• 2022年第6期文章目次
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    • >综合
    • 基于OpenFOAM的沉箱与梳式防波堤水动力特性比较*

      2022(6):1-8.

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      摘要:为比较沉箱与梳式防波堤水动力特性的差异,基于OpenFOAM建立了波浪与上述两种结构相互作用的数值模型,分析不同周期作用下反射系数、波浪压强与流场分布特征。结果表明:1)随相对堤宽的增大,沉箱防波堤对波浪的反射系数较梳式防波堤大。2)不同测点处的波浪压强差异显著,梳式防波堤背板处的波浪压强较沉箱防波堤迎浪面相应处波浪压强明显增大。3)梳式防波堤在梳齿空腔内的水体流速较沉箱防波堤迎浪面前方显著增大。4)建议在实际工程中选择梳式防波堤。

    • 单挡板桩基透空堤的透浪系数物理模型试验*

      2022(6):9-16.

      摘要 (1767) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:依托实际工程,对桩基挡板式透空堤的消浪特性开展物理模型试验研究,优化堤型结构,并将前人的研究成果进行应用。结果表明,对于受越浪影响较大的防波堤,堤后透射系数与堤顶越浪和堤底透浪有关,有必要在计算时考虑堤顶越浪这个因素;对桩基挡板式透空堤进行设计优化时,可以通过增加挡浪板的入水深度或增加堤顶高程或两者同时调整等方式增强其消浪特性;推荐使用Wiegel公式进行单挡板桩基透空堤透浪系数的估算;各家公式有各自的适用条件且针对的结构形式较简单,运用到实际工程中存在误差,需要分析不同工程所处的环境特点及结构设计特点,合理选择公式进行计算。

    • 国内外规范关于水流作用下护底块石稳定质量计算方法对比

      2022(6):17-20.

      摘要 (851) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:关于水流作用下护底块石的稳定质量计算,国内外均开展了大量研究,并总结提出多种计算理论,各国规范也给出不同的计算方法。因研究条件和背景有所不同,采用各种计算方法往往得到不同的计算结果,给设计人员带来较多不便。针对上述问题,梳理国内外常用规范中给出的计算方法,并结合工程案例进行对比分析,总结不同方法之间的差异以及适用条件。结果表明,水深是影响护底块石质量的敏感因素,计算方法选取时应重点考虑该因素;美国规范考虑的影响因素较为全面,具有较好的适用性;但在强紊动的水流条件下,建议对照国际通用手册中的Pilarczyk法和Escarameia & May法综合评估确定块石质量。

    • OWC-开孔浮式防波堤消浪性能的数值研究*

      2022(6):21-28.

      摘要 (527) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了使浮式防波堤在消波的基础上兼具发电功能,提出一种新型结构形式——OWC(振荡水柱)-开孔浮式防波堤。对其在规则波作用下的消浪性能进行数值研究,分析了浮堤的间距、开口宽度、锚泊方式、入射角度等因素的影响。结果表明:1)在3种波高、不同周期波况下,与普通双浮堤相比,OWC-开孔浮式防波堤的消浪性能较好;2)浮堤间距和 OWC开口宽度越宽,消浪效果越好;3)锚链不拖地的浮堤消浪性能略优于锚链拖地情况,波浪正向入射比斜向入射时消浪效果好。

    • 振动流变对泥浆管道输送的减阻效果研究*

      2022(6):29-34.

      摘要 (1608) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:泥浆在管道输送中阻力大导致能耗高,严重制约疏浚生产效益。本文将泥沙流变学的振动加载流化技术应用到泥浆管道输送减阻研究中,在管道系统中开展振动流变减阻效果研究。结果表明,减阻效果随着振动频率的增大先显著提升后趋于平缓;随着体积浓度的增加而增强,但其增强的速度逐渐减小;随着输送流速的增加而不断减弱直至趋于平稳。且对于试验泥样,存在一个最优振动频率为40 Hz,此时系统达到了最佳减阻效益状态;在内径为100 mm管道中,当泥浆体积浓度为29.94%、管道输送流速为0.9 m/s、微幅机械振动频率为100 Hz时,对于中值粒径为31 μm的奉贤海滩泥沙能减小20%以上的阻力损失;最后,提出了泥浆管道输送振动流变减阻的计算模型。

    • 一种快速检核水运工程控制点高程的方法

      2022(6):35-39.

