2019(3):1-5.
摘要:按照交通运输部和湖南省交通运输厅的统一部署,依托湘江二级航道二期工程项目建设,始终坚持以“创新、绿色”为引领,认真践行高质量发展新理念。从积极推进发展理念人本化、项目管理专业化、工程施工标准化、管理手段信息化、日常管理精细化5个方面扎实开展品质工程示范。将现代工程管理理念、管理技术和管理方法深入落实到项目建设全过程,全面提升项目建设管理的能力和水平;将项目打造成质优耐久、安全舒适、经济环保、社会满意、自然和谐的品质工程示范项目。
2019(3):10-15.
摘要:船闸项目建设过程中的风险因素复杂多样,特别是株洲二线船闸引航道基坑施工面临着与原有一线船闸近、临水度汛造成工期紧等特点。针对这一情况,将层次分析法与模糊综合评价法相结合,采用BIM技术实时复核项目土石方开挖工程量,使风险评价过程更加客观。模糊评价风险评估结果表明,株洲二线船闸引航道基坑开挖的风险较大,存在的主要风险原因要素是:工程环境风险> 现场管理风险> 施工作业风险> 技术因素风险> 组织与管理等其他风险。评价结果可作为工程实践参考,对船闸工程项目施工的风险控制有一定的参考价值。
2019(3):16-19.
摘要:现行规范是以船闸引航道口门区通航水流条件作为船舶能否安全进出口门区的判别标准。通过调查研究,船舶进出船闸是否安全仅考虑口门区通航水流条件是不全面的,还应考虑船舶在该区域本身的运动特征。基于动量守恒定律并考虑水流对船舶的作用,分析船舶为维持安全所形成的航行运动特征,并通过通航水流条件和船舶航行条件的模型试验,对比研究两者的关系,提出了基于动量守恒定律的口门区船舶安全通航条件判定方法。结果表明,采用水流条件试验结果求得的口门区船舶安全通航最小临界速度判定船舶通航的安全性是合理可行的。
2019(3):20-23.
摘要:船舶大型化对船闸节点通过能力的增长既有利也有弊,针对船舶大型化对船闸通过能力的动态定量影响进行研究。通过建立基于现实规则的船闸数值排档模型,结合构建的大型化船舶发展趋势序列,计算得出船舶大型化后的过闸载质量、过闸船数和闸室面积利用率等船闸通过能力关键指标的变化。结果表明,船舶的大型化对过闸能力的提高并非全部为有利影响,呈现总体增长,局部跌坎下降的趋势。结合标准化的大型化能有效提高通过能力。
2019(3):24-28.
摘要:以大源渡航电枢纽二线船闸基坑工程为例,结合饱和-非饱和理论,通过有限元软件Geo-Studio中seepw模块和slopew模块建立二维数值模型,对强降雨情况下边坡渗流状态进行分析,得到边坡内部含水率和孔隙水压力变化规律以及安全系数和滑裂面的变化情况。结果表明:随着降雨历时的增加,坡面含水率逐渐增加,雨水不断向更深层土体入渗,地下水位线不断上升,基质吸力逐渐消散,坡体表面形成暂态饱和区,安全系数随之减小。降雨停止后,水分逐渐流出坡体,含水量逐渐减小,地下水位随之逐渐下降,正孔压减小,基质吸力逐渐恢复,安全系数逐渐增大。降雨入渗对边坡浅层土体影响较大,对深层土体影响较小,一般形成浅层破坏。
2019(3):29-34.
摘要:为了深入研究压实条件与细粒含量对土抗震稳定性的综合影响,对不同级配的土开展了循环荷载三轴试验,探讨了含水率、干密度、饱和度对其不排水动强度的影响规律及机理,分析了不同细粒含量压实土所呈现的动强度特征差异,并引入以压实度和饱和度为自变量的方程来定量表述动强度。研究结果表明:在一定的压实能量下,达到最大干密度的土并不一定具有最大的不排水动强度,对于细粒含量较大的土,动强度由压实度和饱和度同时决定,而对于细粒含量较小的土,动强度基本只受压实度的影响;利用动强度预测方程可以在不掌握击实曲线的前提下预测压实土的不排水动强度,为抗震稳定性评价提供依据。
2019(3):35-38.
