密排桩基防波堤波浪力试验分析

针对密排桩基防波堤波浪力计算的问题,基于某密排桩基防波堤工程,进行密排桩基防波堤波浪力的物理模型试验研究。结果表明:密排桩基防波堤波浪力计算可采用直墙式建筑物波浪力理论公式,OCDI公式结果与试验值较接近;波浪力沿堤身轴线呈现堤身大、堤头小的趋势;斜向浪对密排桩基防波堤波浪力有一定影响,可采用Goda公式折减系数进行近似评估。

硬质岩基条件下沉箱码头的抛石棱体优化设计

对于硬质基岩条件下的重力式沉箱码头,通常在沉箱后方设置抛石棱体,用以减小沉箱宽度,从而缩减基槽开挖范围内的炸礁量。依托某海外工程,对棱体高度和工程造价的关系进行分析,探究抛石棱体的优化设计规律。结果表明,当抛石棱体高度约为沉箱高度的60%~80%时,工程造价最低;在硬质岩面低于沉箱高度的1/2时,抛石棱体的最优高度为沉箱高度的60%左右;在硬质岩面高出沉箱高度的1/2时,抛石棱体的最优高度为沉箱高度的80%左右。揭示的规律可供类似项目参考,实际工程中应综合考虑工程地质条件、地材价格、施工能力等多方面因素,分析确定经济合理的棱体高度。

水位升降对荆江高滩岸坡渗流场影响分析

为了进一步分析长江荆江中州子河段高滩岸坡稳定性,考虑该河段水位变化特点,以饱和-非饱和渗流理论为基础,应用Geo-studio软件seep/w渗流分析模块,对该河段二元土体结构高滩岸坡进行了渗流场模拟。结果表明:江内水位上升初期及下降期间,岸坡渗流以指向江内为主,且渗流方向随着水位升降而变化;当水位升降速度小于土体渗透系数时,土层内浸润线基本与江水位同步变化,反之则浸润线明显滞后于江水位变化,且水位降速越大,地下水位坡降越大,不利于岸坡稳定;水位上升时,岸坡内最大孔隙水压值增大,负孔隙水压区(非饱和区)减少,反之则最大孔隙水压值减少,负孔隙水压区增加。

基于坡面冲刷的荆江典型岸坡稳定性分析

针对荆江典型二元结构的岸坡,采用横向冲刷计算公式探讨了不同水位升降阶段中,水流流速和含沙量对岸坡横向冲刷速率的影响以及岸坡断面形态的变化规律。在此基础上基于饱和-非饱和渗流理论,利用SEEP/w程序建立了二维非稳态渗流模型,模拟了其渗流场在水位升降条件下的变化过程,并基于摩根斯坦法计算分析了在考虑与不考虑坡面冲刷2种条件下岸坡稳定性的变化规律。结果表明:在水位上升期,当不考虑坡面冲刷时,岸坡稳定性是随水位上升而增大的,但当考虑坡面冲刷后,岸坡坡度逐渐增大,岸坡稳定性随水位上升而减小;在水位下降期,岸坡稳定性随水位下降而减小,且考虑坡面冲刷的安全系数下降速率明显大于未考虑冲刷时的情况。因此洪水期与水位下降末期是岸坡失稳的危险期,需重点监控。

长江水位下降及降雨条件下荆江河段岸坡渗流特性研究

为了研究荆江河段岸坡土体的渗流特性及失稳机理,对荆江中州子护岸工程段河岸土样做了渗透系数和土水特征曲线室内试验,并基于Van Genuchten模型对土水曲线的试验结果进行拟合。在获得土体水力参数的基础上,根据该河段岸坡二元结构土体的特点,基于饱和—非饱和渗流理论,探讨了水位下降及降雨条件下岸坡不同粘性土层厚度对岸坡渗流场的影响规律。结果表明,地下水的下降速率随粘性土层厚度的增加而减少;粉质粘土层厚度越大,降雨对岸坡孔压场的影响范围也越大,且在一定程度上增大了土体的暂态饱和区,不利于岸坡的稳定性。

考虑水位升降的荆江河段高滩岸坡流固耦合分析

以荆江河段高滩岸坡为背景,考虑长江荆江河段的水位变化特点,基于流固耦合理论,应用Geo-Studio软件对岸坡进行流固耦合数值模拟,得到了应力场及位移场的变化规律。分析结果表明:1坡顶的水平位移随着水位上升而增大,坡脚处则随着水位上升,水平位移减小;随着水位下降,坡脚水平位移逐渐增大;岸坡最大位移发生在水位下降末期,其位置位于高程约25 m处。2岸坡内剪应力的大小随着坡前水位上升而减小,随着坡前水位降落而增大,水位下降末期,坡内剪应力最大,此时最易发生边坡失稳。研究成果可为长江荆江河段岸坡稳定性治理及类似工程提供参考。

一种异型沉箱浮游稳定性高效计算方法

混凝土沉箱作为一种重要的水工结构,广泛应用于港口码头的建设中。浮游稳定性是沉箱在出运、安装过程中的安全保证。对于常规的规则矩形沉箱,浮游稳定计算较为简单,规范中给出了明确的计算方法,通常采用简单的手算即可完成。但是,对于横截面不对称的异型沉箱,若采用常规的手算计算方法,则相当繁琐、且难以得到准确的计算结果。本文以某一海外港口工程为依托,介绍了一种利用AutoCAD和Excel计算异型沉箱浮游稳定的高效方法,以期为其它项目提供参考和借鉴。

重力式沉箱码头沉降观测及分析预测

文章基于某新建集装箱重力式沉箱码头工程,在对码头各施工阶段的沉降进行分析的基础上,提出了进一步减少工后沉降的措施:在沉箱安装前对基床整平预留沉降、对沉箱安装后进行堆载预压、上部结构分层浇筑、面层预留沉降量和采用可调轨道柔性固定系统等;并结合沉降理论计算值和监测值的对比分析,提出了一种基于实测数据拟合对码头运营使用期沉降的预测方法。

中英规范在港口工程的边坡稳定分析方法对比

文章在分别针对国内规范和英国标准在边坡稳定的设计理念和计算方法的对比论述的基础上,运用国外岩土计算软件GEO-Studio,以不同的坡度、土质以及不同外部附加荷载条件下的边坡稳定性为例,并结合实际的国外工程案例对比分析国标与英标在边坡稳定性的实际运用方法和计算结果上的差异。结果表明:由英标的边坡计算方法得到岸坡稳定安全系数在国标的允许范围之内,且接近于国标允许的安全系数范围的下限值。

基于FLOW 3D的密排管桩防波堤透射系数研究

港内波高大小对泊稳条件影响重大。以海外某离岸式化工码头为工程背景,采用新型密排管桩防波堤为研究对象,探讨不同波浪工况下防波堤的透射性能。基于FLOW 3D的有限差分法,建立具有自由水面的三维数值波浪水池,通过与物理模型试验对比验证模型的准确性,分析在不同波陡、不同周期波浪条件下,不同管桩间缝宽的透射系数。结果表明:随波浪周期的增大,透射系数先增大后趋于平缓,当入射波浪周期大于一定范围时,防波堤对于波浪的掩护作用不再增强;在小周期波浪条件下,透射系数随桩间缝宽的增大而增大,当相对缝宽为0.05时,透射系数低于70%。研究结果可为实际工程应用提供指导。