深水防波堤堤心石级配调整试验

由于石料源头及堤心石堆场有限,造成堤心石堆高后细颗粒含量增加,堤心石质量难以满足合同及技术规范要求,因此,采取加强石料源头控制等措施以达到堤心石级配要求。为从根本上减少堤心料的筛分量,保证防波堤的施工进度,通过设置中间层、调整堤心石质量级配方法,进行相应断面模型试验验证,为防波堤工程的顺利实施提供技术支撑。     

港口工程深水大潮差下砂芯防波堤断面比选

针对港口工程传统抛石斜坡堤结构深水大潮差条件下堤心石用量大的问题,进行了深水砂芯斜坡式防波堤研究。结合某实际工程项目中砂芯防波堤断面的比选,主要从断面结构选择、施工可行性、工程造价和潮差作用下的边坡稳定性等方面对各个方案进行对比分析。结果表明,砂芯防波堤断面采用块石围埝方案满足港口工程深水大潮差条件下的设计要求,该结构形式防波堤断面为港口工程深水防波堤或石料缺乏地区的类似工程提供借鉴和参考。     

堤心石级配变化对不规则波传播影响的试验研究

通过物理模型试验的方法,研究深水斜坡堤的不同质量级配堤心石对不规则波传播的影响。对不规则波的外在规律进行了统计分析,且研究入射波周期、入射波高、堤心石质量级配等因素对防波堤透浪系数的影响,拟合得到考虑无因次参数H_i/d、gT~2/d及堤心石结构B/D_(50)等因素的不规则波透浪系数的计算经验公式,为防波堤工程建设和研究提供参考依据。     

周期和波高对斜坡式防波堤透浪特性影响试验研究

通过物理模型试验,针对实际工程中典型的可渗透斜坡堤结构,在不考虑越浪情况下,对斜坡堤在较长周期波浪作用下的透浪特性进行分析研究,主要讨论了斜坡堤透浪系数与入射波周期、入射波高、相对宽度等因素的关系。根据试验结果分别拟合出在堤心石一定质量级配规则波和不规则波作用下斜坡堤透浪系数经验公式,为防波堤工程建设提供一定的参考依据。     

不同质量级配堤心石对波浪传播影响的试验研究

通过物理模型试验的方法,采用规则波研究了深水斜坡堤堤心石物理特性的变化对于波浪传播的影响。在无越浪的前提下,主要讨论了斜坡堤透浪系数与入射波周期、入射波高、质量级配等因素的关系。根据上述研究成果,拟合得到了考虑无因次参数H_i/d、gT~2/d及堤心石结构B/D_(50)等因素的透浪系数计算经验公式,为今后防波堤工程建设及科学研究提供一定的参考依据。     

透水防波堤堤心压强试验研究

透水防波堤堤心抛石体内的水体运动和压强分布规律,在海岸工程的整体安全中占据着非常重要的地位。采用物理模型试验方法,对规则波作用下,波浪与抛石透水堤的相互作用进行了研究,讨论了波高H与周期的平方T~2之比H/(gT~2)以及沿堤心的横向坐标值x_0与堤心石粒径D之比x_0/D对透水防波堤堤心压强衰减系数的影响。在前人研究成果的基础上,提出了改进的堤心压强计算公式。     

涌浪对防波堤稳定性影响的试验研究

海外工程施工中常遇主浪向周期10 s以上的涌浪施工环境。以色列Ashdod港防波堤工程直面地中海开敞海域长周期涌浪作用,通过物理模型试验研究,结合长周期、大波高浪及水流作用下防波堤断面中堤心石、1～3 t及3～6 t护面块石的流失率,分析涌浪在施工过程中对防波堤稳定性的影响,并通过物理模型试验深入研究了堤心石、1～3 t及3～6 t护面块石临界失稳波高以寻求最佳的施工时机,为同类工程施工提供依据。     

