• 2022年第1期文章目次
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    • >综合
    • 规则波作用下斜坡堤越浪量的数值模拟*

      2022(1):1-6.

      摘要 (2119) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:台风过境产生极端波浪造成斜坡式海堤越浪,现有计算越浪量的经验公式都存在适用性的问题。为探求台风天气下舟山区域斜坡堤越浪量计算公式,基于VOF方法,对Navier-Stokes方程和k-ε方程进行求解,建立速度边界造波和阻尼消波的数值波浪水槽。在水槽中建立斜坡堤模型,通过改变影响越浪量的相关因素,模拟台风浪条件下规则波作用于斜坡堤发生越浪。将数值模拟结果与物理模型试验结果进行对比,分析确定各因子与越浪量系数的定量关系,提出一种新的计算越浪量系数的经验公式。结果表明,经验公式突出波陡与越浪量的对数关系,相对水深越大,相对堤顶超高越大,μ′值越小,越浪量越小。

    • 不规则波在斜坡地形破碎区波高分布的数值试验研究*

      2022(1):7-12.

      摘要 (1823) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:在近岸浅水波浪分布的研究中,格鲁霍夫斯基给出适用于深水波至破碎波的整个浅水域(相对水深η>2)的波高经验分布公式,但该式在波浪发生破碎后的适用性研究欠缺。基于FLOW-3D软件对深水不规则波传播到斜坡地形上波浪发生破碎进行模拟,验证波高沿程分布与试验值的一致性,并模拟在1∶30斜坡地形条件下波浪从有限水深传播到近岸破碎区的沿程波高分布变化。结果表明,在该坡度相对水深η<2.75情况下,格鲁霍夫斯基经验分布公式出现较大误差,不再适用;破碎区各累积率波高与平均波高的比值随相对水深变小呈递减趋势,经验公式值与之相比,总体上呈现出大波偏大、小波偏小的情况。

    • 波浪入射角度和周期对系泊船舶运动影响的数值模拟研究

      2022(1):13-18.

      摘要 (829) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于MIKE 21 Mooring Analysis系泊分析软件,模拟研究在不同周期和入射角度的不规则波作用下系泊船舶运动的变化规律。结果表明,系泊船舶运动量随波浪入射角度和波浪周期的变化相互影响。在不同周期波浪作用下的系泊船横移、横摇和升沉运动量均随波浪入射角度的增大而增大,横摇运动的共振效果随着波浪入射角度远离90°方向逐渐减弱,升沉运动量在波浪入射角度靠近90°或0°方向时基本不变。当入射波浪周期较长时,纵移和回转运动量随着波浪入射角度的增大先增大后减小,一般在波浪60°入射时产生峰值。

    • 防波堤及护岸越浪研究综述*

      2022(1):19-26.

      摘要 (610) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来防波堤越浪方面的相关研究,分别在越浪影响因素、越浪量计算公式推导论证、越浪数值模拟与越浪量标准4个方面进行归纳总结。已有成果表明:1)越浪影响因素的研究多是集中于常规因素,包括波高周期,堤顶高程,坡肩宽度,护面块体,而对水流、风速、波浪谱以及水的性质等其他因素研究相对较少;2)越浪量计算公式研究中主要集中在影响越浪量因素和越浪量公式比选以及公式推导3个方面;3)在数值模拟方面,研究多以RANS 方程、RNG k-ε的湍流模型、VOF方法为基础,运用FLUENT等成熟软件对越浪过程进行模拟或进行越浪量预测,神经网络等机器学习算法也越来越多地使用在越浪量的数值模拟中;4)随着以上研究的深入,越浪标准也开始逐步完善,适用性得到了一定加强。

    • 河床下切影响下珠江三角洲潮流不对称时空变化规律*

      2022(1):27-34.

