斜坡式抛石结构护底的倒滤设计

根据《防波堤与护岸设计规范》的要求，对于可冲刷地基上的斜坡堤，水下棱体的大块石均应抛置于厚度不小于0.5 m的小块石或者土工织物软体排上。对于有局部裸露岩石的砂质海岸，土工织物软体排容易被局部刺破而无法使用，同时土工布也难以满足长达50 a的设计使用年限。国标规范没有严格的预铺碎石倒滤计算，碎石厚度也没有严格的理论依据。针对这些问题，结合国外各倒滤设计原理，采用严格倒滤原理和几何稳定倒滤原理详细阐述了斜坡堤底部的倒滤设计，较好地弥补了国标规范的设计不足。     

强浪条件下的深水防波堤施工技术

针对在建的以色列阿什杜德港主防波堤延伸工程在施工中存在的抛石工程量大、波浪条件差等困难,在对施工组织进行细化的基础上,通过二维和三维物理模型试验确定施工期块石稳定极限波高,合理安排施工工序,进行越冬防护结构的设计与实施。通过二维波浪模拟预报对施工进度进行动态管控,确保工程的顺利实施,为类似海况条件下的深水防波堤施工提供借鉴。     

某炼化一体化项目配套原油码头工程深水防波堤设计优化

某炼化一体化项目配套原油码头工程深水防波堤所处海域自然条件复杂,通过数值模拟,重新推算设计波浪要素。由于原设计波浪要素取值较低,防波堤在施工过程中遭受台风破坏。根据新的设计波浪要素和新实施的规范,提高防波堤设计标准,优化防波堤设计方案。经物理模型试验验证,采取超大型扭王字块护面和新型双层扭王字块护面结构是可行的,可供类似工程设计参考借鉴。     

基于无人机的防波堤巡检

在无人机大发展背景下,选择MD4-1000四旋翼电动无人机,以天津东疆人造沙滩北防波堤(近岸300 m斜坡式防波堤和离岸1.8 km半圆体防波堤)作为试验对象,开展基于无人机的防波堤巡检尝试。无人机沿防波堤中心线飞行并不间断垂直向下拍摄,获取大量的覆盖完全并具有一定重叠度的数码照片,继而利用摄影测量后处理软件Pix4Dmaper获取了斜坡式防波堤的二维正射影像和三维数字表面模型数据,并且在照片集中识别并测量了半圆体防波堤的变形和破损形状。基于无人机的防波堤巡检方法是一种"室外航拍,室内检测"的新巡检工作模式,不仅效率高,而且成果展现形式更加生动具体。     

BIM技术在天津滨海创新基地防波堤拆除工程中的应用

防波堤拆除工程施工环境恶劣,施工安全问题是急需解决的首要问题。针对防波堤拆除工程复杂施工环境下施工管理困难的问题,依托天津滨海信息创新基地防波堤拆除工程,基于Autodesk软件平台采用Revit、Navisworks和Lumion等三维软件,研究BIM技术在防波堤拆除工程中的应用,实现了防波堤工程BIM模型快速创建、三维模型渲染漫游及拆除工艺展示,并基于BIM模型实现了防波堤拆除工程的施工进度预演与工程量统计,总结形成了BIM技术在防波堤拆除工程中的应用流程,以期为类似工程项目提供参考。     

随机波浪作用下的防波堤三维稳定性及越浪量试验研究

对于防波堤和护岸工程设计,三维随机波试验已开始广泛应用于防波堤研究中,因为相对于传统的二维随机波试验,三维随机波试验对于波浪绕射、越堤水量、三维稳定性、透浪以及它们之间的相互影响等问题均可以给出更好的解释。本研究在不同波向及重现期波浪作用下,对包含堤头、堤身与堤根的全尺寸防波堤进行三维稳定性与越浪量测试,试验中各段护面块体(12、18、24 t双联块体)均可保持稳定,而各水位重现期50 a最大越浪量为10 L(m·s)。与二维波浪水槽试验结果进行对比,稳定性结论一致,但越浪量存在较为明显的差异,在设计高水位时,二维断面试验的越浪量比三维试验中的要大10%~30%不等,与日本PARI相关研究得到的三维不规则波的越浪量约要比二维不规则波时低20%~30%结论较为接近,而在极端高水位时其差距变得更大,甚至达到了50%~60%。由于二维断面试验中采用正向浪作用,且无法模拟波能沿堤传输扩散等实际现象,加之易出现堤前壅水情况,因此其越浪结果有所偏大,而采用三维稳定性试验更接近真实情况。     

