第十三章_桥梁墩台冲刷计算
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20m宽河道桥墩冲刷计算书
20m宽河道桥墩冲刷计算书一、引言河道桥墩的冲刷问题一直是桥梁工程中需要重点考虑和解决的难题之一。
当河水流速增大时，河道中的水流力对桥墩的冲刷作用也随之增强。
本文将以一座宽度为20m的河道桥墩为例，对其进行冲刷计算，并提出相应的防冲措施。
二、冲刷计算1. 水流速度测算需要对河道中的水流速度进行测算。
可以通过实地测量或者利用历史水位和流量数据进行计算，得到水流速度的近似数值。
假设测得的水流速度为v m/s。
2. 水流力计算根据公式，水流力F可以通过以下公式进行计算：F = ρ * A * v^2其中，ρ是水的密度，A是桥墩所受水流作用面积，v是水流速度。
3. 冲刷力计算桥墩所受到的冲刷力可以通过以下公式进行计算：P = F * sin(θ)其中，P是冲刷力，θ是水流与桥墩之间的夹角。
4. 桥墩稳定性分析根据桥墩的尺寸和材料参数，计算桥墩的稳定性。
通过比较冲刷力P与桥墩抗冲刷能力的大小，判断桥墩是否会受到严重的冲刷破坏。
三、防冲措施针对河道桥墩冲刷的问题，可以采取以下防冲措施，以保证桥梁的安全稳定：1. 加大桥墩尺寸：增加桥墩的宽度和高度，使其能够承受更大的冲刷力。
2. 加固桥墩基础：通过加固桥墩的基础，提高桥墩的稳定性，减少冲刷的影响。
3. 安装冲刷护坡：在桥墩周围设置冲刷护坡，能够有效减少水流对桥墩的冲刷作用。
4. 增加桥墩间距：合理增加桥墩之间的间距，以减小水流对桥墩的冲刷力。
5. 加装护坡板：在桥墩底部加装护坡板，能够减小水流冲刷的影响，提高桥墩的抗冲刷能力。
四、结论本文以一座宽度为20m的河道桥墩为例，对其进行了冲刷计算，并提出了相应的防冲措施。
通过合理的计算和设计，能够有效地保护桥墩的稳定性，减少冲刷对桥梁的影响，确保桥梁的安全运行。
在实际工程中，还需要根据具体情况进行综合考虑和设计，以实现最佳的防冲效果。
五、参考文献[1] 桥梁设计规范. GB 50010-2010[2] 桥梁水工结构设计规范. GB 50268-2008[3] 河道工程建设规范. GB 50256-2019六、附录冲刷计算公式：F = ρ * A * v^2P = F * s in(θ)。
桥梁墩台冲刷计算
1
Lcj E d 6
(
hmax
)
5
3
hc
5
AQcP
1
Lcj E d 6
5
hmax hc
(6 6)
QcP为桥下河槽部分通过的设计流量； Lcj为桥下河槽部分的桥孔净长。 应用说明：
① 当桥下断面全为河槽，Lcj = Lj = L-nd，QcP = QP。
② 当桥孔压缩部分河滩，桥下河槽不会扩宽至全
桥梁墩台冲刷计算中 如何简化复杂的冲刷
过程？
第一节 桥下一般冲刷计算
建桥以后，桥孔压缩水流，桥下流速增 大，水流挟沙能力随之增大，引起整个桥下 断面河床的冲刷，称为一般冲刷。
随着一般冲刷的
ZS
发展，河床不断刷深，
桥下断面逐渐扩大，
过水断面面积不断增
大。
随着桥下断面的扩大，流速相应降低，水流挟沙能力也随 之降低。当流速降低到不能继续冲刷河床时，冲刷即趋于停止 了。此时，桥下过水断面最大，一般冲刷的深度也达到最大。
在实际工作中，一般可根据桥位河段的类型，通过选择 “计算断面”的方法来确定自然冲刷深度。
计算断面选择：
平原顺直型河段：桥位上游附近最大水深断面
最大水 深断面
桥位
:.·
:.· :.·:.·
:.::·..··:.::·..·· :.·:.:·.·
hmax
h
平原弯曲型河段：
桥位上游附近河湾半径最小的河湾顶点断面
垂线
hP Vs
达到最大，并且桥下所有垂线的冲刷都停止时，整个桥下 断面的一般冲刷就停止了。
取桥下断面为计算断面： 按水力学的连续方程，单宽流量：