      摘要 (501) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:潮流不对称对三角洲地区的泥沙净输运和地貌演变有着重要作用,近年来珠江三角洲的大规模采砂活动引起河床大幅下切,因此研究河床下切后珠江三角洲潮流不对称的时空变化规律具有重要意义。利用1999年和2010年珠江三角洲河口河网地形数据,建立珠江口平面二维水动力模型,模拟珠江河口河网枯季水动力过程。结合非稳态调和分析方法分解流速信号,用偏度方法量化分潮组合、余流及分潮和余流相互作用对潮流不对称的贡献程度。研究结果表明:1)珠江三角洲潮流不对称受余流影响呈现出落潮占优的特性;2)河床下切后,各分潮组合的不对称性增大,潮流不对称在下游河道有所减弱、中上游河道有所增强,且珠江三角洲中上游河道变化大于下游河道;3)分潮和余流相互作用的变化是导致该现象产生的主要原因。

    • 利用高低潮推算乘潮水位的方法

      2022(1):35-40.

      摘要 (1167) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:提出一种仅利用高低潮数据计算乘潮水位的新方法。以潮汐表中我国不同潮汐类型站点的高、低潮数据和逐时潮位数据为基础,采用按规范方法计算的结果对新方法的结果进行验证,从多角度分析计算误差。结果表明,新方法的计算结果误差多在10 cm以内,径流和浅水分潮影响明显区域的最大误差在20 cm左右,结果精度能够满足工程需求。此方法含义明确、公式简单、计算方便,可通过计算器或Excel软件简单求解,在缺乏逐时潮位数据的海区,可近似计算乘潮水位。

    • 基于多波束点云的水下柱桩及桩间距高精度确定方法

      2022(1):41-46.

      摘要 (1066) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:受海水介质环境复杂、桩体倾斜以及测量误差大的影响,水下圆柱桩位置的高精度、低成本、高效率确定一直是港口工程建设中的一个难点。为此,提出了一种基于多波束点云的水下圆柱桩及桩间距高精度确定方法。该方法首先基于多波束测量实现桩体及海床点云数据低成本、高效获取。考虑桩体属性信息、点云法向量和高程等几何信息,利用一种综合阈值分割方法实现了桩体点云的有效提取。还提出了顾及桩体形态、测量误差的桩体中心位置综合确定方法,实现桩体相对位置和桩间距的高精度确定。该方法得到了实际工程验证,取得了优于5 cm的桩体相对位置和桩间距确定精度。

    • 美国国防部UFC规范船舶撞击能计算解析

      2022(1):47-52.

      摘要 (1706) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:简述美国国防部UFC规范关于船舶撞击能的计算公式,并比较其设计参数选取和计算结果与英标BSI规范和我国规范的异同,着重分析偏心系数Ce和虚拟质量系数Cm。结果表明,UFC规范在Cm中考虑了船底相对水深对船舶撞击能的影响,且此时Cm的计算结果与船模试验结果较为接近;船舶撞击能的计算结果,UFC规范>英标>我国规范;Ce、Cm在不同船型中基本为常量,不随吨级而变化。

    • 基于自适应多分辨率曲面的多波束滤波方法研究

      2022(1):53-58.

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      摘要:针对常规固定分辨率曲面滤波精度不足的问题,提出一种基于自适应多分辨率曲面的多波束滤波方法。在地形变化较大的陡坎和细小目标突起物等测量环境下,多分辨率曲面根据地形坡度变化,对有特征地形或地物的局部区域,自动增强多波束水深曲面的分辨率,从而得到更精确的水底表面模型。基于该表面模型可进行自动滤波,从而保留更加完整的水下地形特征和细小目标物,并经对比验证。结果表明,在绝大部分的噪点都得到有效滤除条件下,地形特征和细小目标物保留的完整率能够达到98%以上。构建的多分辨率曲面和滤波算法可有效提高多波束滤波精度。

    • >港口
    • 基于FLOW-3D的新型桩基透空堤消浪性能研究*

      2022(1):59-65.