深水防波堤透空结构设计研究

透空式防波堤在材料使用和经济上是较合理的一种结构型式。由于波浪大难以满足港内泊稳条件，目前仅限于波浪小的港口采用。大连港大窑湾防波堤工程设计，研究出的两个适口大波浪深水直立式防波堤透空结构－异型错位沉箱插板结构。通过模型试验让该结构在满足港内泊稳条件下，堤身消浪幅度大，可以较大地减小防波堤断面尺寸，降低防波堤造价，施工简便。     

防波堤工程中的堤身抛填施工技术

以某防波堤为项目背景,探讨其中的堤身抛填施工工艺。首先对整体施工流程进行论述,并分别从施工测量、堤心石施工、垫层石抛填、倒滤层抛理、护面块石安放及预制混凝土块体安装等方面分析工艺要点,最终有效完成施工,施工效果良好。     

复杂地形条件下波浪爬坡数值模拟研究

波浪爬高是确定海堤、护岸等海岸工程顶高程的主要因素,不仅直接影响工程造价,更关系到工程的安全。目前,针对单一型缓坡以及坡度较陡的防波堤的研究较多,但兼顾各种复杂地形条件下的波浪爬坡还没有一种公认较好的计算模型。文中首次采用MIKE21一维BW模型,分别通过规则波和不规则波对波浪破碎以及波浪爬坡进行了数物模验证。结果表明,应用MIKE21一维BW模型不仅能模拟在缓坡上的波浪破碎及爬坡过程,也能模拟诸如防波堤等陡坡的波浪爬高现象。将该模型应用于海南昌江核电护岸工程,为其安全性设计提供了科学依据,同时也为复杂地形条件下的波浪爬坡问题提供了一种切实可行、易于推广的研究方法。     

集装箱浮式防波堤研究与应用

根据港珠澳大桥香港人工岛工程的实际需求,论证各种防波堤方案,并采用数值模拟和三维势流理论对集装箱浮式防波堤进行设计计算.集装箱浮式防波堤消浪效果明显、成本低,解决了深水区格形钢板桩大圆筒的施工问题;大部分构件可利用废旧材料加工,符合绿色发展的环保理念;结构简单,具有快速安装、快速转移、快速拆卸等特点,便于周转使用.集装箱浮式防波堤在香港人工岛工程中应用效果良好,作为一种海上临时挡浪结构,具有很好的推广应用价值.     

半透空沉箱式防波堤的消波性能试验研究

提出一种新型防波堤——半透空沉箱式防波堤。在玻璃水槽中进行系列水工模型试验,量测在不同波高、周期波浪作用下,半透空沉箱防波堤前后的波浪特征参数,分析半透空沉箱防波堤对不同特征波浪的反射率,波浪周期与波浪尖锐度之关系。探讨该防波堤结构的消波原理与性能,根据试验分析结果,选出最优的透空率及内置斜坡坡度,试验结论可为开敞式港区码头的防波消波方案设计与规划提供一种新思路。     

人工块体护面防波堤与宽肩台防波堤对比

斜坡式抛石防波堤的护面结构,是防波堤结构设计中至关重要的部分。通过对福建某防波堤护面块体的研究,将人工块体护面的斜坡堤与宽肩台斜坡堤进行分析对比,并通过物理模型试验验证,得出两种不同结构形式在掩护效果、护面稳定性、石料用量、工程造价等方面的不同特点和差异性,对类似防波堤工程护面结构选型具有参考价值。     

印尼某电厂防波堤工程的水工结构设计

在印尼某电厂项目的码头区防波堤设计中,综合考虑当地的自然条件、施工能力和材料来源等因素,根据防波堤断面物理模型试验的成果,不断优化防波堤结构选型和断面设计,最终推荐的防波堤结构设计方案既节省投资又方便施工,取得了较好的效果,可供同类工程设计参考.     

