土工模袋砂竖向抗压强度及其影响因素*

开展了不同尺寸、数量及充填度下的模袋砂单轴压缩试验,深入研究模袋砂界面摩擦特性、充填度及尺寸对其抗压强度和破坏机理的影响。基于现有研究成果,推导了综合考虑模袋砂间相互作用和充填度影响的模袋砂抗压强度计算公式。研究结果表明：单个模袋砂试验抗压强度远大于多个模袋砂试验结果,且随充填度的减小愈发显著,因此现有针对单个模袋砂的试验研究存在不足。模袋砂抗压强度随着充填度的增加而减小,尺寸效应对模袋砂受力变形规律影响很小,而对其承载力影响明显。不同充填度模袋砂破坏机理不尽相同,充填度较大时,模袋砂很快进入张拉变形而破坏,破坏主要发生在模袋缝制接口等相对薄弱处;随着充填度的减小,模袋砂破坏主要由砂应变局部化所致,表现为接触界面处的渐进破坏,因破坏不易发现而对实际工程较为不利。与试验结果对比表明,完善后的理论计算方法可用于模袋砂整体张拉破坏时抗压强度预测     

地基承载力问题中的破坏模式与度量标准

针对工程的实际情况,研究重力式结构地基可能的破坏模式,建立合理的地基承载力计算模式。通过对地基承载力研究中的破坏模式、设计荷载的作用面宽度、地基承载力稳定性度量标准等问题的讨论,认为:重力式码头是单向破坏模式,且需同时考虑整体破坏与局部破坏;直立式防波堤应是双向破坏模式,同样需考虑整体破坏与局部破坏。目前的对基床底面实际受压宽度的确定往往会导致地基承载力计算值的偏大。地基承载力问题用整体破坏模式的单一抗力分项系数,只能度量整体破坏,不能反映地基土可能发生的局部破坏;且不能准确反映地基土强度指标的不确定性,应采用强度分项系数与荷载分项系数来共同度量地基的承载能力。     

具桩靴自升式钻井船插桩过程有限元模拟研究

在评价具桩靴自升式钻井船的插桩深度及承载力时,包括浅基础、桩基础在内的多种计算方法均有各自的适用条件和局限性。应用有限元数值模拟方法,分别研究了桩靴在均质黏土和均质砂土中贯入一定深度时的地层响应情况,取得了桩靴贯入过程中地基土破坏形式、荷载影响深度、不同公式的适用性等多方面认识。在均质黏土中,随着插桩深度的增加,地基土先后经历了整体剪切破坏、局部剪切破坏、冲剪破坏三种破坏形式;在均质砂土中,地基土的破坏形式主要表现为整体剪切破坏。插桩荷载的影响深度约为3倍桩靴截面宽度。浅基础公式的计算结果与有限元模拟成果更为接近。     

汉江雅口航运枢纽管袋砂过水围堰稳定性分析*

雅口航运枢纽二期围堰是采用河砂填筑、管袋砂护坡、复合土工膜防渗、土工布反滤、丙纶布防冲的新型复合结构，过水条件下易诱发围堰失稳问题。以试验数据为支撑，从渗流、应力变形、稳定性角度分析复杂工况下围堰稳定安全性，对比土工布、丙纶布与管袋砂层间稳定性。结果表明：围堰过水对坡脚处渗透梯度影响明显，加固后可增强局部抗渗透破坏的能力；过水条件对围堰基坑侧边坡稳定最不利，加固后应力变形、整体稳定性满足规范要求；丙纶布与管袋界面摩擦作用小，存在层间滑动的可能，在丙纶布与管袋砂间布置土工布可有效提高层间稳定性。经2021秋季汉江特大洪水考验，围堰在挡、过水工况下均能稳定安全运行。     

软土地基上排水固结法处理围堰数值分析

在淤泥上填筑围堰,可应用砂被塑排法固结增强软土,而堤身的大变形与填筑过程中的稳定性是其地基处理的关键。结合工程实例,利用PLAXIS有限元软件对围堰的填筑过程进行模拟,分析了地基土的固结变形、超孔压消散与稳定性,并通过方案对比得出了不同边界范围、加载方案、是否考虑砂被加筋作用对数值计算的影响。     