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      摘要:针对控制点高程检核效率低的问题,对北斗地基增强系统和高分辨率EGM2008重力场模型(1′×1′)的原理和数据处理方法进行研究,通过融合这两种技术,提出一种快速获取待定点高程的具体流程和操作方法,并通过工程实例验证。结果表明,本方法获取的高程外符合精度均小于5 cm;可以有效鉴别已有成果的可用性,并判别其高程系统的类型;该方法不仅准确可靠、便捷高效,而且可以降低生产成本,对类似工程具有参考价值。

    • >港口
    • 基于Newmark滑块位移法的岸坡地震稳定性简易分析方法*

      2022(6):40-48.

      摘要 (838) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:国外码头抗震设计规范普遍采用地震永久变形分析岸坡稳定性,而地震永久变形一般是由基于Newmark滑块位移法确立的经验公式或图表计算得到的,但我国水运工程抗震设计规范并无类似方法。为此采用Newmark滑块位移法对3 600条拟合于我国水运工程抗震设计规范反应谱的人工地震波进行分析,确定了滑块位移的统计特征和分布。由此提出了一种简易分析方法,并通过一个实际码头岸坡案例说明了方法的实施过程。研究结果表明:1)基于Newmark滑块位移法确定的永久变形均值是岸坡屈服加速度的函数,其变异系数是屈服加速度和峰值地面加速度比值的函数,且永久变形服从对数正态分布;2)可将表达式计算得到的永久变形均值同规定的限值进行直接对比来分析岸坡稳定性,也可通过计算一定保证率下的变形来分析。

    • 高桩码头刚接PHC管桩新型接桩结构设计

      2022(6):49-54.

      摘要 (1471) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:PHC管桩对工程地质适应性较强,在港口工程中被广泛应用。当其以坚硬黏土层、密实砂层或基岩作为持力层且上述土层起伏变化剧烈、无规律可循时,沉桩质量极难控制,易造成打高或打低等异常桩问题。对于打低桩而言,为保证工程进度和节省投资费用,一般优先考虑采取接桩措施。针对打低桩接桩方案,重点探讨了一种PHC管桩新型接桩结构,即根据实际桩顶高程偏差程度,采用桩芯槽钢加强或联合桩顶外包圆柱形混凝土处理,以达到桩基与上部结构之间刚性连接的要求。实践结果表明:该种新型接桩结构适用于不同斜度的打低桩,通过调整上部结构尺度,能够有效规避常规接桩所导致的额外结构自重和施工难度增加偏大、整体外观质量较差等弊端。

    • 斜坡式抛石结构护底的倒滤设计

      2022(6):55-58.

      摘要 (749) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据《防波堤与护岸设计规范》的要求,对于可冲刷地基上的斜坡堤,水下棱体的大块石均应抛置于厚度不小于0.5 m的小块石或者土工织物软体排上。对于有局部裸露岩石的砂质海岸,土工织物软体排容易被局部刺破而无法使用,同时土工布也难以满足长达50 a的设计使用年限。国标规范没有严格的预铺碎石倒滤计算,碎石厚度也没有严格的理论依据。针对这些问题,结合国外各倒滤设计原理,采用严格倒滤原理和几何稳定倒滤原理详细阐述了斜坡堤底部的倒滤设计,较好地弥补了国标规范的设计不足。

    • 自动化集装箱码头智能水平运输系统设计

      2022(6):59-66.

      摘要 (1292) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提升自动化集装箱码头水平运输系统作业效率,推动码头集装箱集疏运体系发展,结合集装箱码头自动化、智能化的建设要求,开展码头智能水平运输模式及系统设计研究。在分析自动化集装箱码头生产作业流程的基础上,制定码头整体运行机制,设计水平运输系统功能及运行模式,从作业调度、路径规划、交通管控、充电管理等多个方面,设计水平运输系统工作机制及流程;给出自动化集装箱码头智能运输决策方法,采取运输作业的全局规划和局部引导相结合的管控策略,为自动化集装箱码头建设和智能水平运输系统开发提供参考。

    • 白茆沙持续冲刷对鑫海码头的结构安全影响*

      2022(6):67-72.

