2022(3):1-6.
摘要:海洋疏浚泥一般具有颗粒细、含水率高、渗透性差等特点,药剂真空预压法能够大幅提高海洋疏浚的加固效果,但是,目前关于渤海湾海洋疏浚泥的药剂絮凝与固结特性不甚清楚。为此,基于东营吹填土的矿物成分与物理性质,对经过CaO与APAM两种絮凝药剂预处理后海洋吹填土的絮凝特性与固结特性进行研究。研究结果表明:该地区疏浚泥为淤泥质粉质黏土,矿物成分以石英、碳酸钙为主,且含有一定量的白云母、绿泥石等黏土矿物;加入有机絮凝剂APAM后絮凝速率非常快,添加量在100~300 g/m3范围内,只需约5 min即可完成固液分离,并能排出大量的上清液,最终上清液的体积比不加絮凝剂的将增加1/4~1/3;无机絮凝剂CaO的加入同样能加快固液分离,但是上清液的体积比不添加絮凝剂的少,这一点与有机絮凝剂完全不同;加入絮凝剂后疏浚泥的固结系数均会有不同程度的增加:有机絮凝剂添加量越多固结系数越大;无机絮凝剂则不同,随着添加量的增加,固结系数呈先增加后减小的变化规律。为了取得最佳的固结效果,应该采用最优添加量。研究成果对于渤海湾海洋疏浚泥的药剂真空预压处理工程实践具有理论指导意义。
2022(3):7-13.
摘要:采用VOF(流体体积函数)方法进行液面捕捉,通过推板造波法模拟波浪产生,建立数值波浪水槽,研究密排桩式堤波浪透射系数与各影响因素关系,分析桩径、桩间净距、透空率、相对干舷高度、波陡等因素对波浪透射系数的影响,并结合数值模拟和物理模型试验结果建立密排桩式堤波浪透射系数计算公式。结果表明,密排桩式堤波浪透射系数随桩径增加先快速后缓慢减小,随桩间净距和透空率增加先快速后缓慢增大;干舷淹没情况下,透射系数随淹没程度的增大而增大并趋于平稳,非淹没状态下,透射系数随干舷距离水面高差的增大先增后趋稳;波陡对波浪透射系数没有显著影响。
2022(3):14-20.
摘要:为掌握细颗粒淤泥在盐水环境下的起动规律,利用可循环水槽开展盐水0‰泥(仅水体含盐)、盐水盐泥(水体和泥沙均含盐)和0‰水盐泥(仅泥沙含盐)3个系列的泥沙起动水槽试验。基于PIV(粒子图像测速)系统和数字图像灰度处理技术实现泥沙起动流速的定量判别。结果表明:水体或黏性泥沙的含盐度越高,黏性泥沙越难起动。黏性泥沙起动流速与水体盐度或泥沙盐度呈对数关系,盐度0‰~10‰范围内起动流速急剧增大,10‰~40‰范围内缓慢增大。对于同一含盐度而言,0‰水盐泥的起动流速最大,盐水盐泥起动流速次之,盐水0‰泥起动流速最小。含砾粉砂质淤泥在盐水环境下会发生絮凝现象,以520 r/min的速率搅拌会使含盐的粉砂质淤泥发生絮散,盐度对粉砂质淤泥的起动影响甚微。
2022(3):21-26.
摘要:针对极端海况下海堤外坡坡度对波浪溢流量的影响问题,开展了一系列水槽试验研究。通过比较不同外坡坡度下的波浪溢流量,剖析海堤外坡坡度对波浪溢流量的影响。研究发现:1)在-0.6<Rc/Hm0<0的范围内波浪溢流量受到海堤外坡坡度的显著影响;2)在此范围内,当海堤外坡坡度从1∶1.5变化到1∶4.25时,同等波浪条件下的波浪溢流越堤量呈现先减小后略有增加的趋势。依据试验结果给出了考虑海堤外坡坡度的波浪溢流量经验公式,可为极端工况下的海堤安全评估和防护提供参考依据。
2022(3):27-31.