Q V
q hV
h q V
Lcj E d 6
(
hmax
)
5
3
hc
5
AQcP
1
Lcj E d 6
5
hmax hc
(6 6)
QcP为桥下河槽部分通过的设计流量； Lcj为桥下河槽部分的桥孔净长。 应用说明：
① 当桥下断面全为河槽，Lcj = Lj = L-nd，QcP = QP。
② 当桥孔压缩部分河滩，桥下河槽不会扩宽至全
桥梁墩台冲刷计算中 如何简化复杂的冲刷
过程？
第一节 桥下一般冲刷计算
建桥以后，桥孔压缩水流，桥下流速增 大，水流挟沙能力随之增大，引起整个桥下 断面河床的冲刷，称为一般冲刷。
随着一般冲刷的
ZS
发展，河床不断刷深，
桥下断面逐渐扩大，
过水断面面积不断增
大。
随着桥下断面的扩大，流速相应降低，水流挟沙能力也随 之降低。当流速降低到不能继续冲刷河床时，冲刷即趋于停止 了。此时，桥下过水断面最大，一般冲刷的深度也达到最大。
在实际工作中，一般可根据桥位河段的类型，通过选择 “计算断面”的方法来确定自然冲刷深度。
计算断面选择：
平原顺直型河段：桥位上游附近最大水深断面
最大水 深断面
桥位
:.·
:.· :.·:.·
:.::·..··:.::·..·· :.·:.:·.·
hmax
h
平原弯曲型河段：
桥位上游附近河湾半径最小的河湾顶点断面
垂线
hP Vs
达到最大，并且桥下所有垂线的冲刷都停止时，整个桥下 断面的一般冲刷就停止了。
取桥下断面为计算断面： 按水力学的连续方程，单宽流量：
Q V
q hV
h q V
桥墩和桥台一般及局部冲刷原理及计算公式
四. 行近流速和行近水深 假定局部冲刷是在一般冲刷完成后进行的，应取一般冲刷后最 大水深作为行近水深和一般冲刷后垂线平均流速作为行近流速。 按输沙平衡原理计算一般冲刷时，行近流速的计算可近似采用 下式：
第五节 桥台冲刷
一 桥台绕流的水流结构
桥台附近水流构成： 主流区A； 下游回流区； 上游滞留区。
2 上游来沙条件，即上游来沙量及其粒径的变化
流量大，挟砂能力强，泥沙颗粒也大，对河床冲刷严重， 变形快。
3 河床地质、土质条件、河床比降为河床演变提供边界条 件。
三 河相关系
造床流量—河床形态是在无数次洪水过程中、水沙相互作用下 连续演变的结果。为研究河相关系，人们引入“一个与多年连续 造床作用相当的某个流量数值”。 在桥梁工程中，取与河滩水位齐平时的河槽流量作为造床流量。
单颗粒泥沙在静止的无限大的清水水体中匀速下沉的速度(cm/s)。
二、 泥沙的运动 泥沙的起动—在水流推动下，床面泥沙颗粒由静止开始运动。 起动流速---床面泥沙颗粒在各种外力作用下，失去平衡，泥
沙开始运动时的水流垂线上的平均流速 。
0
0
张瑞瑾起动流速公式：
0
(h d
)0.14 (29d
10 h 0.000000605 d 0.72
起冲流速
起动流速
1964年，桥渡冲刷学术会议为了制定桥渡局部冲刷公式，假定：
清水冲刷
冲刷深度hb 随行近流速 直线增加；动床冲刷
冲刷深度h b随行近流速 呈下凹曲线形式增大；在
处这两种状态是连续的。
二. 65-2公式和65-2修正公式 1.65-2公式
---墩形系数，见表6-4-1
---计算墩宽
泥沙类型
悬移质 推移质 床沙
Chapter06-桥梁墩台冲刷计算
4 4
B2 j (1 ) B2
2－桥下断面比例系数 ;
Q2－桥下断面河槽通过流 量，m 3 / s;
2－桥下断面河槽流速， m / s；
B2－桥下断面河槽宽度， m；
h 2 －桥下断面平均水深， m； －桥墩水流侧向压缩系 数； －设计水位下，桥墩阻 水总面积与桥下过水面 积的比值；
5 3
B H
－单宽流量集中系数;
H －平滩水位时的河槽平均水深； B－平滩水位时的河槽宽度；
非粘性土河床冲止流速
z E d hP
1 6
2 3
