2021(10):14-19.
摘要:新时代,我国交通发展步入全面建设交通强国的新阶段,内河水运的结构性短板愈发凸显。2020—2035年是我国内河水运发展的关键期,面临补齐短板和高质量发展的双重要求。分析当前我国内河水运发展基础及存在的问题,研判新时代经济、产业发展新趋势对内河水运的影响和要求,解析新时代大力推动我国内河水运高质量发展的意义和内河水运高质量发展的内涵,并针对新时代我国内河水运如何实现高质量发展提出对策与建议,为全面建成人民满意、保障有力、世界前列的现代化内河航运体系提供参考。
2021(10):20-26.
摘要:按受力特点,将水运工程水工建筑物分为高桩结构、板桩结构、重力式结构和岸坡。根据对各种结构地震反应特性的分析,参考国内外有关结构抗震设计规范,考虑我国水运工程特点和规范继承性,结合标准走出去需要,给出水运工程不同结构的抗震设防标准建议,可为我国《水运工程抗震设计规范》的修订提供参考。
2021(10):27-30.
摘要:传统的总承包项目多存在设计和施工脱节的问题,而设计院因内部管理机制问题也常无法充分发挥牵头优势。依托典型国际现汇总承包项目,以设计院视角充分把握其牵头实施项目的总体及技术优势,以设计部门牵头实施的模式克服内部管理问题,通过“一颗心”“一条船”“一盘棋”“一家人”的顶层设计,“融合管理”共赢组织构建和“对赌承诺”考核机制等系列管理创新实践活动,充分调动利益相关方及基层团队的积极性,实现技术创造价值的管理目标。项目的顺利推动体现管理机制创新的有效性,所采取的管理措施可为类似海外工程提供参考。
2021(10):31-36.
摘要:为分析各国规范在结构可靠性设计方面的异同,选取欧洲、英国和美国规范,首先对结构可靠性设计的主要内容,即安全等级、结构设计使用年限、最小目标可靠指标、设计状况和极限状态设计表达式等进行对比分析;然后结合海外工程实例,按各国规范进行结构内力计算,并选取典型混凝土结构构件进行设计。结果表明,各国规范虽然都推荐了基于可靠性的概率极限状态设计方法,但在作用计算、分项系数、组合系数、设计表达式等方面均有所不同,按各国规范设计的结果存在差异。
2021(10):37-43.
摘要:针对“双循环”新发展格局下我国陆港普遍存在对国内国际双向开放认识不足、对海港的功能依附性较强、就物流论陆港而导致功能设置单一、陆港特点和规划重点不清晰等问题,进行陆港发展阶段及功能演进特征研究,采用跨学科研究、功能分析和定性分析等方法,得出交通运输、物流和供应链、口岸和双向开放、保税和自由贸易、港产城融合发展五维视角的国际陆港规划要点,并应用于赣州国际陆港规划。结论表明:国际陆港不能照搬海港运行逻辑,国际陆港规划要避免就港口而论港口的狭隘专业路径,要深度嵌入属地产业链和供应链,创建适应高质量发展的新型港产城规划体系,为探讨我国陆港规划提供借鉴。
2021(10):44-47.
摘要:JTS/T 108-3—2019《危险货物港口建设项目安全设施设计专篇编制规范》在系统梳理现行相关法规标准基础上,对危险货物港口建设项目安全设施设计的原则、依据、范围、内容、设计深度等进行研究,形成安全设施设计体系化的规范要求。阐述规范的体系创立及技术创新,供设计和管理人员参考,对指导危险货物港口建设项目安全设施设计与施工、从源头防范港口生产安全风险具有重要意义。
2021(10):48-53.
摘要:宁波至舟山铁路(简称“甬舟铁路”)是舟山融入国家快速铁路网的重要纽带,其穿越金塘水道的隧道线位面临超大自然水深、局部极限冲刷、大型船舶通航及锚泊落锚和拖锚带来的埋设环境风险。综合梳理金塘水道现状通航条件和锚地锚泊条件,开展了历史海岸演变、极限冲淤分析、落锚及拖锚的锚击深度等专题研究,提出了甬舟铁路隧道穿越金塘水道的局部最小埋设深度和沿程埋设尺度要求,为我国最长海底铁路隧道的建设可行性提供了重要的技术支撑。
2021(10):54-58.
摘要:为全面掌握我国自然灾害风险隐患情况,提升全社会抵御自然灾害的综合防范能力,定于2020—2022年开展第一次全国自然灾害综合风险普查工作。为摸清全国水路承灾体的空间分布、基本属性特征和自然灾害属性特征,掌握全国水路自然灾害底数,形成全国水路自然灾害综合风险区划,特开展《自然灾害综合风险水路承灾体普查技术指南》编制工作。《指南》通过构建港口作业区、内河航道、通航建筑物和航运枢纽的自然灾害综合风险评价指标和权重,利用指标体系法和风险矩阵得出风险等级,形成水路承灾体关于灾类和灾种的风险评价及区划图,为国家和地方各级政府应急管理提供科学决策依据。
2021(10):59-63.
摘要:针对前海湾水体交换能力差、表层底质污染严重、低潮时有大片泥质岸滩出露、近岸海域水体劣于Ⅳ类海水标准以致严重影响周边环境和前海景观的问题,通过对湾区水动力、泥沙冲淤、水体交换、水环境容量、污染疏浚土处理和资源化利用等进行研究,提出生态环保的整治方案。工程的实施改善了湾区水环境,保护和修复了海洋生态,对河道、湖湾治理、航道疏浚等工程具有参考价值。
2021(10):64-67.