摘要:为满足生态需求,生态礁群内需要营造具有特定要求的水动力环境,且结构内部不能淤堵。在淤积型潮间带,需要通过合理的礁体布置,并在波浪作用下实现。针对生态礁体格栅面迎浪对齐摆放、中空面迎浪对齐摆放和交错摆放3种布置方式,通过断面物理模型试验研究生态礁体场内水流形态、流速分布特征。结果表明:1)在波浪作用下,礁体结构内外侧流场均呈三维特征,礁体群内各点流速衰减总体上呈均匀递减的形态。2)在平常波浪条件下,中空迎浪对齐摆放方式流速衰减至0.5~1.0 m/s,较好地符合了生态礁体场内流速的要求。
2022(3):32-37.
摘要:结构易发生由氯盐侵蚀引发的钢筋腐蚀、保护层开裂等耐久性问题,硅烷浸渍技术通过在混凝土表面形成疏水结构能够有效降低氯离子在混凝土中扩散深度,从而延长结构物服役寿命。但是,现有研究大部分是基于室内加速试验或短期野外暴露试验,对于华南滨海实况环境下硅烷浸渍混凝土长期防腐性能缺乏报道。采用吸水率测试、腐蚀电化学等方法系统研究华南滨海某硅烷浸渍混凝土结构工程服役12 a的防腐性能。结果显示:硅烷浸渍混凝土在服役期内外观致密、完整,表面疏水能力随服役龄期延长而略有下降;硅烷浸渍疏水层能够降低混凝土中氯离子侵蚀速度而使钢筋长期保持强钝化状态,可延长混凝土结构耐久性服役寿命。
2022(3):38-43.
摘要:对矿渣和石灰掺量低于20%情况下固化疏浚淤泥的效果进行室内对比试验,通过测试不同龄期试样的含水率、pH值及力学强度,结合成本和环保性,综合评估矿渣和石灰的固化效果。结果表明,矿渣消耗水分能力较石灰略强;当矿渣掺量超过12%,淤泥pH值、抗剪强度不再增长,且7 d后无侧限抗压强度增长占比大;石灰掺量超过2%时,淤泥pH值维持在12,无侧限抗压强度发生倒缩现象,掺量超过6%时,淤泥抗剪强度不再增长;同掺量下,石灰提升淤泥pH值、黏聚力、早强性效果优于矿渣,提升内摩擦角效果差;石灰掺量仅为矿渣量的一半即可达到填埋要求,成本占优。
2022(3):44-49.
摘要:港口混凝土面临氯离子侵蚀问题。为评估集料预处理与瞬时荷载下砂浆的抗氯离子渗透性能,将不同集料分别用矿粉和硅灰浆体包覆处理,改善集料的粗糙程度,并在瞬时荷载加载后测试样品的氯离子迁移系数。试验结果表明,集料经预处理后,界面性能得以改善,预处理集料配制砂浆的抗氯离子渗透性能优于未处理集料,且硅灰预处理效果优于矿粉;荷载作用越大,氯离子扩散系数越大,荷载作用后的硅灰预处理集料对应的抗氯离子渗透性能最优。
2022(3):50-54.
摘要:位于极寒地区海域的码头,若要保证全年运营,需要采取除冰措施,并对船型组合进行合理安排,以满足其运量要求。以加拿大北极地区某矿石出运码头工程为例,针对其所在地自然条件、冰况、运营要求等特点,提出适用的冰级散货船船级、破冰船及气泡系统等除冰方案以及满足运量要求的船型组合,并通过泊位利用率的计算对船型组合进行验证。
2022(3):55-60.
摘要:为了研究地震作用下遮帘桩对板桩码头前墙、锚碇墙以及拉杆受力性能的影响,运用ABAQUS软件对京唐港32#遮帘式板桩码头进行动力有限元分析。结果表明,遮帘桩可显著减小地震作用下前墙弯矩和拉杆拉力,对锚碇墙的受力性能影响较小;遮帘桩厚度对地震作用下拉杆拉力、泥面高程以下部分的前墙弯矩影响较大,对泥面高程以上部分的前墙弯矩和锚碇墙弯矩影响较小;泥面线高程以上部分前墙弯矩随着前墙与遮帘桩间距的增大逐渐增大,前墙与遮帘桩间距对泥面线高程以下部分前墙弯矩、锚碇墙弯矩以及拉杆拉力的影响不明显;遮帘桩长度对地震作用下前墙、锚碇墙以及拉杆的受力性能影响较小。
2022(3):61-65.
