东海大桥桥墩冲刷防护工程护底结构稳定性试验研究

东海大桥是上海国际航运中心洋山深水港工程的重要组成部分。据实测显示,自大桥建成后,部分桥墩周围发生了明显的局部冲刷现象,最大冲刷深度已达到或稍超出设计时预估的冲刷深度。为确保桥梁安全运营,对桥墩实施防护工程是非常必要的。文章采用物理模型试验方法,研究了波浪和水流组合作用下典型桥墩防护方案护底结构稳定性。研究结果表明:100 a重现期波浪(H_s=5.12 m,T=10.5 s)与最大可能流速(1.98 m/s)共同作用下,对底床形成有效防护需要25 000个钩连体,对于混凝土联锁块软体排方案,需要辅助压脚结构,其中网箱石笼结构的受力性能好,材料利用率高。     

四面六边透水框架护滩结构效果水槽试验研究

通过水槽试验,研究四面六边透水框架护滩结构效果.试验结果表明,实施四面六边透水框架防护后,河底流速有明显减小,四面六边透水框架具有透水、消能、减小近底流速、局部改善水流流态的作用,从而有可能将近底流速降至不冲流速以下,甚至于使河床产生淤积.与传统护滩工程相比,四面六边透水框架能有效地避免实体护岸工程基础容易被淘刷而影响自身稳定问题,且适应河床地形变化能力强,不需要地基处理,不需要护底,直接抛投于床面,自身稳定,施工简单,成本低,是一种值得大力推广的新技术.     

大型沉井基础的防冲护底试验研究

大型沉井基础的冲刷防护是较复杂的工程问题,既要求防护材料的块径不能过小以确保安全度汛,又不能因其块径过大而影响着床时沉井刃脚的下切。采用物理模型,通过试验对护底碎石的块径、级配及起动、安全度汛和着床阶段的沉井防护工程的稳定性进行研究,得出大型沉井基础在安全度汛和着床两种阶段既能保持稳定又较为经济的护底工程的范围和碎石级配。既能满足施工需要,又使整体预防护工程达到总体要求。     

深槽护底带端部边缘防护结构优化*

调研已实施深槽护底工程的稳定性,在分析破坏原因的基础上提出了深槽护底端部边缘防护优化思路。以长江中游江口水道七星台深槽护底带为例对深槽护底边缘防护结构开展水槽试验研究,最终提出了深槽护底带边缘设置抛石+柔性材料+透水框架组合防护措施,该措施防护效果较优。     

东海大桥桥梁桩基过度冲刷区域防护试验工程施工对通航安全的影响分析

通过对东海大桥桥墩的多次扫测和人工探摸,发现部分桥墩区域发生严重的冲刷现象,部分桩基冲刷深度已超过设计警戒值,为保障桥梁安全并防止冲刷进一步影响桥梁安全,对桥墩桩基实施保护措施。试验工程采用混凝土联锁块护底、抛填袋装碎石和混凝土填料、栅栏板压边、安装主动勾连体等措施对桥梁的7个桥墩进行安全防护。通过对东海大桥周边海域通航环境、船舶习惯航路及交通流量等方面进行分析,发现在施工过程中采取设置警戒船、合理安排施工期间交通组织等安全措施后,桥墩防护试验工程施工对东海大桥2号主通航孔通航的大型船舶影响较小,对周边海域通航的小型渔船会产生一定的影响。     

鹦鹉洲大桥对航道整治工程的影响及解决措施

为研究解决鹦鹉洲大桥对航道整治工程的影响问题,通过整体模型与局部模型试验相结合的手段,对建桥前后桥区河段局部河床冲淤变化情况、局部防护范围及防护措施效果进行了研究。试验结果证明,桥墩局部冲刷会对航道整治工程的稳定性产生影响,因此必须研究并采取防护措施。通过防护方案的实施,大桥建设不会对航道整治工程效果造成明显不利影响。     