E－与含沙量 有关的系数， 9.81 N / m 3 , E 0.46; 9.81 98 .1N / m 3 , E 0.66; 98 .1N / m 3 , E 0.86; 查表 6－ ～ 1 d －土壤平均粒径， mm ； h p－一般冲刷深度， m；
2.2 粘性土河床 《公路工程水文勘测设计规范》JTG C30－2002 推荐公式
河槽
hcp
Q h cp m ax Lcj h 1 0.33 IL
5 3
5 3
6 7
5 8
则由输沙平衡方程
Q 1 1 Bh 1 1
4
G1 G2
令
4
h 2 hP
Q2 B 2 1 (1 ) B2 hP
(1 ) B 2
Байду номын сангаас
64－2公式
Q 1 1 Bh 1 1
Q2 B 2 1 (1 ) B2 hP
B2 j (1 ) B2
2－桥下断面比例系数 ;
Q2－桥下断面河槽通过流 量，m 3 / s;
2－桥下断面河槽流速， m / s；
B2－桥下断面河槽宽度， m；
h 2 －桥下断面平均水深， m； －桥墩水流侧向压缩系 数； －设计水位下，桥墩阻 水总面积与桥下过水面 积的比值；
5 3
B H
－单宽流量集中系数;
H －平滩水位时的河槽平均水深； B－平滩水位时的河槽宽度；
非粘性土河床冲止流速
z E d hP
1 6
2 3
E－与含沙量 有关的系数， 9.81 N / m 3 , E 0.46; 9.81 98 .1N / m 3 , E 0.66; 98 .1N / m 3 , E 0.86; 查表 6－ ～ 1 d －土壤平均粒径， mm ； h p－一般冲刷深度， m；
2.2 粘性土河床 《公路工程水文勘测设计规范》JTG C30－2002 推荐公式
河槽
hcp
Q h cp m ax Lcj h 1 0.33 IL
5 3
5 3
6 7
5 8
则由输沙平衡方程
Q 1 1 Bh 1 1
4
G1 G2
令
4
h 2 hP
Q2 B 2 1 (1 ) B2 hP
(1 ) B 2
Байду номын сангаас
64－2公式
Q 1 1 Bh 1 1
Q2 B 2 1 (1 ) B2 hP
Chapter06-桥梁墩台冲刷计算全
h －河槽最大水深，m； cm
h －桥下河槽平均水深，m； cg
A －单宽流量集中系数； d
－天然河槽的平均流速，m / s； c
B －天然状态下河槽宽度，m； c
3.4 一般冲刷后墩前行近流速υ计算
非粘性土河滩
按 64－1修正式计算hp时
1
h5 H1 p
粘性土河槽
z
0.33
1 I
L
h
－单宽流量集中系数， 山前变迁、游荡、宽滩 河
段通常限用1.8, 对河滩，单宽流量无再 分现象取1
b） 无粘性河滩
q h tm
tP max
5
q tm
Q tP
L tj
h tm
h t
3
5
htp
Q tp
L
tj H1
h tm
ht
5
3
6
6
h5
max
H1 tP
Q
Q t Q
tp Q Q P
W W
I
P
p
L
P
L
I
P
1
zI L
1
ze
目前粘性土冲止流速经验公式有
3
则
Q
5
cp
h p
Lj
0.23
1 I
L
1.3
h m h
a
x
h p
z
0.23
1 I
L
1.3
2
h3 P
1.15
z
0.22
1 I
L
e
2
h3 P
3
Q
cp
5
L
j
0.22
冲刷计算
