河道与滩区治理组合板桩抗倾覆稳定计算

国家重点科技研发计划专项黄河下游河道与滩区治理研究项目提出了异形钢结构组合桩技术,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。鉴于钢结构板桩组合坝结构特殊,目前尚没有现成的完全配套的技术模型与规范可供参考,故根据示范工程总体布置要求与基本力学原理,结合工程环境、地质、水文等条件,采用加权方法体现基础对异形组合桩不同部位实际接触的多寡对板桩与管桩的抗倾覆影响作用,采用安全系数法对钢结构板桩组合坝示范工程进行稳定性计算,提出了一种适用于新型钢结构预制板桩组合坝的安全稳定性分析计算方法。计算结果表明,按实际面积加权计算出抗倾覆安全系数为1.43,略微小于规范要求的最小值1.50,为推荐算法。     

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。     

施工扩孔作业对透水桩坝的影响

透水桩坝是近年来在黄河河道控导工程中采用的新坝型，它有独自的优势和良好的发展前景。透水桩坝工作条件复杂，影响因素众多，其中施工中的扩孔作业对桩坝运行有重要影响。在桩距较小的情况下实施扩孔作业，可使滩面以下的桩体实际上联为一体，减小了桩间隙的通透性，使坝前主流冲刷坑大大深于坝后隙流冲刷坑，桩坝将因此受到背河侧巨大的水、土压力。这不但增大了桩体埋置深度，而且也削弱了桩坝的结构安全度。     

水利工程中复合桩坝结构参数选定研究

本研究采用透水灌注桩与不透水灌注桩的结合,即钢筋混凝土复合灌注桩作为护岸工程,重点分析了结构参数选定工作,包括结构形式选定、桩间距和桩体透水高度等方面,说明了合理确定复合桩坝设计有利于河道整治工作的开展。     

基于SAP2000的透水桩坝内力分析模型实现

黄河下游河势游荡多变,混凝土桩坝结构布置灵活,具有坝前抗冲刷,坝后落淤造滩相结合的特点,在黄河下游河道整治工程中得到广泛应用.本文针对近年来黄河下游河道运行特点,采用S A P2000软件弹性地基梁模型对不同工况条件下混凝土管桩桩坝桩身内力位移进行计算,与以往分析采用的FL AC3D、理正等数值计算软件计算结果进行对比...     

黄河下游移动式导流坝研究与应用

黄河下游游荡性河段河势游荡多变,难以控制,受长期小水流量过程影响,近几年一些河段畸形河势发育．威胁防洪工程和滩区安全。利用预应力钢筋混凝土管桩、盖梁和连接销柱为主要构件的组合式透水桩坝结构,通过钻机、高压射水拔桩器、吊车等主要施工机具可以进行桩坝施工、拆除和移动,根据桩坝在2009年黄河调水调沙期间的运用观测结果,该结构可以作为控制畸形河势、河道整治的可选坝型,应用前景广阔,但需要进一步开展水上施工技术研究,以便推广应用。     

移动式管桩用于潜坝和基坑支挡结构时的内力

根据黄河下游河道特点和河道整治工程情况,对移动式管桩在应用于潜坝和基坑支挡结构时的内力采用数值模拟方法进行了分析,建立了管桩、土和水的FLAC3D模型,对管桩嵌固深度进行了校核,分析了各种工况下管桩的桩身位移和内力,并模拟管桩修作基坑支挡结构时的受力状态。结果表明:1用作透水桩坝的管桩在动水压力、桩前后静水压力差及土压力的作用下,管桩上部向背河方向移动,当冲刷深度为14 m时为最不利受力状态,冲刷深度对桩体内力影响较大;2用作不透水桩坝的管桩在动水压力、桩前后静水压力及土压力的作用下,管桩上部向背河方向移动,桩顶位移很小,桩体最大弯矩和最大剪力均较小,当管桩发生顶面溢流时管桩上部向背河方向移动,桩体内力和桩顶位移均较小,管桩稳定性增强;3将管桩用于基坑支挡结构时,桩体内力和桩顶位移均能满足一般基坑支护的要求;4为保证桩坝无论在洪水期还是枯水期都能保持稳定,必须增大桩体的嵌固深度。     