摘要:沥青铺面以沥青混合料面层-水泥稳定碎石(水稳)基层结构为主,而境外欠发达地区通常缺乏稳定的原材料供应,自建水稳拌合站亦相对困难,水稳的施工质量、进度往往难以保证。为解决该问题,需要选择合适的水稳替代材料。综合分析适用性、原材料供应等因素,选择级配粒料为替代材料,并合理分析转换系数、优化级配粒料层厚度,可以有效降低施工难度和风险,确保质量、进度、成本可控。以南亚某港口项目采用沥青-级配粒料铺面结构为例,介绍该型铺面结构在境外欠发达地区的应用。实施效果表明:级配粒料压实性好,沥青表面无裂缝、车辙,道路无明显差异性沉降。
2022(3):66-70.
摘要:某工程建设于岛礁地形,水域波浪掩护条件差、潮流强劲、泥沙含量高,对建设陆岛交通码头极为不利。如何掩护港池、归顺水流、减少淤积是该工程水域平面布置的重难点和关键技术问题。通过分析建港条件,结合模型试验结果提出密排桩防波堤和码头水工建筑物相结合的设计方案。该工程在建设期间经受了台风、寒潮等考验,挡浪效果明显,解决了建设难题,也为相似岸线的开发、利用提供了新的设计思路。
2022(3):71-77.
摘要:京杭运河穿黄工程场地覆盖层深厚,上跨方案的渡槽水位与两岸地面高差达30 m以上。针对渡槽两端的高水头船闸多级分散错层式省水池,提出了墙背高填式、墙背低填式两种闸池布置方案。利用ABAQUS软件分别建立平面有限元模型,研究了闸池沉降、闸室底板弯矩在施工期、使用期的全过程时空变化特征,探讨了高填土对闸室的作用机理。结果表明:1)在天然地基条件下,两种布置方案闸池沉降均较大,墙背高填土下曳力、边载产生底板负弯矩,基本上抵消了土压力产生的正弯矩,导致两种方案底板弯矩差异不大,且始终由负弯矩控制。2)地基处理方法是减小闸池沉降、改善闸室受力条件的关键技术问题之一。3)闸室、墙背填土的多桩型组合处理法和基坑外填土的排水固结预压法值得进一步深化研究。
2022(3):78-84.
摘要:软体排沉排过程中受到移船、水流等因素的影响容易发生撕排现象。为探究顺水沉排过程中相对移船位移、水深、表面流速和布置加筋条对排布受力的影响,基于悬链线理论建立软体排数学模型,考虑流速沿水深的指数分布,开展系列数值计算。结果表明:相对移船位移对排布应力的影响最大,表面流速和水深次之;排布最大轴向和横向应力均出现在排布顶端,沿排宽方向表现为两端大、中间小的特点;布置加筋条能够显著降低排布的轴向和横向应力,防止撕排现象发生。
2022(3):85-92.
摘要:搜集实测资料分析2016—2019年大通站流量、北槽中站流速等长江口水文要素变化特征。结果表明:1)近4年,大通站径流年总量与往年平均值接近,年内最大月均流量出现在7—8月,最小值出现在10月—次年2月。2)北槽高、低潮位和潮差月平均值年内呈单峰型分布,峰值出现在8—10月;3个不同位置测站变化趋势基本一致,南槽东月平均潮位最高且潮差最大。3)北槽落急流速月平均值大于涨急且在6—8月达到峰值,涨急流速在6—8月达到低谷;落潮月平均流速大于涨潮,涨潮月平均流速在7月份达到最小;落潮历时月平均值大于涨潮且在6—8月达到峰值。4)北槽中站水温年内变化规律明显,8月月平均气温可达29.96 ℃,2月月平均气温为7.51 ℃。5)南槽东、牛皮礁、长江口月平均有效波高及周期整体变化规律基本一致;从年内分布来看有效波高变化较大、波周期变化较小;长江口站有效波高及波周期高于其他两站,南槽东站与牛皮礁站有效波高及波周期差异较小;3站总波能南槽东站最小、长江口站最大。
2022(3):93-100.