摘要:针对白洋淀水域内源污染问题,实施白洋淀水域环境治理的试验性研究工程。采用生态清淤作为主要方案,针对不同下垫面类型分别采取环保绞吸船、泥浆泵和干挖等不同的生态清淤措施,辅以合理的底泥输送、脱水、底泥资源化和余水处理等方法。工程实施后达到预期的试验研究效果。研究成果为形成可行有效的白洋淀水环境治理模式提供了有力支撑。
2021(10):68-73.
摘要:根据掩护功能不同对护岸允许越浪量进行分类规定是越浪量研究的方向之一,探索最大单波越浪量的量化计算对护岸后方排水设计具有重要参考意义。对国内外常用越浪量控制标准和计算公式进行总结对比,并以沙特海尔港南护岸越浪量计算为例量化探讨肩台宽度和参数相关性对越浪量计算的影响。结果表明,欧洲和美国规范规定的越浪量标准比中国和日本规范规定的越浪量标准严格;设置肩台可以有效降低越浪量计算值,考虑波高和水位的相关性也可以有效降低越浪量计算值;越浪量计算对波高和水位比较敏感,允许越浪量可以采用数量级梯度进行分级;对于允许越浪量要求比较严苛的海外现汇项目,适当考虑肩台和参数相关性对越浪量计算值的降低作用,可以提高承包商设计方案的竞争力。
2021(10):74-77.
摘要:针对肯尼亚Naivasha ICD主箱场施工图设计过程中,近期须满足正面吊装卸标轨火车集装箱,远期须满足轨道式龙门起重机对标轨和米轨火车换装集装箱的问题,进行详细研究。通过分析近、远期功能需求和工程区域现状条件,结合地形地貌特点、排水及土石方的需求,统筹考虑多因素相互作用的影响,确定满足近远期功能需求且减少远期改造工程量的平面布置。研究成果可为同类型工程设计提供参考。
2021(10):78-84.
摘要:近年来桥隧等综合交通系统工程中,人工岛的排水设计成为安全、洪涝防治的关键因素。以深中通道整体排水物理模型试验及排水设计为例,对整体物理模型试验进行优化,模拟随机越浪与实际降雨叠加的工况,应用于重力流、压力流工况下人工岛的排水设计。同时与港珠澳大桥工程进行对比,总结人工岛物理模型试验及相应排水设计要点、趋势及发展方向。结果表明,排水模型试验应采用整体和局部试验结合的方式,通过随机越浪叠加实际降雨模拟分析,显著提高模拟的准确性。
2021(10):85-89.
摘要:在复杂海况下,对水下的水工建筑物进行三维检测精确定位分析,目前有多种设备可选择。但检测的可靠性和精度需要进一步分析和验证。为此,结合广东揭阳石化原油码头工程,采用多波束测深仪系统和水下三维实时3D声呐系统,以点云数据建模,将2种系统采集的数据融合处理,可对建筑物的坐标和高程进行精确分析。其中,多波束测深仪系统可用于水下建筑物绝对坐标的测量,而实时3D声呐系统可取得目标物精确的模型图像,2种数据融合处理后,即可用可视化的方法对目标物的位置和状态进行准确分析。该方法可用于港口和码头维护以及水下建筑物检测,为老码头的改造、修复提出有效的检测定位方法和可视工具。
2021(10):90-93.
摘要:水运工程建设项目中疏浚一般工程量巨大,工程投资占比高。为了控制工程投资,须根据项目的情况合理选择疏浚船型。依据现行疏浚定额,分析疏浚工程价格组成和影响因素,通过构建相同运距时疏浚工程综合单价在船型类别及规格变化时与疏浚工程量之间的关系曲线,总结出不同船型的经济适用疏浚方量范围,并分析得到单价的变化趋势;进一步构建疏浚综合单价和运距的曲线图,并找出工程量平衡点和经济运距。结果表明,工程量大时宜优先选择大规格船舶;抛泥运距远时选用抓斗配自航泥驳的方式比耙吸船的方式更优。
2021(10):94-98.
摘要:针对在长周期波海域码头前期设计阶段如何通过数值模拟改进平面布置、减小影响的问题进行研究。采用WW3海浪模型、MIKE21SW模块以及MIKE21BW模块对长周期波进行较为全面的模拟,并根据实测资料进行验证。模拟步骤可作为长周期波波浪模拟的一般操作流程。为了更好地揭示长周期波对船舶的响应影响,将综合波分离为短波要素(<30 s)和长波要素(≥30 s),并将Hs<0.3 m作为初步判断标准。得出结论:码头布置需扩大掩护范围以阻挡长周期波主浪向,同时尽量缩减口门尺寸以降低长周期波输入能量进而降低港内波高。
2021(10):99-103.
摘要:日照港岚山港区大型开敞式原油码头区,规划建设4个30万吨级以上原油泊位。起步工程建成后试运行期间,由于受到相邻作业区工程建设的影响,码头水域流场发生变化,不利于码头作业。为了改善既有大型开敞式码头区的流场,调整了规划布局。利用码头后方陆域发挥导流作用,导顺流场,减小回流强度,提升码头系靠泊的安全性。这种做法未对周边项目区域产生不利影响,形成共赢态势。该项目的经验总结对将来类似项目可起到积极的借鉴作用。
2021(10):104-110.
