在河里或海里的构筑物由于经常受到水流的冲刷，结构容易产生破坏而发生安全事故.冲刷会侵蚀桥梁桩基础和近海平台所在的河床以及河岸.非茹性土体相较于茹性土更容易被水流或海浪冲刷掉，也就是说建在砂土上的构筑物更容易受到冲刷的影响.基础附近的土体被冲刷掉后会导致桥梁和近海平台的承载力降低，因此，在分析和设计桩基础时必须要对冲刷作用的影响进行评估.    

已有很多学者对冲刷的行为进行了广泛的研究，其中最大冲刷深度是主要的关注点之一只要能合理地预测最大冲刷深度，就可以确定桩基础是否有足够的承载力 . HEC-18理论是预测最大冲刷深度问题上使用最为广泛的理论之一，用这种方法来预测砂土中的冲刷问题已经被普遍采用.Briaud等学者提出了一种预测茹土中桥墩附近的冲刷深度的方法，这种方法是已经通过水槽试验证实了的.相比于预测冲刷深度的问题，用来评估冲刷对桥梁或承台基础影响的试验是非常有限的.    

通常评估受冲刷的桩基础时，桩基础附近的土体只是被简单地移除来当作冲刷对桩基础的影响，冲刷后未受到土压力支撑的桩身长度和对构筑物的额外冲刷荷载的增加以及剩余土体的性质参数是否会发生变化都没有考虑到.事实上，基础附近的土体被冲刷掉后剩余土体的性质是发生了变化的，由于上覆土体压力的减小，土体的应力历史就发生了变化，也就是说剩余土体在冲刷的过程中可能已经由正常固结土转变成了超固结土.土体的沉积作用可以看作是一个荷载增加的过程，而土体的冲刷就相当于一个卸荷的过程，卸荷的过程会导致在竖直方向上土压力的减小远大于水平方向，在无侧向位移时水平向与竖直向的土压力之比又称为静止土压力系数对于正常固结土而言，静止土压力系数可以由公式(1)计算「‘7〕:凡。=1一sin训(1)式中:K}。是正常固结土的静止土压力系数;训是土体的内摩擦角.    对于超固结土而言，静止土压力系数可以由公式(2)算:K}}=(1一sin cp') OCRSC2)式中:凡。是超固结土的静止土压力系数;OCR是超固结比在已知超固结比OCR值的条件下，水平向土压力可以通过静止土压力系数乘上相同深度竖直向土压力计算得到.在冲刷条件下，OCR的值会随着土体深度和冲刷程度的变化而变化.本文接下来会讨论确定OCR值的具体细节.    

对于砂土而言，相对密度是用来评价冲刷条件下砂土性质的一个最基本的参数.Delphia提出了不同冲刷条件下相对密度的估算方法，并把相对密度与土体的其他性质参数联系起来，比如有效单位重度、有效内摩擦角、地基反应模量等「Isl.由于砂土的样本很难从现场取得，因此通常采用原位测试的方法，例如标准贯入试验或静力触探试验，并通过经验公式来估算土体的相对密度.这样来估算相对密度的可靠程度取决于测试方法和相关公式的可靠性·有效单位重度·有效内摩擦角小·地基反应系数K都是使用P曲线来分析砂土中水平向受荷桩时所需要的参数.P_)曲线理论被广泛用来描述桩与周围土体之间的非线性相互作用，曲线的发展往往建立在全尺寸水平向受荷桩测试的结果上.    本文在分析砂土中水平向受荷桩对冲刷的反应时是考虑了土压力影响的，剩余土体的相对密度以及其他的一些性质参数在应力历史发生变化的情况下都需要重新计算.在正常固结和超固结的状态下静止土压力系数分别为K。和K，可以用来计算砂土的极限土压力.修正后的P_)曲线可以用来代表冲刷后剩余土体的性质.本文采用了的一份现场试验报告来做案例分析，并将考虑了应力历史影响的计算结果和未考虑应力历史影响的结果进行了比较.

1冲刷对土体压力和性质的影响

1.1土体性质参数及其与相对密度的关系    

有效单位重度YI·有效内摩擦角训·地基反应系数Kr、是用来确定水平向受荷桩所受到的土压力大小所需的三个参数，它们与砂土的相对密度D之间都存在着联系.    首先，有效重度可以由公式(3)确定丫=(G一1)Yl+e。二一D,(e。二一e,n,n(3)式中:‘是土体比重;Y、是水的重度;D是砂土的相对密度;。l~是最大孔隙比;。lmn是最小孔隙比.    其次，砂土的有效内摩擦角可以通过相对密度和初始平均有效应力按照公式(4)计算得到.公式最初是由Bolton-提出来的但是在使用平均有效应力进行计算时失败了，后来由Yang和Mug-在此基础上通过使用初始平均有效应力进行了修正.小I=小，。+3Dr(10一In(12 sin cpl1 - 7一3/J一5111甲(4)式中:I是最大内摩擦角;I。是临界内摩擦角;PI。是初始平均有效应力.  最后，地基反应系数Kr、可以在已知相对密度的基础上由表1确定.    

因此，所需要的这三个参数都可以通过砂土在冲刷前后的相对密度来确定.

1.2冲刷后的土压力和相对密度    

砂土在受到冲刷前视为初始状态，相对密度可以通过实验室或现场测得.由于要取得未扰动的土样非常困难，因此多采用原位测试的方法.冲刷后相对密度的改变可以由冲刷深度确定，如下文所述.    

实际上，相对密度的变化基本上等同于孔隙比的变化，冲刷过后平均有效应力下孔隙比e的变化