波浪作用下灌砌块石海堤的护面稳定性

通过物理模型试验,对一种新型的海堤护面结构形式——灌砌块石护面的稳定性进行研究,总结了波浪作用下灌砌块石护面失稳破坏的发展过程。研究结果表明:灌砌块石稳定性随破波参数的增大而减小、随开孔率的增大而增大,同时镇压层的设置有利于提高灌砌块石的稳定性。结合前人关于砌石护面稳定性的研究成果,给出了不同开孔率下灌砌块石护面稳定厚度计算公式。     

基于强度折减法的镇压层对海堤稳定性的影响

镇压层对软土地基上海堤稳定性提升具有重要作用,但其宽度、厚度的选择大多凭经验公式以及极限平衡法进行选择和计算。基于强度折减法,利用ABAQUS有限元软件对镇压层的宽度、厚度与海堤安全系数之间关系进行研究。首先介绍强度折减法的基本原理,之后建立相关海堤模型。将镇压层宽度及厚度以线荷载宽度及大小的形式添加到模型中,以数值计算收敛与否作为评价标准计算得到安全系数以及潜在滑动面。从滑动面角度分析安全系数与镇压层宽度变化的原因。结果表明:海堤稳定性与镇压层宽厚及厚度成正比关系,且宽度超过一定值后,安全系数以及滑动面均不再发生改变。     

胜利油田海堤工程护面块体选型

结合海堤工程的不同断面形式,以水工物理模型试验作为主要研究手段,验证海堤在不同工况条件下在临界破碎波高作用下的护面块体稳定性。通过比较分析两种护面块体形式的稳定性试验的相关数据,最终确定适用于胜利油田海堤工程的合理经济的护面块体形式。     

斜坡堤次护面块体的稳定性研究Ⅰ

我国JTJ 298—1998《防波堤设计与施工规范》规定,外坡在设计低水位以下1~1.5倍设计波高之间的护面块体质量,取计算水位上下1倍波高间护面块体计算质量的1/5。水深30 m的某防波堤工程模型试验结果表明,按这一规定确定的质量稳定性不足。为检验这一规定,进行了两个断面的模型试验,分别位于静水面下1倍和1.5倍设计波高处的护面块体质量按上述规定确定。利用护面块体安全度的概念,分析得到护面块体的安全度分别为2.43和2.46以上,都大于2.2。试验说明,在Hld≥0.3时上述规定是合理的,但在Hld=0.16时失效。     

斜坡堤次护面块体的稳定性研究Ⅱ

通过两个断面的模型试验,进一步研究次护面块体的稳定性。试验断面1次护面块体位于静水面下1.5倍波高H13%的坡面,断面2次护面块体位于静水面下1.5倍波高H13%的肩台上。试验波浪范围分别为Hd=0.11~0.14和Hd=0.09~0.11。试验发现,肩台上护面块体的稳定性较坡面上护面块体的稳定性差。从试验结果得出以下结论:1)位于静水面下1.5倍波高处及以下坡面的护面块体,其稳定重力为主护面块体稳定重力的13;2)位于静水面下1.5倍波高肩台处的护面块体,其稳定重力为主护面块体稳定重力的0.9倍。     

块石在水流作用下的稳定性研究

采用目前常用的经验公式计算和物理模型试验的方法,对印尼某燃煤电站工程防冲块石的稳定性进行研究,提出了试验时块石在水流作用下抗冲稳定的判定标准;各公式中,航道整治工程技术规范和伊兹巴什公式计算结果较为接近,可在试验前和相关设计中采用;对2种研究方法所得结果进行的简单对比表明,2种方法仍存在较大差异,建议在进行类似项目研究时采用物理模型试验研究的方法对设计进行论证和检验。     

斜坡堤护面肩台宽度优化的试验研究

在港口及海岸工程中,斜坡堤是一种传统的、广为采用的结构形式。文章通过模型试验,分析了波浪作用下不同肩台宽度对斜坡堤断面的稳定性、越浪量和胸墙受力情况的影响,对斜坡堤护面肩台宽度进行了调整,达到了优化的目的。     

海堤护面型式对波浪爬高和越浪的影响

在海堤护面设计中,通常在满足稳定的基础上,还希望通过采用适当的护面型式来减少波浪的爬高和越浪量,以降低堤顶高程,减少工程造价。通过具体工程不同护面型式波浪爬高和越浪试验,提出斜坡上波浪爬高和越浪量不仅与护面类型有关,还与护面消浪结构所处位置有关,可供工程设计参考。     