摘要:交通运输部等九部门《关于建设世界一流港口的指导意见》对港口的绿色发展水平提出更高要求,港区绿色规划发展与改造升级迫在眉睫。以日照某发展中港区为例,对标生态环保与节能低碳两大内容,探索港口绿色规划设计思路。通过调整产业布局、加速公转铁、散改集功能实现,减缓港城矛盾,实现港城融合发展;通过对污染物实行源头减排、过程阻断、末端处理的全流程治理措施,借助监测及效果评估来达到污染防治的效果;通过雨水资源收集与循环利用,达到治污与节水同步。从港口功能布局、集疏运一体化水平及环保措施等多维度来实现港口绿色发展,可为类似港区绿色发展提供参考。
2021(10):111-118.
摘要:针对长周期涌浪作用下强输沙率海岸的码头总平面设计问题,以贝宁湾某配套工作船码头项目为例,采用岛式防波堤方案。利用波浪数模试验、泥沙冲淤数模试验等方法验证岛堤平面设计的合理性,解决了平面布局问题。基于日本规范对船舶竖向位移进行初步计算,并利用水动力有限元分析方法对规范计算结果进行对比验证,解决了长周期波条件下的航道设计水深问题。结果表明:1)在长周期波、强输沙率条件下,波浪掩护决定口门朝向、岛堤轴线等布局条件;2)岛堤与破波线距离、进港航道水深是决定岛式防波堤平面位置的控制性因素,须合理论证和计算;3)日本规范计算方法较适用于长周期波条件下的航道水深设计,建议在类似工程中使用。
2021(10):119-124.
摘要:由于港池口门存在临时码头等限制条件,口门处通航宽度不满足超大型船舶进出港池的要求。拖轮拖带辅助作业可减少超大型船舶进出港池的安全隐患。通过船舶操纵模拟试验并对结果进行分析,得知港池口门外水流流速和风力对拖带船舶进出港池的航行轨迹影响较大。口门外水流流速不大于0.45 m/s、风力不大于6级时船舶可安全进出港池。理论分析与试验研究表明,在通航宽度计算结果不满足规范要求时,可采用拖轮拖带辅助作业并限定风、浪、流等边界条件的方式,达到船舶安全进出港池的目的。
2021(10):125-130.
摘要:防波堤尺寸及口门布置方向对港内各处波高分布、港池泊稳效果及港池淤积情况都有较大的影响,防波堤及口门的合理布置是渔港建设成败的关键因素。基于针对工程实例的波浪及潮流泥沙数学模型试验研究成果,从港内掩护效果、操船安全性、港内泊稳情况等角度对海南某一级渔港防波堤总平面布置、尤其是口门布置方案进行比对分析与优化设计,为渔港防波堤工程设计及施工提供指导。
2021(10):131-135.
摘要:长周期波对船舶作业影响较大。针对受长周期波影响的泊位作业效率问题,提出了一种全新的解决方法。即通过海洋、港航领域的多个数学模型、特征分析等一系列方法得到受长周期波影响的泊位作业效率。通过对某港口进行一系列的计算分析,得出了不同控制标准下平均泊位作业效率,验证了方法的合理性和可操作性。该方法对受长周期影响且无实测资料或实测资料周期较短的港航工程建设有重要的意义,也为业内类似工程提供参考。
2021(10):136-142.
摘要:可靠泊拖轮的码头形式通常分为浮式和固定式两种。因拖轮外形与小型的客货船、渔船、游艇等类似,过去对拖轮码头鲜有专门的设计要求和研究成果,多按照国内外研究成果较为丰富、设计要求相对明确的客货码头现行规范设计,或参照类似码头规范设计。可是,毕竟拖轮有自身特性和独到功能,需要提供专为拖轮停靠的码头设计。以国内某北方海港固定式拖轮码头设计项目为案例,着重分析拖轮船舶特性和其靠泊要求。借鉴类似码头设计和使用经验,解决了固定式拖轮码头设计过程中遇到的一些问题。
2021(10):143-147.
摘要:在液体散货码头运营过程中,会因水击压力过大导致管道破裂从而引发码头火灾或爆炸。结合工程实例,对码头管道水击现象的成因及危害进行分析。采用水击计算公式及专业软件数值模拟,得出了码头工艺管道在不同工况下的水击压力值,进而提出了防止码头管道产生水击破坏的预防措施。
2021(10):148-154.
摘要:随着自动化集装箱码头的迅速发展,形成了多种集装箱码头自动化解决方案。堆场作业是码头装卸工艺系统的关键环节,因此堆场的布置形式、与水平运输设备的匹配衔接方式以及堆场作业设备的选型、规格及数量确定等是核心研究内容。依托秘鲁钱凯项目,采用多方案定性、定量比选,同时借助模拟仿真验证优化的方式,提出一种集装箱码头自动化堆场装卸工艺方案,既考虑了工程特点,满足高峰生产作业段和全年作业的能力和效率需求,同时还为进一步提升自动化作业水平留有余地。该项目的研究分析思路和确定各项设计参数的方法可为其他类似项目的设计提供参考。
2021(10):155-160.
摘要:青岛港董家口港区原油码头一期和二期工程均已建成,分别建设了一个30万吨级和一个10万吨级泊位以及相应的引桥和配套设施。针对不同水工建筑物结构特点和工程区基岩埋深适中的有利条件,码头和引桥分别采用重力式和高桩墩式结构。针对外海波浪和水流条件复杂、施工依托条件差的问题,采用了透空式结构以及预制化构件和引桥挂篮施工相结合的方案,达到了预期效果。从两期工程的水工结构方案出发,对两个项目的特点和创新进行了全面分析和总结,为类似工程的设计提供经验参考。
2021(10):161-167.