      摘要 (489) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:由于鑫海码头前沿区域水流冲刷严重,水下泥面高程已低于竣工时的状况,需对码头结构安全及岸坡稳定进行重新评估。通过对水下岸坡的地形监测,得到桩基的冲刷深度。根据相关规范要求,对码头上部结构承载力、桩基承载力、岸坡稳定等指标进行复核验算。结果显示结构安全性各项指标符合规范要求,但桩身拉应力已接近极限值,如冲刷深度进一步加深,将对码头的结构安全产生威胁。综合考虑后,采用联锁块软体排+抛石的方案来保护岸坡。

    • 太仓武港码头洪枯季水沙特性变化分析

      2022(6):73-77.

      摘要 (428) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对季节性径流对河口区域水动力条件影响较大的问题,对长江太仓武港码头进行了洪枯季水沙特性变化研究。采用原型观测的方法,将2018—2019年洪枯两季潮位、潮流、含沙量、悬移质和底质测验数据进行对比,分析了工程区域洪、枯季水沙特性变化。结果表明:工程区域潮位变化受径流影响明显;工程区域为典型往复流,洪枯季涨落潮流向基本一致;水文测验期间枯季含沙量整体上略小于洪季含沙量,差异幅度为5.88%~25.67%;洪枯季悬移质中值粒径基本相同;底质组成主要为黏质粉土、黏性土、细砂。

    • 天津港北港池C段自动化集装箱码头总体布置设计*

      2022(6):78-83.

      摘要 (444) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对集装箱码头自动化设备存在无效作业的问题,对码头合理布置进行研究。在分析码头自动化技术发展现状的基础上,结合天津港某在建自动化集装箱码头新型工艺,从码头前沿、堆场布置等方面出发,综合考虑装卸船、水平运输和堆场作业的设备选型,制定全自动化码头总体布置技术方案。提出自动化集装箱堆场箱区平行于码头前沿的布置方式,引入无人驾驶、人工智能、大数据等前沿技术,采用人工智能运输机器人(ART)替代传统的运输设备,提升码头运营自动化水平,为我国自动化集装箱码头的建设发展提供借鉴。

    • 封闭式条形料场在散货堆场上的应用

      2022(6):84-88.

      摘要 (1737) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对散货堆场改建或新建工程中常规露天堆场环保要求愈加严格的问题,必须考虑增加堆场的防粉尘设计方案。由于常规的露天堆场加防尘网的设计方案抑尘效果不佳,通过分析直立筒仓、圆形料场、条形料场等不同的封闭堆场设计方案,从物料适应性、工艺系统装卸效率、堆存容量、单位储量成本等多因素进行分析,得出封闭式条形料场是散货堆场经济合理的选择。并进一步结合装卸工艺、结构设计及消防安全等要求,确定低立柱大跨度的封闭式条形料场是散货堆场可推荐的最优方案。

    • 柔性靠船桩在码头升级中的应用及优化设计

      2022(6):89-97.

      摘要 (1064) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:对于柔性靠船桩与码头之间是否需要设置护舷,前沿有护舷的柔性靠船桩计算方法等问题仍需要进行研究。采用Abaqus有限元软件对两侧均有护舷的钢管靠船桩进行分析,认为靠船桩宜采用p-y曲线法,内侧护舷按非线性弹簧进行分析计算,并结合工程实例对靠船桩进行优化设计。结果表明,内侧护舷的设置有助于降低靠船桩内力;钢管桩采用高强度钢材,采取局部加强能显著提高靠船桩性能。

    • >航道及通航建筑物
    • 顺水沉放条件下护底软体排排头漂移距水槽试验研究*

      2022(6):98-105.

