三维激光扫描技术在宽肩台抛石堤稳定性试验中的应用

三维激光扫描技术主要应用于地形测绘、建筑物建模以及文物修复等,为了拓展这项技术在物理模型试验上的应用,利用Trimble CX型三维激光扫描仪对宽肩台抛石堤物理模型整体形态进行测量,并联合使用Trimble realworks 9和GMT 5.4两款软件对扫描数据进行处理并成图。与相机照片相比,三维激光扫描技术具有操作更便捷、精度更高、可视化效果更突出等特点,在物理模型上能够取代部分传统测量仪器的功能。试验前后扫描结果显示,宽肩台抛石堤在波浪作用下会发生明显变形,但最终会形成动态稳定的S形剖面形态。

宽肩台式抛石防波堤稳定性的试验研究

宽肩台式无人工护面块体的抛石防波堤是一种新型结构的斜坡堤，它是靠在波浪长期作用下最终形成的动力平衡断面来防浪的。大连北良粮食中转港系世界银行贷款建设的项目，该港的防波堤采用了宽肩台式结构，这在我国尚属首例。本文为该港宽肩台式防波堤设计方案稳定性的试验研究成果。文中详细阐述了宽肩台式防波堤在不规则波及规则波作用下冲刷剖面的演变过程及其在设计条件下最终形成的动力平衡断面。该项研究除通过试验选择了满足设计要求的初始断面设计方案外，还对宽肩台式防波堤稳定性的试验方法、试验程序等进行了探讨，并取得了一些初步成果。

青岛造船厂宽肩台式防波堤稳定性试验研究

通过对青岛造船厂宽肩台式防波堤在不规则波作用下的断面试验研究,详细阐述了防波堤冲刷剖面的演变过程及其在设计条件下最终形成的动力平衡断面,并对初步设计方案进行了优化,得到了满足设计和使用要求的宽肩台式防波堤结构断面型式,可为防波堤结构设计提供参考。

宽肩台防波堤稳定性研究

通过对宽肩台式防波堤的机理分析,并结合水工物理模型试验的研究,详细阐述并归纳了块石级配、肩台宽度随波浪变化的规律性;对宽肩台式斜坡堤的稳定性开展研究,寻求稳定的最终断面结构形式,取得初步成果。研究成果将为今后宽肩台式防波堤合理设计及计算提供可靠技术支持。

复杂型宽肩台堆石防波堤破坏机制试验研究

采用断面物理模型试验对不同护面重量、不同级配的宽肩台堆石防波堤进行试验,研究影响该类型防波堤断面稳定性的主要因素,对于断面破坏结果采用3种不同方法进行描述,对不同方法的合理性加以阐述。试验结果表明,护面块石的形状、重量和级配是影响护面稳定性的决定性因素,采用等效冲刷宽度和平均冲刷宽度更能准确描述护面破坏程度。

宽肩台防波堤稳定性数值模拟方法研究

宽肩台堆石堤是海岸工程中的一种海堤形式,其以结构简单、施工快捷、布局灵活和造价经济的特点在工程中得到了广泛应用。宽肩台防波堤以堆积块石为主体,在海区波浪作用下达到稳定的堆积结构。进行宽肩台式防波堤稳定性的研究是设计宽肩台防波堤的重要基础。介绍了波浪水槽的光滑粒子动力学(SPH)理论和建立方法,验证了造波结果。提出了一种块石单元法(GEM)模式,以块石单元为独立刚体来模拟宽肩台防波堤上的块石在波浪作用下的受力状态和运动过程。建立了一种垂向二维光滑粒子动力学方法SPH与GEM耦合的波浪和块石模型,采用SPH与GEM相结合,对防波堤堆石孔隙外部的波浪运动和内部的孔隙环流进行模拟计算,并根据Forchheimer公式确定孔隙内部的压力。用SPH方法模拟堆石堤外部流场的波浪破碎压力,用孔隙环流模拟堆石堤内部的孔隙压力。使用耦合模式模拟了宽肩台防波堤孔隙流场,验证了孔隙压力分布。模拟了波浪作用于块石和块石对波浪动力响应过程,给出了静态平衡到动态平衡的流固场变化,模拟结果与物理模型试验结果基本一致。耦合模型的建立为宽肩台堆石堤的稳定性研究提供了理论依据,同时也为同类型工程研究提供了新思路。

一种宽肩台护岸的应用研究

宽肩台防波堤、护岸理论提出已久,但国内应用的案例很少,可参考的理论研究也不多。文中参考国外关于宽肩台设计标准、规范、指南,结合国内的规范,通过对肩台宽度、肩台顶高程、外坡护面块石大小、坡度以及堤顶越浪量等参数的确定,设计、施工了宽肩台护岸,为其他类似工程设计提供参考。