涌浪条件下斜坡式防波堤堤脚块石稳定性

海外港口工程大部分位于以涌浪为主的海域,防波堤在涌浪作用下的稳定性尚未得到全面认识。对于斜坡堤,除了护面对其稳定性至关重要外,堤脚对其稳定性也很重要。以某一具体港口防波堤工程为例,通过波浪断面和局部整体物理模型试验,对涌浪作用下斜坡堤堤脚块石的稳定性进行了研究。根据试验结果,对比正向和斜向波浪作用下斜坡堤堤脚块石的稳定性结果,重点分析了斜向波浪作用下斜坡堤堤头圆弧段堤脚块石发生破坏的原因及其随入射波浪周期和水位的变化关系,并对原方案堤脚进行了优化。     

深水防波堤扭王块护面压脚设计方案

以斯里兰卡港口城的深水防波堤为例,探讨扭王块护面的3种不同形式的压脚设计。施工图阶段采用带V形槽的抛石棱体设计,施工中发现防波堤推进严重受制于海侧压脚:1)依托现有施工设备和工艺,放置第1排扭王块的V形槽的施工工效较低; 2) 2~5 t压脚块石受制于当地石场而供应不足。于是,针对性拟定2种压脚设计的替代方案:1)水平摆放一排扭王块体,并在前面用压脚块石进行加强; 2)水平放置3排扭王块,采用扭王块替代2~5 t压脚块石的功能。采用2D物模试验验证了替代方案的技术可行性。     

基于CIVIL 3D的防波堤工程量计算分析

本文基于CIVIL 3D建立某海外港口防波堤模型,解决在原有防波堤基础上新建防波堤后的工程量计算问题。本文将介绍整个建模过程和思路,通过软件分析得到新建防波堤的精准工程量,并通过构建原有防波堤BIM模型对比实际已建防波堤的工程量验证模型的正确性,最后通过对比传统防波堤计算方法表明基于CIVIL 3D软件的BIM建模更加精准有效。     

BIM技术在船闸工程投资管理中的应用

针对船闸工程结构形式复杂、投资额大、投资管理难度大的问题,引入BIM技术辅助工程投资管理。总结BIM技术在船闸工程设计图纸优化、工程量统计、工程计量支付方面的应用经验,并基于BIM技术和赢得值理论开发BIM-5D辅助工程投资管理,为船闸工程提供全面直观的投资管理新模式。实践证明BIM技术可以提升设计质量、减少返工费用,基于BIM技术的构件级工程计量支付和BIM-5D投资管理技术创新了投资管理手段,可提高项目投资管理效率和水平,有效控制工程投资。     

刚果(布)黑角矿业港总平面布置

针对复杂水动力环境条件下港口平面布置,基于刚果(布)黑角矿业港项目,根据对波浪、海流以及泥沙等主要影响因素的深入分析,提出两个平面方案,并通过方案比选及模型试验研究,采用对周边水动力环境影响小、易于起步、投资回报高的单侧防波堤疏浚土回填造地的双港池平面布置方案。结果表明,对于受复杂水动力影响的刚果(布)及临近海域港区的平面布置,应重点考虑波浪的掩护、沿岸输沙以及波浪和海流对船舶的共同影响。     

基于施工造价分析的防波堤结构方案比选

斜坡堤和直立堤作为常见的防波堤结构形式,当两者用于设计方案比选时,工程造价是结构选型须考虑的重要因素。通过结合实际工程案例,分析自然条件、主材供应、施工难易、工期要求等方面对工程造价的影响。结果表明,当水深较浅、石料来源丰富的情况下,斜坡堤具有造价较低的优势;对于水深较大、有特殊景观使用要求的情况下,可考虑选用直立堤。