三维声呐成像系统在防波堤水下安装块石中的运用

防波堤工程水下块石安装的效率及安全是工程中至关重要的部分,而传统的安装方法和检测手段存在严重不足。三维实时声呐成像系统有效克服了传统方法的弊端,具有实时、高效、清晰、保证人员安全的优势。并且能够在水下能见度极低、海况条件差等复杂条件下正常工作。以以色列阿什杜德港防波堤工程为例,总结利用水下三维声呐成像系统安装人工护坡块石所采取的技术与控制措施,具有较高的适用和推广价值。     

BIM技术在天津滨海创新基地防波堤拆除工程中的应用

防波堤拆除工程施工环境恶劣,施工安全问题是急需解决的首要问题。针对防波堤拆除工程复杂施工环境下施工管理困难的问题,依托天津滨海信息创新基地防波堤拆除工程,基于Autodesk软件平台采用Revit、Navisworks和Lumion等三维软件,研究BIM技术在防波堤拆除工程中的应用,实现了防波堤工程BIM模型快速创建、三维模型渲染漫游及拆除工艺展示,并基于BIM模型实现了防波堤拆除工程的施工进度预演与工程量统计,总结形成了BIM技术在防波堤拆除工程中的应用流程,以期为类似工程项目提供参考。     

软黏土地基上沉箱式防波堤在波浪作用下失稳模式分析

沉箱式防波堤作为一种典型的防波堤结构形式,以往大多建立在地质条件较好的水域。随着海岸建筑物向离岸、深水和地基软弱地区的发展,恶劣的海洋环境及软弱的地质条件对防波堤设计理论和方法提出了新的、更高的要求。结合实际工程,利用规范方法对沉箱式防波堤稳定性进行了验算并得出最危险工况。通过有限元法研究其失稳机理与破坏模式,分别对无护肩块石、有护肩块石的沉箱式防波堤两种工况进行计算分析,计算结果表明:随着波浪力的增加,软黏土地基尚未形成贯通塑性区发生破坏时,无护肩块石的沉箱式防波堤首先发生滑移失稳破坏;有护肩块石的沉箱式防波堤首先发生倾覆失稳破坏,并且与规范中以后踵为转动点不同,失稳模式为绕沉箱底面以下中轴线偏右某点发生转动失稳。     

宽肩台防波堤稳定性三维物理模型试验研究

通过开展三维物理模型试验,对宽肩台防波堤堤身稳定性进行了研究.研究了强浪向和其他不同方向波浪作用下,不同水位往复循环后防波堤堤身动态平衡形态的形成规律.试验考虑了浪向的不同对防波堤护面块石、肩台块石和护底块石物质输移的影响,验证了相关规范中关于斜坡堤护面块石重量确定的合理性.试验结果表明,斜向浪作用下宽肩台防波堤的护底...     

基于Civil 3D的防波堤扩建工程过渡段设计方案优化

很多港口扩建中,其防波堤堤头波况较为恶劣,新老防波堤之间的过渡衔接较为复杂,设计难度大,相应的施工偏差大,施工质量更加难以保证。基于国外某工程,通过采用垫层倒滤的设计原理,优化出一种护面块石拆除量最小的设计施工方案。同时结合Civil 3D的三维建模和二维出图的功能,给出一种应对各种复杂界面过渡的三维设计方法。结果表明,通过运用BIM三维技术和倒滤设计原理,能够清晰准确地完成新老防波堤的设计,同时三维模型为施工提供了准确可行的参考。     

强浪海域埋入式护底对防波堤稳定性的影响分析

海南岛东南海岸台风频繁,近岸波浪极限波高可达10 m,建港条件恶劣。防波堤的结构安全成为在该海域建港的关键难题。基于南海应急抢险打捞保障基地工程对斜坡式防波堤稳定性进行研究,通过建立三维波浪整体物理模型对防波堤不同形式的护面及护底块体进行稳定性试验。结果表明：在该强浪海域,防波堤护底的稳定直接影响护面的稳定。通过加大护底块石质量以达到稳定的效果不佳,而通过采用埋入式护底的结构形式可有效提高稳定的同时有利于减小护底块石的质量,进而达到防波堤护面结构稳定的要求,一定程度上节省了工程投资。     

