盾构下穿高速公路袋装沙井加固区施工技术

随着我国经济的快速发展,城市交通压力的日益加大,出现了大量的地铁隧道下穿高速公路的现象。由于受地形地质条件的制约,隧道下穿既有高速公路成为近年来的一种常见形式,而隧道顶部覆盖层较薄,路基填筑材料稳定性差,极易产生较大的变形,甚至失稳,将对隧道施工与高速公路运营造成安全影响。因此,需要采取有效的工程措施,以减小隧道施工对路基的扰动。本文以广州市轨道交通三号线东延段工程及同步实施工程金光大道站~海傍站区间为依托,通过分析国内外常规做法,研发出盾构下穿高速公路袋装沙井加固区施工技术,使得盾构穿越高速公路路基段在面对底下存在柔性加固物时,能够确保施工过程高效、快捷且安全,保证高速公路在不停运情况下施工及运营安全,并使沉降控制在允许范围内。实践结果表明,采用本技术进行施工,能有效地控制成本,并且为其他类似工程项目提供参考。

珊瑚沙质岸线防浪固沙障水槽模拟试验研究

[目的]开展珊瑚沙质岸线防浪固沙障水槽模拟试验研究,为雷州半岛徐闻珊瑚礁国家级自然保护区灯楼角珊瑚岸礁沙质海滩的防浪固沙提供理论依据,也为同类沙质海岸线港口的治理稳固提供技术支撑。[方法]通过水槽试验模拟方法探究灯楼角岸线沙袋沙障措施的海岸侵蚀防护效应。[结果](1)设置的菱形布置沙袋沙障整体结构的复合作用对于沙障稳定性影响显著,直径在5 cm及以上的两组沙障可达自身稳定。按重力相似准则推算,相当于原型直径50 cm。(2)沙袋沙障通过增加床面粗糙度,减弱水动力强度,进而降低泥沙输移强度,达到固沙目的,且随着沙障直径增加,其掩护效果愈发显著;(3)在来浪周期为1.90 s,水深为0.4 m的条件下,试验观察到的沙纹高度为3~4 cm。由此实际工程中选用直径为50 cm及以上截面直径的沙障可以阻控沙波的迁移和沙纹运移。(4)菱形布置的沙障受斜向浪作用较小,稳定性优于正向布置。因此宜采用菱形布置沙障减少受斜向浪的作用。[结论]以沙袋沙障作为海岸侵蚀的防护材料,达到了以沙治沙的目的,生态环保且成效较好,具有重要科学指导意义和实践推广价值。

基于空气动力学的沙袋沙障气流场模拟

以空气动力学为理论基础,借助流体力学软件Fluent,对不同规格沙袋沙障近地表气流、风速廓线和防风效能等进行了模拟分析.结果表明:各监测断面风速廓线在距地表高度h≤0.5m时,变化差异较小;在h=0.5～2.0m高度范围内,风速呈递减趋势.近地表气流出现3个明显分区:加速上升区,低速下沉区和低速回流区,分别位于沙障防护工程的前上方、防护区上方和障格内.在低速回流区形成两个水平轴涡流,涡流中心流速最小.h=0.5m处成为沙袋沙障的风速分界点,h=0～0.5m时,沙障高度是风速主要影响因素;h=0.5～2.0m时,沙障规格是风速主要影响因素,2m×2m规格沙障效益显著.

复膜沙袋阻沙体与芦苇高立式方格沙障防沙机理风洞模拟实验

模型按 1∶ 10比例尺设计 ,在 u∞ =7.0 m· s- 1、u∞ =10 .0 m· s- 1和 u∞ =15 .0 m· s- 1实验风速下 ,先在纯气流作用下测定流场结构 ,然后在风沙流作用下测定蚀积状况。实验结果表明 :紧密型、疏透型和通风型 3种不同结构的复膜沙袋阻沙体前近处分布有拐角阻滞绕流区、阻沙体顶下方抬升加速区、阻沙体后回流区、阻沙体后贴地层低速回流区等流场特征结构 ,紧密型、疏透型两种类型复膜沙袋阻沙体防风阻沙效果显著 ;2 .5 m× 2 .5 m、5 m×5 m和 10 m× 10 m的高立式芦苇方格前沿流速逐渐增大 ,最大值出现于迎风第一格上空 ,而后逐渐阻滞减速 ,至15～ 2 0 m处趋于稳定 ,区内积沙均匀。复膜沙袋阻沙体与原状芦苇高立式方格沙障适宜于流动性沙漠地区各种设施的沙害防治工程。

2种沙障内积砂粒径特征及其空间格局观测研究

土壤粒径分布是研究其沙化的重要物理指标之一,通过研究沙障方格内不同方位砂粒粒径特征对其微地貌蚀积状况进行分析,确定粒度特征对地貌形态的指示作用,为选取适宜沙障类型提供技术保障。在腾格里沙漠西缘流动沙丘布设的植物纤维网和土工编织袋沙障内不同区域取样并利用马尔文激光粒度仪测定砂粒径,对比分析障内与障间不同区域沙物质粒配组成、粒配曲线等参数特征。结果表明:土工编织袋沙障内截留砂粒作用强于纤维网沙障,即前者阻沙效果更优于后者。2种沙障内部方格砂粒含量在西方位比其余方位多18%~23%,表明在西方位为弱风蚀或强堆积。土工编织袋沙障方格中东和南方位砂粒含量比其余方位少8%~26%,即东方和南方位为风蚀区。土工编织袋沙障中部砂粒含量沿主风向逐渐提高,表示沙障内砂粒沉积增多;而纤维网沙障方格中变化不明显。在纤维网沙障区砂粒组分沿主风向逐渐减少,粒度组分与自然沙丘状态差异不显著(P<0.05),指示其沙障阻沙作用较弱。土工编织袋沙障砂粒组分集中在中南部,且跃移质组分分选性中部相比南北部较差,表明其砂粒组分在沙障内主风向下风区沉积较多。处于中线两侧纤维网沙障西侧比土工编织袋沙障东侧细砂和中砂含量高24%以上,而粗砂和极粗砂含量低近43%。

吹砂技术在填海造地工程中的应用

当前吹砂技术已在填海造地工程中得到较好的运用。本文结合工程实例,对吹砂技术工艺、水门设置、砂管布置和吹砂质量控制进行介绍,重点分析工程难点和处理措施。并采用Y型三通排砂口和排水口设置砂袋屏障对工艺进行优化与创新,减少吹填的流失量,提高吹填精度,可为类似工程提供参考。

低覆盖度羽翼袋沙障防风积沙效应的风洞试验

羽翼袋沙障是按照底袋固定流沙和袋上的羽翼片在风中波动削弱风速而设计出来的组合沙障,已获得专利授权。本试验针对羽翼袋沙障,在4种风速条件下,模拟了风速流场和阻沙固沙效果。结果表明:(1)与袋状沙障(对照)相比,羽翼袋沙障防风效果平均增加了48%,且风速越大降低风速效果越明显,说明羽翼片的波动能够显著消弱风速。(2)与对照相比,羽翼袋沙障的输沙量分别降低81.44%(翼高10 cm)、88.92%(翼高20 cm)。(3)同样是直径10 cm的袋,翼高20 cm的羽翼袋沙障风蚀量比翼高10 cm的降低风速13.6%,减少风蚀量19%。羽翼袋沙障具备固沙与削弱风速的作用,显著提高沙障的防风固沙效果,为防沙治沙开拓了新途径。