护岸工程顺水沉排受力现场测试研究

文中基于作者参与建设的长江下游某水道的航道整治工程,在施工现场针对该工程区域水流快、水深的情况进行了测试,并在对沉排施工过程的不同工况下铺排船缆绳以及排体的受力情况进行监测的基础上,概括出铺排船缆绳和排体在沉排施工过程中的受力特性。     

软体排沉排受力分析与非线性有限元计算

针对航道整治工程中软体排的铺排施工过程,分析软体排在静水沉放过程中的受力,利用非线性有限元方法进行模拟计算,以分析排布的实际受力大小及受力分布。结果表明,排布受力状态沿宽度方向上的分布具有明显不均匀性,须在软体排排布设计及实际铺排施工时加以重视。     

超短基线软体排深水水下定位检测系统设计思路

结合长江南京以下12.5 m深水航道一期工程,根据深水、大流速工况,提出了超短基线软体排深水水下定位系统的设计思路,经过系统开发、测试完成了设计,通过应用实现了软体排在深水条件下铺设定位的可视化,实时调整铺排船作业时的工作状态,确保排体铺设准确。     

航道整治铺排测量定位技术

针对目前检测深水软体排沉排手段不足的情况,提出一种检测铺排效果的新技术。采用多波束测深系统的水深格网与侧扫声呐生成的声图文件相结合的方式,镶嵌得出排体沉排位置后使用超短基线测量系统对确定的排体坐标进行验证。该技术在长江南京以下12.5 m深水航道二期工程进行推广应用,提高了工程检测效率及质量。     

长江通州沙水道深水航道整治工程顺水沉排受力计算分析

结合长江通州沙水道深水航道整治工程的特点,分析在不同水深、不同流速条件下顺水沉排时船舶、排体的受力情况及船舶的控制方式,以确定顺水沉排的适用范围、排体的设计参数,为类似工程设计提供参考。     

单向格栅软体排顺水沉排受力特性研究

单向格栅软体排是一种以单向格栅为受力构件,自下而上由反滤土工布、单向格栅和混凝土压载块3部分组成的新型软体排结构。以长江中下游护底工程为应用场景,利用有限元法模拟单向格栅软体排在顺水沉排施工条件下的受力特性,发现随着相对移船位移、水深、水流流速和压载质量的增大,单向格栅软体排体的最大应力逐渐增大;随着水流方向与沉排方向夹角的增大,单向格栅软体排所承受的最大应力逐渐减小。在各种顺水沉排条件下,铺排船翻板下端处的单向格栅软体排受力最明显,且软体排承受的最大应力位于翻板下端的软体排宽度方向上距离两侧边缘约1 m的位置,软体排中间部位受力较小。结果表明：单向格栅软体排所承受的最大应力远低于其抗拉强度,该新型软体排结构在长江中下游护底工程中具有较好的适应性,相对于传统的加筋软体排,单向格栅软体排可减少20%以上的排布成本。     

超大水深及流速条件下铺排施工技术

结合长江南京以下12.5 m深水航道整治一期及二期工程,采用滑板支撑式深水铺排船,在一期工程中完成了35 m水深、2 m/s流速条件下的深水铺排施工,并形成了深水铺排施工工法,在二期工程施工中完成了46 m超大水深条件下的铺排施工,该技术革新了传统的航道整治铺排施工采用滑板吊浮式铺排装备的施工方法,铺排施工效率最快可达1 222.2 m2/h,铺设排体单幅最长642.6 m。     

通州沙深水航道软体排收缩控制研究

针对航道整治工程中软体排铺设缩排问题,文中先介绍了铺排工艺,并分析铺排工艺过程中可能存在的排体收缩成因,研究并总结排体收缩控制措施。最后通过铺排试验,验证了排体收缩控制措施的效果,文中为以后类似工程的软体排铺设施工提供借鉴意义。     

超深水联锁块软体排铺设施工技术

本文结合太仓武港码头前沿冲刷应急抢护工程,采用滑板支撑式深水铺排船,在工程中完成了55m水深条件下的联锁块软体排铺设施工,创造了国内超深水铺排的纪录。本工程施工区域临近长江主航道,来往船只密集,施工难度大。现依托该工程,对超深水联锁块软体排铺设施工技术进行摸索与总结。     

长江航道整治工程恶劣工况深水铺排悬链线理论研究及应用

结合长江南京以下12．5m深水航道一期工程,应用悬链线理论详细分析计算了作业水深35m、流向角20°、流速2m／s工况下的铺排排体受力情况,并对异步放排移船工艺进行了优化,提出了铺排初次下排排头控制方法,给出了铺排作业中的一次最佳移船长度。将计算理论进行了35m水深的现场验证,两者吻合。在铺排作业时,可参考悬链线理论应用技术指导施工。     

深水无掩护海区联锁块软体排结构优化分析

深水无掩护海区铺设30 cm厚混凝土联锁块软体排在我国尚属首次。通过对软体排在水流作用下的受力进行分析,对加筋带结构进行了优化,提出了采用水流力验算加筋带受力时,安全系数取值不宜小于2倍;并提出了在不利工况及地质条件下铺排船组的配置要求;总结分析了铺排船的应用情况及翻板长度对软体排受力的显著影响;通过分析和施工要点控制,有效提高了深水无掩护海区软体排铺设质量和成功率。     

不同部位护底混凝土联锁排稳定特性研究

从分析现有设计方法中混凝土联锁排失稳的动力学机理出发,根据排体内部和边缘的失稳模式及受力特点,推导出水流作用下不同部位排体的稳定厚度计算公式.研究结果表明:压载重法的失稳模式为水流拖曳力作用下的块体滚动或滑动:而抗掀动法和美国公式的失稳模式则是在水流上举力作用下的块体漂浮或掀动.就排体的不同部位而言,边缘排体在水流拖曳力及上举力共同作用下发生滚动失稳,内部排体则仅在水流上举力作用下发生漂浮失稳.此外,还结合长江口深水航道整治工程验证了公式的合理性.     