摘要:钢筋混凝土结构耐久性影响结构的安全性和使用性,国内外相关设计规范都对混凝土结构耐久性做出了明确规定。为分析各国规范在混凝土耐久性设计方面的异同,选取中国、英国和美国标准,对环境暴露等级、混凝土材料和构造等耐久性设计内容进行对比分析。结合工程实例给出了按各国规范的耐久性设计内容。分析表明:各国规范都将环境划分为若干类别,根据不同的环境类别采取不同的耐久性设计,主要包括混凝土材料、混凝土保护层厚度、限裂措施等方面。
2021(10):168-172.
摘要:有效计算长度是高桩码头桩基压屈验算的控制性参数。国内外规范提供了其理想约束下的计算方法,但不能完全反映顶部实际约束,也未明确整体分析时顶部约束类型。介绍利用有限元屈曲临界荷载确定桩基有效计算长度的方法,该方法反映实际约束较为精确,并提出码头桩基局部分析和整体分析的设计理念,得出相应规律。结果表明,局部桩基分析时,端部排架1~3顶部可认为铰接,其他排架顶部可认为固接;码头结构整体分析时,桩基顶部约束为平滑约束;码头结构整体分析时,排架≥2轴时桩基顶部可认为平滑约束;单排桩≥2根时顶部横向可认为平滑约束。实际码头工程中桩基布置、斜率等变化因素较多,可利用本文方法进行分析。
2021(10):173-178.
摘要:重力式码头由于自身重力较大,原状土地基承载力一般不能满足要求。为解决内河码头建设石料短缺、地基承载力不足等问题,提高挖方土资源利用率,结合山东济宁地区跃进沟、梁山码头设计经验,根据施工特点、水文地质条件及使用要求,对不同码头结构方案的特点、适用性进行比较分析,在内河码头结构设计中采用新型的小木桩复合地基方案,并从墙后回填料选用开挖土方、码头结构断面、装船机轨道基础形式等方面提出优化创新思路,在工程建设中得以应用;同时总结小木桩复合地基的受力原理及计算方法、回填料参数选择、施工质量控制等。结果表明,采用现浇素混凝土重力式结构和小木桩复合地基作为码头主体结构形式和地基处理方式、墙后回填料采用疏浚土方,既确保工程质量,又能有效节省投资。
2021(10):179-183.
摘要:针对在软弱地基上建设的重力式码头地基承载力较低及地基沉降量较大的问题,基于广东沿海某跨海通道人工岛救援码头地基处理的设计与施工工艺,介绍在重力式码头地基加固中DCM桩的设计方法,包括DCM桩水泥掺量与水灰比、布置形式及置换率、外部稳定验算、加固土内部稳定验算、圆弧滑动、沉降量验算等,并进行中国规范、日本规范关于DCM桩计算理论的对比。结果表明,DCM桩处理后的地基具有较高的刚度,DCM桩处理可有效降低地基沉降、提高地基承载力,是解决类似重力式码头结构地基承载力及使用期沉降的一种有效方式。
2021(10):184-187.
摘要:针对现行的JTS 167—2018《码头结构设计规范》中偏置荷载弯矩计算宽度公式b′c=0.5bc+y的限制条件“当bc>B时,取bc=B”将导致在板宽B<0.5l0时,内力计算结果偏大的问题,进行现行规范JTS 167—2018与旧规范JTJ 291—1998相关条文的对比分析。将有限元软件与规范公式计算的面板在集中荷载作用下弯矩及内力结果进行比较。结果表明,偏置荷载下的弯矩计算宽度b′c=0.5bc+y的限制条件“当b′c>B时,取b′c=B,当b′c<B时,取b′c=0.5bc+y”较符合面板受力的实际情况。
2021(10):188-193.
摘要:某船闸靠船墩结构采用低承台桩基墩柱式结构。按照《建筑桩基技术规范》考虑承台、基桩协同工作和土的弹性抗力作用计算受水平荷载的桩基内力及位移,内含大量插值查表,计算复杂,具有一定的人为偏差。采用STAAD.PRO软件建立桩基、承台及土单元模型,并将上部墩柱结构及荷载进行力学转换后作用于承台,分析低承台桩基墩柱式结构桩基内力及位移,并与工程实例计算结果对比。结果表明,STAAD.PRO计算结果与规范计算结果基本一致,工程实践中可使用该软件方便地计算低承台桩基墩柱式结构水平荷载作用下的内力及位移。
2021(10):194-198.
摘要:高桩码头建成后,受水工结构桩基的影响,水动力条件发生变化,部分地区码头面下部泥沙淤积较为严重。为保证码头结构安全,码头下方和后方在后期需要定期疏浚,维护困难且费用较高。为使工程初期投入和后期维护成本达到最优,考虑桩基与土之间的相互作用,采用三维实体有限元分析方法,结合某工程实例分析了泥沙淤积对码头基桩的影响。根据分析结果和结构受力特点,针对不同结构方案进行了优化计算和成本分析。分析表明:桩顶弯矩较大的向岸基桩采用钢管桩、其余基桩采用混凝土大管桩组合桩,工程初期投入和维护成本最优。
2021(10):199-202.
摘要:针对矩形沉箱外壁支座处加强短筋伸出长度的问题,以某重力式沉箱码头项目为实例,采用有限元软件计算沉箱构件实际受力情况,分析支座短筋的伸出长度。计算结果显示,对于部分情况,支座加强短筋伸出支座外的长度大于板净跨的1/4。因此,对于矩形沉箱外壁支座加强短筋的伸出长度,不可简单地取规范规定的最小长度,而应通过进一步计算确定。
2021(10):203-208.
