基于Flow-3D的桩林坝不同布置形式对坝基的冲刷侵蚀

桩林坝是一种以桩为基础的竖向格子坝,既有良好的受力条件,又相对节约材料,同时拥有“拦粗排细”的功效,现有桩林坝的研究,多在冲击荷载、拦截固源和调控泥石流性能等方面构建不同布置形式的桩林坝模型。以杨家沟为例,通过野外现场踏勘和数值仿真计算,基于Flow-3D软件开展数值模拟研究,建立不同布置形式(单排桩、双排桩、桩间距、排间距)的桩林坝模型,探讨不同影响因素下桩林坝坝基冲刷侵蚀规律。结果表明:桩林坝的整体设计中桩林不宜过密,桩间距和排间距以2.5 m为宜;单排桩的稳定性较弱,在泥石流冲击下极易发生剪切破坏,且对上游的“固源”作用远不如多排桩,但单排桩的冲刷深度及侵蚀规模均小于多排桩。研究成果对桩林坝的布置形式及冲刷机制提供数据支撑,并为震后泥石流防治工程设计提供参考。

基于深层搅拌法的水泥搅拌桩在鲁皂水库重力坝坝基渗流中的应用

为了分析鲁皂水库重力坝坝基深层搅拌桩的防渗技术,针对复合地基的设计和沉降规律进行研究,并对坝基的渗流过程进行模拟和评价。结果表明,当深层搅拌桩的使用率为20%或25%时,复合地基的沉降量随着桩长比的增加而减小,置换率的增加使复合地基沉降量减小。当无深层搅拌桩或14m深层搅拌桩时,坝基断面的渗透流速分别为1.016×10^(-5)和8.002×10^(-6) m^(3)/s。研究表明,大坝的渗透系数对其渗透性有一定的影响;大坝的渗透系数越低,其渗透性就越低。

基于振冲碎石桩现场试验的软土坝基处理工艺研究

振冲碎石桩是软弱土坝基重要的加固手段,在实际的工程实践中,振冲碎石桩加固手段对于软弱坝基的处理是否有效需要基于现场试验进行检测。针对非洲卢旺达Nyabarongo II HPP工程的坝基振冲碎石桩加固措施难题,在国内选址了地质条件相似的温州仙湖试验区进行振冲碎石桩的现场试验,验证了振冲碎石桩加固深厚软土层的有效性。采用孔压静力触探试验、十字剪切板试验、动力触探试验、载荷试验检测振冲碎石桩的加固效果和地基承载力。相关研究可丰富软弱土坝基的振冲碎石桩施工处理工艺,为后续类似工程加固实践提供参考。

浅谈吴家庄子北水库防渗与排水设计

土石坝是利用当地土石材料填筑而成的挡水建筑物,其防渗与排水设计是水库除险加固的重要内容。文章以潍坊诸城市吴家庄子北水库为例,探讨了“高压摆喷桩+贴坡排水”技术在水库加固工程中的应用,总结施工工艺及注意事项,可为类似条件的水库除险加固提供参考。

铜车坝水库泥岩石渣坝复合土工膜与振冲碎石桩地基中混凝土防渗墙综合防渗体系的应力变形特性

铜车坝水库泥岩石渣坝综合防渗体系具有振冲碎石桩地基中设置混凝土防渗墙、柔性复合土工膜联结混凝土防渗墙等关键因素,为确保大坝防渗体系的安全性,采用大型三轴试验获得了坝料的邓肯模型参数,建立了准三维有限元模型,在土工膜与上、下垫层料接触部位均设置接触单元,反映土工膜与垫层料之间的接触特性,数值模拟了大坝施工与蓄水过程,阐明了复合土工膜与防渗墙综合防渗体系的应力变形特性。结果表明,泥岩石渣料属于低压缩性土,但其具有较为明显的强度非线性特性;防渗墙各时期的位移变形模式不同,围堰挡水期防渗墙水平位移偏向下游,竣工期逐渐向上游偏移,而蓄水期防渗墙在水压力作用下向下游发展,因此防渗墙上、下表面均存在一定的拉应力区域;土工膜的拉应变主要集中在防渗墙与土工膜的连接处,这是由于该地区刚度差异较大变形非协调所致。研究成果可为设计与施工提供重要的理论与技术支撑。

堤坝工程多头小直径深层搅拌一次成墙技术研究

针对堤坝工程中传统防渗手段存在的局限性,文章以实际堤坝工程为例,从定位放线,水泥浆液配制,多头钻进、喷浆与桩机移位,以及提升喷浆与重复搅拌等环节详细阐述了堤坝工程多头小直径深层搅拌一次成墙技术。旨在为堤坝防渗工程的设计、施工与质量管理提供全面而系统的理论指导和技术支持,推动其在水利工程建设中的广泛应用与技术创新。