恶劣水文条件下施工期抛石斜坡堤稳定性研究及改善措施探讨

总结和分析多个"一带一路"涉外工程,在波高大、周期长的恶劣水文条件下,且无法准确预报波浪资料的情况下,抛石斜坡式防波堤在施工过程中所遭遇破坏经历,以及破坏后采取修复措施的成功经验。针对印度尼西亚新建的某火电项目斜坡式抛石防波堤工程施工期前,开展了施工期防波堤断面物理模型试验验证,结果表明:10～500 kg堤心石断面,波浪作用1 h后,断面产生破坏即块石高程由设计的3.5 m冲至0.8 m,继续作用至24 h后,高程冲至约-2.5 m;完成800～1 600 kg垫层石后的断面,波浪作用0.5 h后,水面线以上800～1 600 kg块石被冲至港内,堤心石暴露破坏,最终破坏形式类似堤心石断面。根据试验结果,结合现场施工能力和条件,提出了相应的改善措施,结果可为设计施工提供基础数据,也为项目上减少不必要的经济损失提供技术参考。同时也再次验证物理模型试验在设计、施工和优化方面的必要性。     

关于潜堤计算中一些问题的探讨

本文通过水工模型试验成果对防波堤堤心石扰浪能力进行了研究,总结出潜堤的抗浪波高计算公式,计算结果与实测数值有良好的一致性,与国内外其他公式相比更符合工程实际,文中对混合式防波堤下部基床护面块石的稳定重量也进行了探讨。     

码头石料装载平台结构设计及应用

针对以色列Ashdod港某码头和防波堤施工项目防波堤堤心石(0~1 t)需求量大、石料水上抛填施工窗口期有限的不利现状,对堤心石石料装船工艺进行研究,提出了一种新型堤心石石料装船平台和工艺.并通过Midas Civil有限元软件对装载平台梁系、钢格板进行三维建模,采用英标、欧标规范,分析了平台结构内力和变形,确保其安全性和可靠性.经现场实际石料装卸作业验证,平台操作便利、装载效率高.     

外海无掩护水域的堤心石抛填施工技术与关键问题分析

依托茂名港博贺新港区西堤防波堤工程,分析了外海无掩护水域下的堤心石抛填施工技术。首先根据工程处于外海无掩护水域的环境,对工程特点及难点进行剖析;其次详细归纳了堤心石抛填控制关键技术;最后总结了施工中的质量保障方法及标准。相关施工技术的总结与分析,可为类似工程施工提供参考。     

环境友好型土工管袋堤心斜坡式防波堤的开发与利用

环境友好型土工管袋堤心斜坡式防波堤是新型的环境友好型水工建筑物之一,它通过对土工管袋进行海砂（或淤泥）充填后,通过施工设备将成型的土工管袋定位于堤心范围内,使其构成斜坡式防波堤堤心主要结构的一种新式防波堤。同传统的块石堤心斜坡式防波堤相比,土工管袋堤心斜坡式防波堤有节约资源、环境友好,造价低,施工快捷方便等优点,是实现港口工程建筑物生态可持续发展的一种大胆创新,这种创新型的防波堤可在淤泥质及砂质海岸地区的港口建筑物中广泛使用,具有良好的生态景观效果和应用前景。     

连云港市高公岛国家一级渔港防波堤兼码头结构设计

在苏北、浙江、福建等沿海地区建设防波堤和码头经常会碰到地基土上部淤泥质软弱土层较厚的情况,连云港市高公岛渔港在工程区域上部淤泥质软土较厚的情况下,采用防波堤兼码头的混合结构型式,防波堤堤心及基础处理采用爆填混合石料,在内侧利用防波堤堤身开挖基槽建设码头,码头基础采用爆破夯实,形成的"爆破排淤填石+水下爆破夯实"的基础处理模式,供类似项目设计时参考、借鉴。     

