国内外规范关于水流作用下护底块石稳定质量计算方法对比

关于水流作用下护底块石的稳定质量计算,国内外均开展了大量研究,并总结提出多种计算理论,各国规范也给出不同的计算方法。因研究条件和背景有所不同,采用各种计算方法往往得到不同的计算结果,给设计人员带来较多不便。针对上述问题,梳理国内外常用规范中给出的计算方法,并结合工程案例进行对比分析,总结不同方法之间的差异以及适用条件。结果表明,水深是影响护底块石质量的敏感因素,计算方法选取时应重点考虑该因素;美国规范考虑的影响因素较为全面,具有较好的适用性;但在强紊动的水流条件下,建议对照国际通用手册中的Pilarczyk法和Escarameia & May法综合评估确定块石质量。     

深水无护底薄层抛石施工验收方法

深水区域的无护底薄层抛石结构应用日趋广泛,但现有规范的验收方式难以有效适应实际情况。结合长江口12.5 m深水航道一期工程白茆沙一标段新建闸区域的无护底抛石施工3个阶段的典型段施工,对无护底水下抛石施工技术和质量控制进行系统的分析,为类似工程提供借鉴。     

船舶尾流冲刷作用下抛石基床块石稳定性计算方法研究

船舶尾流是导致重力式码头抛石基床冲刷破坏的重要因素之一,国内港口、海岸工程设计规范中未考虑船舶尾流作用对抛石基床块石稳定性的影响。文章通过总结、对比、分析国外船用螺旋桨射流流速分布研究成果,得到了螺旋桨射流流速分布规律,提出了船舶尾流冲刷作用下抛石基床块石稳定性计算方法,并利用该方法计算并分析了某重力式码头抛石基床块石的冲刷情况。计算结果表明:螺旋桨射流起始段和主体段的流速均可能对抛石基床块石产生冲刷影响,且主体段水流对块石稳定性影响更大,船用螺旋桨桨轴线距基床顶面高度2倍桨直径内的区域可作为船舶尾流冲刷影响区。     

斜坡式抛石结构护底的倒滤设计

根据《防波堤与护岸设计规范》的要求,对于可冲刷地基上的斜坡堤,水下棱体的大块石均应抛置于厚度不小于0.5 m的小块石或者土工织物软体排上。对于有局部裸露岩石的砂质海岸,土工织物软体排容易被局部刺破而无法使用,同时土工布也难以满足长达50 a的设计使用年限。国标规范没有严格的预铺碎石倒滤计算,碎石厚度也没有严格的理论依据。针对这些问题,结合国外各倒滤设计原理,采用严格倒滤原理和几何稳定倒滤原理详细阐述了斜坡堤底部的倒滤设计,较好地弥补了国标规范的设计不足。     

船舶螺旋桨作用下直立式码头的护底流速计算

针对船舶螺旋桨对直立式码头的护底冲刷作用愈来愈严重,而我国的港口工程规范中缺乏该类设计的计算的问题,进行了螺旋桨作用下直立式码头的护底流速研究。采用国外各类规范以及相关文献的计算方法,以正在实施的科特迪瓦阿比让扩建项目一期工程为例,对比总结出直立式码头底部的护底冲刷流速的荷兰计算方法和德国计算方法,给直立式码头结构的护底设计提供依据。     

浅水波作用下护底块石对斜坡式护岸稳定性影响

在水深较小,原泥面为斜坡岩基的场区建造护岸时,应重视护底块石的设计。波浪在护底块石的上方发生破碎,卷破波对护底块体产生沿海侧方向的拖拽作用,从而导致护底块石失稳并引起护面块体的滑动。结合某护岸加固工程的方案设计和物理模型试验成果,提出在护底设计中,应结合增加护底块石质量与增大原泥面糙率两种措施制定护底块石方案;有条件时可通过增加护底长度或埋深的方式设置护底。     

河床护底工程水槽试验

通过不同的护底形式和结构方式对水流影响进行研究,比较不同形式和结构方式的优劣,寻找出经济合理的护底方案。     

基于航槽冲刷效率的丁坝护底宽度确定方法

考虑丁坝护底可压缩一般性的无效冲刷范围,以达到增加丁坝有效作用效率这一重要功能,提出基于航槽冲刷效率的丁坝护底宽度确定方法.通过理论分析、数值模拟和物模试验研究,得到主要结论:丁坝有效作用效率系数为动床航槽单宽流量增值与定床航槽单宽流量增值的比值.建立了丁坝有效冲刷效率的计算公式,通过该公式可计算丁坝护底宽度.公式表明...     

深槽护底带对水位的影响

针对深槽护底带布置参数确定缺乏理论依据的问题,采用大区域半江正态模型对七星台深槽护底带不同护底参数下水位影响进行研究,得到七星台深槽护底带平面最优间距为300～330 m的结论。提出了条形护底带壅水规律,可为类似深槽护底带间距的确定提供依据。通过护底带对水位下降溯源传递的影响研究,揭示了护底主要通过两方面作用达到维持河段水位稳定的目的:1)塑造河床凸起,增加河床形态阻力,影响水位下降的溯源传递特性; 2)抑制河床冲刷下切。     

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。     

斜坡式护岸护面块体优化设计

结合物理模型试验,对某工程区域的斜坡式护岸护面块体的结构形式进行优化设计,并对护面块体的稳定性进行分析研究.优化方案实施后,使用安全,并获得良好的经济效益和社会效益.