高强混凝土联锁块在港区堆场中的应用

针对高强混凝土联锁块面层结构在港口堆场中的应用问题,对高强混凝土联锁块的特点、结构设计、施工工艺和经济效益等进行了分析讨论,认为高强混凝土联锁块在港区堆场应用中性能较优、经济效益明显,具有广阔的应用前景。     

混凝土联锁块护底软体排抗掀稳定分析

针对规范中软体排抗掀稳定计算公式未考虑水深影响的问题,对水流作用下混凝土联锁块软体排受力进行研究。采用理论推导方法,得出了新的混凝土联锁块软体排抗掀稳定计算公式,结合数模分析确定新公式的相关参数取值。新公式中考虑了水深的影响,采用临界断面平均流速替代规范公式的软体排边缘临界流速,较规范公式更为准确。分别采用新公式和规范公式对黑沙洲水道航道整治二期工程护底软体排抗掀稳定进行计算。分析结果表明:新公式较规范公式更能反映软体排实际受力情况。工程实践证明新公式具有较好的可靠性,可供类似工程参考和借鉴。     

三峡水库135m蓄水库区深水航标设置技术研究

三峡大坝三期蓄水后坝前水位为135m,忠县陶家石盘以下为常年库区河段,航道水深较天然状况下大幅度增加,库区将面临深水设标的诸多问题。由于三峡水库落差大、回水深、淹没范围广,目前尚无类似可借鉴的深水航道设标经验。本文基于一定的理论分析基础,通过试验论证,取得了深水设标的一些经验和方法,也为三峡156m、175m蓄水后的航标设置奠定了一定的基础。     

混凝土联锁块布料工艺机械化关键技术

针对现有工艺下混凝土联锁块布料效率低下且布料质量受人为因素影响较大的问题,进行了混凝土联锁块布料工艺机械化研究。采用操控分料管中的开关门完成混凝土布料,并通过现场试验分别对分料管管径、布料高度和布料操作系统进行优化,研制出能够精确下放、联排下料的机械化布料工艺。新型布料工艺实现了从传统手工生产工艺到机械化自动生产工艺的转变,不仅可以大幅提高布料精度、消除人为因素的影响,而且联排下料的技术也极大增加了布料效率,能够适应施工中混凝土联锁块大规模生产的需求。     

1/4 圆弧面沉箱防波堤设计分项系数研究(英文)

The quarter-circular caisson breakwater (QCB) is a new type of breakwater, and it can be applied in deepwater. The stability of QCB under wave force action can be enhanced, and the rubble mound engineering can be less than that of semi-circular breakwaters in deepwater. In order to study the wave force distribution acting on the QCB, to find wave force formula for this type of breakwater, firstly in this paper, the distribution characteristics of the horizontal force, the downward vertical force and the uplift force on the breakwater were gotten based on physical model wave flume experiments and on the analysis of the wave pressure experimental data. Based on a series of physical model tests acted by irregular waves, a kind of calculation method, which was modified by Goda formula, was proposed to carry out the wave force on the QCB. Secondly, the reliability method with correlated variables was adopted to analyze the QCB, considering the high correlation between wave forces or moments. Utilizing the observed wave data in engineering field, the reliability index and failure probability of QCB were obtained. Finally, a factor Q=0.9 is given to modify the zero pressure height above SWL of QCB, and wave force partial coefficient 1.34 to the design expressions of QCB for anti-sliding, as well as 1.67 for anti-overturning, were presented.     

长江口深水航道疏浚土“十三五”造地利用研究I——疏浚土资源供需分析*

通过调查分析长江口深水航道疏浚土资源量和上海市滩涂造地需砂量,掌握疏浚土资源的供需关系。结果表明：1）深水航道疏浚土是可用于吹填造地的清洁泥沙资源；2） “十三五”期,深水航道疏浚土总产量约3.15亿m3,不能完全满足上海市吹填造地约4亿m3的疏浚土实际需求量；3）深水航道北槽段的疏浚土可满足横沙东滩圈围工程需要,土质较好的南港圆圆沙段航道疏浚土可供应至长兴岛、浦东机场的建设用地圈围工程,尚有富余的深水航道疏浚土可作为南汇东滩圈围工程的补充砂源。     

耙吸式挖泥船耙吸管系统的受力分析及仿真研究

为预测耙吸式挖泥船远海施工时耙吸管系统在非静态环境中的多体动力学行为,要求准确分析作用在该系统上的力。详细讨论了主要作用力:在波浪补偿器作用下的缆绳拉力、耙头与海床间的土壤剪切力、作用在耙吸管上的水流阻力及由于压力差在耙头处产生的推动力等。并以耙吸式挖泥船为例,根据得出的作用力数学模型,建立了基于ADAMS动力学分析软件的仿真模型进行验证。仿真结果与实际施工情况非常吻合。