      摘要 (330) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对新型附带消浪板桩基透空堤消浪性能,对波浪作用下该新型透空堤的反射系数、透射系数以及波能分布进行研究。采用FLOW-3D数值模拟方法,得出消浪板的开孔率、相对入水深度以及倾斜角度变化时透空堤反射系数、透射系数以及波能分布。结果显示:1)该新型附带消浪板桩基透空堤具有较好的消浪性能,开孔率越小,其反射系数越大、透射系数越小;2)消浪板开孔率为10%,相对入水深度为0.85,倾斜角度为-15°的设计方案效果最佳,该新型透空堤透射波能占比仅约为17%。

    • 基于多要素比选的连云港港LNG接收站码头选址*

      2022(1):66-72.

      摘要 (1579) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于多智能体仿真建模方法建立连云港港LNG码头选址涉及相关港区船舶进出港全过程仿真模型,对拟选址的LNG码头船舶进出可能产生的远期通航影响进行定量评估,并与已有选址相关研究结论进行对比;综合分析航道条件、选址与后方城市距离、通航影响等多要素,提出在现行通航规则和港口规划条件下的连云港港LNG码头推荐港址。本研究所采用的方法和结论可为区域LNG码头布局规划提供技术支撑。

    • 新型钢结构浮式防波堤结构

      2022(1):73-76.

      摘要 (1826) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:浮式防波堤具有不影响海域物质交换、造价较低等优点,但是其结构连接及锚泊系统要求高的缺点限制了它的发展。为了克服浮式防波堤结构的这个缺点,同时发挥其消浪优势,利用大比尺波浪试验水槽通过物理模型试验对新型钢结构浮式防波堤消浪效果进行验证。试验通过浮式防波堤透射系数(Ct)与相对吃水(t/D)、相对入水(t/L)以及防波堤相对宽度(W/L)等主要影响因素的相关关系,表明在波浪周期小于6 s时,该新型钢结构浮式防波堤的透射系数Ct可达0.5以下,验证了新型钢结构浮式防波堤的消浪效果。

    • 基于掩护功能需要的斜坡式护岸顶高程分析

      2022(1):77-81.

      摘要 (1510) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:斜坡式护岸顶高程的确定,往往会对护岸工程总体造价产生较大影响。依据工程实例,根据理论公式进行护岸顶高程分析,重点分析了越浪量控制标准。根据越浪量控制标准确定护岸顶高程后,进一步分析越浪水舌作用距离。最后通过物理模型试验对越浪量以及越浪水舌作用距离理论计算结果进行验证。分析结果表明:1)斜坡式护岸顶高程,应根据护岸实际掩护功能的需要确定合理的越浪量控制标准;2)同时应分析越浪水舌作用距离,以便为护岸后方的场地布置提供依据。

    • 基于水平钢架的全直桩系缆结构优化设计

      2022(1):82-86.

      摘要 (1014) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:与传统斜桩结构相比,全直桩结构完全以自身抗弯能力来承受水平荷载,在相同受力条件下存在桩径大、竖向承载力没有充分发挥、工程投资偏高的特点。针对该问题,提出一种新型含水平钢架的全直桩结构,以某工程系缆墩为例,采用空间模型进行计算分析,确定优化结构方案,并在该结构的桩基中间位置利用水平钢架与桩基进行连接。结果表明,增设水平钢架可增加结构刚度、减小桩径、控制结构位移、充分发挥嵌岩桩的作用,且经济优势明显。

    • 老码头混凝土方桩修复加固方案及技术要点

      2022(1):87-94.