摘要:株洲二线船闸基坑石方爆破量达91.5万m3,东西两侧分别为运营的一线船闸和京广铁路,附近分布有大量的民房,跨一线船闸桥桥墩位于爆破范围内。针对石方爆破场地周边建筑众多、地下水丰富、断层发育的问题,进行石方爆破控制技术的研究。采用沟槽爆破、打密集孔、缓冲孔、PVC套管等技术,一线船闸、京广铁路均安全运行,跨一线船闸桥墩、附近民房得到了有效保护。本工程实施的船闸基坑石方爆破控制技术,可为类似工程提供参考。
2019(3):39-42.
摘要:为解决丘陵地区复杂地形条件下既有枢纽建筑对扩建二线船闸的制约影响,从理论上分析设计条件,并通过物理模型验证,提出适合弯曲河段的船闸总体布置方案和保障通航能力的技术措施。该船闸总体布置方案和相关技术措施可为湘江流域后续二线船闸建设提供借鉴。
2019(3):43-46.
摘要:大源渡航电枢纽现存的一线船闸已不能满足航运需求,需在旁侧建立二线船闸。一线船闸的启闭机液压系统存在压力损失大、动态响应慢、效率低、自动化程度有限等问题,对二线船闸启闭机液压系统进行改进设计和研究,达到效率高、动态响应高、节能、安全和全自动控制。在深入研究和试验的基础上,二线船闸的液压控制系统采用泵控式,且优化人字门的同步控制策略,满足运动工况的性能要求。通过模拟试验验证,证明了设计的合理性和创新性。
2019(3):47-51.
摘要:上游设计最低通航水位是船闸工程建设的关键技术参数之一,直接影响船闸使用性能、投资和工期。针对已建枢纽扩建船闸工程上游设计最低通航水位取值的问题,根据株洲枢纽实测水位,进行枢纽实际最低运行水位和保证率水位的分析,对不同特征水位时二线船闸工程投资情况、一线船闸运行情况及渠化梯级间水位衔接情况进行论述,采用模型试验验证和测算投资比较的方法,得出株洲二线船闸上游设计最低通航水位宜采用38.3 m的结论。该研究方法对山区、丘陵区枢纽扩建船闸工程具有借鉴意义。
2019(3):52-55.
摘要:为消除枢纽大坝对鱼类造成的不利影响,改善流域鱼类的栖息环境,恢复鱼类资源多样性及稳定性,需要科学设计过鱼设施、为鱼类提供洄游通道。隔板式鱼道作为普遍选用的过鱼设施形式,具有节能、结构稳定、占地少、连续过鱼等优点,但由于其结构复杂,设计难度较大。结合国外鱼道设计研究成果和国内类似工程实际经验,以株洲枢纽鱼道为背景,详述隔板式鱼道的设计要点,具体包括鱼道运行水位、设计水流速度、槽身尺寸等重要参数的设计,可为类似工程提供参考。
2019(3):56-61.
摘要:以湘江大源渡枢纽扩建鱼道工程为例,论述在已建航电枢纽中扩建鱼道工程需考虑的几大设计难题。重点分析了过鱼对象及时段、运行水位及进出口高程、设计流速、结构形式选择、进出口布置等的确定思路及方法。分析认为:湘江过鱼对象主要为“四大家鱼”;鱼道设计流速0.2~1.3 ms更有利于过鱼;进口布置是鱼道设计的关键,适当考虑诱鱼可增强过鱼效果;鱼道工程考虑与扩建船闸工程协同设计。总结了在实际地形及已有建筑物等限制因素下的鱼道工程设计经验,对类似工程具有重要借鉴意义。
2019(3):62-66.
