基于特征模型的疏浚过程中泥浆浓度控制系统设计

为提高绞吸挖泥船的生产效率,采用自动化手段代替传统的人工操作,研究疏浚作业过程中泥浆浓度的控制方法。针对泥浆浓度过程建模困难和泥浆浓度控制系统的不确定性和时滞性等控制难点,从过程控制的需求出发,根据实船测量的数据构建泥浆浓度过程特征模型,基于该特征模型设计全系数自适应控制器,使其满足控制需求。仿真结果表明:泥浆浓度过程特征模型能较好地描述实际浓度过程,泥浆浓度全系数自适应控制器在应对施工环境变化和时滞较大的情况时能使泥浆浓度维持在期望值,具有较强的抗干扰能力和良好的跟踪性能。     

淤泥质港口航道适航密度确定方法的改进

根据浮泥层中船舶航行时船体边壁带动附近浮泥作剪切流动的物理过程与浮泥在缓坡上的重力流之间的相似性,提出以船体边壁附近浮泥层流态转换条件来定义适航密度,以避免现行方法的不确定性,并提出了相应的计算方法.计算表明,适航密度与航行速度和浮泥层厚度有关.在通常航速和0.5~1.5 m浮泥层厚度条件下连云港航道的适航密度约为1.25~1.35 g/cm3.     

新近吹填淤泥现行真空预压技术加固效果不佳原因分析

为探讨现行真空预压技术加固新近吹填淤泥地基时效果不理想的原因,首先分析新近吹填淤泥的工程特性,然后开展不同含水率下新近吹填淤泥的室内真空固结足尺单井模型试验研究。研究结果表明:1)新近吹填淤泥主要由较细颗粒物质和极细颗粒物质组成,其中黏粒含量(黏粒+胶粒)和强亲水矿物含量(伊利石+蒙脱石)均较高;孔隙特征主要以孤立孔隙和粒间孔隙为主;含水率基本在100%以上、均大于1.5倍的液限,孔隙比均大于2.5,塑性指数基本在20以上,液性指数基本大于2.0。2)新近吹填淤泥采用现行真空预压技术加固时,膜下真空度损失程度可高达20%以上;真空度从排水板向周围土体中传递时的径向损失程度严重,真空压力的径向作用范围仅局限于直径约为40 cm的土柱范围内:土柱范围内土体的无侧限抗压强度值不超过35 kPa;土体的有效加固深度和强度增长幅度均较小。这两方面是新近吹填淤泥采用现行真空预压技术进行处理时效果不理想的主要原因,因此,有必要结合新近吹填淤泥的工程特性研发出一种新型加固技术或对现行真空预压技术加以改进。     

滩槽泥沙交换对长江口北槽深水航道回淤影响的分析

黏性细颗粒泥沙在潮汐水流中运动的主要特性之一是存在多种不同尺度的输运形态。就长江口而言,其中1~2 m近底水流驱动下的高浓度悬沙输运应加重视。现场观测表明,近底高浓度悬沙的生成与黏性细颗粒泥沙在潮汐水流中的沉降特性有关,其输运对航道回淤的影响表现为滩槽之间的泥沙交换。初步估计横向水体高浓度悬沙输运造成12.5 m深水航道中段2 000万~3 000万m~3的年回淤量是可能的。这可能是造成航道中段集中回淤的重要原因之一。     

大型耙吸挖泥船泥舱箱型肋板结构优化

针对多艘耙吸式挖泥船泥舱中部区域箱形肋板与纵舱壁交接处上端部因裂纹而渗漏的事件,对其成因展开研究,并结合定性分析及强度校核,对耙吸式挖泥船泥舱箱型肋板结构进行优化,使泥舱底部结构获得足够的强度和刚度。     

海域工程地质钻探中泥浆循环工艺的应用

海域工程地质钻探是水工建筑物工程地质勘察中最常用和最直观的方法.基于对多年工程勘察实践经验和相关研究成果的总结,探讨在海域环境中采用泥浆循环工艺进行地质钻探的可行方法,重点分析泥浆配比、性能指标和具体的工艺措施,为类似海上工程的地质钻探提供参考.     

真空预压加固流泥效果分析

近来某些围海造陆软基加固工程中,地基表层流泥经过真空预压加固后,强度很低,部分土体仍处于流塑状态,没有达到预期的加固效果。通过室内模型试验,结合青岛某工程实例,分析真空预压加固流泥效果较差的原因,表明这些软基应变固结度达到85%后,承载力仍较低,其原因是这些饱和软土中黏粒含量很高,黏粒对孔隙水的吸附作用较大。采用排水板间距大于60 cm的真空预压方法处理效果较差。     

洋山深水港区进港外航道适航浮泥重度的确定

通过对适航浮泥重度确定原理的理解,采用测定浮泥重度和黏度的方法,对洋山深水港区进港外航道多点底质取样进行测试和分析,得出该航道适航水深临界浮泥重度值取11.66 kN/m3较为适宜的结论,为指导洋山港区适航水深资源利用、通航船舶的安全性和企业的经济效益提供了具有实际工程应用价值的资料依据。     

盾构隧道开挖面涌水对地表沉降及管片内力的影响分析

土压平衡盾构在高水压砂层中掘进时,施工措施不当会使开挖面发生涌水涌砂险情,进而引起较大的地表沉降,土体下沉会使得管片严重变形,威胁施工人员的生命安全。以武汉地铁7号线小东门至武昌火车站盾构区间为研究背景,通过建立精细化数值模型,考虑水土流固耦合作用,研究土压平衡盾构在砂土层中掘进时开挖面涌水对地表沉降及管片和螺栓内力的影响。结果表明:开挖面涌水量与地表沉降呈线性关系,与管片螺栓内力呈非线性增长关系,较大的涌水量使隧道拱顶处发生严重的挤压变形,进而引起管片破损及螺栓屈服。因此,当开挖面发生涌水涌砂险情时,为防止地表严重下沉及管片破损,应尽快采取紧急措施减小涌水量。     

真空辅助压浆技术在预制节段拼装连续梁桥中的实践

结合苏通大桥75 m连续预制节段拼装的工程实践,介绍了真空辅助压浆原理、压浆浆体的技术要求、预应力管道的密封措施以及真空辅助压浆的施工工艺。