软体排沉排水流结构与排体动力特性数值模拟

针对软体排沉排施工时容易出现撕排和断排的问题,本文基于k-ωSST湍流模型,采用分区耦合算法对顺水沉排过程进行双向流固耦合模拟。分析了不同水流条件下绕流流场、涡流结构与排体动力特性,并结合室内水槽试验验证模型计算精度。结果表明:水流流经排体后发生流动分离,导致沿排宽中轴线形成对称的回流区。排体迎水面流速随水深增加呈指数型递增,排体后方高速尾流带的最大流速相较平均流速可增大40%~50%。当雷诺数增加,主体涡流结构由靠近床面侧逐步向水面处发展。此外,排体所受应力沿横向呈条带状分布,峰值集中于排体与翻板交界处及排头梁附近。研究结果可为完善排体结构设计、改进沉排施工工艺提供理论指导。

内河航道岸线守护软体排变形监测系统框架设计

构建软体排变形监测系统是实现内河航道智能化的重要举措。针对软体排变形监测系统的复杂性,从硬件与软件系统构成入手,提出了软体排变形监测系统框架包括变形监测、数据可视化及变形分析三部分,利用分布式光纤、渗压计及柔性位移计进行多源监测,并构建了基于多源监测数据的变形交叉验证与识别方法,将处理后的监测数据载入基于LabVIEW和Matlab混合编程的变形分析系统,实现了多源监测的展示、分析与变形识别。研究结果可为内河航道整治建筑物服役状态的监测、预警及系统开发提供参考。

光纤传感测量软体排变形应变传递效率研究

软体排与传感光纤之间的应变传递效率是应用光纤传感技术监测软体排变形的关键。本文旨在探讨软体排变形时,排体与传感光纤之间的应变传递效率及其对测量准确性的影响。通过理论分析与试验研究表明,在线性拉伸条件下,应变能够高效地从排体传递至光纤,低传递效率线以下的区域主要位于传感光纤的边缘;而在弯曲变形条件下,变形测量误差与相对定点间距R呈线性相关,R=1.2时测量平均误差在-4%以内,而R=2.4~4.8时测量误差范围在-15%~-30%之间。研究成果可为河工模型试验测量技术以及光纤传感监测排体变形的现场应用提供参考。

水下软体排护底铺设关键技术的应用研究

为探索可行、高效的水下软体排护底铺设施工技术,以某深水航道整治工程为背景,提出数片混凝土联锁片同时起吊安装、超短基线软体排水下定位探测的施工技术,并对各项技术在航道整治中应用的要点展开分析探讨。结果表明,以上技术的创新性应用,较好克服了传统水下软体排铺设技术低效率、低精度等问题,实现了航道底部软体排动态精准定位铺排以及搭接效果、平整度等的精准检测,具有广阔的应用前景。

单向格栅软体排施工设计及应用

为适应河道整治工程施工技术的不断发展,文章围绕单向格栅软体排施工工艺进行探索,研究将铰链排铺排船应用到单向格栅软体排施工中,并设计适应单向格栅软体排施工的装备及施工工艺,涉及拉排装置设计、铺排船定位、软体排拼装等。结果表明:形成新型排首固定,铺排设备简化的软体排施工工艺,在南京梅子洲岸段进行试验性实践应用,试验结果良好。研究结果为相关河道整治工程提供借鉴。

超深超长软体排的加工与铺设

某航道工程是贯彻落实关于加快长江等内河水运发展国家战略的重点工程。该工程软体排护底177.4万m^(2),其中砂肋软体排18.1万m^(2),联锁块余排159.3万m^(2)。加工并成功加工并铺设的超深超长软体排,最长软体排642.6米,对类似施工具有一定的指导意义。

“X”型水下软体排的受力分析与计算在输水渠道工程中的应用

结合“X”型水下软体排在引江济淮项目护岸及护底工程中的施工工艺,排头连接、沉排排布等设计结构,设计采用平顺护岸形式,对“X”型水下软体排护坡及护底进行精准计算,数据结果可为相关工程提供参考。

大榭港区围海造陆工程软体排施工技术

针对大榭港区围堤工程施工特点,对排体适应性、布排结构及充灌砂量进行分析。改进了不同水位区排体和砂被的加筋处理技术,系统分析了深水位区、浅水位区及潮间带软体排铺排施工技术及改进措施。围堤水平位移和沉降监测表明,软体排整体性好,抗滑移强,土体沉降均匀,效果良好。

强潮河口丁坝坝头砂肋软体排护底稳定性试验研究

通过对土工织物软体排护底应用情况以及钱塘江河口潮流特征的分析,认为丁坝坝头砂肋软体排铺设后的稳定性好坏是护底成败的关键。利用长35m、宽4.3m的水槽,对砂肋软体排在不同压载厚度条件下进行不同行近流速、不同坝长、不同水深的多组次室内试验研究,得到砂肋软体排的稳定性主要与压载的块石层厚度有关,铺设在丁坝坝头的砂肋软体排临界块石压载稳定厚度与行近流速、丁坝长度以及水深等因子有关,采用相关因子多元回归分析得到丁坝坝头砂肋软体排临界稳定的压载厚度经验公式,可指导现场施工实践。

河口软体排护岸工程的锚固结构

如何在岸滩上建筑排体的锚固结构,是河口排体护岸工程的技术关键。由T型锚桩、枯水平台为主要构件的新型锚固结构,是将固排力分散到各个锚桩上,使排体能在淤泥软基上满足稳定条件。由于各主要构件都进行预制,只需到现场拼装焊接并浇筑少量的混凝土,缩短了现场的施工时间,提高了工效。

