥桥墩局部冲刷及安全防护实践曹海燕一、概述长江安徽段河道全长416km，沿江安庆、池州、铜陵、芜湖、马鞍山等地已建跨江大桥10座。
在河道内建造桥墩，距桥墩一定范围内会形成壅水和冲刷,对河道及岸坡稳定可能造成不利影响，且近堤段桥墩桩基础施工，对堤防渗流稳定可能产生影响，从而影响大桥安全运行和防洪工程安全。
因此，在河道管理范围内新建桥梁时，应对建桥造成的不利影响采取相应补救措施。
对于发生了冲刷危害、需防护加固的桥梁，由于桥墩局部冲刷的影响因素多，维护中发现，该滤网极易被污物堵塞，特别是在有油烟、潮湿的环境下运行，堵塞更加密实和顽固，这时必须使用清洁剂进行多次清洗，污层才能去除干净。
滤网堵塞，空调的运行效果差，而且耗能、过热，过早引起元器件老化，缩短使用寿命。
吸尘器连续工作不要超过1h，累计工作时间达到6h，或感觉到电机运行声音沉闷、排风温度升高和吸尘无力时，需及时对吸尘器进行清理，包括：集尘袋的清倒、料袋清洁，电机、风扇及滤网浮沉的清除，集料箱灰尘的清除，吸嘴及管道毛发和阻碍吸风通畅异物的清除。
吸尘器的及时清洁和合理维护，不仅能提高吸尘器的工作效率，还能延长其使用寿命。
二、注意事项泵站系统构成复杂，电气设备众多，要真正做好所有设备维保，达到设备的清洁效果，就要制定出具体的实施细则，标明设备的名称、实施内容、达到的标准和清洁周期，但具体操作时还应注意以下几点：（1）所有的操作必须停电进行，大多数泵站都属于季节性运行的排涝和抗旱泵站，其他时间都处于待命状态，停电检修和维保应不成问题。
（2）除尘使用的压缩空气必须干燥清洁，除电机、变压器和绝缘子等一次设备可以使用压力为0.4MPa 以下空压机、鼓风机清洁外，其他盘柜的端子、电子元器件建议使用皮老虎类的手动工具，也可选择电吹风类的中档温风进行清洁；风力除尘可配合使用小毛刷进行，小毛刷宽度最好不超过2cm，且不易掉毛，操作时应动作轻慢，尽量避免刷把等坚硬部分碰撞接线和电子元件，以免造成设备的意外损坏；严禁直接用吸尘器对盘柜端子和线路板及电子元器件吸尘。
桥墩局部冲刷的新型防护措施综述
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《河南水利与南水北调》2 0 1 2 年 第 6 期
工程设计 Hቤተ መጻሕፍቲ ባይዱNAN
Gaudio 等研究还认为在石板的后 方 会 出 现 两 个 冲 刷 坑 ，所 以 在 使用石板防护时石板附近的局部冲刷也需要考虑在内。
3.3 四面体防护 四面体防护是由 4 个中空的等边三角形组成，一般是由钢 筋 混 凝 土 或 是 混 凝 土 加 入 藤 条 制 作 而 成 。如 图 (h)(i)所 示 。Hong — Wu TANG 证明在四面体防护下，桥墩附近的水流会被分为 3 个 区域：接近河床的减速区，中间的加速区域，接近水流表面的恢 复区域。 影响桥墩局部冲刷的主要是接近河床的区域，四面体 防护使水流的速度、紊流强度和漩涡强度都减小，从而使保护 了桥墩冲刷。 他还认为当时（为临界平均流速，U 水流速度），冲 刷深度会减小 50%。 与其它的防护 措 施 相 比 ，这 种 防 护 措 施 不 会被河流的流向以及泥沙的运动所影响，其防护作用比牺牲桩
工程设计 HENAN