4.4 冲刷计算分析4.4.1 一般冲刷深度计算参考《公路工程水文勘测设计规范》（JTG C30-2002）式7.3.1-1()cm cg c c d p h B B Q Q A h ∙⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=66.090.02104.1μλ式中：p h ——桥下一般冲刷后的最大水深（m ）；d A ——单宽流量集中系数；2Q ——桥下河槽部分通过的设计流量（m 3/s ），当河槽能扩宽至全桥时取用河槽设计流量；c Q ——天然状态下河槽部分设计流量（m 3/s ）； c B ——天然河槽宽度（m ）； λ——设计水位下，在B cg 宽度范围内，桥墩阻水总面积与过水面积的比值；μ——桥墩水流侧向压缩系数，应按《公路工程水文勘测设计规范》（JTG C30-2002）表7.3.1-1确定；0.97cg B ——桥下河槽部分桥孔过水净宽（m ），当桥下河槽能扩宽至至全桥时，即为全桥桥孔过水净宽 ；cm h ——河槽最大水深。
4.4.2 局部冲刷深度计算参考《公路工程水文勘测设计规范》（JTG C30-2002）式7.4.1－2。
200'15.06.012n p b V V V h B K K h ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=ηξ式中：b h ——桥墩局部冲刷深度（m ）；ξK ——墩型系数，可按《公路工程水文勘测设计规范》（JTGC30-2002）附录B 选用；2ηK ——河床颗粒的影响系数；1B ——桥墩计算宽度（m ）；ph ——一般冲刷后的最大水深（m ）； V ——一般冲刷后的墩前行进流速河床泥沙起动流速（m/s ）； 0V ——河床泥沙起动流速（m/s ）；'V ——墩前泥沙起冲流速（m/s ）；2n ——指数。
桥涵水文课件5桥梁墩台冲刷计算
大 10~20
1.20~1.50
大
>800
>6.00
W − W p W0 − W p Q2 hcm Ad µ IL = 0 = 2. 粘性土河床一般冲刷深度计算 桥墩水流侧向压缩系数 Ip WL − W p 1 35 µ Bcj hcq vz = 0.33 hp hp = 粘性土：粒径小于0.05mm的泥沙。粘性土随含水量的增大，由固 IL 1 0.33 单孔净跨径L0(m) Qc 设计流速Vs 态变为液态（泥浆），粘结力随之接近消失，抗冲刷能力也因此 Q2 = Qp IL 20 25 不存在。 ≤10 13 (m/s) c + 35 Q40 Qt1 45 16 30
2.桥下河床的一般冲刷
一般冲刷：桥下河床全断面发生的冲刷现象。 建桥后，由于桥孔压缩河床，桥下过水面积减小，引起桥下流速 增大，水流挟沙能力也随之增大，使桥下河床断面不断扩大，但 过水断面增大将导致流速不断减小，使桥下河床的冲刷产生新的 平衡，一般冲刷随之停止。 一般冲刷深度hp ：一般冲刷停止时的桥下最大铅垂水深（从设计 水位起）。一般冲刷深度是设计水位至一般冲 刷线的最大深度。 1 2
53
58
1）河槽部分 <1 1.00
河床自然演变冲刷：河床在水力作用及泥沙运动等因素影响下，自 然发育过程中造成的冲刷现象。即河段在不修 建跨河建筑物情况下仅在自然力作用下引起的 河床天然冲刷。 河床自然演变冲刷的类型： 1）河流发育成长过程中，河床纵断面的变形。如河源段的逐年下 切，河口段的逐年淤积。 2）河槽横向移动所引起的变形。如边滩下移、河湾发展、移动和 裁弯取直等。 3）河段深泓线摆动引起的冲刷变形。 4）河槽周期性变形。即在一个水文周期内河槽随水位、流量变化 而发生的变形。 河床自然演变冲刷目前尚无成熟的计算方法，桥位设计时一般通过 调查或利用桥位上、下游水文站历年实测断面资料统计分析确定。
1.20~1.50
大
>800
>6.00
W − W p W0 − W p Q2 hcm Ad µ IL = 0 = 2. 粘性土河床一般冲刷深度计算 桥墩水流侧向压缩系数 Ip WL − W p 1 35 µ Bcj hcq vz = 0.33 hp hp = 粘性土：粒径小于0.05mm的泥沙。粘性土随含水量的增大，由固 IL 1 0.33 单孔净跨径L0(m) Qc 设计流速Vs 态变为液态（泥浆），粘结力随之接近消失，抗冲刷能力也因此 Q2 = Qp IL 20 25 不存在。 ≤10 13 (m/s) c + 35 Q40 Qt1 45 16 30