      摘要 (1417) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:老高桩码头桩基多采用混凝土方桩,经长期运营后,桩基普遍存在不同程度的破损缺陷,严重威胁结构的安全性和耐久性,影响码头的正常使用,亟需对破损桩基进行修复加固。目前,混凝土方桩修复加固通常采取粘贴碳纤维布、加大桩帽、局部外包、钢抱箍、玻纤套筒等措施,均取得良好的工程效果。探讨各措施的实施方案、特点、要点以及适用工况等,以便为合理选用提供参考。应用结果表明:针对老高桩码头混凝土方桩的破损缺陷,根据不同破损特征和施工条件合理选择修复加固方案,可满足安全可靠且经济合理的维护要求。

    • >航道及通航建筑物
    • 三峡水库175 m试验性蓄水以来库区河床冲淤特性分析*

      2022(1):95-99.

      摘要 (443) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:三峡水库175 m试验性蓄水以来入库沙量大幅减少,水库冲淤特性与论证阶段成果存在一定差异。针对这一问题,基于三峡水库蓄水以来库区航道泥沙原型观测资料,系统分析了进出库水沙特性、库区泥沙冲淤变化以及泥沙淤积分布特点。结果表明:1)入库沙量较预期大幅减少;2)淤积主要集中在清溪场以下的常年回水区,淤积量多、淤积强度大的河段主要是常年回水区的开阔与分汊河段;3)泥沙淤积呈现主槽淤平和以一侧淤积为主的不对称淤积的特点。

    • 淹没阶梯形丁坝水流结构PIV试验研究*

      2022(1):100-111.

      摘要 (1572) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:阶梯形丁坝在航道整治中应用广泛,但其水流结构研究仍不充分。基于PIV室内水槽试验,探讨阶梯形丁坝区无量纲纵向时均流速u+、紊动强度T+u、雷诺应力R+和紊动能E+的分布规律。结果表明:丁坝水流在纵剖面上可划分为顺流区、回流区和过渡区,丁坝内侧至一级丁坝坝头各剖面u+高速区位于坝顶上部,低速区和回流区位于坝顶下部;丁坝外侧各剖面u+沿程变化表现为先增大后减小。受水流翻越坝顶影响,丁坝上游各垂线的T+u随y+变化明显,而下游各垂线的T+u变化相对平缓。R+高值区位于坝顶附近且呈带状,流量较小时,R+沿y+的垂线变化相对平缓,坝顶附近R+分布曲线呈“S”形,流量增大后丁坝上游R+变化加剧。E+高值区由坝顶向水槽底部和水面扩散呈三角状,且E+随流量的增加而增大。

    • 江苏射阳港3.5万吨级进港航道回淤特征研究

      2022(1):112-118.

      摘要 (488) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于实测水文和地形资料对射阳港3.5万吨级进港航道开挖以后的回淤特征及回淤机理进行研究。结果表明:射阳港所在海域受废黄河三角洲冲刷泥沙输移的影响,含沙量较高,为航道回淤提供了丰富的泥沙来源;进港航道年回淤量为995万m3,其中导堤掩护段占全航道回淤量的93%,该段平均回淤强度可达5.0 m/a,高于开敞海域段的0.6 m/a。导堤掩护段航道回淤主要是由于涨潮期带入的高含沙水流在憩流时刻形成悬沙落淤所致,航道两侧滩面上的流泥归槽以及洪季期间上游河流的开闸泄洪对航道回淤也有一定贡献。

    • 生态型立体网状护坡结构稳定性试验研究

      2022(1):119-124.

      摘要 (1780) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对常规生态护坡结构消能减速功能差、生态效果不佳等问题,基于三维立体透空消能思想和生态环境保全的孔隙理论,研发了一种新型生态型护坡结构——立体网状护坡结构,提出该结构的生态设计理念。通过概化水槽试验,研究陶粒混凝土和素混凝土两种材料结构在波流耦合作用下的稳定性,提出了增强结构稳定性的相关措施。生态型立体网状护坡结构可用于长江中下游及潮汐河段航道整治护坡工程中,为航道整治理论生态工程提供了新素材,有利于推动航道治理技术创新和生态技术进步。

    • 淮安水利枢纽通航渡槽船舶航行三维数模分析

      2022(1):125-130.