《河南水利与南水北调》2 0 1 2 年 第 6 期
桥墩局部冲刷的新型防护措施综述
□杨淑君 □刘永军（长安大学特殊地区公路工程教育部重点实验室)
摘 要:系统地总结了近年来桥墩局部冲刷的一些新型的防护工程措施, 如护壳防护、下游石板防护、四面体防护、开缝与下游 石板相结合的防护，部分抛石灌浆防护, 并对这些传统防护工程措施的防护机理、防护效果和防护优缺点进行了论述和评价。
和石板防护更灵活。 但 Hong—Wu TANG 对四面体防护的研究范围还只是应用
在清水冲刷条件下，并不适用于动床冲刷条件下。 因此，在今后 的研究中， 动床冲刷条件下四面体的防护稳定性和防护效果还 有待进一步研究。
浅析跨河桥梁桥墩局部冲刷_何小兰
V V0 ' hb h0 ' V0 V0
3/4
（有底沙补给） （无底沙补给）
K K 2
式中， h0 为圆柱桥墩的极限冲刷深度（m） ； 为泥沙 沉速；其他参数同前，均可由相应的图表查出。 （2）美国现行推荐公式 2000 年，以 Richardron 为首的专家组发表了联邦公 路局所推荐的有关桥梁冲刷预测的河流稳定性估算方法。美 国水利工程通报（HEC-18）推荐的桥梁局部冲刷公式如下：
hs K K B10.6 V V0'
： 当 V＞V0（动床冲刷）
V V0 ' hs K K B10.6 V V0 ' ' V0 V0 ，一般冲刷后床面算 式中， hs 为桥墩局部冲刷深度（m）
nHale Waihona Puke 起； K 为墩型系数，可查规范表得到； B1 为桥墩计算宽度； V 为一般冲刷后垂线平均流速； V0 为河床泥沙启动流速；d 为河床质平均粒径；V0 为墩前泥沙起冲流速； K 为河床颗粒 影响系数。 （ 2 ） 65-2 式 （ 修 正 ） ， 《公路桥位勘测设计规范 （JTJ062-91） 》关于桥墩冲刷计算的常用公式。 图4 桥墩局部冲刷示意图 2．流体特征因素影响 水流是引起桥墩冲刷动力因素。桥墩局部冲刷坑深度与 水流强度成反比。水流对桥墩局部冲刷的影响主要表现在以 下 3 个方面： ① 当行近流速小于床沙起动流速时，会出现清水冲刷， 即在桥梁墩台周围出现冲刷坑，而无上游来沙补给。 ② 当行近流速大于床沙起动流速时，会出现动床冲刷。 即桥墩周围泥沙整体发生运动， 冲刷坑内可以得到来沙补给。 这时，冲刷深度与流速成反比，当流速达到一定值后，局部 冲刷深度不再增加。 ③ 当行近流速小于床沙起冲流速时，床面泥沙静止不 动，桥梁墩台周围不发生局部冲刷。 3．河床质特征因素影响 河床组成条件则是桥墩局部冲刷的被动因素，与水流条 件之间形成相互协调的稳定关系，形成较为稳定的冲刷坑深 度。当河床组成抗冲能力弱，则桥墩局部冲刷坑大，河床组 成抗冲能力强，则桥墩局部冲刷坑就会较小。一旦水流条件 发生改变，则冲刷坑深度也会发生改变，形成新的稳定协调 关系。 四、桥墩局部冲刷计算分析 水下冲刷尤其是由桥墩引起的局部河床冲刷一直是国内 外学者关注的研究课题，研究者们根据影响桥墩冲刷的因素 的主要参数建立了很多预测冲刷深度的公式，大都采用了半 理论半经验的方法，目前尚未发现纯理论的推导公式。公式 理论依据主要有绕流挤压流动模式、墩周漩涡束紊流合流速 理论、纵向泥沙平衡理论、马蹄形漩涡理论、墩周清水缓流 切线流速理论等。