潜堤下游软体排与透水框架联合护底效果分析*

软体排和透水框架护底作用机理及应用条件各异。为充分发挥两者的优势,提出联合护底的结构形式。通过水槽试验研究潜堤下游联合护底的防护效果,并分析联合护底的经济性。结果表明,采用联合护底能够有效减弱护底边缘的局部冲刷强度,要达到相近的护底守护效果,联合护底相对单纯软体排护底可节省工程投资5%以上。     

基于水槽试验及图像分析的透水框架护底检验标准研究

透水框架作为一种减速促淤的整治建筑物,近年来在航道整治工程逐步得到推广,在守护工程中应用最为广泛.长江航道规划设计研究院研发了一种新型透水框架——扭双工字型透水框架,并在南京以下12.5 m深水航道建设一期工程通州沙潜堤护底中进行了试验性应用.确定合理的透水框架护底检验标准,是保证防护效果的重要基础,而目前的航道整治工程质量检验标准,并未对此作出明确规定.通过水槽试验提出透水框架护底的检验标准,利用测扫声呐图像分析提出相应的检验方法,并进行了室内光学图像试验验证,符合较好.     

透水框架群水力特性试验研究

透水框架群在长江航道整治工程中具有减速、防冲、促淤的特点,在三峡工程蓄水运用后清水下泄促淤有限的条件下,框架群在护滩边缘的防护效果明显,但对其作用机理,特别是透水框架群在整治工程中的水力特性还认识不足。通过水槽试验研究了透水框架群的减速率与摆放高度、孔隙率等因素的相互关系,并对透水框架群内部和尾部的减速效果进行了深入分析,研究结果可为规范护滩边缘结构的设计提供技术支撑。     

防冲墙前缘冲刷坑系列模型实验研究

以燕子窝心滩防冲墙工程为依托,结合系列模型实验成果,研究了防冲墙工程前后心滩头部水流性态和冲刷特性,提出了优化防冲墙和护滩设计方案.研究成果为工程安全可靠提供了有力的技术支撑,研究方法可为航道整治工程其它新结构型式的引用和研究提供参考借鉴.     

长江中下游洲滩守护工程概化模型试验研究﹡

为了研究洲滩守护工程的护滩效果及工程实施后局部冲刷坑形态,以长江下游较为典型的洲滩守护工程为例,采用大比尺局部动床概化物理模型试验方法,对鱼骨型间隔式护滩带工程进行了试验研究。根据工程及试验具体情况,详细分析了该试验方法的可行性,并给出了鱼骨型护滩带方案的试验结果。结果表明,该试验方法不但能够较方便地比选不同平面布置的工程方案之间的护滩效果,同时可得到局部冲刷坑的形态参数,对工程设计有较好的指导意义。     

李家峡水库变动回水区散乱浅滩整治研究

根据黄河上游李家峡水库变动回水区贵德吊桥至松巴峡河段水文、泥沙、地形及地质资料,在河床演变分析的基础上,应用经过验证的航道整治二维数学模型,初步研究了阿什贡散乱浅滩整治措施。该浅滩1996、1999及2000年主槽变化较大,这与该河段河床突然放宽及沙卵石推移质运动频繁等因素有关,建议采用塞支强干保滩固槽并辅以疏浚的工程措施。     

枢纽下游河床清水冲刷粗化研究综述

天然河流修建水库后,下游河道发生的最大变化就是河床冲刷粗化。河床冲刷与粗化的研究在水利、水运、水电工程中有着重大的实际意义,是解决山区及丘陵区水利工程面临的河床冲刷粗化所引起的河床演变的关键问题之一。国内外众多学者专家都对冲刷粗化问题进行过研究,文章意在总结已有枢纽下游河床冲刷粗化的研究成果,包括冲刷与粗化机理、冲刷粗化起动流速计算、粗化输沙率计算、粗化层级配计算、极限冲刷深度计算及冲刷后水位降落计算等。并对现有研究成果进行了简要的述评,为后续对这一问题进行深入研究作出必要的准备。     