摘要:低水头径流式电站往往为不调节水库。为控制库区淹没线,洪水期常采用预泄腾空库容的方式运行,受洪水流量及持续时间不同的影响,不同时期枢纽运行的低水位变化较大,给确定船闸最低通航水位带来了复杂性。以湘江大源渡航电枢纽新建的二线船闸工程为例,采用综合历时曲线法和瞬时水位持续时间、次数进行分析,结合河段的通航实际情况,确定船闸最低通航水位,可为类似径流式枢纽确定船闸最低通航水位提供借鉴。
2019(3):67-71.
摘要:株洲二线船闸人字门为超大型闸门,控制闸门的变形量是设计的重点和难点,船闸启闭机集中布置在闸首上部,需充分考虑吊装及检修方便。闸门门体结构进行多方案布置,分别进行结构计算,研究结构本身抵抗变形的能力,对闸门的附件进行优化设计。启闭机布置采用两种方案,并进行优缺点比选,重点考虑吊装、检修、通行、美观等因素。结果表明,闸门采用多主横梁+八隔板+水平次梁的方案刚度最好,防护系统及人行桥优化设计后更趋合理,启闭机布置采用空箱+吊物孔电动盖板方案,实现了吊装检修和通行方便。
2019(3):72-76.
摘要:渠化航道船闸锚地布置中需考虑枢纽运行调度和采砂的影响。针对这一情况,讨论了水流条件复杂、河床覆盖层薄、锚地选址困难等设计难题。以湘江大源渡船闸和株洲船闸锚地布置为例,提出自抛锚为主、丁靠为辅,全年锚地和枯水锚地相结合的锚地布置方式。通过实船调查,提出了自抛锚地的最小覆盖层厚度,并提出中洪水专用自抛锚地和枯水专用丁靠锚地相结合的方案,解决了船闸下游自抛锚地覆盖层薄、沿岸丁靠锚地造价高昂的难题。
2019(3):77-82.
摘要:针对紧邻船闸布置的鱼道槽身结构选型存在的技术问题,提出在已建枢纽上紧邻船闸扩建鱼道的设计路线。以湘江大源渡枢纽扩建鱼道工程为例,将船闸与鱼道槽身按一体式结构考虑,鱼道结构紧邻二线船闸主体工程布置,并根据鱼道槽身所处船闸位置的不同,合理选择开敞式U形断面、暗涵式拱型等槽身结构断面,既解决了已建枢纽工程中增建鱼道布置的难题,又大大减少了用地和工程投资。
2019(3):83-88.
摘要:对株洲航电枢纽二线船闸高挡土环境中的双排桩结构变形及内力特征,采用数值计算和工程观测相结合的方法,分析不同桩径、不同开挖深度时结构的变形及受力形态。结果表明:双排桩排距取3倍桩径时,不同开挖深度的前排桩最大位移值呈现二次抛物线形态;前排桩内力呈现单锚板桩的受力特征,后排桩内力呈现悬臂板桩的受力特征;通过设置卸荷板、采用抗剪强度大的材料回填可有效控制结构变形及内力。
2019(3):89-93.
摘要:针对株洲一线船闸与二线船闸引航道之间相互影响的问题,对平面布置方案进行分析比选,推荐直进曲出的布置方案。针对上游隔流堤末端存在流速较大及回流区的问题,提出二线船闸引航道挖深范围向上游延长60.0 m、并在隔流堤末端加设透水式隔流墩的布置措施。通过模型试验对引航道水流条件进行分析得知,二线船闸泄水对一线船闸下闸首人字门附近产生的最大瞬时反向水头较大(0.389 m),超过规范允许值(0.25 m)。为此提出人字门启闭系统设计时加设锁定装置并在运行管理过程中加强观测的改善措施。
2019(3):94-98.