港口工程深水大潮差下砂芯防波堤断面比选

针对港口工程传统抛石斜坡堤结构深水大潮差条件下堤心石用量大的问题,进行了深水砂芯斜坡式防波堤研究。结合某实际工程项目中砂芯防波堤断面的比选,主要从断面结构选择、施工可行性、工程造价和潮差作用下的边坡稳定性等方面对各个方案进行对比分析。结果表明,砂芯防波堤断面采用块石围埝方案满足港口工程深水大潮差条件下的设计要求,该结构形式防波堤断面为港口工程深水防波堤或石料缺乏地区的类似工程提供借鉴和参考。     

不同粒径组合方式抛石群水下运动扩散规律

抛石群水下运动扩散是河道治理、护岸、潜丁坝、桥墩防冲等实际工程中经常遇到的问题之一。依托长江干线武汉至安庆段6 m水深航道整治工程,基于计算流体力学OpenFOAM建立抛石水下运动三维流固耦合数学模型,分析不同粒径组合方式抛石群水流方向漂移距离、抛石群落点分布,揭示不同粒径组合方式抛石群水下运动扩散规律。结果表明：块石颗粒群的平均漂移速度随块石平均质量的减小而增大,且质量越小,块石群的下落时间越长;不同粒径组合方式块石组合颗粒落至床底后呈现大小块石夹杂在一起的分布规律。     

涌浪对防波堤稳定性影响的试验研究

海外工程施工中常遇主浪向周期10 s以上的涌浪施工环境。以色列Ashdod港防波堤工程直面地中海开敞海域长周期涌浪作用,通过物理模型试验研究,结合长周期、大波高浪及水流作用下防波堤断面中堤心石、1～3 t及3～6 t护面块石的流失率,分析涌浪在施工过程中对防波堤稳定性的影响,并通过物理模型试验深入研究了堤心石、1～3 t及3～6 t护面块石临界失稳波高以寻求最佳的施工时机,为同类工程施工提供依据。     

加纳特马港防波堤稳定性局部物理模型试验研究

非洲西海岸几内亚湾涌浪周期长、风暴期间大浪持续时间长,加纳特马港新集装箱码头防波堤还受到斜向浪作用,为研究防波堤转弯段的护面稳定性,建立了港池局部整体物理模型。试验结果表明,防波堤各部位满足稳定要求,但转弯段和堤根段局部堤顶护面块石的失稳数较大。分析了波浪入射角对防波堤各部位稳定的影响,堤顶和堤后块石主要受越浪的作用,波浪和堤轴线夹角较大时,波浪入射角些许变化对堤顶及堤后块石稳定影响不明显;波浪和堤轴线夹角较小时,波浪入射角增大导致越浪量变大使堤顶及背浪面块石失稳数增大。     

复杂自然环境下防波堤工程设计

防波堤作为码头结构的掩护主体，在码头的平稳可靠运行中起着重要的支撑作用，防波堤的平面布置及结构选型是设计工作的重点和难点。以具体工程为依托，针对强浪、骤淤等复杂的自然条件，对不同的防波堤平面布置方案、防波堤结构方案开展可行性及经济性的比选分析。根据综合分析结果，提出将防波堤堤头布置在破波带以外的平面方案，并提出深水区块石防波堤+浅水区混凝土单板桩防波堤的组合结构方案，具有较好的经济效益。     

长周期波影响的河口防波堤施工技术

波浪是影响沿海防波堤最重要的水动力因素之一，长周期波能够穿透可透浪防波堤，对防波堤防护内的水动力环境产生极大影响，给防波堤等水工建筑拆除及新建施工带来一定的困难。针对西非某运河口门处防波堤工程，根据其处于长周期波影响环境下、水上施工困难等问题，分析防波堤各分项工程的施工特点、难点，并制定相应的解决方案，最终顺利完成防波堤的改建施工。     

