充填管袋填筑的原理与实践

阐述了充填管袋填筑的基本原理,包括充泥管袋的固结理论、管袋在波浪及水流作用下的稳定性理论。从国外和国内不同的充泥管袋型式,各自得出一些理论计算公式,并应用于实践。固结理论考虑充泥管袋固结过程中含水率的变化,结合单向固结理论,计算出充泥管袋高度的变化,进而得到平均固结度;采用静力平衡理论,对充泥管袋的稳定性进行理论分析,进而得到满足稳定的特征值,并得出一些结论。

充填管袋堤坝结构断面优化设计

采用现代设计理论研究充填管袋堤坝结构断面的优化设计问题。构建以充填管袋堤坝结构断面关键几何尺寸为设计变量,堤坝工程造价最低为目标函数,设计高水位、设计低水位以及水位骤降3种工况下的边坡稳定安全系数等为主要约束条件的结构优化设计数学模型,借助FLAC3D软件进行结构分析并验证其边坡稳定性,优化模型求解采用复合形法。实例计算结果显示:优化设计方案与原设计方案相比,堤坝结构工程造价降低22.7%,土工管袋抗拉强度达到临界约束,堤坝结构的受力和变形状态有所改善,优化调整效果明显且经济效益显著。

充填管袋堆积体应力-渗流耦合模型试验

为探讨充填管袋堤坝管袋堆积体渗透各向异性及应力-渗流耦合关系,采用室内大尺度应力-渗流耦合模型试验,研究了多个管袋搭接形成的堆积体采用不同布置方式时上覆应力对管袋堆积体渗透特性以及渗透各向异性的影响。结果表明:管袋间接缝是堆积体渗流的主要通道,管袋按接缝平行渗流方向布置时,堆积体渗透系数远大于垂直方向布置,且易发生渗透破坏;随上覆应力增加,管袋堆积体的渗透系数逐渐减小,渗透各向异性逐渐增强,但不同布置方式时上覆应力的增加对堆积体渗透性的影响程度不同。

波浪作用下充填管袋堤坝的稳定性试验研究

本试验研究了不同堤体坡比的充填管袋结构在不同模型水深、不同波陡波浪作用下的稳定性,得到了不同工况下管袋结构失稳的临界波高及失稳后各管袋层的位移状况。在波浪作用下沉箱位移计算公式的基础上,推导了波浪作用下充填管袋的位移计算公式,并由此分析了管袋位移的产生过程。

充填管袋筑堤施工期仿真模拟

针对条子泥大型匡围工程,利用有限元软件ABAQUS建立数值模型对海堤施工期管袋分层加载的筑堤过程进行了仿真模拟。数值模拟结果与现场监测数据较为吻合,变形趋势准确。最大沉降点位于堤坝与堤基交界处,堤坝的中部,数值为7.88cm,比监测数据小15%;应力分布情况高度符合符合监测数据。

充填料含粉量对管袋脱水影响试验研究

充填土料中粉粒含量对充填管袋的脱水性能影响较大,限制了充填管袋的施工周期。为评价充填料粉粒含量对充填管袋脱水性能的影响,以5种不同级配的充填料为研究对象,通过吊袋试验研究不同级配下吊袋脱水量、渗土量及渗土级配随时间的变化规律,并分析充填料含粉量与脱水速率之间的关系。研究结果表明:当粉粒含量超过20%时,吊袋脱水过程包括快脱、慢脱、回升3个阶段;当粉粒含量低于20%时,吊袋的脱水过程无回升阶段而仅包括快脱和慢脱两个阶段;充填料的粉粒百分含量、中值粒径及不均匀系数与吊袋脱水速率均呈钟形函数关系,为便于计算,可将其简化为3个不同的线性计算公式。研究成果可供充填管袋工程实践参考。

充填管袋海堤抗滑稳定可靠度分析

充填管袋海堤结构型式及施工方法与传统海堤有较大的差异,为确定充填管袋海堤抗滑稳定可靠度,考虑海堤土体强度参数及管袋加筋力随机性,构建了充填管袋海堤抗滑稳定可靠性分析的功能函数,应用蒙特卡罗法对条子泥围垦工程充填管袋海堤进行了可靠度计算。结果表明,管袋加筋力变异对海堤抗滑稳定可靠度影响显著,可通过控制管袋加筋力变异系数上限来提高海堤抗滑稳定可靠度。

安徽省各地区土料充填管袋脱水特性研究

采用不同地区土料作为管袋填充料时,管袋的脱水固结过程有着明显的差异。为了更加清晰地评价安徽省各地区土料作为管袋填充料时管袋的脱水性能,通过吊袋模拟管袋进行试验,研究了充填安徽省部分地区土料时吊袋的排水量、充填不同土料吊袋的脱水性能以及保土性能。研究结果表明:安徽省境内若要进行充填管袋施工,其单个管袋的脱水过程大致可分为快速脱水阶段、抖动回升阶段和平稳渗水3个阶段;黄山地区土料作为填充料时吊袋脱水性能最佳,而安庆地区土料用作吊袋填充料时,吊袋的保土性能最佳。

