沿河路基三维数值模拟分析

赵俊刚， 全炳欣， 郭向红， 贺丽丽

(1.山西省交通建设工程质量检测中心(有限公司)，山西 太原 030012;2．山西省交通规划勘察设计院有限公司，山西 太原 030012; 3．太原理工大学，山西 太原 030012)

伴随着我国基建事业的日益蓬勃发展，高等级公路也开始了大规模地建设。不少公路路段由于地形限制与河道并行,存在沿河公路路基侵占河道、压缩河床过水断面现象，致使河道水位升高、流速增大、冲刷加剧。天然河道弯曲型居多,水流进入弯道后，由于离心力的存在，水流改变原有平稳的流态，凹凸两岸出现水面横向比降，并在顺水流方向不断改变，出现三维螺旋流[1]。河流弯道独特的水流特性也使得弯道中泥沙的运输变得复杂，位于河流弯道的泥沙常常出现两岸不同程度的冲刷或者凹岸冲刷、凸岸泥沙淤积的现象。位于河道凹岸的公路路基边坡和坡脚很容易被水流冲刷，致使河床不断下切，造成路基土体流失，以致变形垮塌。因此，确定路基防护物基础埋深的大小显得十分重要。

路基冲刷防护建筑物的基础过深会造成经济损失，但如果基础埋置深度不够，会使路基路面坍塌，造成经济损失的同时危及人民生命财产安全。因此，对河道水流水力学特性变化及冲刷特性进行研究，确定沿河公路路基冲刷最大深度，对保障沿河公路安全有重大意义。目前，对河道防水建筑物局部冲刷最大深度的研究主要集中在桥墩与丁坝，对沿河公路路基的冲刷深度，尤其是河道几何边界条件发生改变时路基的最大冲刷深度研究相对较少。……