侵蚀岸段海堤破坏机理及修复方案*

侵蚀岸段通常是海堤破损最为频繁、严重的区段，随着极端气候条件增多及人类活动的影响，海岸侵蚀问题加剧，对海堤及后方陆域安全造成较大威胁，现有修复手段大多无法从根本上解决侵蚀型海堤的破坏问题。结合因岸滩侵蚀引起的滨海县振东闸以北段海堤破坏案例，通过现场调研、波浪物理模型试验、理论计算等手段，分析岸滩侵蚀对海堤安全影响的机理，探讨侵蚀岸段海堤修复措施，提出管桩顺坝透射系数、海堤稳定性计算方法。研究认为侵蚀岸段海堤破坏的主要原因是水深增大引起的波浪动力增强，导致在日常条件下护底、护面侵蚀及极端条件下结构失稳。据此提出保滩、加固相结合的侵蚀型岸段海堤修复方案。经波浪物理试验验证，该方案合理、可行。     

盾构隧道壁后注浆中“定时浆”试验研究

我国盾构隧道广泛使用凝结时间较长的单液浆，但由于注入后不能及时凝结常常引发管片上浮、浆液流失等工程问题。针对这些问题提出“定时浆”的概念。通过在单液硬性浆中添加氯化铝溶液与水玻璃，基于浆液的胶结时间、流动度、28 d强度等指标研究了“定时浆”的配方。结果表明： 1）通过先加入氯化铝溶液再加入水玻璃的方法，可以实现浆液“定时”凝结； 2）在硬性浆中掺加0.50%~0.75%的氯化铝溶液、1.00%~1.25%的水玻璃，可以达到良好的定时效果； 3）通过简单的注浆设备改造可以形成“双液单注”的定时注浆工艺。     

先期振动对高聚物胶凝堆石料动变形特性的影响

先期振动对土石坝地震变形影响显著。通过开展不同先期动应力作用下的动三轴试验,研究了先期振动对未加固堆石料和高聚物胶凝堆石料动变形特性的影响。结果表明:先期振动对未加固堆石料和高聚物胶凝堆石料的弹性轴应变无明显影响,但显著降低了其塑性轴应变;未加固堆石料和高聚物胶凝堆石料的残余变形在先期振动影响下显著减小,与未经受先期振动的试样相比,先期动应力为40%围压的试样,最大残余剪应变降低幅度和最大残余体应变降低幅度的平均值分别为48.1%和42.0%;先期动应力为80%围压的试样,最大残余剪应变降低幅度和最大残余体应变降低幅度的平均值分别为80.9%和71.6%。先期动应力幅值越大,再次经历动应力时未加固堆石料和高聚物胶凝堆石料产生的残余变形越小,抵抗变形能力提高越明显。最大残余变形的降低幅度与固结比、围压及高聚物含量无关。随后修正了沈珠江动残余变形模型,修正后的残余变形模型可以反映高聚物对堆石料残余剪应变和残余体应变的影响。与未经受先期振动的试样相比,先期动应力为40%围压的高聚物胶凝堆石料(高聚物质量比R_p=2%)的改进残余变形模型参数c₁和c₄分别降低了27.7%和61.2%;先期动应力为80%围压的高聚物胶凝堆石料(R_p=2%)的改进残余变形模型参数c₁和c₄分别降低了68.8%和79.3%。     

低碳地聚合物固化处理疏浚淤泥力学性能试验研究*

河道疏浚产生的大量废弃疏浚淤泥须有效处置，而传统水泥固化剂为高能耗、高碳排放材料，与当今生态理念不符。以矿粉为主要原料、硅酸钠为碱激发剂制备新型低碳地聚合物胶凝材料固化淤泥作为工程填料，进行地聚合物固化土力学性能、压缩特性等性能检测及分析。结果表明：与10%水泥掺量的固化土相比，10%矿粉掺量的地聚合物固化土28 d无侧限抗压强度提高406.1%，破坏形式由塑性破坏转变为弹性破坏，应力-应变曲线有明显的应力峰，能更好地满足作为普通填方土材料的需要，具有良好的生态效益和广阔的应用前景，可为疏浚废弃物的资源化利用提供有效途径。     

