强浪海域埋入式护底对防波堤稳定性的影响分析

海南岛东南海岸台风频繁,近岸波浪极限波高可达10 m,建港条件恶劣。防波堤的结构安全成为在该海域建港的关键难题。基于南海应急抢险打捞保障基地工程对斜坡式防波堤稳定性进行研究,通过建立三维波浪整体物理模型对防波堤不同形式的护面及护底块体进行稳定性试验。结果表明:在该强浪海域,防波堤护底的稳定直接影响护面的稳定。通过加大护底块石质量以达到稳定的效果不佳,而通过采用埋入式护底的结构形式可有效提高稳定的同时有利于减小护底块石的质量,进而达到防波堤护面结构稳定的要求,一定程度上节省了工程投资。

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。

大型龙口双层护底结构设计关键技术研究

大型龙口因水流流速大、流态复杂、基础土体易发生冲刷等原因,其护底保护对于顺利合龙起着关键作用。本文提出一种新型双层错缝搭接组合排护底技术,下层铺设砂肋软体排防止水流掀动,上层铺设砼联锁片软体排起到保土作用,形成上下两层软体排错缝搭接的保守护底结构。数值模拟和力学计算结果表明,与传统的单层砼排/单层砂肋排相比,双层组合排在水流作用下能够保持更高的稳定性,临界抗掀流速可达单层排的1.5倍。横沙八期工程应用效果表明,在合龙过程中双层组合排护底结构均保持完整,对滩面起到了很好的防护作用,有效提升了大型龙口施工的抗风险能力。

长江流域码头工程水下混凝土联锁护底块拆除施工技术研究与应用

一般而言,高桩码头基础采用管桩型式(PHC桩、钢管桩等),施工方法一般为打桩船施打沉放。因长江流域的江底普遍设置有混凝土联锁护底块而影响到管桩的施工,在落实环境保护和水土保持的前提下,对水下混凝土联锁护底块进行拆除即成为码头工程桩基础施工的重难点问题。结合长江流域的实际情况,阐述了如何通过优化水下混凝土联锁护底块拆除工艺,提出了一种快速、便捷拆除混凝土联锁护底块的施工方法,其可有效提高施工质量,简化施工工序,加快施工效率,同时亦可降低对水体的扰动,对环境保护和水土保持具有积极作用。所取得的经验可为其他类似工程项目提供参考。

基于尼龙网兜抛石的护底施工技术

随着水运行业的深入发展,抛石结构广泛运用于稳定河道的护岸工程中。对于河道护底结构,尼龙网兜抛石在水下施工中,相比较传统的散石抛石展现出施工更为安全、质量较好控制以及抗冲性较好的优势。本研究基于安徽省长江芜湖河段整治工程,将水下尼龙网兜抛石技术运用于其护底工程,并对其施工工艺原理进行了深入研究,总结了其施工工艺流程及施工质量控制关键要点,可为其他相似河道的抛石护底工程提供理论支撑与工艺借鉴。

航道潜坝护底的顺水沉排施工技术

案例航道治理工程在潜坝护底治理中,应用软体排顺水沉排施工工艺。软体排是在应用土工布处理工程软基的技术基础上发展而来的一种水工潜坝护底保护技术。梳理介绍该排体结构和材料参数,并从程控作业船、沉排操作、技术监测、安全预案等4个方面,介绍该顺水沉排施工工艺要点。沉排质量检测和水下摄像检测显示,该工艺下的沉排效果符合理论预期,搭接区混凝土块压载系结完好。

钱塘江河口闻家堰段护底抛石研究

利用水槽试验结合工程现场观测对不同条件下单颗粒及混合石料的漂移、分选、抗冲等情况进行了对比 ,提出了较好的抛投方法及既有利于海塘稳定又节约投资的护底形式 ,取得了巨大的社会效益和经济效益 ;同时导得动水中单颗粒抛石落距的计算公式及船抛石料床面分布面积与船体开口面积、石料中值粒径、水流佛汝德数等之间的经验关系 ,可供进一步深入的理论研究和工程施工参考运用。

挑跌流护底或不护底水垫塘控制标准研究

本文使用锦屏一级、溪洛渡、糯扎渡三个大型工程的水垫塘1∶100水弹性块体模拟底板的水工模型研究了块体失稳条件。并采用专门设计的测试块体承受脉动上举力装置,测试了块体具有一定抗力条件的受力过程。进行了回归分析,给出了一定抗力条件下的安全水深,或一定水深条件下所需抗力(板重力和加锚固)大小的公式。本文对护底或护坡不护底的水垫塘塘底破坏性分析都有参考意义。

糯扎渡水电站水垫塘护坡不护底试验研究

通过水工模型试验,对糯扎渡水电站溢洪道水垫塘护坡不护底方案进行了可行性研究。在水垫塘平底板(护底)情况下,根据测试出的时均压力、脉动压力和上举力分布分析了底板及边坡的稳定性,以及可能破坏的范围;在水垫塘护坡不护底情况下,研究了各泄洪工况下水垫塘底部及坡脚的冲(淘)刷形态,最大冲(淘)刷深度;在此基础上,分析了水垫塘坡脚淘刷原因,提出了水垫塘的优化布置体型,即扩宽水垫塘并加设护坡台板。试验结果表明,优化后的水垫塘采用护坡不护底方案是可行的。