      摘要 (993) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:航道整治工程软体排沉排过程中,排头着床位置的精准控制是关系施工成败和铺排质量的重要因素。实际施工时对沉排参数的选取大多依赖经验性判断,尚缺乏理论与试验研究。通过概化水槽试验,研究了顺水沉放条件下不同沉排参数对排头漂移距的影响规律,量化表征了各参数的敏感性差异。基于多元非线性回归理论建立了多因素作用下排头漂移距预测模型,利用相关系数和平均绝对误差等指标对其预测精度进行了统计分析。试验结果表明,排头漂移距随排头梁质量和连接绳长增大而减小,随水深和流速增大而增大;各参数敏感性排序为流速>相对绳长>水深>排头梁质量。研究成果可为软体排沉排施工提供科学依据。

    • 白石窑一线船闸闸室尺度变更后下引航道通航水流条件试验研究

      2022(6):106-111.

      摘要 (341) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:白石窑枢纽位于广东省英德市上游约25 km的北江干流上,是北江干流上的第3个梯级。为提高船闸通过能力,将白石窑一线船闸闸室长度由140 m延长至220 m,船闸尺度为220 m×23 m×4.5 m(长×宽×门槛水深)。通过建立1:100比尺的物理模型,对扩建后下引航道口门区通航水流条件进行研究,提出下引航道口门区通航条件的改善措施。研究表明:开挖三板洲及增设直线隔流堤等措施对改善下引航道口门区通航条件是有效的。

    • 北江清远枢纽二线船闸水力特性原型观测及实船试验

      2022(6):112-118.

      摘要 (1154) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:清远二线船闸平面尺度较大,且采用槛梁结合形式的新型消能工,为了解船闸充泄水水力特性、停泊条件和双线船闸之间的相互影响,并提出解决办法,确保船闸安全高效地运行,开展了水力学原型观测及实船试验,对清远二线船闸水力特性等运行参数进行详细观测,并对各项指标进行分析。试验结果表明:在现有的运行方式下,闸、阀门运行状态良好,各项水力指标均满足规范设计要求,但由于一、二线船闸于同岸并列布置,二线船闸建成后导致一线船闸边界条件发生改变,一线船闸上游靠船墩距离二线船闸进水口较近,二线船闸灌水时,对一线船闸靠船段水流条件有一定的影响,因此应加强一、二线船闸的联合调度。

    • 山区涉河桥墩布设防撞装置对通航的影响*

      2022(6):119-126.

      摘要 (337) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究山区河流桥梁布设防撞装置对于通航的影响,采用二维物理模型试验的方法,利用运动船舶受力偏离航线的原理,通过对船舶艏向角θ、漂角β等船舶航行参数的分析,研究桥梁与水流存在交角的情况下布设防撞装置对船舶航行的影响;通过设置多条航线,探究船舶航行时与桥墩的的安全距离。试验结果表明:山区河流涉河桥墩布设防撞装置对于船舶航行的影响远大于裸墩,且尖艏型防撞装置对航行船舶的影响大于圆艏型;山区河流涉河桥墩或防撞装置与水流的交角越大,船舶的偏转幅度越大,其中0°~10°变化趋势较为明显。通过多组航线航行试验发现,航线越靠近桥墩,船舶受到的影响越大,当航线与桥墩的距离达到3W时,这一影响达到峰值。所得结果可以为山区河流桥梁通航安全的研究及防撞装置的研发提供参考。

    • 曹娥江清风枢纽船闸闸下流态研究

      2022(6):127-131.

      摘要 (595) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:曹娥江新建清风枢纽船闸东侧将原翻板闸拆除,改建为10孔泄水闸,泄水闸东侧为清风枢纽电站,船闸下游河道缩窄导致泄水闸和电站下泄水流对船闸下游引航道流态造成不利影响。采用整体物理模型试验研究不同流量和泄水闸开启方式对船闸下游引航道的影响。试验表明:当河道流量大于850 m3/s时,无论采用何种泄水闸开启方式都无法使船闸下游引航道流速满足规范要求;当河道流量小于850 m3/s时,采用所有闸门均匀开启的方式均有利于减弱泄水闸下游回流强度,同时使引航道流速满足规范要求。

    • 弯曲河段船闸引航道通航水流条件模拟

      2022(6):132-138.