根据理论和试验资料先建立局部冲刷深度 的关系式，公式中的修正系数和指数通过试验数据来获得。 目前国内现行的桥墩局部冲刷公式就是采用了这种理论与试 验结合的方法进行分析得到的。 1．国内规范公式 国内常用来计算桥墩局部冲刷的主要有 65-1 和 65-2 式。在《公路工程水文勘察设计规范》中，推荐采用 65-1 和 65-2 修正式计算桥墩局部冲刷。 （ 1 ） 65-1 式 （ 修 正 ） ， 《铁路桥渡勘测设计规范 （TBJ-86） 》推荐的非粘性土河床桥墩局部冲刷公式。
桥墩局部冲刷研究
件下， 靠近 自由水面处 的向下水流几乎没有本质 桥 墩 局部 冲刷 一 直 是 冲 积 性 河 流 中 桥 墩 失 的差别。但在床面附近 ， 由于冲刷坑的出现与否，
１概 述
稳和桥梁水毁的主要原 因。多年来 的研究和实践 证明 ， 桥墩局部冲刷具有突发性 、 灾难性 ， 可导致 桥墩的移位 、 沉陷， 桥面的断裂 、 变形， 甚至整座桥 梁突然坍塌 。 一直以来 ， 很多学者都致力于桥墩局 部冲刷机理的研究 ， 取得了显著的成果” 。因此 ， 结合已有成果对桥墩周 围的水流结构 、冲刷 的发 展 过程 、以及 冲刷 坑深 度 的影 响 因素 的研究 现 状 进行了详尽的介绍 ，并对未来的研究方向进行了
工１ Ｉ 程 科 技
科
桥墩局部冲刷研究
房世 龙 杨 国巍
（、 １南通航运职业技术学院 交通工程 系， 江苏 南通 ６ １ ２ 哈尔滨市水务科学研 究院， ２００ 、 黑龙江 哈 尔滨 １０ ０ ） ５０ １
摘 要： 桥墩冲刷一直是冲积性河流 中桥墩 失稳和桥 梁水毁的主要原 因。结合 已有的研 究成果对桥 墩周 围的水流结构、 部冲刷 的发展过 程、 局 以及 冲刷 坑 深 度 的影 响 因 素 的研 究现 状 进 行 了详 尽 的介 绍 ， 对 未 来 的 研 究 方 向 进 行 了展 望 。 并 关 键 词 ： 墩 ； 部 冲刷 ； 流 结构 桥 局 水
图 １圆柱 形 桥 墩 附近 的 水 流 结 构
展过程并准确地估计冲刷坑 的深度 ，有必要对桥墩周围 的水流结构进行研究并量化 它 们对 桥 墩周 围床 面的 影 响 。许多研究者通过大量的 室 内实验 对 桥 墩 周 围 引 起 冲 刷的高强度 的紊流场和旋涡 体 系 进行 了深 入 的研 究 。研 究 结 果 表 明 ，水 流 的 ｊ维 边 三 界层分离和多重旋涡体系使
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桥墩局部冲刷防护工程特性研究综述
摘要：本文首先对淹没槛防护、墩前排桩防护、桥墩开缝防护、护圈防护、四脚混凝土块防护、混凝土铰链排防护、扩大基础防护以及抛石防护等传统桥墩局部冲刷防护工程与实体抗冲防护工程的特性进行了研究，并分析了桥墩周围四面体透水架群抛投防护。
关键词：桥墩局部；冲刷防护；工程特性；
桥墩冲刷是桥墩设计的关键环节,其对桥渡的破坏多突发性和偶然性。
传统的桥墩局部冲刷防护工程措施在适用范围和使用具有局限性，四面体透水框架群将减速不冲防护与实体抗冲特性相结合，完美防护了桥墩局部冲刷。
1.传统桥墩局部冲刷防护工程特性研究
1.1减速不冲防护工程特性研究
