塑料排水板施工工艺优化与质量控制的探讨分析

结合排水板联合堆载预压法在厦门软基吹填造地工程中的应用,探讨了不同插板机打设条件下的工艺和效率对比,分析塑料排水板打设过程中常遇到的问题,并针对堵管回带、不吃带、定位偏移等问题和技术难点提出了技术优化及质量控制的改进措施,为塑料排水板在大面积工程的施工应用中提供借鉴及新思路。     

聚氨酯耐磨复合管在中粗砂吹填工况下的应用

排泥管线作为疏浚吹填工程中介质输送的重要方式,其磨损性能决定了排泥管线的使用寿命。在中粗砂工况下,Q235钢质排泥管线磨损严重。基于厦门机场中粗砂吹填工程,在吹填现场串联布置Q235钢质排泥管和聚氨酯耐磨复合管,对相同施工条件下2种管线的磨损特性及摩阻损失进行对比与分析。结果表明:聚氨酯复合管的耐磨性至少为钢质管的10倍,摩阻损失相比于钢质管减小10%左右;聚氨酯涂层在钢基底上的附着力、耐冲击性能满足中粗砂的吹填施工要求;聚氨酯复合管相比于钢质管具有更加优越的耐磨性和减阻性,在中粗砂吹填工况下适用性更好。     

基于机器学习的排泥管线压降预测

福建沿海地区的吹填工程中，主要的土质颗粒为中粗砂。该类型土质在输送过程中阻力大较易发生堵管，导致施工进程延缓。在输送环境下施工，掌握管路内输送阻力的实时信息至关重要。粗颗粒条件下，常用的经验方法如Durand公式法的计算精度较差。基于已有的管路输送研究，以及福建沿海工程的测试数据，使用高斯过程回归方法和支持向量机方法建立管路压降预测模型。两种回归模型均能在训练期得到较为理想的效果，模型R2指标达到0.80以上。在模型的预测期，支持向量机回归模型的R2指标为0.78，高斯过程回归预测模型的R2指标达到0.95。结果表明：基于高斯过程回归的机器学习模型能够较好地预测中粗砂吹填工程的疏浚参数。     

基于数值模拟和模型试验的泥泵优化设计

结合数值模拟和模型试验,基于流体仿真软件,采用标准k-着湍流模型,模拟大型泥泵的三维流场,预测泥泵的水力性能,并采用增大叶片包角,减小叶片出口角、调整叶片型线等方法对叶片进行优化,最高水力效率达到86%;基于相似定律,按照1颐4的比例设计制造模型泵,在试验台上进行外特性试验。结果证明,优化设计的大型泥泵效率与预测相符,验证了高效泥泵的设计方法。     

疏浚吹填工程中抛填沙的运动扩散流失问题

为解决疏浚吹填工程中抛填沙的运动扩散和流失导致的工程成本增加、绞吸挖泥船施工效率低下等问题,以福建省古雷石化产业园增填沙工程为对象,研究抛填沙的运动扩散流失问题。通过机理试验、数值模拟和现场实测验证等方法,对抛填沙的水下堆积形态和流失量进行模拟分析和计算,并制定根据潮位、流场变化动态调整优化的施工方法。机理试验和数值模拟表明:抛填沙堆积形态具有分层斜坡式结构的特征;抛填沙总体流失率在14%~16%。工程应用表明,通过控制堆沙高度、调整工程船行进方向、采用斜坡式递进施工工艺等,可有效降低沙堆塌方和绞吸挖泥船“搁桥”的频率,提高施工效率。     

长直管道输砂的沿程临界流速*

近年来，河湖水库的环保疏浚、港口航道建设与维护性疏浚工程越来越多，管道输送是疏浚泥沙搬运的主要方式，输送距离也越来越长。管道输送中流速沿程的再分布情况和临界流速尚待进一步研究。基于古雷镇填沙工程清水工况及输沙工况分层取样浓度实测数据对模型进行率定。在此基础上对长直管道输送砂类泥沙颗粒进行三维水动力及砂的运动模拟，分析了直管道沿程的剖面流速再分布特征和泥沙淤积临界流速规律，提出长管中不同断面位置发生泥沙淤积的临界流速公式，为疏浚工程设计提供参考依据。     

振动流变对泥浆管道输送的减阻效果研究*

泥浆在管道输送中阻力大导致能耗高,严重制约疏浚生产效益。本文将泥沙流变学的振动加载流化技术应用到泥浆管道输送减阻研究中,在管道系统中开展振动流变减阻效果研究。结果表明,减阻效果随着振动频率的增大先显著提升后趋于平缓;随着体积浓度的增加而增强,但其增强的速度逐渐减小;随着输送流速的增加而不断减弱直至趋于平稳。且对于试验泥样,存在一个最优振动频率为40 Hz,此时系统达到了最佳减阻效益状态;在内径为100 mm管道中,当泥浆体积浓度为29.94%、管道输送流速为0.9 m/s、微幅机械振动频率为100 Hz时,对于中值粒径为31 μm的奉贤海滩泥沙能减小20%以上的阻力损失;最后,提出了泥浆管道输送振动流变减阻的计算模型。     

横沙八期吹填土粒径分布规律

横沙八期工程由于吹填面积巨大，导致了吹填土质的多样性和分布的差异性。为了研究超大围区内吹填土土质的变化规律，通过对实际吹填场地钻孔取样，进行土工颗分试验，分析了吹填管口横向和纵向吹填土质的分布规律。结果表明：超大围区内吹填土泥面下约3.0 m深度范围内基本为粉砂，该深度以下则为细砂；距吹填管口150.0 m范围内主要为细砂，该范围以外主要为粉砂。分析结果可为吹填造陆过程中的管线布设和平整度控制提供参考依据。