摘要:离岸深水港透空式结构越来越多,但波浪一般较大,波浪力成为透空式码头、引桥结构设计的关键控制荷载,其中面板浮托力对确定上部结构尤为关键。根据工程实例的两种顶面高程方案,采用规范方法和周益人方法计算各种水位下的正向波浪作用面板浮托力,并与试验结果进行对比,分析不同计算方法的适用性。结果表明,在实际工程计算中,采用规范方法计算离岸码头、引桥上部结构的波浪浮托力,并可参考周益人提出的计算公式进行复核。
2021(10):209-215.
摘要:码头改造工程中,新老混凝土界面抗剪强度是影响被改造构件受力性能的关键因素,但国内相关混凝土设计规范中并未提供明确的计算方法和要求。结合大荷载作用下码头构件改造实例,总结新老混凝土强度等级、界面配筋率、界面粗糙程度、界面剂、掺加纤维等因素对新老混凝土黏结性能的影响,对比美国标准和欧洲标准中新老混凝土界面抗剪强度的计算方法,并对改造工程中新老混凝土界面设计提出构造建议。结果表明,BS EN 1992-1-1的计算公式经济合理,推荐使用。
2021(10):216-221.
摘要:系统论述拉美地区高桩结构中常用的双向π形面板的结构特点和适用性,对其施工期和使用期的结构受力开展有限元分析,总结结构变形、受力分布特性和不同尺度参数对内力的影响规律,并对局部薄弱点提出加强措施。结果表明,与常规面板结构相比,双向π形面板使上部结构更轻便、整体性更好,在力学性能上也有进一步提升。研究成果验证了双向π形面板的技术可靠性和合理性。
2021(10):222-228.
摘要:结合宁波协和码头改建项目一期工程,介绍20多年前竣工后闲置的一座码头的改扩建设计。对已建结构复核分析后,认为原安全系数法(K值法)与现行极限状态设计方法的安全性水平保持总体相当。结合码头现状,采用系泊分析优化改扩建后的码头平台长度及系缆墩布置。码头上部结构采用无纵梁、变厚度板的布置形式,解决了工作平台工艺荷载区域差异大、布置复杂的难题。并通过油污收集改造解决环保问题。
2021(10):229-235.
摘要:“巨涌”是萨尔瓦多拉利伯塔德码头损坏的主要原因。采用NOAA全球再分析波浪资料,分析工程海域大浪特征。结果表明,每年有2场超级大浪,类似“海啸型”巨涌,来自南太平洋(澳大利亚东侧)、南大洋海域,沿最大圆路径跨洋传播,到达萨尔瓦多需要12~20 d;大浪传入浅水区后,因地形折射效应波向转为S向,经过浅水效应,波高急剧增大直至破碎。根据长周期涌浪传播特性,可提前进行大浪预警,进而指导施工作业和码头运营。
2021(10):236-240.
摘要:为了解高桩码头理论计算与实际情况之间的吻合状况,在主要构件上安装应变监测系统,测得码头构件在船舶靠泊、码头面堆载、岸桥作业3种工况下的应变值。分析监测结果,并与理论计算值进行对比。结果表明:1)现场监测结果与理论建模计算的结果存在差异,但是二者的趋势是一致的;2)加固改造方案有效;3)对码头构件的实际受力状况有了直观了解。
2021(10):241-244.
摘要:翻车机房是散货堆场重要的运输转运枢纽建筑物,内设大型翻车机、拨车机等重要设备,地下结构承受的荷载较大且复杂。为分析翻车机房地下结构设计中的重点和难点,结合徐州顺堤河作业区铁路专用线输送通道工程翻车机地下结构,采用通用结构有限元分析方法,从作用计算、作用组合、结构建模、结果后处理、构件设计等方面对翻车机房地下结构进行系统分析。结果表明,采用结构有限元分析软件进行整体分析是可行的;某些应力集中部位须先合理判断后再进行结构设计。
2021(10):245-247.
摘要:针对离岸码头混凝土浇筑水上施工存在施工难度大、受天气和海况影响大、施工进度及成本难以控制等难点,某30万吨级原油码头工程通过使用小型特制设备、混凝土地泵、混凝土泵车及多功能船等船机设备,实现一系列水陆结合的水上混凝土浇筑工艺的组合,并将部分混凝土浇筑由传统的水上船机作业转为陆上作业,提高施工效率,降低施工难度,节约施工成本,并保证了施工安全和工程质量。
2021(10):248-251.
摘要:港口工程具有用电设备多、功率大、供电设施规模庞大且系统复杂的特点。在海外项目中,如果采用传统土建变电所,电气设备安装受土建施工进度制约,且设备在现场安装调试周期较长,对整体施工进度不利。通过对E-House和混凝土变电所在建设周期、质量保障、占地面积、投资等4个方面的比较,得出“E-House方案在海外港口建设中更具优势”的结论。对E-House的电气设计、结构设计、防尘防腐措施等进行阐述,可为类似项目设计提供参考。
2021(10):252-255.
摘要:分析智能船舶发展趋势及船舶进出港管理模式,提出与其对应的船岸交互系统——港口岸基辅助系统建设构想。针对智能船舶的特点,提出岸基建设需求;针对港口、海事、引航等部门管理模式,提出信息共享模式;针对船舶靠离泊作业,提出辅助靠泊建设需求;针对智能船舶的运营模式,提出船岸交互的监管要求。基于港口现有基础设施,采用通信网络及感知网络,通过增加部分传感器及信息数据处理体系和云平台的建设,构筑智慧船舶进出港作业的岸基系统,对提高港口作业效率、提升航道通过能力具有重要意义。
2021(10):256-259.
