船舶尾流冲刷作用下抛石基床块石稳定性计算方法研究

船舶尾流是导致重力式码头抛石基床冲刷破坏的重要因素之一,国内港口、海岸工程设计规范中未考虑船舶尾流作用对抛石基床块石稳定性的影响。文章通过总结、对比、分析国外船用螺旋桨射流流速分布研究成果,得到了螺旋桨射流流速分布规律,提出了船舶尾流冲刷作用下抛石基床块石稳定性计算方法,并利用该方法计算并分析了某重力式码头抛石基床块石的冲刷情况。计算结果表明:螺旋桨射流起始段和主体段的流速均可能对抛石基床块石产生冲刷影响,且主体段水流对块石稳定性影响更大,船用螺旋桨桨轴线距基床顶面高度2倍桨直径内的区域可作为船舶尾流冲刷影响区。     

船舶尾流作用对抛石基床冲刷稳定性的影响研究

文章提出了抛石基床块石理想排布状态的二维模型,并通过有限元软件对抛石基床的冲刷问题进行了数值模拟。采用ADINA软件建立二维数值模型,针对船舶尾流的分布特点,计算分析抛石基床在船舶尾流作用下的起动流速,得出抛石基床在尾流作用下的冲刷机理,并拟合得到抛石基床块石的起动流速经验公式。     

重力式码头抛石基床遭水流冲刷破损后的诊断和治理

结合工程实例,论述了重力式码头抛石基床遭拖轮启动工作时尾吹水流冲刷破损后的检测诊断方法和加固治理措施.通过潜水探摸检查和水下地形测量能得到抛石基床破损的部位和程度;通过测量拖轮启动工作时尾吹水流流速并与规范值比较,得到造成抛石基床10～100 kg块石启动的原因;利用规范法和有限元模型两种方法对码头现状的稳定性进行计算分析,试算得出抛石基床遭水流冲刷的极限进深值,并与潜水探摸实测值比较后评定码头的安全性;结合工程特点,提出浇注水下不离析混凝土填充沉箱前趾下空洞并采用模袋混凝土护面、护坡和护底的加固施工方案,旨在恢复和增强原码头抛石基床的设计顶高程及基床的受力性能并考虑到大流速作用环境,恢复和增强基床系数与板结防冲刷能力.     

洋浦港二期3．5万吨码头基床爆夯分析

概述 洋浦港二期3.5万吨级码头为重力式沉箱结构,抛石基床总长477m、顶宽13.2m.其中与旧码头连接段长34m和西端51m采用锤夯法施工,其余392m采用爆夯法施工.基床顶标高为-12.3m,底标高为-18.Om～25.50m,基床抛石厚度为5.7m～13.2m.基床外边坡1:1.5,内边坡1:1.基床坐落在亚粘土上,基床抛石石料为10～100kg块石.由于基床厚度大,经多方论证和设计院同意及业主批准,采用爆夯法夯实基床.     

刮刀整平推进阻力实测试验

针对深水、大流速、低能见度环境下水下抛石基床整平施工效率低、施工精度难以保证的技术难题,进行水下抛石基床自动整平系统研究。设计制作专用试验装置,根据不同的石料铺设状态、整平速度和石料厚度进行分组试验。通过试验得到刮刀整平推进阻力值为23.08kN/m,为该研究提供了关键设计参数。     

复杂水流条件下抛石漂移距离的试验研究

抛石漂移是河道治理、护岸、潜丁坝、桥墩防冲等实际工程中经常遇到的问题,依托长江南京以下12.5 m深水航道二期工程口岸直水道整治工程,针对抛石漂移距离在试验室水槽内开展了一系列物理模型试验,对水深、流速、抛高、块石质量及块石形状的不规则等因素对抛石漂距的影响进行了研究;同时在考虑水流流速垂向分布的基础上,通过块石在动水中的受力分析推导出水上抛石漂移距离计算公式,利用模型试验结果拟合出公式中各系数的值,并将其计算结果与模型试验数据和现场观测数据进行比较,结果吻合较好,验证了公式的合理性。     

琼州海峡电缆保护抛石偏移量的试验研究

为保护琼州海峡海底电缆免受破坏,拟对海底电缆采用抛石保护法。由于海域存在潮流等动力因素,块石沉降过程会发生偏移。文章以通过垂直深入水下的管道完成散抛的块石偏移量为研究内容,根据自然资料、设计资料和重力相似准则进行物理模型试验,通过试验考察了块石偏移量与块石种类、块石尺寸、水平流速和漏斗底高度之间的关系,分析了块石种类、尺寸、流速和漏斗底高度对偏移量的影响。     

橡胶阻滑板在我国水运工程中的首次应用

长江口深水航道治理工程北导堤中有一段长度为940 m的堤段,由于已抛有基床块石,难以采用塑料排水板固结软土的方案.因此设计采用了在半圆形沉箱底面设置橡胶阻滑板的方案,以降低结构自重.此外,另有2 540 m长的堤段,由于地基土壤特别软弱,在塑料排水板固结软土的基础上,还在半圆形沉箱底面设置了橡胶阻滑板.介绍有关重力式结构与抛石基床间摩擦系数的研究概况,着重介绍在混凝土结构底面设置橡胶阻滑板后的试验情况及相关成果.     

