护底软体排破坏机理及应对措施

软体排边缘床面易受不利水流冲刷下切,当冲刷下切强度超过排体变形能力时,软体排排边会出现变形破坏。分析了护底软体排变形破坏的主要影响因素:水流条件、河床组成、软体排自身结构、余排宽度及施工工艺等。探讨了护底软体排破坏的力学机理。提出在排边一定范围内抛投一定密度的扭双工字型透水框架,能削减排边近底层的流速及紊动强度进而减弱或抑制排边冲刷,从而维持软体排结构安全及坝体稳定的应对措施。     

软体排稳定厚度研究进展

软体排具有反滤、隔离、防冲的作用,且整体性和适用性较强。作为一种重要的水工结构的软体排,在河口、海岸等地区的保滩护底工程中得到了广泛应用。而软体排的稳定性设计在实际工程中十分重要,压载块体的稳定厚度,是体现稳定性的一个重要参数。本文主要介绍了国内外现有的软体排在水流、规则波和不规则波作用下的稳定厚度的计算公式,分析了各公式的适用范围,并在此基础上,就今后软体排稳定厚度的研究工作,提出了建议。     

强潮河口丁坝坝头砂肋软体排护底稳定性试验研究

通过对土工织物软体排护底应用情况以及钱塘江河口潮流特征的分析,认为丁坝坝头砂肋软体排铺设后的稳定性好坏是护底成败的关键。利用长35m、宽4.3m的水槽,对砂肋软体排在不同压载厚度条件下进行不同行近流速、不同坝长、不同水深的多组次室内试验研究,得到砂肋软体排的稳定性主要与压载的块石层厚度有关,铺设在丁坝坝头的砂肋软体排临界块石压载稳定厚度与行近流速、丁坝长度以及水深等因子有关,采用相关因子多元回归分析得到丁坝坝头砂肋软体排临界稳定的压载厚度经验公式,可指导现场施工实践。     

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。     

砂被联合软体排在深海区护底工程中的应用

常规护底工程常采用软体排和砂被分开施工的方法,该方法在浅水区能够较好地适应,但由于深海区水流条件复杂,施工质量难以得到控制。结合具体工程实例,提出砂被联合软体排的方案,介绍了该方案的原理、施工流程和质量控制方法。通过实测结果验证了该方案在深海区护底工程中具有效率高、成本低、质量好的优点。     

高浊度河口复杂条件下护底软体排检测技术探讨

对于受冲刷的河口整治建筑物,检测其原有软体排余排的变形情况及现有位置,对确定整治建筑物结构的安全稳定,乃至于确保整治效果有着重要的作用。以长江口新浏河沙护滩浅堤工程护底软体排检测为例,通过方案设计和现场检验,得出高浊度河口复杂条件下护底软体排监测技术方案,为开展后续工作提供了较为准确的依据,在满足工程需要的同时,也为解决类似问题提供了借鉴。     

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。     

软体排护底在南京八卦洲右汊进口段治理中的应用效果分析

八卦洲右汊进口段实施了系混凝土软体排全断面护底工程。但由于八卦洲右汊是主汊，水深流急、地形变化复杂，进行河床全断面整体铺排施工难度大。为明晰软体排在该工程中的应用效果，利用多波束测深系统多次采集工程区水下地形数据，通过多波束效果图检测软体排铺排质量，并利用GIS空间分析技术定量分析不同时期工程区河床变化，更好地掌握工程整治与运行效果。结果表明，完工后工程区河床由以冲刷为主转为以淤积为主，最大淤积幅度可达7.87 m,工程阻止了进口断面进一步扩大；2020年特大洪水后，工程区河床整体淤积量和淤积面积持续增加，淤积面积占比由66.6%上升至83.9%,淤积量由41.4万m³上升至54.5万m³;全断面软体排护底工程运行稳定，发挥了工程防护效果。     

水下软体排铺设质量检测技术对比

为解决潮汐河段涨落潮水位变化大、水流动力条件复杂、水下护底软体排铺设质量检测难的问题,在长江南京以下12.5 m深水航道一期工程白茆沙整治工程中,制定并实施了由浮标倒垂法、水下探摸、旁扫声纳、超短基线等多种水下护底软体排检测技术组成的检测方案,控制软体排整体铺设质量,满足了工程需要     

潮汐河段滩涂软体排施工工艺

长江下游潮汐河段滩涂整治工程采用砂肋软体排进行护底,因滩涂地形起伏大,受潮汐影响,施工水深条件差,软体排施工难度大,须选择针对性的施工船机及施工工艺。针对潮汐河段滩涂工况,阐述深水区和浅滩区的软体排施工船机配备及相应工艺选择和质量控制要点,尤其采用气囊工艺圆满地完成了浅滩区软体排护底施工任务,为类似滩涂圈围工程施工提供参考。     