摘要:针对运河护岸经常被破坏的情况,通过研究运河航道中船行波对岸坡的作用及破坏机理,分析不同形式生态护坡的消波能力,研究运河航道多功能协调的护坡关键技术。总结航道生态护坡设计原则和思路,提出生态护坡结构应尽量设置多孔性结构,为生物提供生长空间。护坡结构形式选择要综合考虑水岸相互作用和生态需求。在船舶通行密度高的航道,船舶航行会对水生生物造成重大影响,有条件时应单独开辟一块区域供水生生物栖息。
2021(10):260-265.
摘要:目前航道设计中乘潮水位计算多采用单点潮位资料,该方法对于近岸工程及短航道设计较好,但单点乘潮难以满足深水长航道对于安全性和经济性的迫切需求。多点乘潮的应用能大幅度提升航道设计中乘潮水位的精准度,一方面保障航道通航安全性;另一方面兼顾工程经济性。结合工程实例针对多点乘潮问题展开研究,结果表明:通过建立多点潮位站间的潮位回归方程,借助近岸测站资料推算到航道各段处,可实现单点乘潮为多点乘潮。而多点潮位资料的稀缺是现实问题,条件具备时建议开展多点潮位临时观测,采用潮位拓展方式弥补短期资料长度和精度不足;条件不足时,建议借助数模方法推算潮位,并用实测资料验证模型。
2021(10):266-270.
摘要:航道等级的确定是航道工程建设前须重点关注并解决的问题,常规项目主要考虑腹地水运发展现状及需求趋势并依据上位规划确定,但新开发的运河航道通常规划依据较少且缺乏理论分析支撑。考虑运河与天然河流具有明显不同的特点,基于运河衔接水系的通航条件,采用保证率分析法分析航道、通航建筑物及跨河桥梁对通航的限制影响。根据运输组织方式及大型船舶变吃水运输的经济性分析,综合考虑工程技术经济性、船舶大型化发展趋势、运输通达性等因素,得出运河推荐航道等级,为运河航道项目的开发建设提供参考。结果表明,平陆运河应采用I级航道标准建设,通航5 000吨级船舶。
2021(10):271-275.
摘要:针对横琴岛天沐河直立护岸段下卧深厚软土且陆域施工条件受限的情况,选择双排咬合灌注桩+格构式水泥搅拌桩基础、悬臂板桩+格构式水泥搅拌桩基础、扶壁结构+灌注桩基础3个直立式护岸结构方案,分别从结构安全、施工难易程度及工期、与周边工程衔接性、经济性等方面进行比较,推荐采用双排咬合灌注桩结构形式。工程实践结果表明:双排咬合灌注桩结构能较好地适应有限的施工场地和深厚的软土地基,工期较短且造价经济,可为类似河道整治工程提供参考。
2021(10):276-280.
摘要:万安枢纽二线船闸设计最大水头为32.5 m,针对该高水头船闸输水系统阀门后廊道体型问题,比选研究顶部渐扩+平底和顶部突扩+底部突扩两种方案。采用水工整体模型试验和阀门廊道非恒定流常压试验的方法,从闸室充泄水水力特性、水流流态及均匀性、压力特性影响等方面比选。结果显示顶部突扩+底部突扩廊道在缩短输水时间、改善主廊道和进水口流态、减小下检修门槽压力脉动及空化等方面均优于顶部渐扩+平底廊道。
2021(10):281-285.
摘要:主动式钩连体作为一种新型的消能护滩结构,首次应用于长江深水航道一期工程中,该结构的防冲促淤效果显著。通过现场调查采样和实验室检测分析的手段,对主动式钩连体周围的水生态和水环境多要素进行检测分析。结果表明,主动式钩连体可改善水生生物生境,提高生物多样性,表现出较好的生态环境效应,对于航道整治工程的生态恢复具有创新意义。
2021(10):286-290.
摘要:甘肃省靖远县靖乐渠由乌兰镇陆家嘴黄河南岸引水,实灌面积33.53 km2,距今已有500余年历史。黄河水挟沙量大,致使下游河道和倒虹吸淤积严重。针对这一问题,拟将原取水口上移3 km,沉沙后引水入城。通过建立沉沙池数学模型,结合引水流量、含沙量、泥沙颗粒级配等多方面因素,对沉沙池沉沙效率、全年淤积厚度及流场分布进行研究,并对两种进口形式的沉沙池方案进行对比分析。结果表明,运用MIKE21泥沙输运模型计算是可行的;沉沙池进口较窄时比方形进口的沉积效果好,流场分布较好,口门处不易堵塞。
2021(10):291-294.
摘要:船闸检修闸门为工作闸门和闸室检修时使用,考虑总平面布置、启闭设备能力以及降低土建工程费用,检修闸门门重成为船闸金属结构设计的关键因素。桁架式检修闸门利用型钢代替实腹式检修闸门腹板,门重较同尺度实腹式检修闸门大为降低,在信江、赣江以及京杭运河多座船闸已有应用。对于山区河流高水头船闸,桁架式与实腹式检修闸门应用存在一定重叠。利用有限元软件,分析不同水头作用下桁架式检修闸门的应力和变形情况,验证特定尺度下桁架式检修闸门所能承受的极限载荷,给出桁架式检修闸门的推荐水头范围。
2021(10):295-299.