复杂礁盘地形对防波堤堤脚稳定性影响试验研究

针对礁盘地形上波浪运动形态的复杂性及相关防波堤工程设计中的结构稳定性问题,对礁盘地形附近某工程及相关海域的海床地形进行模拟,并通过波浪整体物理模型试验验证工程区防波堤堤脚的稳定性情况。试验结果表明:礁盘地形上堤脚块石稳定重力若按规范计算偏危险。研究结合试验现象及结果对堤脚进行优化,提出礁盘地形上防波堤堤脚开槽的优化方案。     

非均匀堤心石斜坡式防波堤透浪系数模拟研究

斜坡式防波堤是一种由块石和护面块体堆积而成的多孔介质结构,为了保证较长周期波作用下堤心石施工时的成型率,同时满足透射要求,现研究一种新型结构的斜坡堤在不规则波作用下的透浪规律。拟将斜坡堤静水位处部分区域的堤心石换成粒径较大的块石,利用数值试验的方法对新型斜坡堤的透射过程进行模拟。数值模型基于不可压缩粘性流体的N-S方程,并利用VOF法解决自由表面的追踪问题。文章对透射后的特征波及透射系数进行分析,并拟合出了透浪系数公式,为实际工程提供指导意见。     

斜坡式防波堤堤心石动力特性试验研究

我国现行规范规定防波堤堤心材料为重量10～100 kg之间的块石,但实际工程往往很难达到这一重量范同的标准.如果利用重量范隔更大(如:1-800 kg)的块石作为堤心石,对整个斜坡堤的正常工作影响如何,同前国内对这方面的研究较少.因此,结合深水斜坡堤的丁程实例,利用模型试验,对不同重量范围的堤心石进行动力特性方面的研究.初步结论认为,1～800 kg块石作为堤心石,其动水压强较10～100 kg的值大,而静水压强较小.     

小郭巨渔港工程防波堤平面布置方案

波浪是渔港建设中最重要的水动力因素,由于外海风浪作用强烈,影响港内渔船泊稳,需修建防波堤挡潮抗浪。从波浪角度研究防波堤平面布置,首先分析了舟山市六横岛小郭巨渔港工程的建设条件,确定防浪掩护控制标准,并提出防波堤直线形、折线形布置的8个平面布置方案。以满足渔船有效泊稳面积为准,采用MIKE21 BW模块计算在50 a一遇波浪与水位组合条件下堤后波高分布及防浪掩护效果,对8个方案进行研究,基于其中相对较优方案,进行了2个方案的优化。最终确定某渔港防波堤平面布置最优方案为:防波堤总长350 m、折堤夹角132°、直线段长122 m、折线段长228 m。     

防波堤平面布置对建设用海区波浪场影响的数值模拟

为研究燕窝山工程海域在不同的防波堤平面布置下的波浪场分布特征,应用波作用守恒方程和Boussinesq方程建立了大、小范围的波浪数学模型对工程区附近海域的波浪场进行数值模拟,统计并分析工程前后防波堤附近波浪特征站位的波要素。基于防波堤基本布置方案1,改变防波堤的长度和轴线角度,根据不同平面布置下的防波堤对波浪的掩护效果进行比较分析。结果表明,综合考虑防波堤附近波浪场的变化特征、防波堤特征站位波要素的变化及防波堤的有效掩护面积3个方面,将防波堤轴线以两段堤相交处为圆心逆时针旋转8°,并将直堤向东侧延长100 m,即方案2为优选方案。     

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。     

对规范JTJ 298—1998 的几点建议

在斜坡堤的设计中,堤心石规格选取关系到工程的实际施工可能性以及工程造价;人工护面块结构类型的选择关系到断面整体稳定性以及块体的使用耐久性;护面块稳定质量计算公式用于人工块体和自然块石时应有不同的要求。规范JTJ 298—1998《防波堤设计与施工规范》中的条文对上述几项内容只进行了简单描述。针对上述内容,对规范JTJ 298—1998的条文提出几点建议。