摘要:桩基重力式支护结构由重力式胸墙和双排桩组成,是一种半刚性半柔性支护结构。对该结构的设计,相关单位根据规范采用平面钢架弹性支点法计算下部双排桩,同时将上部胸墙简化为悬臂梁进行计算,但由于胸墙为刚性体,受力特征及对双排桩的约束与悬臂梁不同。为了系统研究该结构在不同计算模型中的变形及内力分布特征,对比规范设计和实体模型的计算结果。结果表明:参照相关规范设计时,上部胸墙产生线性位移,后排桩的弯矩及剪力都大于前排桩;而在实体计算模型中,上部胸墙发生平动位移模式,由于基坑开挖受到主要的土压力差作用,前排桩产生的弯矩和剪力都大于后排桩。
2019(3):99-102.
摘要:针对临近原一线船闸建筑物的扩建船闸挡墙高、变形要求严格、施工条件复杂、施工期兼做船闸围堰等技术难点,经比选提出胸墙式双排桩结构形式,采用有限元法分析了其受力特性。监测表明,相对传统结构形式,该结构桩身受力和变形均较小,对临近现有建筑物的安全有保障,在类似边界条件的工程中具有推广价值。
2019(3):103-109.
摘要:对于已建船闸的水利枢纽,扩建复线船闸可大大提高枢纽的船闸通过能力。由于受到地形、河势、已建枢纽建筑物的影响和制约,扩建船闸工程的外部边界条件往往十分复杂,尤其是口门区通航水流条件。以大源渡航电枢纽二线船闸工程为例,对复杂条件下扩建船闸口门区布置及改善措施进行研究,并提出工程措施与管制措施相结合的方案。该船闸的口门区解决方案,在满足船闸运行要求的前提下,节约工程投资。研究成果可为类似工程提供借鉴。
2019(3):110-115.
摘要:为研究不同级别船闸共用引航道的水流条件,以大源渡一、二线船闸为例,采用二维水流数学模型和物理模型试验相结合的方法,研究分析不同级别船闸共用上、下游引航道的水流流态、流速分布及船闸输水非恒定流特性。结果表明,大源渡一、二线不同级别船闸共用引航道布置方案是可行的,对于低概率工况出现的不利水流条件也有相应的改善措施。研究成果可为类似船闸工程提供借鉴。
2019(3):121-125.
摘要:渗流作用对临河基坑边坡稳定性有较大影响,对工程设计及施工有重要的指导意义。为深入研究河水渗流对基坑边坡稳定性的影响,针对湖南省某扩建二线船闸基坑边坡,利用有限元数值仿真技术,采用渗流与强度折减法相结合的方法,获取不同水位下该基坑边坡的孔隙水压力分布特征,分析河水位变化对边坡应力、位移的影响,探讨边坡安全系数的演变规律。结果表明:河水位的升降仅对一级坡有较为明显的影响,随着河水水位的上升,边坡安全系数在逐渐减小,但水位在37~45 m时安全系数均大于规范要求值。
2019(3):126-129.
摘要:针对高水头船闸闸首混凝土体积大,且布置有多种结构埋件、孔洞、廊道等,温度应力及结构断面变化易造成混凝土开裂等问题,结合株洲二线船闸闸首施工实例,对高掺低胶混凝土配合比设计、温控措施、缓凝砂浆及大体积混凝土浇筑等关键技术进行研究。采取三掺配比和层间铺筑缓凝砂浆的方法,并结合适当的温控措施,船闸闸首未出现温度裂缝及层间渗水现象。通过本工程的实施,总结提炼了整套闸首大体积混凝土施工防止温度裂缝及层间裂缝的技术成果,可为同类船闸工程施工提供借鉴。
2019(3):130-132.