摘要:针对非杆件大体积混凝土结构设计领域,以柳江红花水利枢纽复线船闸混合式闸室边墩墙为例,对传统手算法、有限元法关于内力及配筋计算进行对比分析。结果表明,有限元应力积分法求弯矩适用于传统杆件结构,闸室边墩墙作为非杆件体系大体积混凝土结构,截面高度大,受压区范围占比大,中性轴偏向受拉区,按应力积分法求弯矩,弯矩值偏大;传统手算法与有限元应力积分法计算内力,按矩形截面偏心受压构件正截面受压承载力进行配筋计算,所需受拉钢筋量多,不经济;有限元弹性应力图形法分析受拉区混凝土拉应力,产生的拉力完全由受拉钢筋承担,按非杆件体系钢筋混凝土结构配筋计算原则,实际配置受拉钢筋量合理、经济。
2021(10):300-304.
摘要:京杭运河济宁段航道“三改二”信息化工程在充分吸收现有航道信息化工程建设成果基础上,结合智能硬件、北斗等技术,对港航设施进行感知、传输、应用等层面设计,构建一套“全面感知、广泛互联、深度融合、智能应用”的京杭运河济宁段智慧港航管理与服务体系。该体系能够有效推动航道管理由传统人工管理模式向数字化服务模式转型,探索实现航道维护、水上交通安全监管、船闸管理与调度、水上交通执法、水路运政管理等港航业务的自动化、协同化、精细化,提升监管效率和服务质量。
2021(10):305-309.
摘要:针对港口之间对货源和用户的竞争日趋白热化、同质化竞争更加激烈、以客户为中心的服务需求,进行基于客户体验驱动的煤炭码头生产操作系统研究。采用客户在港旅程的业务数字化画像,建立基于用户需求+实时工业大数据的生产管控系统架构,基于用户需求的生产计划与调度预测,以及支持客户服务的实时作业感知、操作与跟踪系统。通过在港口的实际应用,重构港口与客户的关系,实现客户交互方式、频率的变革,回归“为客户创造价值”之路,提升客户忠实度。对提高我国煤炭码头生产和管理水平,提升区域综合竞争力和服务外向型经济起到重要作用。
2021(10):310-315.
摘要:针对现有堆取料机无人化系统解决方案中存在的问题,提出一种基于3D主动激光扫描技术的堆取料机无人化控制系统。3D主动激光扫描技术可独立于堆取料机设备的运动状态,主动感知周边作业环境。作业前和作业过程中通过激光扫描系统采集数据构建并实时更新作业对象料堆三维模型。构建基于三维模型分析作业控制策略决策算法系统,实现堆取料机的无人化全自动控制。同时构建人机友好的可视化交互系统。此系统成功用于大型煤炭港口的储煤料场,通过系统应用有效降低人力成本,改善操作人员工作环境,提高设备作业过程的安全可靠性,提升堆取作业效率和料场利用率,技术和经济效益显著。
2021(10):316-322.
摘要:2017年以来黄骅港煤炭港区吞吐量持续超过2亿t,船舶大型化趋势显著,导致船舶等待时间偏长,航道通过能力也已不能满足港区发展要求,急需对现状5万吨级航道进行拓宽升级。为了合理确定航道拓宽方案,采用系统仿真技术,通过建立涵盖锚地、航道、港池和泊位的港航系统模型,结合港口生产数据,对多个航道拓宽方案开展港航系统仿真研究。结果表明,各航道拓宽方案均能满足港区吞吐量发展要求;随着航道拓宽里程增加,煤炭船舶平均离港等航道时间、煤炭码头平均单船空泊时间呈减小趋势,相应煤炭码头泊位利用率、港航系统通过能力逐步提升。基于仿真研究结论,通过综合对比投资、航道横流、后期维护费用等因素,推荐采用航道拓宽方案1。
2021(10):323-327.
摘要:新一轮信息革命浪潮正在推动港口建设向智慧化转型升级。针对海外自动化集装箱码头工程建设质量要求高、多语言环境沟通效率低、交叉作业面多且干扰大等难题,依托工程实例,开展EPC模式下BIM技术在项目设计和施工阶段一体化应用研究,挖掘BIM技术在直观性、协同性、优化性及信息完备性等方面的应用优势。结果表明,BIM技术能够为高质量建设海外自动化集装箱码头工程提供技术支撑,在提升工程质量、提高沟通效率、积累数字资产等方面具有重要的应用价值。
2021(10):328-333.
摘要:为了分析集装箱码头自动化堆场的箱位分配策略对于码头运行的影响,采用计算机仿真方法,结合工程实例进行研究。总结学术研究及生产实际中常见的自动化堆场箱位分配策略;基于Flexterm仿真平台,分别对秘鲁某集装箱码头及希腊某集装箱码头构建系统仿真模型,模拟不同箱位分配策略下的集装箱码头自动化堆场和岸边生产作业过程;通过仿真试验统计主要设备作业效率及状态占比。结果表明,不同箱位分配策略对集装箱码头运行的影响并没有一致规律,应根据研究项目的实际情况和研究目标合理选择箱位分配策略。
2021(10):334-340.