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。     

高韧聚丙烯土工管袋在临时围堰护面结构中的应用

针对受水流及波浪冲击较大的临时围堰,其临海侧护面结构通常采用模袋混凝土形式,但该结构一般存在投资较大、工期较长的问题,为避免类似的情况发生,经研究,在大小嶝造地围堰工程中临时围堰外侧护面采用高韧聚丙烯土工管袋形式,在确保工程质量安全的前提下,该结构即避免了模袋混凝土后期产生的破除和搬运工序,又节约了工程投资,同时还缩短了施工周期,具有较高的实用和推广价值。     

模袋混凝土在某浅海潮间带工程的应用

如何对已建成沙袋围堰进行防护是在浅滩区域匡围施工中着重考虑的问题。模袋混凝土护坡具有成型速度快、耐久性好、防护能力强、地形适应性好等特点,能有效解决潮间带涨落潮波浪对围堰的破坏。本文通过通州湾腰沙围垦一期通道工程的实例应用,介绍了模袋混凝土护坡的施工工艺特点,以及施工中应关注和优化的事项,为类似工程方案选择和施工提供借鉴。     

临河床边坡膜袋围堰局部滑移数值模拟分析

为分析广州横沥岛临河床边坡膜袋围堰局部滑移的原因,对可能引起局部滑移的河床坡率、界面强度和膜袋围堰基底倾角等3个主要因素进行数值模拟分析,并将数值模拟结果与监测数据进行对比。结果表明：运砂船停泊位置局部清淤引起河床坡率增大是导致膜袋围堰滑移的主要原因。随着河床边坡坡率增大,河床边坡安全因数近似线性降低,当坡率大于1∶2时,膜袋围堰水平、竖向变形明显增大;1∶1.5的坡率是围堰变形和河床边坡安全因数变化的拐点,此时边坡趋于失稳。随着膜袋围堰基底倾角增大,膜袋围堰变形增大,边坡安全因数降低,但影响程度相对较小。膜袋围堰与基底的界面强度对围堰变形和河床边坡安全性的影响很小。     

考虑袋布加筋作用的土工管袋围堰稳定性计算方法

在进行断面设计时，通常将堰身视作仅由内部的充填砂构成进行稳定性计算，这将导致设计的围堰断面不够经济并延长工期。目前国内尚未有相关规范指导考虑袋布加筋作用的土工管袋围堰稳定性计算。针对该问题，分析土工织物的加筋作用，并借鉴国外加筋结构计算土工织物加筋作用的方法，提出了通过验算袋布提供的最大抗力是否满足其允许抗拉强度来考虑袋布加筋作用的计算方法。经工程实践检验，该方法可以起到优化围堰堤身断面、缩短工期、节约投资的作用。     

充砂模袋施工中遇到的问题及解决办法

利用大型充砂模袋做围堰的施工方法,已被广泛应用于江河湖海中,在浅海地区应用较普遍,但在水深流急的地方施工就会遇到很多困难,尤其在大坝合龙时施工难度更大。结合工程实例介绍解决这些困难的方法,重点介绍利用捆绑充砂模袋进行拦海坝合龙的施工方法。     

管袋堤坝龙口顶袋过水滑移稳定预测

管袋堤坝龙口封堵过程受水力作用明显，易出现袋体滑移失稳的现象，导致龙口封堵失败，造成施工成本增加和工期延误。为减小失败的风险，本文在理论分析的基础上，采用FLOW 3D和FLAC 3D数值模拟软件对过水堰顶管袋进行稳定分析，并与实际工程进行对比。结果表明：1)堰顶过流产生的静水压力和水流水平推力是顶袋发生滑移失稳破坏的主要因素。2)滑移临界水头与顶袋袋体宽度、袋体间等效摩擦系数、袋体充填密度呈正相关。3)预测公式计算结果与工程实际较为相符，具有一定的工程参考价值。     

软基土工织物袋充填砂围堰沉降位移的处理

珠江河口整治工程中抛泥区围堰的构筑采用土工织物袋充填砂快速成堤,由于河口地区基础均为淤泥,且土体力学特性差异较大,围堰易于发生较大的沉降,甚至出现水平位移。通过围堰局部出现的沉降滑移特例,分析其原因,并提出处理方案。     

双曲线法推算软土地基袋装砂围堰施工预留沉降量

袋装砂围堰在软土地基的滩涂上施工，如何准确预留沉降量，是决定工程的关键所在。依托文莱PMB石油化工项目，对袋装砂围堰施工期预留沉降量的影响因素进行了分析和研究，采用双曲线法分析推算袋装砂围堰预留沉降量。     

