离岸深水区筑堤工程水下自动化监测及应用

离岸深水区有着复杂、恶劣的水文地质环境,其最常见的基础形式为天然软土地基。软土地基的强度和变形均无法满足工程要求,都必须进行加固处理,同时在施工前后监测其稳定性。离岸深水区筑堤工程的水下软基监测技术研究远不如近海陆地软基监测的研究多,其自动化监测的发展及应用应当引起重视。     

水下软基处理船

采用塑料排水板加固水下软基是近年发展起来的一项新技术。文章介绍了新设计研制的水下软基处理船,它包括塑料排水板插设、土工布铺设、水上定位、电脑监测记录等方法和装置。适用于多种水下软基处理工程,解决了深水塑料排水板加固软基的方法和设备问题。     

塑料排水板加固水下软基的方法及设备

介绍一种最新设计研制的水下软基处理船,它装备塑料板插设、土工布铺设、水上定位、电脑监测记录等仪器和设施.适用于多种水下软基处理工程.     

长江下游鳗鱼沙护滩堤工程水下软基分层沉降监测

传统监测技术方法难以用于护滩堤工程这类水下建筑物软土地基分层沉降监测。针对鳗鱼沙护滩堤水下软土地基分层沉降的安全监测问题,提出新型测量仪器设备和技术手段,可避免干扰施工、保护仪器良好工作并获得地基土体压缩量。通过现场仪器安装埋设、原型监测试验及监测成果分析,得到施工加载期和结束运行期水下软基分层沉降及土体压缩过程规律。结果表明水下软基保持安全稳定,验证了水下软基分层沉降新型监测仪器设备及技术方法的可行性及适用性。     

海上构筑物地基自动监测系统在深水中的密封保护措施

目前海上建筑物逐渐向深水方向延伸,对深水建筑物地基土体的监测已经成为重要环节,一种新的具有水下无线传输系统的自动监测技术已成功开发应用。着重介绍在深水中自动监测系统的密封保护措施,使其能够顺利地对地基土体进行实时监测,为以后的类似工程提供工程经验和技术支持。     

深水斜坡堤孔隙水压力监测技术

结合长兴潜堤后方滩涂圈围工程,对深水斜坡堤筑堤中孔隙水压力监测技术进行研究。讨论水下设备埋设保护、电缆引线、水下通长袋压载等在孔隙水压力监测中的破坏性影响,并结合筑堤施工工序改进孔隙水压力计埋设方案。以该工程中断面4和断面14为例,探讨施工加载中孔隙水压力监测数据的采集步骤,综合分析孔隙水压力的变化特征。新方案应用于深水斜坡堤筑堤中可获得准确的孔隙水压力监测值。     

深水水下作业工具简易运输装置研究

为深水工作级水下机器人（Remote Operated Vehicle，ROV）设计配套的水下作业工具运输装置能向海底布放和回收ROV无法携带的样品、仪器及其他作业设备，从而为水下设备、水下装置和水下工具在海面与海底之间的升降运输提供手段。该深水水下作业工具简易运输装置主体主要采用框架结构，由输运模块、浮力调节模块和水下示位模块等3大模块组成，通过搭载不同体积的浮力材料和不同质量的负载执行不同深水设备在水下的运输任务。该装置安装有水下定位装置——声学应答器，能与母船和ROV 进行声学通信，通过声学信息告知其位置坐标，便于母船和ROV定位寻找。     

深水防波堤软土地基数值模拟

某深水防波堤为斜坡式结构,水深18～30 m,软土层厚度超过30 m,基础采用部分开挖换填方式,基底保留了10余米原状软土层,地基沉降较大。为准确预计竣工后地基沉降,预留堤顶沉降以满足堤顶高程的设计要求,采用数值方法研究深水防波堤深厚软土地基沉降变形和稳定性。在利用施工期水下地基监测获得的大量实测数据验证数值模型真实可信的基础上,模拟防波堤的开挖和抛填施工及长期沉降全过程,得到各典型断面的最终沉降、施工期沉降和竣工后沉降,可为堤顶预留竣工后沉降及后期防波堤维护提供参考。同时,利用该模型进一步复核了防波堤地基的安全稳定性。     

洋山港深水建港技术

依托外海岛礁的港口选址及大顺岸平面布局;在三类海区使用DGPS定位系统、ADCP测流、多波束测深声纳系统和多普勒测流验潮等技术;具有自主知识产权的多因素耦合海洋动力模型试验体系;泥沙问题多手段综合研究;斜顶桩板桩墙承台结构、大直径砂桩软基加固、大直径嵌岩桩、深水倒滤层、深海造堤、粉细砂无填料振冲软基加固、深水航道技术等;这些技术创新,具有广阔的应用前景。     

具备水下无线传输功能的深水地基自动监测系统

目前海上水工建筑物向深水延伸的情况越来越多,深水环境下的地基监测就成为亟待解决的技术问题。重点介绍通过具有水下无线传输功能的自动监测系统对深水地基土体进行实时监测的新技术,该技术能在台风等恶劣天气条件下实现对深水地基的连续监测。工程实践证明其稳定性高、数据误码率低,能够有效降低施工对监测数据的干扰,可实现信息化监测。     

多波束检测技术在长江深水航道和畅洲整治工程中的应用

针对长江南京以下12.5 m深水航道二期工程和畅洲标段深水、大流速工况下软体排检测、深水潜堤断面控制难题,进行多种水下检测方法的对比研究,首次将Sonic2024多波束检测技术应用于水下整治建筑物施工中软体排、深水袋装砂及水下抛石控制,通过测量得到高精度水下建筑物图像、位置和高程数据,实现了水下隐蔽工程可视化与定量化分析,起到较好的指导施工的作用。     