（1）淹没槛防护
淹没槛防护就是在桥墩迎水面的上游根据实际情况在一定距离处埋置角槛或者底槛，从而降低水流的冲刷力度，同时对桥墩局部的床面起到防护作用。
影响淹没槛防护效果的主要因素有底槛的倾斜角、底槛的高度以及桥墩迎水面与底槛的距离。
Yeoh和Chow等学者对淹没槛防护进行了相关的研究，研究结果表明：在底槛倾斜角、底槛高度以及桥墩迎水面与底槛的距离达到一定的标准之后，淹没槛的防护效果就会得到显著的提高。
不论是在动态冲刷情况下还是在清水冲刷条件下，淹没槛都会起到很好的防护效果，但是淹没槛横轴与水流的方向不垂直的时候，淹没槛的防护作用就会消失。
（2）墩前排桩防护
敦前排桩防护是将一定数量的桩群按照一定规则的设置在桥墩上游，当水流经过排桩群的时候，水流方向会产生分离，在排桩后部形成尾流区域，由于冲刷力大部分会作用于排桩，所以漩涡的紊动强度以及桥墩局部的冲刷将会得到不同程度额降低。
在清水冲刷的情况下，墩前排桩防护具有很强的防护效果，但是，由于在动态冲刷的情况下，河床的横向摆动等会影响桥墩局部水流的方向，从而进一步影响排桩的防护效果，另外，沙丘、沙纹等河床床面的形态也会不同程度上影响墩前排桩的防护效果，所以，墩前排桩防护工程措施在实际的设计过程当中采用的较少。
（3）桥墩开缝防护
桥墩开缝防护有利于降低水流强度、消弱马蹄形漩涡，从而进一步减少桥墩周围泥沙的被冲刷。
桥墩开缝防护有水面附近桥墩开缝、床面附近桥墩开缝以及桥墩整体开缝这三种。
水流方向与缝的夹角、缝的长度、缝的宽度都会不同程度的影响到防护的效果。
在实际应用的过程当中，我们发现由于冰排或者漂浮物会堵塞桥墩上的开缝，另外，由于河床摆动等造成水流方向与开缝方向不一致，这些现象都会致使桥墩开缝失去其防护效果和作用。
（4）护圈防护
作为减速不冲防护工程措施的典型代表，护圈防护通过消减下降水流与阻挡护圈顶面从而达到降低漩涡强度的防护效果，在缺乏石料的情况之下，这种防护方法更加的实用。
护圈的形式、尺寸以及放置高度是主要影响防护效果的因素，护圈防护在桥墩局部冲刷防护中的使用，对河床床面起到很好的防护作用，防护效果显著，不过由于收缩冲刷与一般冲刷的结合或者河床形态的传播出现，导致河床面低于护圈或者桥墩在水流中暴露，这些情况下，护圈就会失去其防护效果。
Odgaard为了提高护圈的防护效果，他将淹没翼墙与护圈相结合，结果表明:两者的结合，使得桥墩周围局部的水流速度减慢，同时在护圈的作用下，水流的冲刷能力得到消减，冲刷防护的效果大大提高。
1.2实体抗冲防护工程特性研究
（1）四脚混凝土块防护
海岸防护是四脚混凝土块应用的最初阶段，后来Bertoldi研究了在桥墩局部冲刷防护中采用四脚混凝土块的可行性。
研究结果表明四脚混凝土块防护效果好，稳定性强。
由于四脚混凝土块布置的精确度要求较高导致施工难度增大，同时，相比于其他的传统防护措施四脚混凝土块造价高，这些因素的存在制约了四脚混凝土块防护工程措施的广泛使用。
（2）混凝土铰链排与混凝土模袋防护
混凝土铰链排是把混凝土板块用铰链连接到一起对桥墩局部进行防护；混凝土模袋是将高强化纤材料编织成袋体以起到控制间距的抗冲刷的防护作用。
混凝土具有造价适中、可水下施工、浇筑时具有很大的柔性、施工速度快、防冲刷性好、整体性强以及强度高等优点，能够很好地做抛石材料的替代物。