      摘要 (622) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:淮安水利枢纽二期工程需要增建渡槽,与一期渡槽形成长距离通航渡槽后可能对通航条件造成影响。针对这一问题,建立了三维数学模型,选择最不利船型组合情况下的两种工况,模拟分析二期渡槽建设前后的渡槽通航条件,即上下行船舶对开工况、是否布置消能格栅工况。得出结论:1)在不布置消能格栅的情况下二期渡槽建成后波高增加约20%,在增加消能格栅后波高降低至7%;2)横流在0.05~0.20 m/s、弗汝德数远小于1、船首偏角在0.64°~1.74°,与现状运行情况变化不大;3)一、二期组成的长渡槽通航条件良好,不会对船舶航行造成不良影响。

    • 北江干流近十年河道演变及原因分析

      2022(1):131-135.

      摘要 (981) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据北江干流2011年和2020年实测河道地形资料,从河床平均高程、深泓高程、水面宽度、河相系数和河床容积变化等方面着手,定量分析北江干流近十年河道演变规律。结果表明:1)韶关—濛里枢纽河段淤积,濛里枢纽—思贤滘河段冲刷。2)韶关—濛里枢纽两条河段的平均河相系数均在增加,濛里枢纽—思贤滘4条河段的平均河相系数均在减小。3)影响北江干流河道演变的因素主要包括采砂、建库、水土流失、航道整治工程以及国家和地方政策,其中河道采砂是重要因素。

    • 岷江上游大型水电站运行对龙溪口下游航道枯水期水位和流量的影响

      2022(1):136-139.

      摘要 (532) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据规划,岷江龙溪口—宜宾段将通过航道整治达到内河Ⅲ级航道标准。该河段多年历时保证率95%的流量仅能达到662 m3/s,但是岷江上游紫坪铺、瀑布沟等大型水电站的建成对下游河段通航流量产生了较大影响。根据紫坪铺水电站蓄水前、后高场水文站的径流、泥沙资料,分析紫坪铺等大型水电站建成后对下游河段水沙特性的影响,得知岷江上游大型水电站建成后,该河段来沙量明显减少,径流年内分配有所均化,枯水期流量明显增加,特别是多年历时保证率为95%时,流量增加166 m3/s,对应水位增加0.21 m,可为研究河段达到内河Ⅲ级航道提供流量支撑。

    • 三峡库区下洛碛库段消落带生态护岸方案

      2022(1):140-143.

      摘要 (1868) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:三峡库区重庆渝北区下洛碛土质库段消落带因近岸采砂形成水下深槽,受江水冲刷库岸造成岸坡崩塌导致库岸线不断后移,区内生境已呈现不可逆转的破坏。为寻求一种兼顾环境、生态与经济的综合治理方案,通过现场勘察,在查明消落带地形地貌、岩土体特征、水文地质特征等的基础上,提出传统斜坡生态护岸和特拉锚垫生态护岸2种方案,并从施工工艺、护岸效果、生态恢复效果、施工周期、施工场地条件和后期养护成本共6个方面对比了2种方案的优缺点。结果表明,特拉锚垫生态河道系统护坡方案因其施工工艺简单、植物易活绿化覆盖率高、满足岸坡对江水侵蚀作用的防治需求等优势,更适合类似下洛碛库段消落带的江河湖泊和库区消落带土质和硬质岸坡的生态修复需求,可推广应用。

    • 长江下游贵池水道航道治理工程方案

      2022(1):144-149.

      摘要 (484) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:贵池水道为多级多分汊河道,近几年滩槽格局变化明显,形成了双槽格局,航道条件向不利方向发展。为此,对近期河床演变及碍航特性进行分析,按照限制北港发展、稳定汊道分流格局、巩固中港的主汊及主航道地位的整治思路,提出初步的航道治理方案。通过定床和动床模型试验研究,对方案效果进行对比分析。结果表明采取梳齿型护滩守护崇文洲洲头、在北港兴隆洲右槽实施护底措施的方案较优。

    • >信息技术
    • 基于BP-DS证据理论的航标状态识别模型研究*

      2022(1):150-156.

