带翼排桩式防波堤水动力特性研究

带翼排桩式防波堤能够有效沟通港池内外水体、维护水域环境,是一种环境友好型防波堤结构,在海岸工程领域有广阔的应用前景。采用模型试验与数值模拟方法,开展带翼排桩式防波堤的水动力特性研究。通过实验室水槽模型试验,分析翼板宽度Bw与翼板入水深度Hw对防波堤透反射系数及耗散系数的影响,同时基于大涡模拟(LES)建立数值波浪水槽,讨论规则波与防波堤相互作用过程中的桩周涡流、射流场演化过程。结果表明,不同的翼板宽度、入水深度设置会对防波堤透反射系数产生影响,且不同波长的规则波受翼板影响会呈现出不同的耗散结果;带翼排桩能够有效扰乱规则波的流场,形成不同形态的涡流,耗散波浪能量;当翼板入水深度较大时,翼下射流沿桩底水平发展,且强度大、控制距离远,该射流或成为桩底附近泥沙运动的重要动力。

密排桩式堤波浪透射系数数值研究

采用VOF(流体体积函数)方法进行液面捕捉,通过推板造波法模拟波浪产生,建立数值波浪水槽,研究密排桩式堤波浪透射系数与各影响因素关系,分析桩径、桩间净距、透空率、相对干舷高度、波陡等因素对波浪透射系数的影响,并结合数值模拟和物理模型试验结果建立密排桩式堤波浪透射系数计算公式。结果表明,密排桩式堤波浪透射系数随桩径增加先快速后缓慢减小,随桩间净距和透空率增加先快速后缓慢增大;干舷淹没情况下,透射系数随淹没程度的增大而增大并趋于平稳,非淹没状态下,透射系数随干舷距离水面高差的增大先增后趋稳;波陡对波浪透射系数没有显著影响。

钱塘江排桩式丁坝在涌潮作用下的受力分析

排桩式丁坝是一种新型的水工结构,利用弹性地基梁法和自编的有限元程序计算分析了涌潮作用下的钱塘江排桩式丁坝的内力,研究分析了排桩式丁坝在涌潮作用下的受力机理。前排桩和后排桩的受荷模型不同、刚度不同,导致其桩身内力不同。理论计算和现场测试结果的对比表明,可参考基坑围护工程中的排桩设计理论指导钱塘江排桩式丁坝的设计,并建议采用假定条件较少的有限元法计算分析,使结果更加科学合理,符合实际情况。

涌潮冲击排桩式丁坝的三维数值模拟

为了得到涌潮冲击丁坝过程中流场、自由液面及压力的变化规律,建立涌潮冲击排桩式丁坝的三维数值模型,采用有限体积法对控制方程进行离散,利用压力隐式算子分割法(PISO)求解雷诺时均方程和RNGκ-ε紊流模型,应用体积函数(VOF)法追踪自由表面,计算结果与水槽试验吻合较好,并得出如下结论:(1)涌潮冲击丁坝时产生壅水、翻越、绕流等现象,丁坝排桩附近流线密集,水速变化快,坝头背水面产生涡流;(2)丁坝迎水面压力在坝根和坝脚处较大,其最大值随潮高、初始水深的增加都线性增大,并在透水率增加时降幅变大;(3)前排桩两侧压力差在坝头和初始水面处较大,并在水面上、下都线性减小,其最大值在潮高增加时增幅变大,在透水率增加时降幅变大,并且在不同初始水深下变化不大.后排桩两侧压力差在坝头和坝顶处较大.

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.

不规则波作用下排桩式透空堤透浪系数试验研究

排桩式透空堤是一种新型的防波堤形式,通过三维的波浪物理模型试验,分析了不规则波作用下相对入射波高、相对波长、相对堤宽、不同波向以及桩间肋板等因素对排桩式透空堤透浪系数的影响规律。试验结果表明:透浪系数会随着相对入射波高和相对堤宽的增大而减小,随着相对波长的增大而增大;与正向波相比,波浪斜向入射时的透浪系数较大。此外,与桩间不带肋板的排桩式透空堤相比,带桩间肋板的排桩式透空堤具有更明显的消浪效应,对于透浪系数的衰减率在10%~60%之间。当排桩式防波堤主要受正向来浪作用时,整体物理模型值与整体数值模拟值和断面物理模型值的误差较小;然而,当排桩式防波堤受斜向来浪作用较为明显时,整体数值模型值和断面物理模型值与整体物理模型值之间存在不可忽视的误差,此时应该配套进行整体物理模型试验来进一步确定结构设计参数。

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.