      摘要 (1371) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:弯曲河段船闸上游引航道口门区存在复杂的流态,如回流、斜流等。采用物理模型试验与数值模拟相结合的方法,通过改变节制闸调度方式对船闸上游引航道及口门区通航水流的水力特性进行研究。结果表明,当上游来流1 000 m3/s,节制闸开启中四孔最大横向流速及回流流速明显小于节制闸开启左八孔;当上游来流1 500 m3/s,节制闸开启中四孔最大横向流速及回流流速大于节制闸开启左八孔;流量一致情况下,断面测点流速分布差别较大;控制节制闸调度方式可以有效削弱回流及斜流效应,保证通航安全。

    • 赣江南支吉里枢纽通航水流条件试验研究及其优化措施

      2022(6):139-144.

      摘要 (473) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:赣江南支吉里枢纽位于S形急弯河道,河势地形复杂,引航道口门区及连接段水流条件较差,依托1:100整体水工物理模型对其通航水流条件进行研究。结果表明:1)枢纽上游水流条件复杂,通过调整上游航线与主流交角至31.08°、整治滩地子堤高程至17 m、土堤退后30 m、合龙等工程措施,基本满足水流横向流速在0.3 m/s之内的要求。2)枢纽下游口门区及连接段可通过调整下游切滩角度至10°使得各项流速指标满足规范要求。

    • 浦阳江航道设计最高通航水位计算分析

      2022(6):145-149.

      摘要 (283) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:浦阳江航道水位既受到上游径流洪峰流量的影响,又受到下游潮水顶托,高水位成因复杂。为加强航道和桥梁等涉航建筑物的管理,进一步提升浦阳江航道通行能力,迫切需要对浦阳江航道进行通航水位论证。根据《内河通航标准》中的各级洪水重现期的水位采用设计流量法推求设计最高通航水位的方法,通过建立二维水动力数学模型,模拟计算5 a、3 a及2 a洪水重现期工况下的沿程水位。考虑浦阳江河道状况、航道等级、水流条件和桥梁通航净空等条件,结合上下游河段设计水位、防汛特征水位、历时水位统计等资料,经综合分析,推荐浦阳江2 a洪水重现期水位作为设计最高通航水位。

    • 北江清远枢纽三线船闸通航水流条件及优化措施*

      2022(6):150-157.

      摘要 (666) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:北江水运需求增长、航道扩能升级,拟在清远枢纽一、二线船闸基础上新建三线船闸并预留四线船闸建设空间。针对三线船闸左岸建设方案建立平面二维水流数学模型,研究引航道口门区及连接段通航水流条件及存在的问题。结果表明:1)在工况2~4(Q≥5 000 m3/s),三线船闸上游口门区横流显著,大于0.3 m/s。2)船闸下游大燕河水流入汇直冲航道。工况3中大燕河流量为1 510 m3/s时,汇口处连接段横流超标、通航条件差。3)进一步对船闸方案进行优化试验后,采取上游口门区增设导流墩、下游大燕河口布置导流顺坝和导流墩、拓宽浚深大燕河口的措施,可有效改善横流。

    • 基于欧美及中国规范计算境外疏浚工程航道深度的探讨

      2022(6):158-164.

      摘要 (905) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:近年来境外航道疏浚工程增多,航道底高程设计中的计算标准差异造成了航道设计水深不同,带来了投标成本或EPC项目中实施成本差异。介绍了境外航道工程底高程设计的影响因素,对比分析目前欧美主流规范及中国规范中各因素的考虑角度、取值方法及优缺点论证,得出了各规范体系优缺点、适用性以及中国规范“走出去”的修订建议和方向。通过两个工程案例论证,建议在航道底高程设计时可通过多规范计算进行对比分析,结合港口资料和条件选用适用的主流规范进行设计后,通过船舶操纵模拟试验进行优化论证。

    • 三峡升船机闸首卧倒门启闭油缸支座螺栓松动原因与处置对策

      2022(6):165-170.