      摘要 (1743) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:内河航标行水域的边界,是保障内河船舶安全航行的重要前提。面向内河航标不同故障模式,构建一标示了可航种基于BP-DS证据理论的航标状态识别模型。采用两个BP神经网络分别训练航标基础属性数据与环境因素数据,计算独立的证据值;通过DS证据理论实现航标运行状态识别结果的决策融合。结果表明,基于BP-DS证据理论的航标状态识别模型精度达到80%以上,高于传统经验阈值判别法。

    • 多传感信息融合的闸门状态监测系统研究

      2022(1):157-164.

      摘要 (708) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:船闸是水运交通的重要枢纽,而闸门是其重要组成部分,一旦闸门发生故障会给航道运输带来巨大损失,因此对于闸门的状态监测十分必要。现有方法以振动监测最为常见,主要监测闸门运行时的振动情况,但该方法监测量单一,缺少振动引起的闸门形变、倾斜情况和开合状态监测。针对该问题,以有限元分析为指导,以振动监测为基础,研制了一种多传感融合的闸门状态监测系统。该系统可实现闸门的实时振动频率、开合角度监测和长期倾斜监测,为闸门状态监测提供一种多传感信息融合的监测方法。在江苏省谏壁船闸的测试应用,证明该系统可以实时掌握了解闸门的运行状态,为船闸的安全运行予以保障。

    • 耙吸式挖泥船日志系统数据后处理程序开发

      2022(1):165-168.

      摘要 (1302) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:对“浚洋1”挖泥船日志系统基础架构进行解析。基于Python设计开发日志系统的数据后处理程序,建立耙吸船运行参数数据库,实现数据的可视化显示和交互功能,提出基于时序和时刻的耙吸船工作状态判定算法。以斯里兰卡科伦坡港口城发展项目(2017—2018年)为例,结合施工日报统计数据对程序算法进行测试,结果表明该算法具有较好的鲁棒性。

    • 三角闸门自动化设计BIM技术应用

      2022(1):169-172.

      摘要 (483) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对三角闸门复杂抽象、绘图工作量大等问题,基于秦淮河洪蓝船闸工程和魏村枢纽扩容改建工程的BIM技术应用经验,根据结构特点和施工顺序将三角闸门进行拆解,通过总体参数和局部参数的设置进行分块参数化。不断调试,以精简的输入条件和可变参数创建工程模板UDF,并基于UDF提取工程量,巧妙运用知识工程阵列批量化处理类似构件,提高了建模效率,实现了三角闸门的自动化、标准化、参数化设计。

    • >地基与基础
    • 天津港区硬质黏土切削过程的有限元模拟*

      2022(1):173-178.

      摘要 (1052) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:硬质黏土的挖掘存在效率低的问题,需要研究该种土质的切削机理。利用数值模拟技术,建立刀齿切削硬质黏土的三维分析模型。土体的本构模型采用非线性弹塑性模型,应用单元损伤失效准则模拟硬质黏土的切屑,并基于显式积分算法实现了硬质黏土全物理过程的数值仿真,分析不同时刻的土体变形状态,得到刀齿的切削荷载。结果表明,对于所选定的硬质黏土参数,切削厚度分别为50、100和150 mm时,数值模拟与切削试验的误差分别为27%、9%和5%。考虑到土体的不均匀性,建议用数值模拟结果的切削力峰值表达切削荷载。

    • 非饱和黏性地基土的土-水特征曲线试验及模拟*

      2022(1):179-185.