2.桥下河床的一般冲刷
一般冲刷：桥下河床全断面发生的冲刷现象。 建桥后，由于桥孔压缩河床，桥下过水面积减小，引起桥下流速 增大，水流挟沙能力也随之增大，使桥下河床断面不断扩大，但 过水断面增大将导致流速不断减小，使桥下河床的冲刷产生新的 平衡，一般冲刷随之停止。 一般冲刷深度hp ：一般冲刷停止时的桥下最大铅垂水深（从设计 水位起）。一般冲刷深度是设计水位至一般冲 刷线的最大深度。 1 2
53
58
1）河槽部分 <1 1.00
河床自然演变冲刷：河床在水力作用及泥沙运动等因素影响下，自 然发育过程中造成的冲刷现象。即河段在不修 建跨河建筑物情况下仅在自然力作用下引起的 河床天然冲刷。 河床自然演变冲刷的类型： 1）河流发育成长过程中，河床纵断面的变形。如河源段的逐年下 切，河口段的逐年淤积。 2）河槽横向移动所引起的变形。如边滩下移、河湾发展、移动和 裁弯取直等。 3）河段深泓线摆动引起的冲刷变形。 4）河槽周期性变形。即在一个水文周期内河槽随水位、流量变化 而发生的变形。 河床自然演变冲刷目前尚无成熟的计算方法，桥位设计时一般通过 调查或利用桥位上、下游水文站历年实测断面资料统计分析确定。
桥涵水文课件5桥梁墩台冲刷计算教材共24页文档
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桥涵水文课件5桥梁墩台ຫໍສະໝຸດ 刷 计算教材41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、法律的制定是为了保证每一个人 自由发 挥自己 的才能 ，而不 是为了 束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿
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二、非粘性土河滩
Q h 1 tm Btj htq hp VH 1
53
56
7.3.1 5
Qt1 Q1 Qp Qc Qt1
2013-7-27
(7.3.1 6)
式中：
Q1 — —桥下河滩部分通过的设计流量（m 3 / s）；
htm — —桥下河滩最大水深（m）；
htq — —桥下河滩平均水深（m）；
Btj — —河滩部分桥孔净长（m）；
VH 1 — —河滩水深1m时非粘性土不冲刷流速（m / s）， 可按表7.3.1 3选用。
2013-7-27
2013-7-27
64-1：粘性土河床
一、河槽部分
Q2 hcm Ad Bcj hcq hp 1 0.33 I L
53
58
7.3.2 1
（13-13）
2013-7-27
式中：
Ad — —单宽流量集中系数，取1.0～1.2；
I L — —冲刷坑范围内粘性土液性指数， 适用范围0.16～1.19。
2013-7-27
二、河滩部分
Q h 1 tm Btj htq hp 0.33 1 I L
V0 — —河床泥沙起动流速（m / s）；
V — —墩前泥沙起冲流速（m / s）；
' 0
V — —一般冲刷后墩前行近流速（m / s）， 按规范7.4.4条规定计算；
d — —河床泥沙平均粒径（mm）；
n1 — —指数。
2013-7-27
2、65-2公式
当V V0 V V0' 0.6 0.15 hb K K 2 B1 hP V 0
2）64-1修正式
Qcp hmax hp 16 L j Ed h
Q2 hcm Ad Bcj hcq hp 16 Ed
53
2013-7-27
35
hb K K 2 B h
0.6 0.15 1 P
当V V0
VV V 0