      摘要 (418) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过理论计算与试验研究相结合的方法,探讨了三峡升船机闸首卧倒门启闭油缸支座螺栓松动的原因及影响因素,并提出处置对策。结果表明:1)闸首卧倒门在交变荷载作用下频繁启闭,启闭油缸支座螺栓连接的各接触面在大载荷作用下产生塑性变形引起的材料松动与螺纹副相对微滑动引起的结构性松动共同造成螺栓松动。2)随着闸首卧倒门往复启闭次数增加,螺栓松动逐渐加剧直至失效。3)通过定期检查、螺栓超声波预紧力检测、重新拧紧等措施,可有效减少闸首卧倒门启闭油缸支座螺栓松动。

    • >信息技术
    • 基于BIM技术的高桩码头施工进度优化*

      2022(6):171-177.

      摘要 (739) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:高桩码头工程通常规模大、专业性强、施工参与单位众多,由此导致施工信息独立、时效性差,且极大地影响工程进度,造成施工成本浪费。针对此问题,提出高桩码头工程施工进度优化算法,并结合BIM技术建立4D施工管理方法。建立高桩码头Revit模型构件库,以此构建相应码头三维信息可视化模型,再结合高桩码头施工特点,建立基于量子粒子群算法的高桩码头施工进度优化算法,将施工进度优化算法与高桩码头BIM施工模型进行有机整合,利用BIMFILM软件对施工工期信息进行施工全过程的跟踪优化和动态可视化管理。结果表明,该方法实现了高桩码头工程施工进度优化的可视化和信息化管理,所提出的动态优化算法有助于精准预测并同步优化码头施工进度安排、减少施工总成本、提高码头施工管理效率、拓宽BIM技术在水工领域的应用,具有实际推广意义。

    • 考虑前后缓冲区的地面锁站动态布置仿真分析*

      2022(6):178-183.

      摘要 (1262) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对考虑前后缓冲区的地面锁站布置问题,在传统固定锁站布置方案的基础上,提出一种锁站动态布置策略,该策略能够根据船型尺寸动态调整锁站数量和位置,以适应不同尺寸船舶作业需求。在对自动化码头集装箱解挂锁工艺流程分析的基础上,使用AnyLogic软件构建考虑前后缓冲区的地面锁站动态布置仿真模型,以系统作业效率、设备占用率及缓冲区排队长度为衡量指标,评估锁站动态布置策略的实际性能。结果表明,相较于传统的固定锁站布置方式,地面锁站动态布置方案能够均衡各锁站负载及缓冲区的平均排队长度,系统作业效率提高14.6%。锁站动态布置方案提升了锁站整体利用率,满足装卸船及水平运输作业要求。

    • 顺岸式边装卸自动化码头人工智能运输机器人(ART)动态泊车设计*

      2022(6):184-189.

      摘要 (378) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对自动化集装箱码头交通流拥堵的问题,结合天津港北疆港区C段智能化集装箱码头工程建设项目,基于顺岸式边装卸布置形式,提出一种自动化码头ART(artificial intelligence robot of transportation,即人工智能运输机器人)的动态泊车设计。该设计方案通过停车区设置模块、停车优先级设置模块、停车数量及规则设置模块和多场景停车规则管控模块实现停车区相关设置,并通过动态泊车策略控制ART完成停车任务。研究表明,动态泊车设计方案具备较完善的泊车控制流程,可为自动化码头改善ART交通流提供参考。

    • >地基与基础
    • 格型板桩圆筒内部土体破坏面的稳定性分析

      2022(6):190-194.

      摘要 (1335) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:挡土结构稳定性验算时土体破坏面的选择关系到计算精度与工程经济性,严重时还会影响工程安全。针对格型板桩圆筒失稳时地基土破坏面可能位于圆筒内部的情况,分析其破坏模式与计算方法。结合工程实例,建立数值模型分析失稳时圆筒底部土体破坏面的位置;针对相邻圆筒底高程不一致的情况提出了Hansen法“双破坏面”的计算假定并给出具体算例,并提出2种改善圆筒内部土体破坏面稳定性的思路。结果表明,增加圆筒入土深度并对被动区与圆筒内部的土体进行加固,可有效提高格型板桩圆筒沿内部破坏面的稳定性。

    • 含砂量对黏-砂混合土力学特性影响的试验研究及工程应用*

      2022(6):195-201.