宽肩台防波堤稳定性三维物理模型试验研究

通过开展三维物理模型试验,对宽肩台防波堤堤身稳定性进行了研究。研究了强浪向和其他不同方向波浪作用下,不同水位往复循环后防波堤堤身动态平衡形态的形成规律。试验考虑了浪向的不同对防波堤护面块石、肩台块石和护底块石物质输移的影响,验证了相关规范中关于斜坡堤护面块石重量确定的合理性。试验结果表明,斜向浪作用下宽肩台防波堤的护底块石除了发生断面内的物质输移外,在防波堤轴向也存在明显的物质输移;低水位情况下主要发生护底块石的冲刷,而高水位情况下则主要是堤顶附近区域护面块石和肩台块石发生原位置滚动;增大堤顶区域的护面块石厚度可改善其稳定性;斜向浪作用下,堤身护底宽度损失沿堤轴向分布并不均匀。

斜向波作用宽肩台式防波堤稳定性试验研究

宽肩台式抛石防波堤对于石料来源丰富的地区是一种比较经济的结构型式。它是依靠波浪长期作用下最终形成的动力平衡断面来进行防浪的。我国的宽肩台式抛石防波堤建设较少,对其开展的研究也较少,目前主要是通过波浪断面物理模型试验来研究其稳定性,对于斜向波作用下的三维稳定性文献报道很少。文章以某宽肩台式防波堤工程为实例,通过三维波浪物理模型试验研究了斜向波作用下宽肩台式防波堤的稳定性,得到了工程稳定的宽肩台断面结构和优化结构平面布置。并从宽肩台坡面块石的运动形态以及最终形成的动力平衡剖面对斜向波和正向波作用宽肩台防波堤的结果进行了对比分析。

宽肩台斜坡堤堤头稳定性试验研究

文章通过三维模型试验研究斜向波浪作用下宽肩台斜坡堤堤头护面和护底的稳定性,针对堤头护面块石和护底块石等不同优化方案,对比了块石稳定重量和利用《防波堤与护岸设计规范》中宽肩台斜坡堤护面块石重量公式所得计算结果。试验结果表明:斜向浪作用下,以堤头端点为圆心,高水位情况下护底块石主要沿径向推移至肩台,而低水位情况下则沿环向往堤头两侧发生输移;宽肩台斜坡堤堤头护面块石的S形动态稳定剖面特征随着块石重量的增加而减弱,堤头护面块石所需稳定重量一般为堤身块石的1.6~3.1倍;相比断面试验,三维试验能够反映斜向浪作用下堤头的空间形态变化规律。

涌浪作用下宽肩台式斜坡堤的试验研究

本文以某一典型宽肩台式斜坡堤断面为研究对象,设计试验并创新性地应用KINECT 3D扫描仪并结合Goda两点法及修正中值粒径等方法,探究了涌浪作用下宽肩台式斜坡堤的稳定性、越浪量及其透、反射特征。

人工块体护面防波堤与宽肩台防波堤对比

斜坡式抛石防波堤的护面结构,是防波堤结构设计中至关重要的部分。通过对福建某防波堤护面块体的研究,将人工块体护面的斜坡堤与宽肩台斜坡堤进行分析对比,并通过物理模型试验验证,得出两种不同结构形式在掩护效果、护面稳定性、石料用量、工程造价等方面的不同特点和差异性,对类似防波堤工程护面结构选型具有参考价值。

宽肩台斜坡式防波堤设计

对宽肩台式斜坡堤的特点和设计中的主要问题,诸如堤身断面尺度,外坡块石重量和允许越浪时内坡块石重量的确定、动态平衡坡面形状、堤头型式以及质量控制要点等进行全面论述。

宽肩台斜坡堤的应用与局限性

论述宽肩台式斜坡堤的优点与其在实际应用中的局限性。

祥芝海堤宽肩台护岸边坡施工技术

石狮祥芝海堤大堡段终点侧0.2 km海堤采用宽肩台护岸结构,在临海侧潮水位变动部位边坡采用长形大块石理砌码坡,工艺简单,成本低廉,在有可靠的石料来源前提下,具有一定的推广价值。该文对此施工方法和施工要点进行总结,供相似工程参考。

防波堤技术的新进展

综述第２６届国际海岸工程会议（ＩＣＣＥ’９８）上发表的有关防波堤技术的新进展。内容包括单层块石护面的稳定性、ＣＯＲＥ－ＬＯＣ块体的应用、宽肩台堤的设计、开孔直墙堤以及斜向波浪对斜坡堤和直墙堤的作用等。