扭王字块体斜坡堤单波越浪量的数值研究

国内现行规范中未提供有胸墙斜坡堤最大单波越浪量的计算方法。基于FLUENT软件,运用多孔介质区模拟斜坡堤上的扭王字块。借助惯性阻力系数C、等效波陡、相对块体尺寸、相对坡肩宽度、相对胸墙高度、相对水深、相对堤顶超高等影响因素,开展扭王字块体斜坡堤单波越浪量的数值试验。给出不同坡度下单位堤宽的最大单波越浪量的系数C计算关系式。验证结果表明,该公式具有较好的精确性,这使得扭王字块护面斜坡堤单波越浪量的数值模拟可以独立于物理模型试验进行,从而丰富了规范内容,为扭王字块体斜坡防波堤工程设计提供了参考。

岛礁地形上斜坡堤前破碎波流场数值模拟研究

基于SPH方法建立波浪数值水槽,对岛礁地形上的波浪传播变形进行了数值模拟,分析了岛礁地形上波浪破碎过程的波高和水质点波动流速分布,并采用波浪水槽物理模型试验数据进行对比验证。结果表明,该模型可以较准确地模拟岛礁地形上波浪破碎引起的波高和波动流场沿程变化。在此基础上模拟了礁坪上建设斜坡堤后的波动流场,分析了斜坡堤对礁坪上流场形态、沿程波高、波动流速垂向分布及近底流速的影响。结果表明:在建设斜坡堤后,礁坪上波浪破碎更加猛烈,波浪破碎点前移;沿程波高与波动流速受反射波影响明显,沿程波高变化呈现为先增大、再减小、再增大,最后在防波堤堤脚处减小,近底流速变化趋势则与之相反;在堤前半倍波长范围内反向近底流速峰值较非岛礁地形上规范公式计算值增幅较大。

码头引桥段跨斜坡堤灌注桩施工控制措施研究

在码头引桥段跨斜坡堤灌注桩施工项目中,进行彻底的地质和环境评估以确保施工安全与工程可行性。选择适当的材料和设备,对施工队伍进行专业培训和安全教育,是项目成功的关键。施工过程包括精确钻孔、钢筋笼安装及混凝土灌注,强调钻孔精度控制、钢筋笼的准确安装以及混凝土的质量控制。同时,实施严格的质量检测标准和环保措施,确保施工质量和减少环境影响,保障施工安全和效率。

水下深层水泥搅拌法在斜坡堤地基加固中的应用

本文结合水下深层水泥搅拌法(CDM工法)在国内的应用案例及现状,深入分析CDM工法各类加固地基形式的适用范围及优缺点,依托中海壳牌惠州三期乙烯项目填海造地工程(三标),首次提出一种复合型CDM加固地基形式,解决CDM工法在惠州大亚湾复杂边界条件下斜坡堤地基加固的问题。并从工期、安全、质量、施工成本等方面进行对比,取得了良好的应用效果及效益,为类似斜坡堤地基加固设计、施工提供解决办法和经验借鉴。

中长周期波作用下的斜坡堤胸墙波浪力试验研究

在印度洋、大西洋沿岸,海岸工程设计波浪周期多在14 s以上,具有显著的中长周期波特征。通过以往工程项目的试验结果发现中长周期波下,规范计算的斜坡堤胸墙波浪力明显小于试验结果。因此,通过系列物理模型试验研究了中长周期波下的斜坡堤胸墙波浪力。分析斜坡坡度、肩台宽度和波浪条件对胸墙波浪力的影响。通过将试验结果与我国现有规范中的经验公式计算所得结果进行对比,发现规范更适用于胸墙底淹没的情况,而对于肩台出水情况,规范计算结果小于试验结果。由此提出了一种新的波浪力计算方法,计算准确度得到明显提高。

国内外港口斜坡堤受损修复典型案例分析

随着全球极端风浪天气日益增多,已建港口防波堤受损的情况逐年增加。为分析总结防波堤受损机理和修复领域的研究成果,收集近年来国内外34个防波堤损坏和修复案例,总结出斜坡堤损坏的4种主要因素并选取典型案例进行介绍,提出斜坡堤的修复和新建设计的合理化建议。对于外侧护面结构破损严重的斜坡堤,建议将已有结构作为堤心,新建护面结构进行修复;对于浪高和地形复杂的新建工程,建议综合考虑含建设费用和维护费用的全生命周期费用,充分考虑斜坡堤维护和修复的便利性,合理选取断面形式并采用块体强健性高、易修复的人工块体。

扭王字块体斜坡堤单波越浪量的试验研究

国内现行规范中没有给出关于有胸墙斜坡堤最大单波越浪量的计算方式,更缺少扭王字块体护面斜坡堤最大单波越浪量的计算方式。通过波浪水槽物理模型试验,综合考虑斜坡堤的坡度、相对堤顶超高、相对坡肩宽度、相对胸墙高度、相对块体尺寸、波陡和相对水深等诸多影响因素,利用单一变量法进行分析,运用多元回归拟合方法,给出扭王字块体护面结构影响系数及最大单波越浪量的计算公式。通过与其他学者物模试验值以及计算值的对比,表明该公式具有良好的准确性以及适用性。

