考虑偏转角度的钢筋石笼起动流速与拖曳力系数研究

朱文帅，吴 浩，徐杭杭，赵跃章，刘仲秋，李全起

（1.山东农业大学水利土木工程学院，山东泰安271018；2.山东龙跃兴设计集团有限公司，济南250014）

0 引言

抛投块石稳定问题一直以来都是关系着截流工程、河道工程成功与否的关键。钢筋石笼相比于传统散抛块石具有透水性良好、稳定性强、方便运输储存的优势，在截流领域得到了广泛的应用。

然而截至目前，国内外对于钢筋石笼抗冲稳定性的研究较少，实际工程应用缺乏可靠的理论指导，这对河道截流和抢险工作的设计和施工带来了不便。考虑到现有钢筋石笼抗冲稳定特性的研究大多以规则放置的石笼试块为研究对象，而实际的工程中并非所有的钢筋石笼在抛投沉底后都是严格按照顺水流方向静止，那么此时的钢筋石笼稳定性再以现有的研究成果去分析的话将存在误差。因此，针对现有钢筋石笼抗冲稳定研究的不足之处，通过受力分析与推导，提出了一种待定拖曳力系数的考虑偏转角度的钢筋石笼起动流速计算公式，并针对目前水下钢筋石笼拖曳力系数难以取值的现状开展了钢筋石笼拖曳力水槽试验，研究了偏转角度和雷诺数对钢筋石笼拖曳力系数的影响，给出了考虑偏转角度和雷诺数双因素交互影响下的拖曳力系数取值建议计算公式，为钢筋石笼抗冲稳定性的研究提供理论参考。

1 研究现状

现有的有关于块体抗冲稳定计算的研究大多脱胎于苏联截流专家伊兹巴什于20世纪30年代提出的经典截流块体起动流速计算公式［1］，即：