考虑护岸的可透水海堤的计算与分析

根据规则波作用下的波浪力的频域解理论,以可透水海堤为模型,得到不同吃水、离岸距和孔隙参数下可透水海堤结构和护岸的受力情况。运用谱分析法理论,分析不同吃水和离岸距下的波浪力谱特征,确定了可透水海堤在不规则波作用下水平方向的累积频率波浪力。分析可知,考虑护岸的可透水海堤的受力和消波效果对孔隙系数和波浪频率敏感性强,设计中应避开波浪力峰值。     

斜坡堤后坡砌石护面稳定厚度的模型试验研究*

防波堤工程中堤顶越浪量的增加易导致堤后破坏,造成重大生命财产损失。针对这一问题,对防波堤后坡干砌块石护面进行系列物理模型试验,根据越浪对堤后不同砌块厚度的冲刷破坏情况,讨论堤后砌块护面稳定厚度与越浪量之间的关系。在此基础上,对平均越浪量进行分析,并对比国内外现有越浪量计算公式,结合我国常用防波堤结构形式,提出不规则波作用下的平均越浪量计算公式。最终给出不规则波作用下后坡干砌块石稳定厚度的计算公式。结果表明,公式与试验结果吻合度较好,可为我国防波堤后坡护面结构设计提供重要参考依据。     

混凝土铰链排护坡式海堤波压力试验研究

结合苏北滨海海域实际海堤防护工程,通过波浪断面物理模型试验,对柔性混凝土铰链排和刚性混凝土槽型块两种护坡形式分别展开各海堤断面中消浪平台及以上堤身结构在规则波及不规则波作用下的波压力研究,并比较分析两者之间的差异。试验结果表明,铰链排护坡对消减波能的效果要优于槽型块护坡,更有利于海堤的安全性和稳定性。同时根据波压力分析结果对混凝土铰链排护坡式海堤提出了相应的优化加固措施。     

混凝土铰链排护坡式海堤排体稳定性试验研究

通过波浪断面物理模型试验,对混凝土铰链排护坡式海堤排体在不同水深、波高、波周期、波浪类型及压载块体间距等条件下的稳定性展开研究,揭示了排体不同部位的失稳特点。试验结果表明:当水深一定时,波高或波周期越大,排体稳定性越差;不规则波作用对排体稳定性的影响显著大于规则波作用;排体失稳主要发生在首尾边缘部分,而内部稳定性较好,当排体采用首尾边缘压载块体厚度大、内部压载块体厚度小的结构形式时,仍具有良好的稳定效果;压载块体间距对排体稳定性、抗冲、变形和保护岸滩能力及垫层碎石质量的选取均具有一定影响,在实际工程中应综合考虑各因素合理确定。     

基于Monte-Carlo方法的海堤结构可靠度分析

为解决海堤结构安全的随机不确定性问题,基于Monte-Carlo方法的结构可靠度分析理论,重点分析波浪、潮位和风等影响因素对海堤结构的作用,并针对我国海堤结构的特点,建立多种失效模式下海堤结构安全分析的功能函数和分析方法。通过建立的多种失效模式对典型海堤结构进行可靠性分析,得到海堤结构多种破坏形式下的失效概率,进而对主要影响因素的敏感性与失效概率的关系进行分析。结果表明,该方法可应用于已建海堤工程安全评估,对新建或拟建海堤进行安全设计。     

某河道工程驳岸结构方案分析

结合某河道治理项目,针对局部较窄河段两岸存在居民房屋及地下管线时岸坡开挖稳定问题,进行U形混凝土沟渠+单侧排桩支护结构受力分析及河槽开挖岸坡稳定性研究,采用整体计算模式及竖向弹性地基梁法分别计算U形混凝土结构及排桩支护结构的内力及位移。结果表明,U形混凝土沟渠+单侧排桩支护结构安全、可靠,最大位移为29. 03 mm,满足规范中水平位移≤30 mm的要求,且施工方便、经济合理,为类似工程提供借鉴。     

斜坡式护岸结构优化设计

相对于传统的斜坡式护岸结构形式,优化的倒L型胸墙窄体护岸结构可以减少工程量,进而大幅降低工程造价。提供了两个案例,在波浪力和越浪量方面进行了计算和分析对比,同时经物理模型试验证明,优化方案在结构安全等方面都可以满足规范和使用要求,供类似工程参考。     

河道整治工程中直立式护岸结构选型

针对横琴岛天沐河直立护岸段下卧深厚软土且陆域施工条件受限的情况,选择双排咬合灌注桩+格构式水泥搅拌桩基础、悬臂板桩+格构式水泥搅拌桩基础、扶壁结构+灌注桩基础3个直立式护岸结构方案,分别从结构安全、施工难易程度及工期、与周边工程衔接性、经济性等方面进行比较,推荐采用双排咬合灌注桩结构形式。工程实践结果表明：双排咬合灌注桩结构能较好地适应有限的施工场地和深厚的软土地基,工期较短且造价经济,可为类似河道整治工程提供参考。