摘要:针对沿海煤炭出口码头到港煤炭种类和堆存位置多样、堆场作业情况复杂、配煤工艺流程繁杂等对码头堆场布置方案和煤种堆存分布管理带来的巨大挑战,以黄骅港煤炭码头一期工程为例,对煤炭码头堆场通过能力进行优化研究。在不改变工艺布置方案的条件下,通过分析现场实际运营数据、优化流程选择、调整垛位大小和堆存煤种布局,利用计算机仿真手段对各方案进行测算,得到最优堆场通过能力方案。结果表明,在传统装卸工艺方案设计和技术手段无法实现的情况下,利用仿真手段将运营管理、运营策略等因素融合到方案设计中,可为煤炭装船码头堆场布置方案提供理论参考和数据支撑,也为煤炭码头智能化建设提供支持。
2021(10):341-346.
摘要:京杭运河黄河以北复航工程涉及山东、河北、天津、北京4个省市,线路长度800 km,建设周期5~10 a。项目研究过程中存在资料庞杂、规划方案变更及参建各方人员变动等情况,传统的设计与管理软件难以实现多源数据的融合及各阶段数据的有效利用。介绍了一种基于三维GIS技术解决上述问题的方法及其应用场景,该内河航运工程规划设计软件平台将模型数据、影像数据、矢量数据、属性数据和设计文件进行集成,实现规划设计一体化地理大数据管理,实现信息的快速查询与统计分析、数据的共享等。对平台建设过程中的技术及规划阶段设计者关注的功能点进行阐述,为GIS技术在水运行业应用提供可借鉴的方法与思路。
2021(10):347-351.
摘要:船闸工程结构物体量庞大、结构复杂,钢筋图绘制、钢筋计量工作量大、难度高。针对传统二维配筋的技术手段存在配筋效率低下、成果质量差强人意、适应工程变更能力差的问题,对基于BIM的三维配筋技术进行研究,并结合小清河复航工程金家桥船闸工程,实现三维空间内对结构体的自动化配筋、钢筋编号计量、输出二维图纸。结果表明,基于BIM的三维配筋技术应用于船闸工程时具有有效提升配筋过程可视化程度、实现钢筋的信息管理和数据驱动的技术优势,其应用效果良好。
2021(10):352-357.
摘要:针对地下管网设计和施工过程中参与方众多、协同难度大、项目管控繁琐、设计变更频繁等问题,BIM技术可以准确直观地显示管网综合情况,帮助承包商及时响应变更需求,从而快速校核工程量、实时跟踪施工进度和质量、提高验收交底效率、加快竣工验收等。以厄瓜多尔波索尔哈多用途码头的地下管网工程为例,阐述BIM技术在设计和施工中的应用,充分展示了BIM技术直观性、智能性、高效性和协同性等特点。
2021(10):358-362.
摘要:针对装配式工程电气专业系统多、施工精细化要求高、预制构件及施工中易暴露设计缺陷等问题,进行电气专业的BIM建模与研究。采用一套信息化、精细化的BIM建模方法对电气系统进行分层管理,在提高建模的专业协同设计和完善装配式产业化生命周期等方面做了有效探索。工程实践表明:基于BIM的建模体系更适合装配式工程电气设计,能够指导施工和预制构件生产。
2021(10):363-369.
摘要:多数海外项目执行欧美标准,欧美砂土液化判别方法跟中国标准存在较大差异而且比较复杂,国内大多勘察技术人员对欧美标准砂土液化判别方法尚掌握不全面、不会正确应用。对照中国水运行业抗震标准,对欧标Eurocode 8和美国Seed简化法砂土液化判别方法进行了解读。结合工程案例对3种判别方法进行对比分析,揭示了与中标的差异,并系统展示了欧美判别标准全貌,包括其原理、判别条件、判别程序、相关特点等。在此基础上,针对欧美判别方法存在的缺陷和问题,在符合标准和误差允许前提下进行简化,使利用欧美标准判别液化更加简单易行。
2021(10):370-375.
摘要:针对在外海无掩护孤立墩施工环境条件下岩基上采用灌注斜桩存在泥浆护壁的泥皮和孔底残余沉渣降低桩基承载力、孔壁浸泡软化降低桩周土层土体强度、混凝土芯柱过长质量难以保证、硬质岩层钻孔成孔难度大、成孔工期长等技术难点,进行减小桩基入岩深度和提高桩基承载力的研究。采用灌注桩施工后进行桩底后注浆技术,对桩底沉渣和岩基裂隙进行注浆密实,并对后注浆桩基进行检测。结果表明,后注浆能提高桩基承载力,有效减小桩基入岩芯柱长度,从而保证混凝土芯柱质量,缩短施工工期。
2021(10):376-381.
摘要:伴随经济社会的不断发展,国家对环保的要求愈加严格。港口工程中处理深厚软土地基传统上采用开挖换填方案,对周边环境影响较大。与传统方案相比,旋喷桩复合地基对原状土扰动程度低、对周边水质影响微弱、施工时占用海域面积少、对周边船舶通航影响较小。但是目前旋喷桩复合地基在新建直立式水工结构特别是防波堤结构中应用较少,且多采用块式满喷基础。介绍旋喷桩复合地基在大连獐子岛直立式防波堤中的应用,分析旋喷桩复合地基的结构特点和承载力,为旋喷桩复合地基在港口工程的应用提供参考。
2021(10):382-385.
摘要:为了在接岸引堤大块石回填地质条件下进行灌注桩基础施工,采用泥浆护壁冲孔灌注桩施工工艺。成孔过程中通过加大孔径纠偏,加大护筒厚度防止挤孔,加大护筒长度及孔内回灌混凝土堵漏,加大锤径、冲锤质量穿透孤石等施工措施,有效提高成孔效率,保证成孔质量,积累特殊地质条件下灌注桩成孔的施工经验,可供同类工程参考。
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