摘要:为研究人字闸门支枕垫块表面冲蚀分布规律,截取部分支枕垫块模型,进行模型简化,对比分析不同粒径、质量流量、上游水压对支枕垫块冲蚀分布的影响。结果表明,人字闸门枕垫块磨损快于支垫块磨损,较大粒径沙粒冲蚀区域主要在上游缝隙入口处,中等粒径沙粒冲蚀区域分布较为均匀,较小粒径沙粒冲蚀区域主要在下游缝隙出口处;沙粒粒径对支枕垫块磨损位置分布的影响较大,质量流量与上游压力对支枕垫块磨损位置分布的影响次之。
2022(3):101-105.
摘要:针对枯水期葛洲坝三江吃水受限问题,提出了兼顾三峡枢纽水运新通道建设的葛洲坝三江下引航道扩挖思路及建设方案。综合考虑新通道设计代表船型及三江引航道交通流,分析计算三江引航道尺度需求,研究三江下引航道挖深后对葛洲坝枢纽通过能力的提升程度以及对航运效益影响。工程实施后,葛洲坝枢纽年通过量大约可提高669.8万t,实现直接经济效益3.35亿元/a。
2022(3):106-110.
摘要:针对船闸泄水非恒定流引起的流速变化,尤其是限制性中间航道内的水力要素与非恒定流流量变换、中间航道尺度之间的关系,依托百色通航枢纽中间限制性航道,通过系统物理模型试验探究船闸非恒定流泄水过程与限制性中间航道内流速变化过程之间的关系。结果表明,船闸流量迅速下泄过程中,消能不充分、下泄流量迅速增加以及有界域边界限制是非恒定流泄水波形成的主要原因,并导致中间航道内流速波动;分段泄水曲线可通过减小泄水峰值达到减小最大流速和最大回流流速的目的;在长中间通航航道受沿程能量消耗的影响,中间渠道下游流速波动远小于上游,该特征在中间渠道水流流态达到平稳后仍存在。
2022(3):111-117.
摘要:根据河道水流特点及模型计算精度和效率,长江干线一维水流数学模型通常以大通为界,将宜昌以下河道分为宜昌—大通、大通—浏河口两段,分别建立径流和潮流模型。而在当前新水沙条件及新型复杂江湖河网关系下,传统的两分段模型难以整体解决长河段复杂河网的水流模拟问题。针对该问题,研发了基于高精度、高性能有限体积法的一维河网水流数学模型,其采用SLIC的数值格式求解相邻单元交界面通量,在处理河网交汇方面以控制体为计算单元,简化求解复杂河网系数矩阵。该模型物理过程更为清晰明了,计算更加方便快捷。将研发的一维河网水流数学模型应用于宜昌—浏河口段,结果表明该模型稳定性强、精度高,有效解决了长江干线宜昌以下数模一体化难题。
2022(3):118-121.
摘要:针对三峡升船机运行流程中部分机构运行时间较长、影响运行效率的问题,开展了升船机运行流程优化研究。通过统计分析和理论计算,指出上下游航道水位差小于一定范围时抽管道水步序会影响升船机运行效率。结合长期的运行管理经验,提出三峡升船机抽管道水流程优化方案,并进行安全性论证和效能分析。结果表明:现有条件下,流程优化后可每厢次节约升船机设备运行时间约70 s,极大提高升船机运行效率。
2022(3):122-128.
摘要:扩建滨海枢纽二期渡槽为不断航需开辟临时导航航道,根据航道网规划要求,要考虑临时船闸永久使用。根据施工导航期和永久通航期的航路组织、现状和预测船型、货运量预测、船舶安全航行等要求,确定永久与临时结合的船闸和临时连接段航道规模及通航布置方案。结合临时导航期和永久通航期的河道地形、流量和水位分析不同部位的通航水流条件。结果表明,该布置方案通航水流条件均满足要求。根据项目特点提出下一阶段需重点研究的方向,对类似永久与临时结合通航方案的布置具有借鉴意义。
2022(3):129-133.