采用SVR法分析扭王字块体护面斜坡堤越浪量

现行《港口与航道水文规范》未给出扭王字块体护面有胸墙斜坡堤的平均越浪量与单波越浪量计算公式。文章综合考虑了坡度、波陡、相对坡肩宽度、相对胸墙高度、相对块体尺寸、相对堤顶超高和相对水深等诸多因素,开展波浪水槽的物理模型试验。为规避多元回归分析方法在拟合回归方程时的人为因素干扰,采用支持向量回归(SVR)分析方法进行试验的数据分析。通过与传统回归分析方法比较,发现SVR模型的计算精度更高,研究成果可供工程设计参考应用。

国内外斜坡堤挡浪墙水平波浪力计算研究

本文通过研究国内外5种斜坡堤挡浪墙水平波浪力计算公式,从波浪要素、墙底高程、肩宽大小、掩护情况、斜坡堤坡度和适用范围6个方面进行对比分析,并辅以设置不同工况进行实例对比计算。结果表明国标公式因采用波浪参数较小使得波浪力计算结果偏小,且其采用固定折减系数考虑墙前掩护结构影响,对挡浪墙结构设计指导性不足;BS6349-7公式和Jensen&Bradbury公式简单,其计算结果的经验性较强;改进的Pedersen公式和Martin公式参数考虑因素较为全面,且Martin公式适用范围较广。本文研究对斜坡堤挡浪墙设计有理论指导意义。

基于深度神经网络的斜坡堤平均越浪量预测方法研究

合理评估结构越浪量对防波堤设计具有重要的指导意义。文章基于深度神经网络学习,对斜坡式防波堤的平均越浪量计算方法进行研究。基于欧洲CLASH项目(EurOtop ANN)模型数据库提取数据集,建立斜坡堤平均越浪量的深度神经网络计算模型,采用验证样本集和独立物理模型试验数据验证文章新方法的可靠性和适用性。分析结果表明:相较其他机器学习回归算法,文章建立的计算模型有效提高了斜坡堤越浪量的预测精度。研究结果可为实际工程设计提供重要参考。

斜向波作用下斜坡堤平均越浪量的折减效应

总结对比了国内外现有斜向波作用下斜坡堤平均越浪量计算方法,以北非某港口新建斜坡堤为例,计算并与3D物理模型试验结果对比验证。结果表明:波向角在0°~20°,斜向波对平均越浪量的折减效应较不明显,设计可按正向波考虑;波向角大于20°,折减效应逐渐显著,宜考虑折减效应。对于波向角为30°、Accropode TM作护面的斜坡堤,神经网络法和van Gent公式(组合2)计算结果贴近试验值;Galland、van der Meer和van Gent公式(组合1)结果相近且偏小;国标公式计算结果偏保守;Lykke公式偏冒险,不建议采用。

斜向波对斜坡堤胸墙波浪力的折减效应研究

总结对比了国内外现有斜向波作用下直立堤和斜坡堤胸墙波浪力折减计算方法。以北非某港口新建斜坡堤为例进行计算,并与二维、三维物理模型试验结果对比验证。结果表明:波向角呈30°作用于斜坡堤时,van Gent公式计算的单位堤长波浪力折减系数与实测值最接近,各直立堤单位堤长波浪力折减公式对斜坡堤胸墙计算整体偏保守;Mares-Nasarre公式计算的总波浪力纵向折减系数与实测值整体吻合较好,但未考虑水平力与浮托力的折减效应差异,与试验结果仍存在一定偏差;李玉成等的直立堤总波浪力纵向折减公式不适用本斜坡堤胸墙算例。研究成果可为类似港口工程提供参考。

某抛石斜坡堤结构设计及施工工艺

抛石斜坡堤作为一种常见的防波堤结构型式,适用于水深较小、地基较差且当地块石料充足的情况。本文以某抛石斜坡堤为例,阐述了防波堤结构设计及施工工艺,实践验证了防波堤结构的安全可靠性,可为类似工程提供参考。

施工阶段斜坡堤地基沉降实时监测技术研究

近些年来我国的港口建设快速发展,不断朝着深水化、大型化的方向发展,很多港口的海堤建设的类型存在明显的差异。而如若在具有开敞式且无掩护特征的水域,开展斜坡堤的抛石施工的情况下,因为具体施工中会有很多外界不利因素的影响,并且影响因素非常复杂,尤其是针对我国沿海地区来说,有非常多的深厚软泥土层分布其中,并且随着不断加高斜坡堤堤身,以及不断加大的抛填量,对于控制抛石施工速度、地基稳定性来说,需要对地基沉降变形情况进行实时的监测具有非常关键的作用,基于此,以抛填施工、GPS测量技术两者的特点为依据,提出斜坡堤地基沉降变形的实时监测方法,其中包括观测、制作和埋设相应的沉降监测设备。并且在实际应用的过程中可以发现,这种方法可以适应现场抛石施工的复杂性施工环境,同时通过监测所得到的沉降监测信息,可以在具体施工的过程中,为施工单位调整抛填的强度提供准确且可靠的数据参考,继而保证斜坡堤工程的整体安全。基于此,文章结合笔者自身相关工作经验,就施工阶段斜坡堤地基沉降实时检测技术进行探讨。