厚覆盖层高水头船闸闸室-省水池布置及地基处理方法*

京杭运河穿黄工程场地覆盖层深厚，上跨方案的渡槽水位与两岸地面高差达30 m以上。针对渡槽两端的高水头船闸多级分散错层式省水池，提出了墙背高填式、墙背低填式两种闸池布置方案。利用ABAQUS软件分别建立平面有限元模型，研究了闸池沉降、闸室底板弯矩在施工期、使用期的全过程时空变化特征，探讨了高填土对闸室的作用机理。结果表明：1）在天然地基条件下，两种布置方案闸池沉降均较大，墙背高填土下曳力、边载产生底板负弯矩，基本上抵消了土压力产生的正弯矩，导致两种方案底板弯矩差异不大，且始终由负弯矩控制。2）地基处理方法是减小闸池沉降、改善闸室受力条件的关键技术问题之一。3）闸室、墙背填土的多桩型组合处理法和基坑外填土的排水固结预压法值得进一步深化研究。     

规则波作用下沙质岸滩剖面演变研究*

为了探究规则波作用下沙质岸滩的形态变化，在波浪水槽中构建沙质岸滩剖面的演变过程。发现在规则波作用下，沙质岸滩会出现沙坝峰，存在从单一沙坝峰到双沙坝峰的演变过程，且沙坝形成后并非静止不动，而是随时间变化存在离岸和向岸的往复运动。探究水深、周期和植被覆盖对沙质岸滩变化的影响，对其最大冲刷深度、最大淤积深度、冲刷面积和淤积面积进行讨论分析。结果显示，水深的增大会导致沙坝向岸运动，周期的增大会导致岸滩趋于紊乱，植被覆盖对岸滩有稳定作用。     

新建航道下穿高铁桥梁时加固方案的变形控制*

为评估航道开挖下穿高铁桥梁时加固方案的变形控制效果，结合京杭运河二通道下穿沪昆高铁工程实例，采用三维有限元软件模拟分析航道围护结构施工、航道开挖、航道结构浇筑、航道通航等各阶段土体和结构的位移变形，对下穿施工过程中航道维护结构及桥墩的安全状态进行量化评价。结果表明，坚实的支护系统、分层开挖结合多次降水，可以避免较大土体沉陷并控制开挖引发的坑底隆起；加固方案也对既有结构起到了良好的保护作用，保证列车在施工期安全运行。     

气囊型浮式防波堤挡浪消波的数值模拟*

临时挡浪设施在海况较差的海域为施工船舶提供一定的避浪掩护时使用。气囊型浮式防波堤具有运输方便、投放便捷以及造价低廉的特点，成为了首选的挡浪消波措施之一。通过调整网格划分方式、控制时间步长以及对自由液面网格局部加密等措施，建立了稳定的数值波浪水槽。采用原物理模型试验比尺建立气囊型浮式防波堤的水动力模型，并利用试验结果验证了数值计算方案的准确性。计算结果表明：距离挡浪模型后3 m范围内的计算结果精确，波高值误差在1%以内；在该数值模拟方案下计算值随时间的变化规律与试验结果吻合得较好。该数值模拟方案具有可行性和有效性，数值模拟结果具有较高的参考价值，可以为后续各临时挡浪设施选型研究提供计算基础。     

采用X形桩的遮帘式板桩码头结构静力分析

X形桩是一种反拱曲面异型桩,相比于同等截面积的矩形桩和圆形桩,X形桩具有更大的截面周长和惯性矩,受力性能更好。结合京唐港32#泊位遮帘式板桩码头结构,以X形桩代替传统的矩形桩,研究其对结构静力的影响。结果表明:相同桩间中心距时,以X形桩替代后可减小前墙弯矩;在同等桩间净距1.75 m下,两类模型的前墙最大弯矩基本相同。相同荷载作用下,前墙位移主要受桩间中心距影响,X形桩形状影响效应很小;锚碇墙水平位移受桩间中心距和遮帘桩形状的影响均很小。桩间中心距、净距与桩间土体土拱效应直接相关,对前墙弯矩、土压力、遮帘桩弯矩等有显著影响。桩间中心距为4.05 m或桩间净距为1.75 m时,结构内力改善效果较优,可采用该间距的X形桩替代矩形桩,节约工程造价。     

高桩码头评估的干扰能量法及与常规方法的对比

针对高桩码头的检测评估工作中缺少合理有效的评估方法和评估指标的问题,对结合干扰能量法的高桩码头结构评估指标进行研究。采用变分原理和最小势能原理,结合高桩码头的结构特点,建立基于干扰能量法的高桩码头结构整体安全评价的指标体系,并与现行规范进行对比。结果表明,此方法在评估局部构件的同时,还可定量给出结构的整体安全系数,能够反映不同构件对于整体安全性的贡献。