摘要:针对刚性结构存在限制其适应局部冲刷变形的不足,进行柔性促淤结构的研究,并提出一种仿生型柔性促淤护滩结构。采用动床水槽试验方法研究仿生型柔性促淤护滩结构在不同来流条件下、不同布置方式下的减速促淤效果,结果表明其效果良好。将研究成果运用于汉江河口段航道整治工程中,进一步检验研究成果。结果表明其该结构整体性较好,应用区工程效果与模型试验数据总体一致,达到护滩促淤的预期目标。该结构丰富了航道整治工程促淤结构形式,具有较好的应用前景。
2022(3):134-138.
摘要:航道工程勘察野外工作的水域钻探作业因受气象环境影响,导致勘探船舶偏离指定位置区域而无法及时预警。在项目实际管控中存在信息服务能力弱、无法直观有效地追溯项目实施过程中的业务数据等情况。研究北斗/GNSS、BIM、GIS,充分结合北斗/GNSS在定位及BIM在信息传递、共享等方面的优势,依托某航道工程勘察项目进行预警、业务数据管控等探索和验证。实践证明:在航道勘察管控中综合利用BIM、GIS、北斗/GNSS定位数据,可提升预警和信息服务能力。
2022(3):139-145.
摘要:内河航道整治工程具有长线型、多区域、隐蔽工程多的特点,并存在施工质量溯源难、过程管控难度大、施工管理效率低等问题。针对内河航道工程施工中的重难点,依托京杭运河长江口门段航道整治项目,基于BIM技术和智慧工地管理平台,应用相应的施工智能化设备,实现施工BIM模型深化创建、多源模型集成应用,并解决大体量混凝土浇筑、长线型施工过程管控、复杂隐蔽工程工序报验、施工及监测数据管理等典型难题,实现了BIM技术与管理平台在施工阶段的融合应用,提升了工程建设项目的施工质量和技术管理水平。
2022(3):146-150.
摘要:针对航道整治工程建设过程中环境复杂多变、组织机构之间信息共享和传递困难等问题,在航道整治工程项目目标动态控制中采用BIM技术,实现工程建设信息的直观展示、高效查询和共享,为项目动态决策提供科学、必要的技术保障,从而更好地应对航道整治过程中复杂多变的环境,确保建设目标得以实现。依托长江干线武汉—安庆段6 m水深航道整治工程,将工程进度、质量和投资信息与构件级模型关联,实现对航道整治工程项目三大目标有效的动态控制。
2022(3):151-156.
摘要:针对人工监测效率不高、监测频率无法满足极端天气下基坑的监测要求等问题,采用自动化监测方法进行监测,并辅以人工监测进行定期比对。结果表明,静力水准仪与电子水准仪监测结果相近,固定式测斜仪与滑动式测斜仪监测结果曲线非常吻合,曲线变化形态与现场施工状况相符。自动化监测用于基坑监测具有良好的可靠性,面对受力复杂、恶劣天气频繁的基坑,在成本可控状态下应尽量采用自动化监测。
2022(3):157-162.
摘要:以珠三角地区某港口地基海相软土为例,分别开展固结排水和固结不排水三轴剪切蠕变试验,并结合剪切蠕变试验结果,在传统Burgers模型的基础上,引入一个非线性SP元件,串联后得到一个新的一维蠕变本构模型,并将其拓展为三维情形,利用改进模型拟合海相软土剪切蠕变曲线,并验证其正确性和合理性。结果表明,每一级加载瞬间海相软土均表现出瞬时弹性变形,随即表现出衰减和稳定蠕变阶段,最后一级加载海相软土发生加速蠕变;每一加载等级的不排水条件下的轴向应变量值和孔隙水压力均大于排水条件;海相软土的渗透性影响蠕变变形,弱渗透性条件更有利于蠕变变形的累积;改进Burgers模型拟合海相软土剪切蠕变曲线,吻合良好。
2022(3):163-170.