涌浪条件下斜坡式防波堤堤脚块石稳定性

海外港口工程大部分位于以涌浪为主的海域,防波堤在涌浪作用下的稳定性尚未得到全面认识。对于斜坡堤,除了护面对其稳定性至关重要外,堤脚对其稳定性也很重要。以某一具体港口防波堤工程为例,通过波浪断面和局部整体物理模型试验,对涌浪作用下斜坡堤堤脚块石的稳定性进行了研究。根据试验结果,对比正向和斜向波浪作用下斜坡堤堤脚块石的稳定性结果,重点分析了斜向波浪作用下斜坡堤堤头圆弧段堤脚块石发生破坏的原因及其随入射波浪周期和水位的变化关系,并对原方案堤脚进行了优化。     

双层扭王字块护面在深水防波堤结构中的应用

为加强恶劣海况下深水防波堤护面稳定性和结构安全性,根据最新规范规定和试验研究结果,对防波堤原设计方案的护面结构形式进行优化调整。采用双层扭王字块护面结构,利用人工块体代替超大质量规格的块石,并提出实施过程中保证深水防波堤工程护面块体质量的施工控制要点。结果表明,双层扭王字块护面既解决了大规格石料供应问题,又提高了深水防波堤护面结构的稳定性。     

关于潜堤计算中一些问题的探讨

本文通过水工模型试验成果对防波堤堤心石扰浪能力进行了研究,总结出潜堤的抗浪波高计算公式,计算结果与实测数值有良好的一致性,与国内外其他公式相比更符合工程实际,文中对混合式防波堤下部基床护面块石的稳定重量也进行了探讨。     

复杂水文条件下防波堤拆除与重建施工技术

文章结合科特迪瓦阿比让港口扩建项目防波堤工程,对在口门处复杂的水文条件下重点分项施工工艺进行研究,探讨了防波堤边坡开挖技术和Core-loc块体安装施工工艺,并对口门处船舶施工安全进行研究,最终顺利完成了防波堤拆除与重建施工。     

强浪条件下的深水防波堤施工技术

针对在建的以色列阿什杜德港主防波堤延伸工程在施工中存在的抛石工程量大、波浪条件差等困难,在对施工组织进行细化的基础上,通过二维和三维物理模型试验确定施工期块石稳定极限波高,合理安排施工工序,进行越冬防护结构的设计与实施。通过二维波浪模拟预报对施工进度进行动态管控,确保工程的顺利实施,为类似海况条件下的深水防波堤施工提供借鉴。     

多粒径块石水下群抛漂移过程数值模拟研究

水下抛石工程中常采用不同粒径块石组成块石群进行抛投，在多粒径块石群水下抛投过程中，块石会因水流作用与块石间的相互碰撞产生漂移，难以精准定位块石落点。针对上述问题，采用有限体积法和基于Hertz-Mindlin接触的离散元算法对多粒径块石群抛后的漂移过程进行CFD-DEM耦合研究，得出多粒径块石群在不同来流条件下的水平移距、沉降时间、扩散过程与落点分布。结果表明，在同一流场中，由于流场拖拽力分量占比较小，粗粒径块石的漂移距离与沉降时间均小于细粒径块石；不同粒径组成的块石群，抛投后在河床底部分布不规则，且随流速增大而漂距普遍增大。     

复杂礁盘地形对防波堤堤脚稳定性影响试验研究

针对礁盘地形上波浪运动形态的复杂性及相关防波堤工程设计中的结构稳定性问题,对礁盘地形附近某工程及相关海域的海床地形进行模拟,并通过波浪整体物理模型试验验证工程区防波堤堤脚的稳定性情况。试验结果表明:礁盘地形上堤脚块石稳定重力若按规范计算偏危险。研究结合试验现象及结果对堤脚进行优化,提出礁盘地形上防波堤堤脚开槽的优化方案。     

某港城护岸工程水下结构检测与评估

抛石、桩等水下结构部位的检测是护岸工程检测与评估的重点和难点。本文以某港池护岸检测评估工程为例,水下结构采用水下结构三维声纳检测等现代先进检测方法,对港池护岸工程进行了外观调查检测,在此基础上结合检测结果对护岸的安全性进行了复合验算,为掌握护岸工程性状提供了依据。本文的研究成果可为相关防波堤、护岸水下结构检测与评估提供参考。