黄河下游治理钢管透水桩稳定性计算

黄河下游河道与滩区治理示范项目提出了与河势控导工程协同配合的钢管透水桩束流输沙工程技术,以达到中水河势稳定控制、输沙能力提升与特殊洪水行洪共适应的目的。鉴于目前没有适用于河道治理透水桩工程稳定计算的模型与规范可供参考,首先,从冲刷坑深度、结构内力分布、抗倾覆稳定性计算、抗弯强度分析等方面,对钢管透水桩坝设计方法展开探讨。基于经典土力学理论提出的计算方法颇为简洁可靠,给同类结构的工程安全稳定分析提供了参考。其次,剖析位移对透水桩结构稳定的影响,明确桩体横向位移值的物理概念及工程意义,运用结构力学方法计算出透水桩水平位移,并提出可通过材料弹性模量的比值确定允许位移值的大小。结合工程实例,运用该计算方法对钢管桩及钢筋混凝土两种材料制成的桩体的稳定性加以比较,通过分析管径、桩长、壁厚等条件对结构稳定的综合影响,判定出钢管透水桩在安全稳定、施工乃至工程投资等方面具有明显优势,同时表明,实施减冲与整体互连措施,可有效加强透水桩坝的安全稳定性。

黄河下游河势控制与滩区治理示范研究及进展

在阐述课题研究内容、关键技术问题等基础上,通过对多个黄河下游多个滩区比选,确定在最为典型的东明辛店集至老君堂河段进行示范研究,对新建滩槽工程协同治理方案进行优化调整,研发出滩区治理示范工程专利与施工创新技术。文章分别介绍了课题研究在河道制导工程示范项目空间布局、钢管轮胎透水桩束流输沙工程、钢结构板桩组合坝、上挑变流促淤坝、Z型钢板桩护滩工程、泥沙高效处置等技术的创新和示范建设的进展。示范工程建设实践表明,通过在辛店集工程下首“钢结构板桩组合坝+上挑变流促淤坝示范工程”对岸沿治导线近主槽处修建的两排108 m长的“钢管轮胎透水桩束流输沙示范工程”,在有效输沙流量下具有束流输沙功能,限制河势上提,又在不断后退的滩沿修建的184 m长“Z型钢板桩护滩示范工程”,显然可发挥几大示范工程对于滩槽的协同治理作用。希望课题研究成果及相关建议为下一步黄河下游河势控制与滩区治理提供参考。

黄河下游河势控制与滩区治理示范工程的实施及效果

河势控制与滩区治理示范研究课题实施状况,直接影响国家重点研发计划专项“黄河下游河道与滩区治理研究”项目成果推广使用前景。在阐述课题研究目标、执行情况及示范河段概况基础上,分别介绍了“钢结构异型板桩坝河势控导”“上挑变流坝促淤”“钢管轮胎透水桩坝束流输沙”“Z型钢板桩护滩”“钢管排桩坝护岸”“钢管轮胎透水桩整合坝送溜”“钢管透水桩缓冲限流”等示范工程形式。这些工程的实施,不仅实现了河势控导、变流促淤、束流输沙、护滩防塌、护岸防冲、整合送溜、缓冲限流等预期目的,满足当地群众需要,而且增加了示范工程种类,扩大了示范作用,达到了更好的示范效果。尤其是不占原有农田,有效保护了耕地,河内进占便宜且不需要抢险维护,在下游能够直接淤出广阔嫩滩,有利于生态修复,可直接和间接产生巨大的经济社会与生态效益。

黄河钢结构新型桩坝在河道工程设计中的应用研究

研发、设计能适用于黄河的新型河道工程,是解决黄河河势难以控制和抢险耗费大等问题的重要途径.结合2021年和2022年黄河汛前调水调沙及2021年罕见秋汛洪水期间的资料,分析传统工程存在的缺陷并阐述新型钢结构桩坝工程结构形式,表明在下游河道开展的组合桩坝示范工程能实现河势控导目标,且能解决抛石抢险资金缺口大的问题.在邵家桥、红崖子控导原型试验的工程设计中,根据抗倾覆稳定计算确定钢结构异型板桩坝板桩长12m,下部钢管桩长19m;通过实际观测发现,在控导下延采用双排相间错桩及整体互联形式设计钢管透水桩坝,可增加支撑面面积,改善支撑面的空间分布形态,在有效加强整体稳定的同时,提高缓流落淤及限流送导效果.