我们通过混凝土铰链排与混凝土模袋防护的实验发现：混凝土铰链排护岸虽然造价高，但是它质量易控制、机械化施工、工厂化生产、取材容易以及整体性好，在使用的过程当中要避免抛锚破坏现象的发生。
混凝土模袋具有软性模板的性能，该防护工程措施的施工复杂，施工难度较大，由于受地形的制约较大，防护效果较差，淘刷现象易出现在下部边缘。
（3）扩大桥墩基础防护
扩大桥墩基础头部向上游的长度以及扩大桥墩基础顶面的放置高度是影响防护效果的重要因素。
扩大桥墩基础防护主要是通过扩大桥墩基础从而到达降低水流的冲刷力。
国内大部分学者侧重于研究宽度与扩大桥墩局部顶面埋置深度的关系以及冲深的计算方法，他们主张扩大桥墩基础的宽度会伴随着河床面高于基础顶面的距离的增加而相应的减少。
国外的Parola以及Laursen等研究者根据桥墩局部冲刷防护的效果将桥墩基础顶面分为三种类型：一是当在桥墩周围最大冲刷坑深度下设置扩大桥墩基础顶面的时候，桥墩局部冲刷防护作用消失了；二是当河床床面正好与桥墩基础的顶面在同一处时，桥墩周围局部的具有很强的减冲效果；三是当河床床面位于扩大桥墩基础顶面之下的时候，基础顶面高于河床床面的部分将会造成冲刷深度的剧增。
（4）抛石防护
最近几年，学者对抛石级配、抛石范围、抛石厚度以及抛石粒径等抛石防护特征的参数进行了大量的研究。
抛石防护一方面利用抛石增强桥墩周围的局部粗糙率，从而使得水流速度在桥墩附近得到降低，另一方面，抛石能够保护床沙，使得床沙扬动或者起动需要的流速得到增加。
桥墩局部冲刷防护工程措施最主要的防护措施之一就是抛石防护。
当前，在大、中型桥梁桥墩防护工程当中，抛尸防护凭借其适应地形变化的能力强、施工简单以及取材方便等优点成为普遍采用的防护形式，但是，抛石防护还具有一定的缺点，例如：工作量较大、维护费用较高以及整体性较差。
2.桥墩周围四面体透水架群抛投防护
桥墩周围四面体透水架群抛投防护是一种新型的桥墩局部冲刷防护工程措施，它有效地克服了传统的桥墩局部冲刷防护工程措施的缺点和不足，并将实体抗冲防护与减速不冲防护特性完美的结合起来，用框架群已达到对桥墩局部水流
的效能减冲，从而进一步降低水流的紊动强度，使得桥墩局部的泥沙落於保护河床床面。
相关研究表明：框架群的密度、桥墩周围的水深、桥墩前部的水流流速以及采用的防护范围等都会在不同程度上影响到冲刷防护的效果。
为了提高桥墩周围四面体透水架群抛投防护工程措施的防护效果，应该进行大量的研究调查，从实践以及模型试验的过程当中研究如何设置防护范围、框架群的布设密度等，促进桥墩周围四面体透水架群抛投防护发挥良好的防护作用。
3.小结
近年来桥梁损毁事故常有发生,桥梁的安全性成为重要研究课题。
桥墩周围的局部冲刷在冲积性河流中非常普遍，由于桥墩周围水流漩涡体系与高强度水流紊动使得桥墩局部的河床床面出现下切的现象，从而进一步影响到桥梁的稳定性，因此，采取一定的桥墩局部冲刷防护工程措施来保证桥墩的稳定与安全是非常必要的。
参考文献：
[1]栾正伟马骕;桥墩冲刷防护分析及措施[J];《金田》;2013年04期 100—101 共2页
[2]俞艳何思明;河流桥墩冲刷分析[J];《中国水运（下半月）》;2014年10期 227—229 共4页。