      摘要 (1185) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:广东省汕尾市龟龄岛码头工程采用黏-砂混合土地基。不同含砂量不排水剪切试验结果表明:1)随着含砂量增加,分形维数加速递减;2)抗剪强度特性逐渐由硬化型过渡为软化型;3)分形维数2.709 3(含砂量50%)为黏-砂混合土力学性能明显变化的界限值,两侧力学特性表现出较大差异;4)内摩擦角增大、黏聚力减少。结合经验公式的地基承载力、实际取材等因素确定含砂量为30%~40%,并选取12个监测点进行复核。

    • 基于国内外规范文献对比分析的碎石桩地基处理设计参数确定

      2022(6):202-208.

      摘要 (543) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取国内外4本常用碎石桩设计规范和文献,即美国联邦公路局规范、欧洲常用的设计参考文献以及国内的《建筑地基处理技术规范》《水运工程地基设计规范》,分别从碎石桩适用性分析、桩体材料级配要求、碎石桩设计参数等方面进行对比分析,并依托东帝汶Tibar港工程,对比采用不同规范和文献时碎石桩地基处理设计参数的确定过程。结果表明,适用性分析方法方面,欧美规范和文献提供了量化级配分析表,国内规范仅提供定性分析;桩体材料级配确定方面,欧美规范和文献均提供了典型级配曲线,而国内规范仅提供原则性规定;桩径和桩间距确定方面,欧美规范和文献均提供了经验关系设计图,而国内规范仅提供适用的范围值。

    • 考虑含水率的红砂岩蠕变力学特性试验研究*

      2022(6):209-214.

      摘要 (789) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:为揭示不同含水状态下红砂岩的蠕变力学特性,以0%、1.25%、3.16%和5.38% 4种含水率为控制条件,开展三轴压缩蠕变试验。分析蠕变试验结果,探究不同含水条件下红砂岩应变特征、蠕变速率和长期强度的变化规律。研究发现:1)红砂岩在水和应力的作用下表现出3阶段蠕变行为,高含水率岩石在更少加载等级下发生蠕变破坏;2)红砂岩蠕变应变远大于瞬时应变,水的作用促进瞬时和蠕变应变的增长;3)含水率的升高对初始和极限加速蠕变速率的增大起到促进作用;4)红砂岩在4种含水率下的长期强度分别为22.86、21.91、16.27和10.74 MPa,长期强度随含水率的升高而逐渐降低。研究成果可为红砂岩蠕变特性研究及港口地基长期稳定性分析提供参考。

    • 珊瑚礁砂地基无填料振冲密实加固工艺分析

      2022(6):215-220.

      摘要 (1514) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:珊瑚礁砂是一种广泛分布于“一带一路”沿岸各个国家的特殊岩土材料,由于其易破碎、变形大、高压缩性的工程特性,其地基处理所适用的工艺与最终加固效果也与普通的陆源砂存在一定差异。依托实际工程,对吹填珊瑚礁砂地基进行多种不同工艺参数的无填料振冲试验。结果表明,对于珊瑚礁砂表层增加反插和提高留振时间工艺,可有效提高桩间土密实度;而对于底部中密珊瑚礁砂层,如须进一步提高加固效果,应使振冲点间距≤3 m;对于高细粒含量松散珊瑚礁砂层,增加反插和提高留振时间工艺能有效提高桩间土密实度,但在此基础上进一步减少振冲间距不能明显提升最终的加固效果。

    • >施工
    • 岩石水力输送的管阻特性和阻力模型修正

      2022(6):221-225.