小间距大直径PHC管桩在排桩式结构码头中的应用

以潍坊渔港码头工程为实例,分析小间距、大直径桩基结构施工的难点,总结其在排桩式结构码头中的施工质量控制要点,阐述该类结构形式的防渗关键技术,为类似工程提供借鉴。

钱塘江强潮区排桩式丁坝设计探讨

排桩式丁坝是继传统堆石丁坝之后的一种新型丁坝。从传统堆石丁坝的设计特点的论述到基础深、耐久性好的排桩式丁坝的提出,并对排桩式丁坝的计算条件和计算方法作了深入探讨分析,并推荐一种设计排桩式丁坝的计算方法。

排桩式挡土墙设计浅析

介绍了上海某河道工程排桩式挡土墙的设计情况,并着重阐述了减小排桩式挡土墙墙顶位移的一系列工程措施,对类似工程的设计具有一定的借鉴意义。

排桩式挡墙在市政工程中的应用

以右外大街工程为背景,从支护形式的选用、设计、稳定性验算以及施工步序等方面阐述了排桩式挡墙在市政工程中的应用,为同类工程设计提供了参考和经验。

浅谈排桩式支护挡墙设计

排桩支护设计原则是力求达到安全和经济的和谐统一,同时贯彻支护"动态设计、信息施工"的原则,尽量作到设计合理,施工方便。本文根据实际案例介绍了漳州某工程排桩式挡土墙的设计情况,并重点探讨了如何确保边坡开挖时站房安全的一系列工程措施,对类似工程的设计具有一定的借鉴意义。

排桩式地下连续墙技术的拓展

排桩式地下连续墙技术，采用钻孔灌注桩及相应配套技术，已发展成为软土地层深基坑开挖的支挡结构一项重要手段。结合施工实践，论述了排桩桩型结构设计、配套技术的发展、施工技术与质量控制等方面的问题。

排桩式桥台设计及工程应用

城市桥梁常用的桥台型式有重力式桥台、轻型桥台、肋板式桥台等,这些常用的桥台均需大开挖,影响范围大,建设工期长,排桩式桥台正好能弥补传统常用桥台的这些缺点,介绍了排桩式桥台的构造及计算过程,结合某桥梁工程应用实例,经过2年通车运营,应用效果良好,值得在城市新建及改造桥梁工程中应用与推广。

组合式密排桩基防波堤透浪特性研究

针对新型组合式密排桩基防波堤的透浪特性问题,基于现有密排桩基防波堤研究成果,通过物理模型试验,开展此新型结构透浪特性的多因素分析研究,并在试验结果的基础上,拟合出组合式密排桩基防波堤透浪系数的计算公式。结果表明,增设桩间肋板和桩后插板等组合式措施对减少透浪系数均有影响,其中增设桩间肋板对于相对桩间距小的密排桩基结构效果甚为明显。

全套管咬合式排桩在深基坑工程的应用

基于龙口LNG工程案例,阐述了全套管钻进咬合式排桩的施工方法,其施工工艺采用全回转套管360度钻进,具有扭矩较大、旋转速度慢、垂直度精度高、安全性能好、截水性能好、基坑变形小等特点。通过对监测数据分析,得出了在此工艺施工情况下,既能起到支护作用,又能发挥良好止水效果的结论。

复杂环境中咬合式排桩保护性施工技术——以福州北站南广场综合改造工程为例

紧临重要建筑的咬合式排桩施工对于沉降及变形控制要求高,单一采用旋挖钻机或全套管全回转钻机无法解决在复杂环境中保护性施工的难题。以福州北站南广场综合改造工程中间及东侧地块为例,提出全套管全回转钻机与旋挖钻机组合法施工的方法,并采用自动化监测技术辅助施工。工程实践表明,通过全套管全回转钻机与旋挖钻机组合及自动监测技术的应用,可以减小施工对周边的扰动,提升监测数据时效性,同时缩短工期,确保成桩质量,可为类似保护性施工提供借鉴。

局部破坏对内撑式排桩支护基坑影响的模型试验

为降低实际工程基坑失稳事故发生率,通过室内模型试验研究了支撑失效、土体渗漏等局部破坏对内撑式排桩支护基坑的影响机理。试验结果表明:支撑轴力随基坑开挖加深而增大,靠近基坑中部的支撑轴力增量最大,坑角附近最小;支撑局部失效时,一部分荷载通过围檩传递到邻近支撑,另一部分荷载转换为支护结构的位移协调。当支撑全部失效后,支护结构整体刚度降低,支护体系变为悬臂排桩支护,支护桩位移、弯矩及坑外土体沉降量较支撑全部失效前明显增大;桩后局部土体发生渗漏时,土体迅速垮塌流进坑底形成土堆,同时坑外产生大范围的塌陷区,对周边环境及施工影响较大。

深基坑支撑式排桩支护结构施工技术探讨

当前,建筑行业发展迅速,建筑规模日益扩大,建筑高度和深度也不断增加,超高层建筑、地下室工程等成为行业主流施工项目。受场地紧凑等客观条件的影响,深基坑开挖作业难度不断增加,安全问题受到高度关注。深基坑开挖需要利用支护技术,支护技术应用是否合理决定施工安全及质量。在深基坑阶段,通常选择支撑式排桩支护结构。文章简要分析了此类结构的特点、应用优势及不足,结合建筑工程案例,探讨了深基坑支护工程内撑式排桩支护结构施工技术应用流程,期待为同类工程建设提供参考。