系混凝土块压载体软体排受力特性研究

针对长江水深流急的特点,考虑铺设过程中动水压力对软体排受力的影响,对系混凝土块压载体软体排在沉放过程中的受力情况进行分析。建立了采用各种铺排方式时软体排受力计算公式,并将计算结果与现场测试结果进行了对比。结果显示：理论计算与现场测量结果吻合较好,相对误差仅为4%左右。

软体排与扭双工字透水框架结构潜堤下游联合护底试验研究

为充分利用软体排与扭双工字透水框架的各自结构护底优势、减少工程投资,通过水槽试验研究了潜堤下游两者联合护底的水动力特性、防护效果及适用部位、布置方式等关键技术问题。结果表明坝脚附近出现下沉水流、堤坝后存在横轴环流;框架群可有效减缓水平向滩面水流,但无法消减越堤的竖向水流,框架不能直接抛投于堤脚或坝脚处,应抛投于软体排的下排边;排边框架抛投宽度以20 m左右(5 m搭接)为宜,框架抛投密度以2个m2时效果最佳;成果可为工程设计提供技术参考。

土工格栅石垫及软体排在长江防洪堤中的应用

为促进新材料、新工艺的推广使用,在荆江防洪工程中,采用了土工格栅石垫护坡和混凝土软体排护脚,两种工艺的使用,在长江防洪工程实践中尚属首例。为总结经验,全面掌握两种工艺在大江大河中的防护效果,在介绍其设计和施工情况的基础上,结合水槽试验成果,对两种工艺在大江大河中的防护综合效果和适用条件进行了探讨。结果表明:土工格栅石垫护坡的整体性和柔动性使其适应坡面变形能力强,渗透性好,有利于植物生长,生态效果好,符合"建设健康长江,促进人水和谐"的治江理念;混凝土软体排护脚既具有整体性和柔性,能适应一定河床变形,又具有反滤防冲、造价较低、施工技术成熟等优点,缺点是需专用施工船沉放,不适宜复杂地形、已有块石岸段和港口码头江岸的防护。

复杂工况条件下砂被、通长袋和软体排施工方法的改进

结合宁波大榭招商国际集装箱码头围堤造陆工程,介绍在不同水深的复杂工况条件下砂被、通长袋及软体排的材料结构设计和施工工艺;与传统的施工方法对比,对船机设备、施工工艺等方面进行了改进,以达到提高施工效率,保证质量的效果。

混凝土联锁块软体排压载块抗水流掀动稳定性研究

通过稳定性物模、Fluent二维数模、受力测试等手段,研究和分析纯流条件下4种常用混凝土联锁块护底软体排压载块的稳定性、失稳过程、失稳临界流速,以及水深和压载部位(排边缘、搭接处、中间部位)等因素对压载块稳定性的影响。根据研究结果对现行规范公式提出了水深、结构尺寸及压载部位等因素的修正。在此基础上,提出了3种新型压载块结构形式,并与常用压载块进行了比较。结果表明,3种新型压载块稳定性均好于现用的4种压载块。

软体排护滩带的护滩效果研究

长江中下游心滩河段水沙运动规律较为复杂,碍航问题也较为突出。为了改变这种现状,可采用护心滩建筑物对心滩进行守护,以达到恢复和改善航道条件的目的。以长江中游典型碍航心滩河段——沙市三八滩河段为原型,进行了心滩采用软体排护滩带守护的概化模型试验,结合理论分析,详细论述了软体排护滩前后心滩和河床的冲刷变化规律以及软体排护滩带对汊道分流分沙比的影响。给出了水流挟沙力和动床阻力在心滩河段汊道及滩上的沿程变化规律。对心滩守护前后的水流挟沙力和动床阻力进行了对比分析,并对软体排护滩的整体效果进行了总结。

高浊度河口复杂条件下护底软体排检测技术探讨

对于受冲刷的河口整治建筑物,检测其原有软体排余排的变形情况及现有位置,对确定整治建筑物结构的安全稳定,乃至于确保整治效果有着重要的作用。以长江口新浏河沙护滩浅堤工程护底软体排检测为例,通过方案设计和现场检验,得出高浊度河口复杂条件下护底软体排监测技术方案,为开展后续工作提供了较为准确的依据,在满足工程需要的同时,也为解决类似问题提供了借鉴。

基于集中质量法的软体排受力和构型分析

首次将一种基于集中质量法的力学模型用于分析计算软体排沉排受力和构型。该力学模型解决了不均匀质量、可拉伸软体排排体的构型和拉力分布的分析计算问题,并能考虑实际河流环境中水流的作用力。实例计算结果的讨论以及与悬链线理论解进行对比可知基于集中质量法的力学模型更适用于实际河流环境下的软体排排体的受力分析。

混凝土铰链联锁软体排在闸坝消能中的应用

混凝土铰链联锁软体排整体性好,是适应沉降位移变形的柔性结构,为闸坝消能工护坦及海漫较适宜采用的新型结构形式,介绍了混凝土铰链联锁软体排的结构形式、结构稳定校核方法、锚固方式及工程实例。

淮北大堤护岸软体排与岸坡土界面摩擦特性试验研究

结合国家治淮骨干工程建设项目,将复合土工织物软体排护岸技术应用于淮北大堤加固工程某河段崩岸治理。通过室内试验和现场模拟试验研究,确定软体排排布与沙性淤泥质土界面之间的摩擦系数,为淮北大堤崩岸治理工程提供可靠的设计参数。同时,为软体排护岸技术的推广应用积累了经验,为《土工合成材料应用技术规范》(GB 50290—98)的修订完善提供了成功的工程实例。