拆除葛洲坝钢板桩纵向围堰对1号船闸通航安全影响

葛洲坝下游原钢板桩纵向围堰为临时设施,现已超期服役。通过研究钢板桩围堰对1号船闸通航安全的影响,为钢板桩围堰拆除或重建提供依据。建立葛洲坝下游河道二维水动力模型,对入库流量为1号船闸最大通航流量35000 m^(3)/s时钢板桩围堰拆除和重建工况进行数值模拟计算。结果表明大江、二江分流比小于0.9且越小时,拆除钢板桩围堰对1号船闸下游口门区通航水流条件影响越大。

拦挡坝-桩群复合结构的高速滑坡碎屑流拦挡效果

针对仅依靠单一形式的防护结构往往难以有效防治滑坡碎屑流灾害的问题,将拦挡坝和桩群两种防护方法相结合,并采用离散元模拟分析拦挡坝-桩群复合式结构的防护效果。考虑了不同形状的桩群结构,从滑坡碎屑流堆积形态、流速变化、桩群潜在失效可能性、拦挡坝冲击力降幅等方面评价复合结构的防护效果。结果表明:方桩桩群与拦挡坝组合形成的复合结构具备更优的拦挡效果,能更显著地削弱滑坡碎屑流的冲击破坏能力;方桩桩群具有更高的失效可能性。建议工程结构设计中采用较大的桩高以避免越流现象,同时采用垫层等措施保护桩群,避免发生冲击破坏。

坝肩边坡桩锚结构参数优化与经济性分析

水利工程边坡加固方案的优化设计具有重要的技术性和经济性价值,是工程设计中需要关注的重要方面。本文以双龙水电站坝肩边坡为例,利用正交试验的方式,针对抗滑桩和锚索设计参数进行整体优化研究,获得了最佳设计方案。与原方案相比,优化方案不仅提高了加固效果,同时也显著降低了工程成本,具有一定的借鉴和推广意义。

唐山三友化工股份有限公司碱渣场扩容工程中碱渣坝加固方案分析

文章以唐山三友化工股份有限公司碱渣场扩容工程为例,并结合碱厂碱渣堆存需要及现状碱渣库存在的问题,对高压旋喷桩在碱渣坝加固中的应用进行了研究。通过高压旋喷桩对坝体进行加固,成功实现了软基上碱渣坝加高加固的目标,使得渣场得以扩容,满足了企业持续生产的需要,同时也可为类似工程提供参考。

双排板桩堤施工过程的数值模拟与设计优化

为研究施工过程中双排板桩堤在结构-土-水相互作用下的动态安全问题,采用ABAQUS软件,开展了桩间土分层填筑过程的有限元数值模拟,研究了板桩堤结构的内力发展过程,重点分析了桩间联系梁刚度对板桩堤结构应力变形的影响。计算结果表明:当桩顶变位相对自由时,板桩堤结构的弯矩发展规律是在桩间填土过程中逐渐向桩顶发展,最终形成填土侧主要受拉的弯矩分布特征;随着桩顶联系梁刚度增加,桩顶变位减小,板桩所承受的弯矩受拉侧从填土侧逐渐转变到外侧受拉,最大剪力位于填土前的泥面附近,且板桩最小变形工况对应的板桩内力最小。该成果对双排板桩堤的优化设计具有一定的指导意义。

游荡性河段新型整治工程局部冲刷模型设计

根据黄河下游河道特性分析,统计了河湾平面、断面几何参数,确定了典型游荡型河弯;根据黄河下游洪水特性分析,确定了四种典型水流条件与槽滩分流比。为研究新型板桩潜坝导流功效与局部冲刷问题,进行了针对性的动床模型设计。分析确定了满足水流泥沙运动相似与河床变形相似的控制比尺,选择的模型沙及其粒径能够满足起动相似条件。模型设计采用了槽滩分流的进流控制模式、滩地加糙模式,同时采用VDMS流场实时监测系统进行流态与导流效果的观测,以便正确模拟研究河段特点及新型整治工程作用。

上游式尾矿坝的固结及静动力稳定分析

结合四方金矿尾矿库工程项目研究碎石桩加固初期坝地基对坝体稳定性的影响。首先,采用限动层加振冲碎石桩的方案对初期坝地基进行加固,并通过排水固结法计算了碎石桩在不同深度时,固结度随时间的变化规律,确定了最优的加固方案;其次,基于实际工程地质勘察和室内试验的研究成果,利用SEEP3D反演分析了其渗流结果;最后,采用基于有效应力法的EFES-3D计算程序对尾矿库初期坝地基在碎石桩加固前后进行了静动力计算和坝坡稳定性分析。可以看出,利用碎石桩加固初期坝可以使坝体沉降量增大,坝坡顺河向位移减小,并且降低了坝体液化的可能性,使坝体的抗滑稳定明显提高。