软体排护滩带的护滩效果研究

长江中下游心滩河段水沙运动规律较为复杂,碍航问题也较为突出。为了改变这种现状,可采用护心滩建筑物对心滩进行守护,以达到恢复和改善航道条件的目的。以长江中游典型碍航心滩河段——沙市三八滩河段为原型,进行了心滩采用软体排护滩带守护的概化模型试验,结合理论分析,详细论述了软体排护滩前后心滩和河床的冲刷变化规律以及软体排护滩带对汊道分流分沙比的影响。给出了水流挟沙力和动床阻力在心滩河段汊道及滩上的沿程变化规律。对心滩守护前后的水流挟沙力和动床阻力进行了对比分析,并对软体排护滩的整体效果进行了总结。     

波流共同作用下混凝土块软体排稳定性研究

混凝土块软体排是一种经济有效的冲刷防护手段,在河流护岸工程和航道工程中得到广泛应用,在一些潮流波浪较大的近海工程中也有采用。首先对水流和波浪作用下混凝土块软体排的受力进行了分析,然后通过物理模型试验对3种不同厚度的混凝土块软体排在单独水流作用下、单独波浪作用下和波流共同作用下的稳定性进行了试验。通过试验测量其失稳临界流速和特定水流流速下失稳临界波高,并对试验结果进行了对比分析。     

实时声呐检测技术在水下软体排铺设质量检测中的应用

为解决长江下游感潮河段涨落潮水位变化大、水流动力条件复杂、水下护底软体排铺设质量检测难的问题。在长江南京以下12.5 m深水航道二期工程口岸直I标段中,应用并实施了实时声呐检测技术对水下护底软体排检测的方案,实施过程中控制了软体排整体铺设质量,满足了工程需要。     

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。     

长江中游杨林岩水道护滩软体排结构改进措施

对目前在长江中下游航道整治护滩工程中广泛采用的系结混凝土块软体排护滩带的运行情况进行调查分析,结合杨林岩水道航道整治工程对顺直分汊河段江心洲的守护,对护滩软体排结构进行改进,提出了分区加固的设计原则,采用X型排、单元排、钢丝石笼护垫的不同组合结构,有效解决了滩面抗冲性要求不一致的结构选型问题。工程实践表明,该结构适应水流冲刷特点,结合透水框架的使用,整治建筑物稳定性大幅提高。     

超深超长软体排的加工与铺设

某航道工程.是贯彻落实关于加快长江等.内河水运发展国家战略.的重点工程。该工程软体排护底1774万㎡,其中砂肋软体排181万.㎡,联锁块余排1593万㎡。加工并成功加工并铺设的超深超长软体排,最长软体排6426米,对类似施工具有一定的指导意义。     

混凝土联锁块软体排压载块抗水流掀动稳定性研究

本文就混凝土联锁块软体排结构稳定性问题展开分析,通过对压载稳定性物理试验模块的开展进行波流、水流等外部环境影响下的失稳模式的深入探讨,得出相关的临界失稳限制条件。下文通过对混凝土联锁块软体排工程的理论研究及结构分析,进行软体排压载失稳性质、失稳原因等的深入探讨,并通过对力学平衡规律的分析,进行了压载稳定性公式的推导,完成对公式、参数物模、数模等的验证,得出对压载失稳性质、失稳原因分析的结论。     

航道整治工程软体排压载体的水力特性

软体排是航道整治工程中的基础结构,其水力特性直接影响航道整治工程的护滩效果。通过建立水槽模型,研究软体排压载体附近流场结构、回流区长度、近底流速、紊动流场、切应力等水力特性。结果表明,设置软体排压载体后,近底流速和回流区流速减小,上层流速和水流纵向紊动强度增加,近底层的切应力则明显减小。压载体的设置有利于调节近底水流流态、促进泥沙落淤,提高工程边滩守护效果。     

长江中游航道软体排压载体布置型式优化试验研究

抛石是长江中游航道整治工程软体排施工中常用的压载方式。文章通过水槽概化试验,研究了不同压载体的布置型式及其参数变化对水流结构的影响规律,对比了不同压载体布置型式的促淤效果,最终提出了正交网格布置下、网格间距为3倍压载体宽度、压载体宽度为15 m的软体排优化布置型式,可为航道整治工程软体排设计提供支撑。     

长江下游双涧沙守护工程局部冲刷水槽试验研究

双涧沙守护工程中的护滩潜堤与南北顺堤过渡段河床受越堤翻滚流作用冲刷剧烈,为此采用系砼块软体排进行护底。排体的守护范围是决定该段工程稳定的制约因素,而排体外缘冲刷坑最大深度是确定余排长度的关键因素。采用80、120和200三种比尺的水槽分别对潜堤过渡段不同部位进行冲刷试验,通过系列模型延伸法对比研究不同守护范围下的局部冲刷范围和深度。结果表明,护底宽度增加后,河床最大冲深值减小明显。