模袋混凝土护坡施工中的问题及应对措施

文章首先介绍了模袋混凝土护坡施工中的常见问题及应对措施,如模袋鼓包问题、施工缝问题,然后结合某港口航道临时围堰工程讨论了模袋混凝土护坡施工实践过程,包括施工准备、岸坡修整、膜袋铺设,为今后类似工程中加以应用。     

超软地基上砂袋围堰不均匀沉降处理方法

在海上超软地基施工砂袋围堰时,因地基淤泥深厚、承载力差,容易发生不均匀沉降,导致筑堤基础不稳。目前由于国家对用海审批严格,严禁超越用海使用红线,所以无法通过采用传统工艺加大底层持力砂袋或围堰前沿抛石、填土等进行压脚扩散荷载。通过对砂袋围堰形成过程的受力分析,并进行典型段试验,采用整体通长砂袋筑堤的方法,得出解决砂袋围堰不均匀沉降的更优方案,可以使砂袋筑堤过程受力均匀,减少不均匀沉降,加快施工速度。     

双排钢板桩围堰在超深厚软土地基中的应用

以瓯飞一期围垦工程北闸双排钢板桩围堰为背景,介绍滨海超深厚软土地基中双排钢板桩围堰方案与施工技术。为研究双排钢板桩围堰结构安全性,对围堰抗倾覆和整体稳定进行演算,并利用有限元法对围堰施工全过程进行数值分析,得到不同施工工况下钢板桩、拉杆的受力状态以及围堰变形情况。研究结果表明:围堰结构安全性满足相关规范规程要求,有限元法计算围堰变形比实际情况大,说明该计算方法分析围堰结构安全是偏安全的;围堰前后排钢板桩及拉杆内力最大值工况出现不一致,建议围堰设计时应对施工全过程进行模拟,选择出各个结构最不利工况;围堰外侧海水位采用平均高潮位分析围堰结构安全存在一定的风险,建议采用设计高潮位。     

破片与冲击波对固支方板的耦合毁伤效应数值研究

为探索固支方板在破片与冲击波耦合作用下的典型破坏模式及临界转换条件,采用耦合的SPH-FEM方法数值模拟靶板在破片与冲击波耦合作用下的破坏过程。结果表明:(1)耦合载荷作用下靶板的损伤模式主要分成两种,模式I:花瓣弯曲破坏;模式Ⅱ:拉伸断裂破坏。模式Ⅱ还可细分为两种,模式Ⅱa:板边界产生塑性变形,中心产生拉伸断裂破坏;模式Ⅱb:板边界和中心均产生拉伸断裂破坏。(2)模式I和模式Ⅱa之间的临界i*(无量纲冲量)值约为0.88;模式Ⅱa与模式Ⅱb之间的临界i*值约为0.64。(3)靶板的破口面积并不是随着i*的增大而增大,当i*=0.71时,破口面积达到最大值,约为抗爆有效面积的68%。     

软黏土地基上沉箱式防波堤在波浪作用下失稳模式分析

沉箱式防波堤作为一种典型的防波堤结构形式,以往大多建立在地质条件较好的水域。随着海岸建筑物向离岸、深水和地基软弱地区的发展,恶劣的海洋环境及软弱的地质条件对防波堤设计理论和方法提出了新的、更高的要求。结合实际工程,利用规范方法对沉箱式防波堤稳定性进行了验算并得出最危险工况。通过有限元法研究其失稳机理与破坏模式,分别对无护肩块石、有护肩块石的沉箱式防波堤两种工况进行计算分析,计算结果表明:随着波浪力的增加,软黏土地基尚未形成贯通塑性区发生破坏时,无护肩块石的沉箱式防波堤首先发生滑移失稳破坏;有护肩块石的沉箱式防波堤首先发生倾覆失稳破坏,并且与规范中以后踵为转动点不同,失稳模式为绕沉箱底面以下中轴线偏右某点发生转动失稳。     

软土地基大跨度双排钢板桩围堰结构稳定性研究

基于长兴造船基地大跨度双排钢板桩围堰的成功实践,介绍在软土地基下双排钢板桩围堰结构稳定性的系列设计分析方法,研究了软土地基条件下双排钢板桩围堰的变形特性,并探讨了保证围堰整体结构稳定性的技术措施.