小湾工程护坡不护底水垫塘的试验研究

对小湾工程高水头、大流量坝身泄洪条件下，护坡不护底水垫塘进行了系统地试验研究．在按基岩微弱风化界面铺设动床的情况下，水垫塘基岩冲刷试验表明，坝身泄洪的水垫塘控制工况是表、中孔联合泄洪的工况；在各种泄洪工况下，当基岩抗冲流速为 10～12 m／s 时，校核洪水下基岩冲刷平衡深度小于 15 m．改变二道坝高度的冲刷试验表明，二道坝高度能减少基岩冲刷平衡深度，但高度增加值和基岩冲刷平衡深度的减少值并不相等，适宜的二道坝高程为 1 004．00～1 008．00 m．改变水垫塘两岸边坡的冲刷试验表明，水垫塘底宽对基岩冲刷平衡深度的影响较大，坝身表、中孔单泄时，水垫塘底宽应大于挑流水舌横向重叠的宽度；表、中孔联合泄洪时，水垫塘底宽应大于水舌入水总宽度，否则基岩冲刷平衡深度急剧加深． 根据试验研究和分析提出了一种护坡不护底水垫塘的优化体型——勺型水垫塘，给出了体型尺寸和相应的试验结果．试验表明，小湾水电站水垫塘在现有泄洪布置和基岩抗冲流速 10～12 m／s 的前提下，采用护坡不护底的型式是可行的，如能实现，则将取得显著的经济效益．

淹没海滩护底混凝土联锁排稳定厚度公式研究

在介绍荷兰公式、水利部规范公式及半理论半经验公式的基础上,研究各公式的工作状态和失稳机理,同时对半理论半经验公式进行了合理简化。研究结果表明,三个公式的工作状态并不相同,对于常年淹没且处于破波水深范围内的海滩护底一类工程,半理论半经验公式较为合适;对于非淹没的斜坡护坡,荷兰或水利部公式较为适用。研究同时表明,当模数k位于0.88至1.00范围时,半理论半经验公式中理论系数β可以取最大值0.298,由此得到波浪作用下海滩护底工程混凝土联锁排稳定厚度的简化计算公式,与原公式相比,计算结果相近而且偏于安全。

葛洲坝枢纽下游河床护底结构型式比选试验

葛洲坝下游河床冲刷下切及枯水位下降,为保护河床和遏制枯水位下降,拟采用河床护底加糙措施.通过混凝土系结块软体排、散抛石块、散抛土工织物充填袋3种河床护底结构型式试验,经水文泥沙原型观测结合理论分析,揭示了3种结构型式的稳定性及护底效果.试验表明,混凝土系结块软体排具有较好的护底作用.

护岸不护底水垫塘底板冲刷特性试验研究

针对乌东德水电站下游水垫深厚的特点,坝后水垫塘拟采用护岸不护底布置型式。通过1∶100水工整体模型试验,观测分析了坝后水垫塘底板基岩的冲刷特性。不同型式泄水孔对底板冲刷影响的比较研究表明:在边表孔挑角、中间表孔俯角的布置格局下,较大泄量工况时,底板基岩均受到不同程度的冲刷;表孔挑坎段增设齿坎不能有效减轻底板基岩的冲刷;在边表孔俯角、中间表孔挑角的布置下,底板基岩冲刷较轻微。

维持通航建筑物口门水深的护底加糙措施研究

提出护底加糙的壅水工程措施以解决通航建筑物水深不足。通过对其论证分析发现,加糙效果与加糙材料粒径直接相关,同时粒径的选取应综合考虑自身稳定性、水位壅高效果、比降和局部流速变化,避免造成新的碍航问题。在此基础上,针对三峡建库后葛洲坝船闸可能出现的水深不足情况,通过理论分析以及数值模拟,比较了不同加糙方案的壅水效果。该措施还具有设置或拆卸的灵活性,工程风险小等优点。

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。

河床护底工程水槽试验

通过不同的护底形式和结构方式对水流影响进行研究,比较不同形式和结构方式的优劣,寻找出经济合理的护底方案。

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。

海岸防护中护底块石稳定重量的确定

在分析规范中护底抛石稳定重量与堤前最大波浪底流速关系的基础上,从波浪理论出发,探讨了不同波浪理论所确定的堤前最大波浪底流速的异同点,同时借助于稳定重量的波浪水槽试验结果来判断其合理性。研究结果表明,护底抛石的稳定重量与堤前最大波浪底流速的3次方成正比,在确定流速的三种方法中,微幅波及斯托克斯二阶波所得到的堤前最大波浪底流速基本相同,且明显小于椭圆余弦波的结果。结合试验可知,椭圆余弦波理论用于指导抛石护底稳定重量的设计较为合理,而微幅波理论及斯托克斯二阶波理论的结果偏小,不利于工程安全。

护底余排作用下潜坝下游局部冲刷深度计算研究

潜坝下游冲刷主要由于越堤水流在堤后形成强紊动涡旋水流,并淘刷床面引起。冲刷坑最大深度与坝高、水深以及护底余排宽密切相关。根据水槽试验结果,分析了不同影响因素下潜坝下游的冲刷变化,并提出了考虑护底余排作用下的潜坝坝身下游最大冲刷深度计算式。结合长江下游黑沙洲水道航道整治工程中护底余排作用下潜坝的实际冲刷深度资料,对文章研究中提出的冲刷深度计算式进行了验证。验证结果表明:在考虑余排宽度的条件下,按照该公式计算得到的局部冲刷深度与实测值基本一致。

模袋混凝土护坡技术在护底工程中的应用

近年来,模袋混凝土技术开始广泛应用于护坡工程,然而其在护底工程中的应用似乎很有限。为此,结合工程实例,详细介绍了模袋混凝土护坡技术在护底工程应用时的施工方法与注意事项,对相应工程有借鉴作用。