' 0
n2
2013-7-27
V0 0.28d 0.7
V 0.12d 0.5
' 0
0.5
0.55
V0 n2 V
0.23 0.19 lg d
3 m1
hmax
13 - 20
K 1 0.02 lg
H max Hd
2013-7-27
64-2 公式：基于输沙平衡理论
适用于 非粘性土河槽
规范：64-2 简化式
Q2 h p 1.04 Ad Q c
0.90 0.66
Bc 1 B cg
当河槽能扩宽至全桥时取用Q p；
2013-7-27
Q2 — —桥下河槽部分通过的设计流量（m 3 / s），
Qc — —天然状态下河槽部分设计流量（m / s）；
3
3
Qt1 — —天然状态下桥下河滩部分设计流量（m / s）；
Bcg — —桥长范围内的河槽宽度（m）， 当河槽能扩宽至全桥时取用桥孔总长度；
2013-7-27
桥墩的局部冲刷
冲刷深度与行近流速关系
2013-7-27
桥墩的局部冲刷
冲刷深度与行近流速关系
2013-7-27
一般冲刷深度与局部冲刷深度的区别：
1、一般冲刷深度是从设计水位至一般冲刷线 的最大深度 2、局部冲刷深度是从一般冲刷线至冲刷坑底 的最大深度
2013-7-27
《公路桥位勘测设计规范》JTGC30-2002 推荐的65-1，65-2修正后的新公式
2013-7-27
桥墩的局部冲刷
桥墩局部冲刷的机理
2013-7-27
第四节 桥墩的局部冲刷
桥墩局部冲刷的机理
2013-7-27
桥墩的局部冲刷
冲刷深度与行近流速关系 桥墩局部冲刷深度与冲向桥墩的水流速度(以垂线平 均流速表示)有关。当速度V增大到一定程度时，桥 墩迎水面两侧的泥沙首先被水流冲走，床面开始冲 刷，此时冲向桥墩的水流行近流速（垂线平均流速） 称为桥墩起冲流速v’0。桥墩起冲流速v’0一般为床沙 起动流速v0的0.4～0.6倍。 流速小于v0 的冲刷为清水冲刷，大于v0 的为动床 冲刷。
一、非粘性土河床的局部冲刷深度 1、65-1修正式
(1)、 当V V0时，hb K K B (V V )
0.6 1 1 ' 0
V V (2)、 当V V0时，hb K K1 B (V0 V ) ' V V 0 0
0.பைடு நூலகம் 1 ' 0 ' 0
h — —冲刷前的垂线水深
P — —冲刷系数
2013-7-27
2、无导流堤时桥台偏斜冲刷深度
h h P (hmax h) h hmax
' P
2013-7-27
3、岩土河床易冲土壤部分的冲刷深度
h
'' P
PAq A2 A1
2
2
Aq — —冲刷前桥下毛过水面积（m ）
53
67
7.3.2 2
（13-14）
2013-7-27
64-2 公式：基于输沙平衡理论
适用于 非粘性土河槽
64-2 公式（p139）：
Q2 hp K Q 1
4 m1
Bc 1 B 2
K 2
2013-7-27
0.0023 0.375d 0.24 2.2 d
式中：
K 2 — —河床颗粒影响系数；
n 2 — — 指数。
2013-7-27
粘性土河床桥墩局部冲刷可按下式计算：
hP 1 当 2.5时，hb 0.83K B10.6 I L.25V B1
hP 0.6 0.1 1.0 当 2.5时，hb 0.55K B1 hP I L V B1
一、非粘性土河槽 基本假定：当河槽断面流速等于冲止流 速时，桥下一般冲刷随即停止，且一般冲 刷深度达到最大，由此有，
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qmax qmax hp V Vz
h p — —桥下一般冲刷深度
(13 1)
qmax — —桥下断面最大单宽流量
V — —水流速度
Vz — —冲止流速
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桥墩局部冲刷的水流结构示意图