摘要:基于碎石桩排水抗液化设计要求,成桩后桩间土密实度以及任意深度桩径均应满足设计指标要求。为了验证碎石桩设备在珊瑚礁砂地基成桩能力并获取合适工艺控制参数和质量控制流程,设置了现场试验区对比振冲工艺和振管工艺的成桩质量,分析桩间土挤密效果差异性。结果表明:1)在珊瑚礁砂地基,振冲工艺和振管工艺挤密效果差异不大。2)为了确保桩间土挤密效果和成桩质量,振冲工艺应采用分段填料量、反插密实电流和实时桩径图3个指标控制。3)振管工艺应采用分段填料量控制,结合造孔密实电流识别相对松散层。在松散层成桩时采取增加留振时间、提高反插深度并减缓反插速度等措施。
2022(3):171-176.
摘要:南方地区某码头工程需要在港区内设置一条大型排洪通道,受填海政策的影响堆场面积较小,表层为厚20 m左右的淤泥及淤泥质土,须进行地基加固。对排洪通道的结构形式进行比选,采用水泥搅拌桩进行软土加固;因钢板桩施工速度快,无需开挖基坑,故推荐采用钢板桩;对于水泥搅拌桩加固板桩的计算方法,给出合理建议,并通过PLAXIS软件对板桩墙两种加固方案进行比较验算。结果表明,将水泥搅拌桩加固体作为一个刚体考虑,可避免过度考虑加固体作用而导致不安全的情况;板桩墙前加固方案比板桩墙后加固更有利。
2022(3):177-184.
摘要:为了适应船坞大型化的发展,对超深船坞坞墙结构进行创新设计研究是非常必要的。目前,在超深型船坞坞墙中使用格型地连墙结构案例较少,尚须对其受力特性和稳定性方面进一步研究。结合长江口某超深型船坞工程实例,通过有限元模型计算和实测数据,验证格型地下连续墙相较于传统挡土结构具有刚度大、位移小的优点,明确其在超深船坞工程中的适用性,并对格型地连墙中间隔墙、前墙深度等因素进行敏感性分析。结果表明,适当降低中间隔墙深度可减小前墙内力;前墙插入深度并非越深越好,适当减小深度可使结构受力更均匀。
2022(3):185-188.
摘要:港珠澳大桥香港口岸人工岛大型箱涵采用节段预制、水上浮运的安装工艺。为保证浮运过程中箱涵不出现渗漏,对箱涵封闭结构(钢封门)进行结构设计与验算,并通过多次密水试验对钢封门的止水构造进行优化。结果表明,上述箱涵封闭工艺是可行的,现场29个节段的水上浮运过程中未发现渗水、漏水等病害,并且该工艺显著提升施工工效、降低施工成本,可为类似工程实施提供参考。
2022(3):189-192.
摘要:针对我国沿海港口密实砂土、回淤粉土绞吸挖泥船挖掘效率低的问题,进行密实粉土切削试验研究,得到密实粉土的切削阻力特性,并针对大功率绞刀挖掘密实砂土的特点,优化刀臂的断面形状,建立绞刀的三维模型,分析绞刀挖掘砂土的受力情况和绞刀在最危险工况下的应力与变形,研制出一款密实砂绞刀。研究成果在实船应用表明,在同等工况条件下,密实砂绞刀挖掘生产率明显提高。
2022(3):193-196.
摘要:耙吸船由于其船型特点,受到风、流及涌浪的影响,布线、耙头下放深度都将时刻发生变化,直接导致开挖质量以及扫浅生产效率降低。结合日照港石臼港南区深水航道一期工程,对设备进行改进,对不同浅点采取不同的扫浅形式,对其效果进行分析,总结出一套大型耙吸船扫浅施工工艺。结果表明,通过改进耙齿、立板、制作耙平器等设备,有效解决了耙吸船扫浅效率低的问题,有助于在类似工程推广使用。
京公网安备 11010102002201号