      摘要 (523) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:内地港口地基土在地下径流和降雨入渗作用下,多为非饱和土,其土-水特性影响港口地基稳定性。以安徽淮北港非饱和黏性地基土为研究对象,开展不同初始含水率、初始干密度、竖向应力以及干湿循环次数下的土-水特征曲线(SWCC)试验。研究发现:初始干密度和竖向应力对非饱和黏性地基土SWCC的影响相似,对进气值、初气值、脱湿速率、吸湿速率和残余饱和度影响较大;初始含水率对土体脱湿、吸湿速率影响较小,随着初始含水率的提升,进气值、吸气值、残余饱和度递增;随着干湿循环作用的增强,进气值和出气值的衰减逐渐削弱。结合地基土土-水特性,修正几种常用的SWCC模型,模拟不同工况下的SWCC,通过评分的方式得到适用于淮北港非饱和黏性地基土的推荐模型。研究成果可为不同工况下非饱和黏性地基土的土-水特性及港口地基稳定性研究提供参考。

    • 基坑工程悬臂式支挡结构嵌固深度计算方法改进建议

      2022(1):186-191.

      摘要 (627) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:国内基坑设计规范对悬臂式支挡结构嵌固深度的计算规定有较大争议,安全富余不足;欧洲标准和英国标准中的计算规定虽然理论正确,但采用传统简化方法计算得到的嵌固深度偏于保守。对悬臂式支挡结构嵌固深度的计算原理进行总结,并对国际和国内基坑设计规范中相关规定存在的问题进行分析。建议采用分项系数法并考虑严格的力和力矩平衡条件,进行悬臂式支挡结构的嵌固深度计算,得到的嵌固深度大于国内设计规范的计算结果,小于国际上通用简化方法的计算结果。采用改进的计算方法在理论上更合理,可以保障悬臂式支挡结构的安全和经济性。

    • 干湿循环作用下砂岩力学特性及能量损伤演化*

      2022(1):192-197.

      摘要 (1583) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:内陆港口砂岩地基在水的循环作用下,岩石力学性能劣化,威胁港口地基的长期稳定性。为探究砂岩在干湿循环作用下的力学特性及能量损伤,开展不同干湿循环次数下的三轴压缩试验。结果表明:随着干湿循环作用的增强,砂岩力学性能指标逐渐衰减,当循环次数达到15次时,衰减幅度基本收敛;砂岩峰值强度、残余强度、弹性模量和变形模量的劣化度累积具有相似规律,干湿循环0~8次时累积速率较快,循环次数达到15次时累积速率放缓;在应力作用下,岩石吸收总能量随着应变增长而逐渐递增,耗散能累积主要集中在岩石破坏阶段。能量耗散导致损伤发展,损伤变量与耗散能走势较为一致。

    • 基于排水抗液化理论的碎石桩在某港口工程的应用

      2022(1):198-203.

      摘要 (397) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:排水是碎石桩重要的抗液化功能之一,但我国工程界的排水抗液化运用较少,理论研究及工程经验不足。回顾了排水抗液化理论的发展历史,总结不同学者的排水抗液化理论的关键要点,指出井阻是排水抗液化法必须考虑的不利因素。某强震区港口工程成功运用排水法碎石桩解决了液化难题。详细介绍该工程的碎石桩设计方案及计算方法,总结桩体材料粒径级配的确定方法,对比不同成桩工艺的优缺点,并对排水抗液化碎石桩的质量检测方法提出建议。

    • >施工
    • 密实粉土单耙齿及三耙齿水下切削试验及耙齿切削阻力计算

      2022(1):204-208.

      摘要 (1660) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:滨州港分布的回淤性密实粉土含水量低、标贯击数大、坚硬难挖,给疏浚施工带来很大的麻烦,特别是对耙吸船的挖掘提出挑战,影响了施工效率。为了研究密实粉土的切削机理,进行了密实粉土的切削试验研究。对3种含水量的密实粉土在不同切削角、不同切削深度和不同切削速度的工况下进行了单耙齿和三耙齿水下切削试验,并进行了高压冲水条件下的切削试验研究。试验过程中,通过刀具上布置的切削力传感器监测切削力。通过密实粉土切削试验得到了密实粉土的破坏特性,总结了密实粉土切削的特点,并根据试验数据建立密实粉土耙齿切削阻力计算经验公式。

    • 复杂土层HZM/AZ型组合钢板桩施工技术

      2022(1):209-214.