      摘要 (1332) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:岩石破碎后在排泥管线内的运动状态、管阻特性与其他土质有较大区别,岩石输送的阻力损失机理复杂,因而针对岩石输送,目前在疏浚领域内缺乏通用性的计算模型。对固体颗粒运动状态及阻力损失特性、阻力模型基本理论进行论述,对Durand经典阻力模型的特点和适用性进行分析,并基于“天鲲号”在大连大窑湾和俄罗斯某岩石疏浚工程中的输送数据,对Durand模型进行修正计算,得出杜兰德系数KD的修正值。结果表明,管阻计算精度得到较大提高,使得模型的适用范围扩展至粒径100 mm以内的岩石土质。

    • 砂岩磨蚀性在“天鲲号”绞吸挖泥船挖掘过程中的应用

      2022(6):226-231.

      摘要 (1283) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:广西某港航道扩建工程,重型绞吸船“天鲲号”疏浚典型风化砂岩时刀齿出现磨蚀和断裂现象,影响施工效率发挥。在分析疏浚风化砂岩抗拉强度和矿物成分特性指标基础上,结合疏浚岩石磨蚀性理论,推导出广西钦州砂岩磨蚀性指数与绞刀刀齿消耗的经验性关系公式,用来预测重型绞吸船挖掘风化岩石的绞刀齿消耗量。研究结果表明:1)中风化砂岩岩体完整性较好,单轴饱和抗压强度为9~41 MPa,疏浚岩土工程特性分级为12~13级。施工中风化砂岩岩体时绞刀刀臂和刀齿磨蚀断裂问题突出,中风化砂岩是影响疏浚效率的关键土质。2)创新性引入改进的Schimazek值F理论,综合考虑矿物成分种类、矿物含量、矿物硬度、岩石粒度和岩石饱和抗拉强度因素,来评估岩石材料的磨蚀性。3)基于疏浚岩石磨蚀性理论和施工参数,推导出“天鲲号”万方刀齿消耗量和改进Schimazek值F之间公式。4)预测“天鲲号”万方刀齿消耗量计算值和实测值的相对偏差绝对值在17.3%以下,可靠性良好,为疏浚岩石提供技术支撑。

    • 淤泥土工管袋筑堤方案设计及效益分析

      2022(6):232-235.

      摘要 (1281) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对巢湖航道口门拦门沙问题,根据口门现场工程建设条件,采用现场试验、计算验算及效益分析方法,对疏浚淤泥充填管袋筑堤设计方案进行研究。现场充填试验结果表明2.8 m×1.6 m×0.6 m扁平管袋方案在脱水效率和堆叠稳定性方面较优;计算结果表明导堤设计方案的整体稳定性具有足够的安全储备,最大沉降发生在堤心处,沉降量约为88 mm,堤心与堤脚沉降差约为15 mm,且设计波浪荷载下设计方案满足袋间抗滑稳定要求;效益分析表明淤泥土工管袋脱水筑堤方案可节约成本20%以上,且具有较大的环境和社会效益。

    • 新型模板连接及拆除装置在水下挡墙工程中的应用

      2022(6):236-239.

      摘要 (586) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对高大现浇水下混凝土模板施工难度大、模板水下拆卸效率低和频繁吊装安全风险高的问题,对大型模板水下连接、拆除和吊装工艺进行了研究。设计了适用于独立墩水下连接的丁字型螺栓和夹模三段式拉条,水下拆模时间缩短为3~4 h。设计了多功能组合吊具,利用正反旋连接器实现水下模板顶松脱模和整体吊装,可提高施工工效,降低施工成本,保证施工安全。对于类似水下大型混凝土结构模板工程具有一定的借鉴意义。

    • 东非某水工工程重力式老码头改扩建设计及施工要点

      2022(6):240-244.

      摘要 (965) HTML (0) PDF 0.00 Byte (0) 评论 (0) 收藏

      摘要:东非坦桑尼亚某水工项目为改扩建工程,3#~4#泊位交接段原有码头为重力式结构和高桩反梁大板结构,建于20世纪60年代。改扩建设计保留原有重力式结构,采用悬臂高桩承台结构、高桩梁板结构、高桩承台结构进行混合结构设计,最大限度减少作用在原有重力式结构上的荷载,保证结构稳定。陆侧最远部分纵梁施工采用杂填土底模,能减少支撑体系的消耗。保留高桩反梁大板结构的混凝土面层作为灌注桩钢护筒施工平台,能缩短灌注桩施工周期。