h
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与桥墩局部冲刷深度有关的主要因素：
1、冲向桥墩的流速 2、桥墩的宽度 3、桥墩型式 4、水深 5、床沙粒径
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桥墩的局部冲刷
流向桥墩的水流受到墩身的阻挡，桥墩周围的水流 结构发生急剧变化，水流的绕流使流线急剧弯曲， 床面附近形成漩涡，剧烈掏刷桥墩迎水端和周围的 泥沙，形成局部冲刷坑，随着冲刷坑的不断加深和 扩大，坑底流速逐渐降低，水流挟沙能力随之喊弱， 上游进入冲刷坑的泥沙与水流冲走的泥沙趋向平衡， 同时，冲刷坑底的泥沙逐渐粗化。坑底粗糙程度增 大，抗冲能力增强，使水流的冲刷作用与床沙的抗 冲作用也趋向平衡，冲刷随之停止，局部冲刷坑达 到最深。冲刷坑外缘与桥墩前端坑底的最大高差， 就是最大局部冲刷深度。
深来表示 尚无成熟理论，主要按经验公式（64-1； 64-2；）或包尔达可夫公式计算 64-1公式、64-2公式为1964年全国桥渡冲刷学 术会议推荐试用，1991年《公路桥位勘测设计规 范》正式作为推荐公式，《公路工程水文勘测设 计规范》（JTG C30-2002）采用简化式。
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64-1公式3个： 非粘性土河槽 非粘性河滩 粘性土河床
H z — —造床流量下的河槽平均水深（m），对复式河床可取 平滩水位时河槽平均水深。
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§13.2.3 包尔达可夫公式
包尔达可夫按别列柳伯斯基假定建
立的一般冲刷公式；只适用于稳定性河
段（没有考虑土质因素和单宽流量集中 情况）
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1、均质河床：
hP Ph
hP — —一般冲刷深度
A1 — —冲刷前易冲刷部分的过水面积（m ）
A2 — —冲刷后不可冲刷部分， 表层可冲土壤被冲去后的毛过水面积（m 2）
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§13.3 墩台局部冲刷深度
墩台局部冲刷深度：墩台周围因水流冲刷 形成的冲刷坑最大深度。
墩台局部冲刷原因：流向桥墩的水流受到 墩身的阻挡，桥墩周围的水流结构发生急 剧变化，水流的绕流使流线急剧弯曲，床 面附近形成旋涡，剧烈淘刷桥墩迎水端和 周围的泥沙，形成局部冲刷坑。
§13 桥梁墩台冲刷计算
§13.1 墩台冲刷类型
大中桥水力计算的三大基本内容： 桥长、桥面最低 标高、墩台基础最小埋置深度。 一、河床自然演变冲刷： h 河床在水力作用及泥沙运动等因素的影响下， 自然发育过程造成的冲刷现象 h 二、桥下断面一般冲刷： p 桥孔压缩水流，桥下流速增大，水流挟沙能力 也随之增大，引起断面河床冲刷的现象 三、墩台局部冲刷：hb 水流受墩台阻挡，在墩台附近发生的冲刷现象
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床面开始冲刷时的流速，称为床沙起冲流速， 以v0’表示 床面泥沙起动时的流速，称为床沙起动流速， 以v0表示 冲刷停止时的垂线平均流速，称为冲止流速， 以vz表示
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桥墩的局部冲刷
冲刷深度与行近流速关系
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