桩式丁坝护滩保塘效果研究

钱塘江涌潮在低潮位时的大流速具有很大的挟沙能力,会淘刷海塘基础前的近塘滩地,降低海塘建筑物的稳定性,甚至损毁堤塘.护塘低丁坝群可改变涌潮传播规律,分散涌潮对建筑物的作用力,从而减轻近塘滩地淘刷,提高海塘的整体和局部稳定性.传统的堆石丁坝由于基础较浅,且以散抛块石为基础,处低潮位时在涌潮动力持续打击、猛烈震动作用下易招致丁坝损毁破坏.本文提出了一种新颖的丁坝型式,并从现场观测资料分析、实体模型试验和机理分析三个方面,分析桩式丁坝的护滩保塘效果,并从潮流过坝的水力特性角度,探究丁坝护塘的机理.与传统的堆石丁坝比较,桩式丁坝具有设计合理、施工简易、坝体内无内压力、便于维护检修等一系列优点.可广泛应用于各类河道整治、海塘保护等工程中.

涌潮河口桩式丁坝的护滩保塘效果分析

针对以散抛块石为材料的传统堆石丁坝基础较浅,处于低潮位上下时散抛块石在涌潮动力作用下往往出现冲散、滚失、沉落,招致丁坝损毁的情况。本文提出了一种桩式丁坝型式,该桩式丁坝除基础深、整体性好外,水上和水下部分的坝头,做成适合流势接近流线的体型,从而可改善邻近丁坝头的流场,减小滩地与近坝头河床的冲刷。本文通过现场观测,分析了桩式丁坝的护滩保塘效果,探究丁坝护滩保塘的机理。分析表明,桩式丁坝可减轻“兜潮”现象,能直接抵御最大涌潮动力的作用,有效地减弱涌潮对坝基的淘刷,削减坝头及丁坝上游侧的局部冲刷强度,较好地解决了丁坝坝身周围局部冲刷坑的问题,大大增强了坝身结构稳定性。与传统的堆石丁坝比较,桩式丁坝具有设计合理、施工简易、便于维护检修等特点,可在各类河道整治、海塘保护等工程中应用。

强潮河口桩式丁坝减冲促淤效果研究

钱塘江涌潮气势雄伟,世界闻名,但对海塘具有很大的破坏力。该文提出了一种新颖的丁坝型式———桩式丁坝,从现场观测资料对比、实体模型试验和机理分析三个方面,分析桩式丁坝的减冲促淤效果,探究丁坝护滩保塘的机理。与堆石丁坝比较,桩式丁坝具有设计合理、施工简易、坝体内无内压力、有效地减轻了局部冲刷、便于维护检修等一系列优点。桩式丁坝可广泛应用于各类河道整治、海塘保护等工程中。

饱和土中球形空腔稳态振动及其在基桩中的应用

利用Ｂｉｏｔ饱和土波动理论求解了饱和土中球形空腔内部受周期性动荷载作用下的动力响应，并分析了球形空腔表面排水条件和振动频率对位移和孔隙水压力的影响。利用上述结果分析了桩在稳态振动下桩端的刚度和阻尼。

双排桩丁坝在涌潮作用下的内力测试和分析

基于现场测试的成果,利用常数法、m法和编制的有限元程序对实际工况进行计算比较,研究分析了双排桩丁坝在涌潮作用下的受力机理。由于前排桩和后排桩的受荷模式不同、刚度不同,从而桩头弯矩不同。测试结果和理论分析表明,双排桩丁坝的桩体约束条件介于桩头自由和桩头固接之间,常数法和m法的计算都基于桩头完全固接的假设,其计算结果与实际情况相差较大,而有限元法计算假设较少,计算结果与实测值吻合较好。