充填料含粉量对横向吊袋脱水影响试验研究

充填土料中粉粒含量对充填管袋的脱水性能影响较大,进而影响到管袋筑坝的施工周期。考虑袋体缝制方式对脱水特性的影响,在研究充填料含粉量对纵向吊袋脱水影响的基础上进行了横向吊袋脱水试验,研究5种不同级配下横向吊袋脱水量随时间的变化规律,并分析充填料含粉量与脱水速率之间的关系以及与纵向吊袋脱水试验结果进行对比分析。研究结果表明:横向吊袋的脱水过程分为稳定阶段和不稳定阶段,其中,稳定阶段为脱水过程的主导阶段,且该阶段内的脱水速率与脱水时间呈线性关系,在不稳定阶段中,脱水速率随时间略有波动,待吊袋内形成稳定的反滤结构后脱水停止;以稳定阶段的平均脱水速率作为横向吊袋的脱水速率指标,则充填料的粉粒百分含量ω、不均匀系数自然对数ln C_(u)及中值粒径d_(50)与指标均存在二次函数关系,并将其拟合为3个不同的计算公式;当粉粒含量高于30%时,袋体的缝制对横纵向吊袋脱水速率有明显影响,且横向吊袋脱水速率快于纵向吊袋脱水速率。

土工布褥垫长管袋冲填在河道整治工程中的应用

简介土工布褥垫长管袋冲填土工机织材料、褥垫制作、管袋充填、管袋铺设以及采用的优缺点。

充填砂颗粒级配对土工织物覆砂渗透特性的影响

充填管袋是由充填砂及土工织物共同组成的非均质结构,其渗透特性受到充填砂与土工织物的共同影响。为探究土工织物覆砂系统的渗透特性,利用不同颗粒级配的充填砂料分别在有、无土工织物覆砂条件下的渗透试验,分析了颗粒级配对纯砂及土工织物覆砂系统渗透系数的影响,并对比同级配充填砂渗透系数分析了土工织物的影响。试验结果表明:在有、无土工织物覆砂条件下,单一粒径含量变化对其渗透系数的影响规律一致:粉、细、中、粗粒的含量均与其各自的渗透系数成线性关系,其中粉、细、中粒的含量与渗透系数呈负相关,粗粒含量与渗透系数呈正相关;而土工织物覆砂系统的渗透系数均小于同级配纯砂的渗透系数;最终,选择参数d_(50)^(2)(C_(c)/C_(u))作为代表颗粒级配的变量分别拟合得到了纯砂及土工织物覆砂系统渗透系数的经验公式,供实际工程参考。

袋体织物缝制方式对管袋脱水性能的影响

充填管袋筑坝技术作为新型软基筑坝技术在河口海岸地区得到了广泛应用,其施工速度与充填管袋的脱水速率紧密相关.为探究袋体土工织物的缝制方式对充填管袋脱水速率的影响,利用同种土工织物缝制不同方向的吊袋进行室内吊袋脱水试验,并结合充填管袋在有压充灌时的受力情况,分析了土工织物缝制方式对充填管袋脱水性能的影响.研究结果表明:当土工织物的纬丝方向与吊袋径向一致时,即纬丝应力大于经丝应力时,吊袋的脱水速率更快;结合对充填管袋在有压冲灌时的应力分析得出,当土工织物的纬丝方向与管袋的环向一致时,脱水性能更优.

河口筑堤土料的工程现场试验

介绍将蓄淡避咸水库建造在长江口江滩上,为利用库区弃土建造水库堤坝,在库区现场开展弃土土料筑坝的工艺试验(包括充填土工管袋、吹填土体、晾晒干填碾压等工艺).试验结果表明,细粒含量高的土体的充填和吹填工艺不能满足潮汐施工要求与正常工期要求,粉细砂可满足管袋充填的潮汐施工的安全要求,弃土可采用翻晒干填碾压工艺满足坝体质量与工期要求.

土工织物覆砂渗透特性试验研究

土工管袋是由充填砂及袋体材料共同组成的非均质结构,其渗透特性较充填砂有所区别。作为管袋系统渗流机制研究的基础,利用有、无土工织物覆砂条件下的渗透试验探究土工织物对充填砂渗透特性的影响。通过对比有、无土工织物覆砂条件下的渗透系数及砂颗粒的运移规律发现:土工织物对于砂料中的细砂颗粒的流失具有抑制作用,并可与砂料形成稳定的反滤结构,导致土工织物覆砂条件下的渗透系数小于同级配纯砂的渗透系数。

不同水流作用对单向拉伸编织布覆砂系统渗透性能的影响

为探究不同向水流作用对单向拉伸编织布覆砂系统渗透性能的影响,将单向拉伸作用下不同厚度的土工织物与非连续级配土组成反滤系统,使用自主研制的能提供不同向水流作用的渗透试验装置进行渗透试验,并对两种水流作用下单向拉伸覆砂编织布的梯度比、流速及漏砂量的变化进行分析。试验结果表明:在单向水流作用下,土工织物单向拉伸会使土工织物覆砂系统的透水性能和防淤堵性能增强,保土性能减弱;在往复水流作用下则会使透水性能和防淤堵性能减弱,保土性能增强。

单向拉伸对土工织物覆砂在往复水流作用下渗透特性的影响

为探究单向拉伸对土工织物覆砂系统在往复水流作用下渗透特性的影响,在传统砂料渗透试验的基础上,采用不同应力状态下的土工织物在往复水流作用下进行渗透试验,探究了土工织物覆砂系统的渗流流速、渗透系数和梯度比(GR)与时间的变化关系并分析了试验结束后的颗粒级配.研究结果表明:在往复水流作用下,相较于未拉伸土工织物,单向拉伸使土工织物覆砂系统的渗透特性增强;拉伸土工织物与未拉伸土工织物都存在淤堵现象;土工织物底部粉砂被冲刷至上部,且随着往复水流周期推移,使土工织物覆砂系统内部形成了稳定的反滤结构.