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      摘要:新加坡某码头工程地基中含有深厚的极密实回填砂层及极硬粉砂土层,其大型HZM/AZ型组合钢板桩打设是施工的难点。对组合钢板桩施工特性进行研究,认为降低锁口阻力是AZ辅桩打设的关键。制定HZM主桩施工精度控制标准,以及先主桩后辅桩的打桩顺序和对辅桩中间锁口位置松土等施工技术措施,大型HZM桩沉桩采用先振动锤振沉再锤击送桩的工艺,并对导向架进行优化设计。结果表明,所有桩顶偏位及高程均满足设计要求,未发现锁口撕裂或脱开情况。

    • 基于硬质黏土切削理论的耙齿切削阻力分析

      2022(1):215-219.

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      摘要:耙头在挖掘硬质黏土时,耙齿切削阻力较大,需要匹配的主机负荷也相应增加,使得工程经济性降低。为了分析硬质黏土切削过程中耙齿切削阻力的大小及变化趋势,优化耙头设计和使用工艺,对一定含水率和标贯击数的硬质黏土进行多工况下耙齿水平和垂直切削阻力计算。通过计算模型对2种耙齿切削过程中土体破坏长度和宽度进行计算。结果表明:硬质黏土水平切削阻力受切削深度、切削角度和切削宽度影响较大,受切削速度影响较小;进行硬质黏土切削时,需根据实际工况选择不同类型耙齿。该切削理论计算模型可用于耙头设计和施工工艺参数优化,为船舶施工效率的提升提供了一种理论参考。

    • 振夯整平一体技术在航道整治工程中的应用

      2022(1):220-223.

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      摘要:基床抛石、夯实和整平是航道整治工程中的重要施工工序。随着近几年水运经济的快速发展,深水大流速的恶劣施工条件对内河航道整治施工工艺提出更高的技术要求。在长江口南槽航道治理工程中采用了振夯整平一体技术:溜槽抛填解决了传统抛石离散性大、损耗率多的缺点,振夯整平技术提高了基床抛填的平整度,一体船的应用实现了连续抛填夯平作业功能,减少了工序转换的时间浪费,提高了总体施工效率。振夯整平一体技术可以推广应用于离岸深水作业,为深水航道整治施工提供参考。

    • 加装砂斗装置绞吸船吹填砂质土施工技术

      2022(1):224-228.

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      摘要:为适应香港某吹填工程严格的环保要求,创新改造普通绞吸船,并提出一种加装砂斗装置的绞吸船吹填施工工艺。针对改造后船舶施工效率较低、吹填砂易外漏、砂斗易堵口等问题,基于型号公称产量2 000~3 000 m3/h的加装砂斗装置绞吸船,采用试验类比和现场数据采集论证的方法,提出效率控制要点、环境保护措施以及格栅改造思路,同时分析得出船舶施工不同砂质情况下的最优工况。结果表明:施工机制砂平均效率可达800 m3/h以上、施工海砂平均效率可达1 500 m3/h以上,同时降本环保。

    • 大直径PHC管桩在印尼密实厚砂层场区沉桩实践

      2022(1):229-232.

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      摘要:印尼万丹丰益工业园港项目工程首次采用D-160柴油锤进行PHC桩沉桩施工前,选取9根PHC桩在砂层分布的典型位置进行试沉桩。结果发现:桩靴长度对PHC管桩穿过砂层有明显影响,桩靴越长,穿过砂层所需的锤击数越少,总锤击数也会明显减少;当桩靴进入砂层时,贯入度会急剧减小,影响贯入度的主要因素是较大的端阻力,该过程一直持续到桩靴穿过砂层。