吸力式基础安装的关键设备深水泵撬块

吸力式基础是深海油气田开发中重要的基础型式之一,目前其安装技术基本由国外垄断。该文以我国南海某气田开发为依托,针对深水吸力式基础安装的关键设备——泵撬块进行了研究。通过采用水下液压泵站、压力补偿器、干式电子舱等技术,保证了处于深水中设备的耐压性和密封性;且可以通过远程控制来实现泵撬块与吸力式基础的锁紧、解脱,泵撬块的排水、注水换向,以及在水上对吸力式基础和泵撬块的实时监测和操作;对深水吸力式基础在我国的发展应用有一定的推动作用。     

涌水深基坑稳定性分析及止水措施

针对涌水深基坑的稳定性和安全性问题,采用有限元软件ANSYS对基坑的开挖过程进行计算,得到不同开挖工况下基坑的状态和位移变形,并与基坑实际监测数据进行对比,分析涌水对基坑的影响程度,评估基坑的安全性能。同时,针对本工程基坑涌水的问题,提出相应的解决方案和处理措施。通过分析可知,基坑涌水对灌注桩的影响较小,但对坑外土体和立柱等影响较大,基坑整体的稳定性受涌水影响有限。虽发生了涌水现象,但采取必要措施以后,未对基坑的安全运行和后期开挖造成影响。     

采用ANSYS分析斜顶桩驳岸结构的桩土相互作用

斜顶桩板桩驳岸结构是一种深水高桩码头接岸结构型式,驳岸结构与填土相互作用是一个被动桩与土相互作用问题。某深水港采用了斜顶桩驳岸结构,码头区为软土地基,土体的强度低、压缩性大,后方填土将作用于驳岸结构较大的土压力,其变形过程相当复杂。文章探讨了桩土相互作用的数值模拟方法,采用ANSYS有限元软件建立了驳岸结构与土相互作用的数值计算模型,并进行了填土过程的仿真分析,将侧向位移计算结果与原型观测值进行比较分析,在数值上和变化趋势上基本相似。     

堆载作用下装配式钢圆筒稳定及变形分析

针对深厚软土地基及堆载作用的复杂条件,采用装配式钢圆筒护岸结构,开展结构稳定及变形分析。首先确定合理的结构方案,并通过条分法分析护岸整体稳定性,其次采用数值模拟法分析钢圆筒在堆载作用下的变形特性,最后通过离心模型试验验证装配式钢圆筒护岸的可靠性。结果表明：在深厚软土地基条件下,利用深插式钢圆筒截断堆载作用下的深层滑动面,保障护岸的整体稳定;当堆载作用距离护岸轴线120 m时,钢圆筒顶部位移约10 cm,筒体向海侧倾斜0.09°。通过堆载距离的控制,其作用下钢圆筒变形对重要建筑物结构影响较小,为钢圆筒护岸建设提供理论支撑。     

无填料振冲与强夯法处理软弱地基对比试验

依托沿海地区某大型工程地基处理实践,开展无填料振冲和强夯法加固地基的现场试验对比。施工结束后,采用孔隙水压力测试、标准贯入试验、静力触探试验及平板载荷试验等原位测试方法取得相关试验数据。对孔隙水压力变化、地基的承载性能及砂土液化处理效果进行评价和分析,得出如下结论：无填料振冲处理效果差,本场地地质条件下不适宜采用该方法进行地基处理;使用强夯法对地基处理后土体工程特性有了明显改善,地基承载力得到提高,液化可能性得到消除;场地中分布的软土夹层对强夯加固效果有较大的影响,夯后地基承载力和压缩模量有所减小;5 000 kN·m能级强夯加固深度约为10 m。     

基床悬吊刮道GPS定位整平工艺在长江口深水航道治理工程中的应用

介绍了基床悬吊刮道GPS定位整平工艺在长江口深水航道治理工程中的应用情况,着重介绍了工作原理、施工准备、施工步骤、技术要求和特殊情况下的施工问题。应用结果表明:平均每天可整平450 m2,最快可达600m2。远超常规工艺;整平质量完全满足长江口工程的质量要求。该工艺能够广泛应用于类似项目的施工。     

模袋固化土海上围埝技术离心模型试验研究

围埝是围海造陆工程中重要的组成部分。采用离心模型试验对模袋固化土作为海上围埝的技术进行研究,在室内短时间内真实地模拟实际工程情况。通过离心模型试验,分析了模袋固化土围埝填筑和吹填阶段地基的沉降、孔隙水压力变化规律和固结变形情况,并与实际工程监测结果进行了对比。试验结果表明,在正常施工条件下,地基变形以沉降为主,孔隙水压力在围埝填筑完成后半年内基本消散完毕,地基固结度达85%以上,地基整体稳定。认为模袋固化土海上围埝技术对软基适应性强,施工速度快,整体稳定性好。模型试验结果与实际工程监测结果一致。     

深基坑开挖边坡稳定性监测实施技术

明挖深基坑是目前满足船闸主体施工条件比较经济简便的一种施工方法,而开挖成型后的基坑边坡失稳是施工过程中应当重视的一项安全隐患,采用准确、及时、可靠的边坡稳定监测实施技术是保障安全施工环境的前提条件。结合大源渡船闸深基坑开挖工程规模及形状特征,总结深基坑开挖边坡变形监测实施技术要求及方法,将数据成果绘制成变形曲线,客观形象反映出边坡变形规律及最大值。