斜向和多向不规则波在斜坡堤上的平均越浪量的试验研究

通过三维物理模型试验研究了在斜坡堤上斜向和多向不规则波在非破碎条件下的平均越浪量与波浪参数及堤参数的关系．着重考察了波浪以小角度（0°～30°）斜向入射时平均越浪量的变化情况，肯定了多向波的越浪量在这一范围内有所谓“小角度斜向增加”的现象，但否定了单向波也具有这一现象．在考察波浪的方向分布影响时发现波浪斜向入射时多向波的越浪量往往要比单向波的大．比较了已有的相关研究成果，给出了适用于混凝土护面和扭工字块体护面斜坡堤上斜向和多向不规则波的平均越浪量的估算公式．

斜坡堤波浪爬高和越浪数值模拟

基于FLUENT软件,采用k-ε湍流模型和VOF方法追踪自由表面,由连续性方程和动量方程推导出源函数,根据数值水槽各个区段的功能设置,借助其UDF二次开发功能,实现无反射的源造波,在验证水槽两端消波有效性的基础上,数值模拟规则波在不可渗透斜坡堤上的波浪爬高和越浪。通过与物模试验研究成果相对比,表明建立的数值水槽具有高效性和较高精度,可供实际工程参考应用。

斜坡堤典型胸墙波浪力的影响因素

为探求斜坡堤典型胸墙迎浪面所受波浪力大小的影响因素,设计前仰式、深弧式、后仰式和直立式4种结构型式胸墙进行相关的物理模型试验。通过在典型胸墙迎浪面间隔布置压力测点,获取所受波浪压力,并将其进行积分求和,得到胸墙所受波浪力,进而讨论相对波高、相对波长、斜坡坡度和胸墙结构型式对波浪力的影响。结果表明,相对波高与相对波长对胸墙所受波浪力影响显著;波浪力随着相对波高的增大而增大,随着相对波长的增大呈现先增大、后减小、再增大的变化趋势;波浪力随着斜坡坡度的增大而减小。斜坡堤弧形胸墙所受波浪力明显大于直立式胸墙所受波浪力;在斜坡堤弧形胸墙中,前仰式胸墙受力较其余两种型式胸墙受力小。研究结果将加深波浪对斜坡堤胸墙作用力的理解,为后续工程设计提供理论指导。

不规则波作用下斜坡堤越浪量试验研究

考虑允许部分越浪对海堤设计十分重要。通过具体工程波浪断面物理模型试验,研究了不同波要素和断面尺度对斜坡堤越浪量的影响,比较了随机、规则两种扭王字块体摆放型式的消浪效果。结果表明:堤顶超高对越浪量的影响最大,随着相对堤顶超高的增大,越浪量呈指数形式递减。肩台及平台宽度和波陡对越浪量也有影响,相对肩台及平台宽度越大,越浪量越小;波陡越大,越浪量越小。护面层空隙率相同的不同扭王字块体摆放型式下,斜坡堤越浪量基本相同。典型越浪量公式计算值与文章试验值相比都偏小,陈国平公式计算结果较为准确。

软基上的空心方块斜坡堤

根据实际工程需要,提出了一种适宜建造在软土地基上的新的空心方块斜坡堤型式。这种新型结构是利用各空心方块之间以及空心方块本身的空隙,降低堤身单位体积的重量以及堤身断面总重量,从而满足软土地基承载力和整体稳定的要求。结合长江口深水航道治理工程的北导堤堤头部位2.6km长的软基段,对空心方块斜坡堤的设计和试验研究情况作概要介绍。

带挡浪墙斜坡堤在满足越浪要求下的高程优化试验研究

采用反弧形挡浪墙可以降低越浪量,但受力加大;越浪量随堤顶高程增高而降低,为在较低的高程满足越浪量和稳定性的要求,应用波浪断面物理模型试验,对L型挡浪墙和反弧形挡浪墙、不同的挡浪墙顶高程和斜坡坡度,以及增加挡浪墙前护面块体数量即肩台宽度等措施进行了对比研究。成果表明,反弧形挡浪墙容易倾覆失稳,增加挡浪墙前肩台宽度可以减少越浪并增强挡浪墙的稳定性。且根据研究成果总结,提出了在工程上常采用的减少越浪措施,可为工程设计提供参考。