摘要:明挖深基坑是目前满足船闸主体施工条件比较经济简便的一种施工方法,而开挖成型后的基坑边坡失稳是施工过程中应当重视的一项安全隐患,采用准确、及时、可靠的边坡稳定监测实施技术是保障安全施工环境的前提条件。结合大源渡船闸深基坑开挖工程规模及形状特征,总结深基坑开挖边坡变形监测实施技术要求及方法,将数据成果绘制成变形曲线,客观形象反映出边坡变形规律及最大值。
2019(3):133-135.
摘要:针对高压旋喷桩在石渣层中施工时发生漏浆而导致喷浆过程中不返浆的问题,比较采取填砂、降压、调浓水泥浆液以及充填灌浆等措施的效果。结果表明:高压旋喷施工过程中若出现不返浆的情况,采用充填灌浆进行堵漏效果显著,在漏浆不严重的情况下,通过简单的调控措施(填砂、调整施工参数等)亦可保证高压旋喷施工的正常进行。
2019(3):136-140.
摘要:大源渡二线船闸是紧邻布置于已建枢纽的结构物,地质条件复杂,土层中含强透水层,可能存在坝基和坝肩渗漏等问题,设计施工技术难度大。对其防渗体系设计思路及施工质量控制进行探讨,提出防渗体系应从平面封闭和断面封闭2个角度进行分析,并针对高喷防渗与帷幕灌浆防渗搭接的处理给出可行的措施。施工完成后压水试验和钻芯取样检测结果均显示达到规范要求,其采用的高喷防渗及帷幕灌浆相结合的防渗措施及检验方法对类似工程有借鉴意义。
2019(3):141-145.
摘要:针对株洲航电枢纽二线船闸主体基坑渗漏问题,基于在基坑开挖现场对基槽的观察与检验工作,进行基坑渗漏原因分析。按含水介质和分布特征,划分基坑渗流类型。通过对渗流量和渗透变形的观测,分析各渗流类型的渗流特征和工程影响。根据渗流对基坑工程的影响程度,借鉴一线船闸基坑的设计、施工经验,采取不同的处理措施,保证基坑边坡的稳定,满足结构体对承载力和沉降的要求,为内河船闸工程地质勘察提供查明水文地质条件的思路。
2019(3):146-153.
摘要:为研究某船闸基坑开挖对桥梁桩基边坡应力的影响,进行了土工离心模型试验,分析得到了基坑开挖越深桩两侧土压力的差值越大、桩顶水平位移也随之增大的结果。采用ABAQUS有限元软件进行数值模拟分析,计算结果表明:基坑开挖过程桥桩朝基坑方向产生水平位移,右侧桩身受拉越来越明显,桩身应力及弯矩数值也越来越大,最大拉应力值达到了3.61 MPa,大于桩体混凝土抗拉强度标准值。采取了开挖桩体右侧的上部土体反压在坡脚并结合排桩支护的加固措施,取得了良好的加固效果。
2019(3):154-158.
摘要:传统水运工程设计中二维图纸无法直观统计工程量和指导施工,而采用BIM技术可以实现设计的协同共享、碰撞检查及工程量统计,其建模过程与BIM模型的信息集成适用于造价管理中的各个阶段。依托湘江二级航道二期工程中大源渡航电枢纽二线船闸开展三维实景及水工建筑物的BIM建模,应用BIM技术复核工程量,使造价师从繁琐的计算工作中解脱出来,对水运工程建设项目造价综合管理具有较大的社会价值。
2019(3):159-164.
摘要:针对船闸金属结构在设计、施工、运维全生命周期中的特点,结合大源渡二线船闸等湘江沿线大型船闸实例,基于BIM技术,对方案设计、计算分析、优化设计、施工图设计、可视化技术交底、施工可视化指导、现场安装施工模拟、成本精确计量、运维数据资料管理、3D指导与学习管理和设施维护管理等方面进行探索与论述。结果表明:在船闸金属结构全生命周期过程中,BIM技术可以实现数据信息的共享与充分利用,对于提高设计、施工、运维管理信息化水平,降低成本,提高效率与质量,提升企业的竞争力,具有广泛的应用价值。
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