钱塘江涌潮河段防洪堤工程地基处理

钱塘江杭州市城市防洪堤工程局部堤段采用抛石填江形式兴建。工程承受强水动力的作用及河床冲刷剧烈的影响,其基础抛填厚度大,地质条件复杂。经过采用基础强夯密实、地基土加筋、塑料排水板及防冲钢筋砼板桩等技术的综合处理,较好地解决了防洪堤的堤基冲刷、基础不均匀沉降、地基液化等难题。完工后该堤的实际沉降比设计计算值要小得多,且无明显的不均匀沉降。

涌潮冲击排桩式丁坝的数值模拟

为了研究钱塘江排桩式丁坝在涌潮作用下的受力机理,对涌潮冲击排桩式丁坝进行了数值模拟,采用标准κ-ε紊流模型和体积函数法(VOF)追踪自由水面的方法,得出了丁坝附近的流场分布和自由水面的位置,揭示了丁坝上的涌潮压力在时间和空间上的变化规律:(1)当涌潮冲击丁坝时,涌潮压力急剧增大,约2 s后涌潮压力达到最大值,之后,有一段下降的过程,随后出现较小幅度的振荡,最后涌潮压力趋于稳定,并且在垂直方向上各高程处的涌潮压力最大值基本出现在同一时刻;2)在潮前水位以上丁坝上的涌潮压力呈梯形分布,而在潮前水位以下丁坝上的涌潮压力随深度基本保持不变,呈矩形分布.

钱塘江涌潮区护岸工程的设计及研究

丁坝在江道整治及护岸工程中已有比较广泛的应用。丁坝的平面布置、结构型式与丁坝自身的稳定性及护岸效果密切相关。本文在对钱塘江涌潮区护岸丁坝的设计作了初步总结的基础上，指出了在丁坝结构上存在的一些问题，提出了相应的改进方案，并结合抢险修复工程，进行了现场原型试验。试验结果表明，本文提出的改进方案是切实可行的。

涌潮作用下桩式丁坝横向动力特性现场试验及数值分析

结合在钱塘江盐官河段对涌潮作用下桩式丁坝动力特性进行的现场测试,首次将有限差分法应用于求解桩式丁坝框架结构受涌潮瞬态荷载作用时的动力响应。其桩周土模型采用Winkler假定,应用有限差分法将桩式丁坝框架结构的各梁柱单元离散后联立起来,从而求得整个结构的动力响应。通过参数研究揭示了结构的形式、结构的刚度、土的剪切波速(即反映桩土相对刚度)对桩式丁坝框架结构横向振动的影响。通过与现场测试结果比较可知,理论计算值与实测值基本吻合,验证了该方法的精度和稳定性。该方法计算过程简单,克服了传统的静力法不能考虑结构的惯性力以及土的粘滞阻尼和动刚度的缺点,对工程实际具有一定的指导意义。

钱塘江排桩式丁坝设计

在分析传统堆石丁坝特点的基础上,提出了排桩式丁坝,并分析了其护塘功能、坝型选择、坝群布置、结构设计等关键问题.实际运行情况表明,排桩式丁坝能有效地减轻涌潮对近塘滩地的冲刷,大幅度减轻局部冲刷,提高丁坝的稳定性,在河口治理、护塘和促淤工程中具有广泛应用价值.

In-Situ Test and Numerical Analysis of Bore Pressure on Sheet-Pile Groin

An in-situ test of bore pressure on a sheet-pile groin is carried out to investigate the characteristics of the bore pressure of fide in the Qian-tang River. The histories of bore pressure and the rule of the distribution of bore pressure on the sheet-pile groin are obtained through the test, which shows that the bore pressure on the sheet-pile groin are varies with time and space. The peak value of bore pressure on sheet-pile groin at different heights occurs almost at the same time. vertical distribution of bore pressure on the sheet-pile groin is linear above the still water level. The maximum bore pressure on the sheet-pile groin occurs at the still water level. Then a numerical method is also used to further study the characteristics of bore pressure. The standard k - ε turbulence model and VOF （volume of fluid） method for surface tracking are used to simulate the bore against the sheet-pile groin. The numerical results show flow fields, the position of free surface and time history and spatial distribution of bore pressure on the sheet-pile groin. The numerical and test resuits show good agreement.