“天赐神佑”:乾隆十三年钱塘江“潮归中门”的过程及其政治意义

乾隆初的两浙塘工是雍正末计划的延续,被冲边滩自然恢复导致北岸涨沙不断。督抚却奏请改柴塘为鱼鳞大石塘,被刘统勋叫停,刘查后却建议循序渐进改建。新抚常安反对而得罪诸臣,新督那苏图决定以间接护岸工程为主并准备重开中小门引河。为官艺术高超的那苏图、刘统勋没有完全停止塘工是因为深知地方视塘工为利薮,不能彻底断了别人念想。中小门引河成功带有很大偶然性,成为当年皇帝眼中的一抹亮色,方观承被速擢为直隶总督,他与同年被构陷而惨死的常安形成鲜明对比,典型的自然因素造英雄。塘工决策和建设就这样与政治因素、人物斗争糅合,边滩与河口变化的动力机制却成为理解海塘工程自然与人文因素复杂交织的重要一极。

超长螺旋钻孔压灌成桩技术研究与应用

灌注桩坝是当前黄河控导工程的主要坝型之一。灌注桩坝施工常采用循环钻、旋挖钻和冲击钻等设备进行造孔、下笼、灌注混凝土的传统施工方式,在施工中容易因地质等因素而塌孔,导致成桩出现超径和缩径等问题,且施工效率低。通过超长螺旋钻孔压灌成桩技术在黄河孤柏嘴控导工程灌注桩坝施工中的应用,检验该技术在水利工程基础施工中的适用性,研究解决影响施工质量、进度的问题及处理方案与措施。该施工技术的应用不仅有效解决了在黄河滩区灌注桩施工中因地质因素和游离石块而塌孔、难以成孔等难题,保证了施工成桩质量,而且较传统施工方式功效提高5~8倍,经济效益明显;同时,该施工技术采用干法作业,减少了环境污染,契合了当前生态保护的要求,具有良好的推广应用价值和使用前景。

黄河下游移动式不抢险潜坝结构设计与分析

根据黄河下游河道特点和河道整治工程情况,给出了移动式不抢险潜坝的结构设计方案。考虑潜坝中管桩、土层的相互作用和土层的冲刷及水位的变化,采用数值模拟方法建立了潜坝中管桩、土、预应力筋的有限元模型,分析了各种工况下管桩的桩身位移和受力,并模拟了潜坝中管桩的上拔施工。结果表明:①在最大冲深情况下,桩长20 m可以满足设计要求;②冲深为10 m、洪水位情况下的管桩为最不利受力状态;③在考虑桩、土间摩擦力并假定桩身全部被淤积的泥沙覆盖条件下,在距离桩顶1 m以下位置均匀向上施力即可安全拔出桩体。综合潜坝运行期管桩受力和变形情况及管桩上拔施工期的受力特征可以看出,该设计方案是可行的。

深覆盖层桩基式闸坝的渗流、应力分析

以牛栏江陡滩口水电站工程闸坝为例,对河床深覆盖层上修建桩基式闸坝这一结构形式进行了多工况三维渗流场和应力场分析。由于坝前水位深、地层透水性大,导致坝体承受的水平推力、坝基承受的水平向渗透力、坝底承受的垂直向渗透压力均很大,致使坝体和桩基发生了较大的水平向位移。为此,对减小水平位移的措施进行了研究比较,首次提出了桩基与基础抗滑墙联合受力的闸坝基础处理方案。

用于狭陡沟谷泥石流防治的坝基钢管桩初探--以小岗剑沟泥石流治理工程为例

以四川绵竹小岗剑泥石流应急治理工程1#拦砂坝的基础设计、施工工艺、泥石流过流运用为依据,探讨了狭陡沟谷重力式拦砂坝钢管桩基础的设计和施工技术。针对狭陡型泥石流沟道的特殊地形及其带来的设计施工方法、材料和设备运输受限的问题,分析了钢管桩基的适用性和有效性,通过结构组成、布置构造和分析方法的创新,探索了复合桩基的实施要点,提出了钢管桩基受力分析的"折算断面法"。1#拦砂坝为重力式板基,下部碎石土持力层设钢管桩群,桩间土压力灌浆构成复合桩基,用于提高地基承载力并阻止坝下冲刷淘蚀。根据2012年汛期过流时坝下沟道剧烈冲刷引起的坝基淘刷与临空状况,进一步探讨了有关钢管桩基础设计优化等问题。

桩林形式的格栅坝在泥石流固源的应用及算例

2012年7月21日房山区上方山东沟发生了泥石流,景区内寺庙、游览道桥、管理服务设施、给排水系统、供电设施、通信设施等,均遭受不同程度的损毁。根据上方山泥石流基本特征以及地形等因素,治理工程主要从稳固物源与疏通沟道两个方面来减弱泥石流灾害威胁。针对龙虎峪沟底物源以块石为主,且发生频率较低的特点,拟在泥石流物源区布置桩林形式的格栅坝,其作用主要是有效固源及顺利排水。本文在此基础上,对地基横向承载力以及抗倾覆进行了验算,并根据桩身最大弯矩进行配筋计算。

多头小直径深层搅拌桩在土坝防渗施工中的应用

对混凝土防渗墙、冲抓套井回填粘土防渗墙、多头小直径深层搅拌桩3种土坝坝身截渗施工方法进行比较,选择多头小直径深层搅拌桩,对均质土坝坝身进行加固。通过室内试验和现场检测证明了深层搅拌桩是既经济又有技术保障的防渗手段之一。