重力式码头抛石基床内部滑移破坏研究

现行规范要求对抛石基床的顶面和底面进行水平抗滑稳定性验算,而不考虑抛石基床的内部滑移破坏情况,当基床较薄时,这样的规定可以保证抛石基床的安全性;当抛石基床比较厚时,基床后侧水平土压力作用不能忽略,基床内部可能会存在水平滑移面。通过模型实验和有限元软件PLAXIS的数值分析,证明了厚基床内部存在滑移面,建议在验算基床抗滑稳定性时要考虑基床前后土压力作用。     

重力式码头抛石基床内部滑移破坏研究

现行规范要求对抛石基床的顶面和底面进行水平抗滑稳定性验算,而不考虑抛石基床的内部滑移破坏情况.当基床较薄时,这样的规定可以保证抛石基床的安全性;当抛石基床比较厚时,基床后侧水平土压力作用不能忽略,基床内部可能会存在水平滑移面.通过模型实验和有限元软件PLAXIS的数值分析,证明了厚基床内部存在滑移面,建议在验算基床抗滑稳定性时要考虑基床前后土压力作用.     

大连港大窑湾北防波堤基床淘刷与治理试验研究

大窑湾港区是大连港集装箱核心港区,北防波堤直立段采用改进的梳式沉箱结构,受台风影响,空腔内栅栏板移位、基床被淘刷。为了认知基床淘刷原因,使用非线性波浪水槽进行模型试验研究。研究确认波浪传播至空腔内剧烈紊动、导致基床浮托力增大是栅栏板失稳、基床淘刷的主要原因。采用翼板开孔可有效减小基床浮托力,但增大了透过波浪和流速。综合考虑基础稳定性、透过波浪、施工条件等因素,确定了翼板开孔3 m、将栅栏板厚度由原来的0.5 m加大至1 m的治理方案。试验验证了该方案的可行性。     

螺旋桨射流对抛石基床冲刷的数值计算

抛石基床遭螺旋桨射流冲刷破坏而危及码头使用安全,是近几年码头检测评估工作中的新问题,国内海港工程设计规范中未考虑船舶尾流作用对抛石基床的冲刷影响。采用计算流体力学软件Fluent建立螺旋桨射流流场三维数值模型,并利用螺旋桨射流流速的理论研究成果对数值模型进行验证。通过数值模拟,研究螺旋桨射流在码头岸壁和基床底面影响下的变化规律,建立了船舶尾流在重力式码头前沿的最大冲刷流速及其位置的经验公式。     

“通程”号超大型耙吸挖泥船开发设计

阐述了708研究所自主开发设计的国内第一艘超大型挖泥船,采用全通甲板,适用于深、远海作业;泥舱舱容达18374m3,最大挖深可达85m,为目前中国设计建造的最大舱容、最大挖深的深水疏浚工程船;疏浚设备(即:泥泵、水下泵、高压冲水泵等)采用全变频电力驱动,泥舱首次采用箱形泥门形式。     

重力式码头抛石基床应力分析

现行规范中,计算重力式码头抛石基床应力时假定基床是刚性的,不考虑基床前、后方的土压力,只考虑基床自重和基顶应力向下的传播。随着大型重力式码头抛石基床深度的不断加大,基床前、后方的土压力也在不断的加大,现行规范这种计算方法与实际情况就存在较大的差异。通过系统的计算、研究,分析厚抛石基床前后方土压力对基床内应力分布的影响,根据有限元软件PLAXIS计算出应力分布规律,提出了一种采用3个应力控制点的更合理的改进计算方法。     

基床爆夯在工程中的应用

爆破夯实密实基床的施工方法在广州港南沙港区工程#1#～10泊位施工中普遍采用;该工程的特点是基床厚度大(最大达21m),抛石量大。因此,采用爆破夯实的施工方法对工期要求紧迫的工程很有必要。通过对该工程质量管理经验总结,为同类型项目的施工提供参考。     

某型引进雷达水泵维修工艺及测试方法分析

离心式水泵是某型引进雷达水冷机柜的核心部件,其性能好坏直接影响到雷达发射机能否正常工作。文章针对该型水泵经常出现漏水、流量报警、压力报警等问题,经过多年研究与维修实践,设计并研制了水泵维修测试设备。利用该设备研究了该型水泵的维修工艺及测试方法,解决了水泵漏水、流量报警、压力报警等一系列疑难故障,掌握了离心式水泵输出流量、输出压力和密封性维修的关键技术,实现了该型引进雷达部件的自主保障能力。     

真空预压用射流泵吸水试验研究

北方港区抽真空设备中常用潜水泵功率一般为7.5 kW和5.5 kW,常用的射流喷枪主要为准50×准25（喉管直径×喷嘴直径）、准50×准22、准40×准20、准30×准20等,其中准30×准20的射流喷枪应用非常广泛。通过现场常用功率的潜水泵和常用的不同型号的射流喷枪匹配进行室内吸水试验及数据分析,认为射流喷枪面积比在3~6之间是高效区,单位时间吸水量大,形成真空负压低,单位能耗吸水量大;喷嘴直径为25 mm、22 mm,喉管直径为50mm的射流喷枪工作效率基本优于喉管直径为40 mm、30 mm的射流喷枪。准30×准20射流喷枪效率低,在真空预压施工中可能会造成资源浪费,建议不采用。