塑料模型沙干密度测试方法

塑料模型沙在航道物理模型试验中得到广泛应用,是物模试验的关键材料之一,其物理性能的准确度对物模试验的参数设置及试验结果分析尤为重要。干密度就是反映塑料模型沙重力特性的一个非常重要的物理指标,其取值准确与否直接影响物模计算结果及河床冲淤变化分析。分别对传统的测试干密度的环刀法和量筒法两种方法进行了研究,根据试验数据提出了改进措施,较大程度地提高了测试结果的准确性和稳定性。改进后的环刀法和量筒法具有一定的创新性,并得到了试验验证,可为相关行业的塑料模型沙试验提供指导和依据。     

漳卫新河闸下淤积一维数学模型研究及应用

建立了漳卫新河河道一维水沙数学模型,采用Preissmann四点隐式差分格式离散非恒定水流方程,以及交错网格显式差分格式离散泥沙运动方程。该模型对辛集闸闸下———河口段在大潮期间的潮位、流速和含沙量进行了验证,其结果与实测资料基本相符。依据该模型,对未来20 a的河床冲淤变化和演变发展趋势作了预测。     

新浏河沙护滩工程滩头堤段局部冲刷原因分析及护底现状调查

通过河势研究和现场调查,分析长江口南北港分汊口河段新浏河沙护滩工程滩头堤段冲刷原因,并对现有工程的护底情况进行调查.     

长沙综合枢纽二期施工围堰截流方案及优化试验

阐述长沙综合枢纽二期围堰截流方案,针对截流设计方案中存在的问题提出了优化方案,并采用1∶100定床物理模型,研究水流对截流戗堤的冲刷、水下抛石料的冲距及戗堤的稳定边坡坡度。试验表明,应选择合适的龙口位置及宽度,以减少对戗堤的冲刷;另外,通过水下抛石试验,得到不同粒径块石的冲距及戗堤稳定坡度,为施工组织设计提供了科学依据。以上结论已运用于长沙综合枢纽二期施工围堰截流的实际施工中,并保证了截流工程的顺利完成。     

三峡水库蓄水后关洲水道河床演变特征及航道条件变化

三峡水库蓄水运用后,下游河段发生河流再造床过程,河床进行冲淤调整。基于关洲水道三峡蓄水后2003—2013年原型观测资料,分析蓄水后该水道河床的冲淤变化情况。结果表明:该水道在三峡蓄水后总体处于冲刷态势,尤以左汊冲刷明显,这对该水道两汊分流产生较大影响,进而影响主航道条件,同时进一步恶化下游芦家河水道进口航道条件。在此基础上,对本水道航道条件变化趋势进行预测,认为目前比较优良的航道条件在自然作用下存在恶化的可能,为本水道航道治理思路的形成和工程设计提供参考。     

澜沧江曼厅大沙坝水道河床演变及航道整治

以曼厅大沙坝浅滩航道整治为依托,针对滩险整治过程中提升航道等级并维护航槽稳定的问题,从水文特征、河床演变和历史航道整治状况等3个方面总结澜沧江曼厅大沙坝河段河势变化及航道现状,分析此滩险河段现有的滩槽格局及滩险成因,提出以守护为基础、采用中枯水两级整治思路的整治方案。结果表明,在兼具库区特征的滩险整治过程中,采用疏浚增加航槽水深,并布置整治建筑物守护洲滩、束水攻沙,能够提高航道尺度,保障航槽稳定。     

急弯浅卵石滩航道整治技术研究

以坝油滩航道成功整治为例,论述了该浅滩河床演变特点、整治参数确定、整治原则及措施,卵石推移质动床模型设计及选沙,简要介绍了通过模型试验所获得的良好整治效果。