汾河干流某段河势演变及堤防方案研究

河道的河势演变是影响堤防工程安全的一个重要因素,在河道工程治理前,对河道冲淤情况及河势演变情况进行分析可以提高河道治理效果。结合汾河干流整治工程实际情况,对治理段河道河势演变情况进行预测分析,并根据工程实际情况,选取4种方案进行堤防型式比选,综合考虑,采用混凝土重力式挡土墙方案。通过稳定性分析计算,挡墙满足抗滑移、抗倾覆稳定性要求,可为类似工程提供参考。     

三峡工程运用后石首弯道段整治工程累积影响和演变趋势研究

石首弯道段位于长江中游下荆江首端,河道形态复杂多变,河床演变较为剧烈。在大量河道治理及航道整治工程的控制下,岸坡稳定性及航道条件得到了增强和改善。三峡水库蓄水以来,坝下荆江河段的来水来沙条件发生了显著变化,石首弯道段也出现了大幅冲刷,但在一系列河道治理及航道整治工程的作用下,除了局部河段深泓摆动和冲淤变化较为明显外,总体河势基本稳定。随着三峡水库及上游干支流水库群不断建成和运用,该河段河势仍将持续调整。近岸河床的不断冲刷下切,已有工程难以适应新形势下的河床变形,不断出现崩塌冲失,对现有堤防、河势控制工程、护岸工程和航道整治工程等的安全运行以及涉水工程与航运等带来新的问题。提出应抓紧深入研究三峡水库及上游控制性水库运用初期长江中下游重点河段河势变化与综合治理方案等重大技术问题。     

透水丁坝工程设计参数的合理选择

自20世纪70年代各地河务部门开始逐步试用以来,到目前透水丁坝在全国大部分河道或航道治理中都有所应用,成为一种极具发展前景的河工建筑物。本文以钢筋混凝土透水桩坝为例,通过参考实际工程经验并结合室内模型试验,对目前新型透水丁坝工程规划时透水率的选择进行了初步研究,并对透水桩坝设计方法的进展作了系统的评述,针对透水桩坝的结构特点,对设计中的关键参数的选取作了一般性的推荐,可供应用透水丁坝进行河道或航道治理时参考。同时,对目前透水丁坝在整体设计中存在的一些亟需解决的问题进行了探讨。     

黄河下游河道与滩区治理示范工程板桩组合技术研究

在阐释国家重点研发计划重点专项"黄河下游河道与滩区治理研究"各课题内容及其逻辑关系的基础上,明确了示范工程的重要地位;经比选论证,将示范工程确定在辛店集拟下延尾坝以下100 m处,以防河势下滑和漫滩洪水冲击大村台,且能通过稳定周营工程靠溜部位而遏制老君堂下首河势下挫。研发出通过空间调整构件组合实现不同功能的治河与抢险新型结构——板桩组合技术。如沉桩运用钢筋混凝土水力插板技术,丁板桩比顺板多插2.5 m,加深基础的同时可减小工程对上部水流的影响,促使底流泥沙在近岸落淤,采用该技术修建的黄河三角洲北部海堤经受住了风暴潮考验。当前防腐与打桩技术日渐成熟,为实现精准设计,将工程材料改为钢材,以宽翼缘H型钢与钢管为主预制组合成异形板桩单元构件,每隔7.5 m增设1道上挑淹没式防冲装置,实现了研发技术的自主创新,从而优化成"异形板桩组合坝+上挑变流促淤装置"结构形式。介绍了构件加工与施工中的技术细节。     

渭河下游苏村工程修复加固和续建的思考

针对苏村工程出险情况,分析该河段河势变化情况,结合今年的防汛形势,为保证河道行洪畅通,保障人民群众生命和生产安全,提出要统筹疫情防控和汛前准备工作,修复加固2#坝,新建1#坝,续建上延5座坝,确保河势稳定和防洪安全。针对渭河下游河道整治工程本身的局限性,建议加强渭河下游水沙关系和河势变化研究,修正治导线,高质量编制河道整治规划,实施新一轮河道整治工程,确保渭河流域长治久安。     

丹江金丝峡镇固床低坝建设方案探析

丹江河道下切威胁沿岸防洪安全,通过对金丝峡镇丹江河道洪水、河势进行分析,提出了修建液压坝一座。并对坝址、坝形选择和坝高、坝结构、坝渗透及稳定性进行了探讨,以确保该固床低坝科学合理。     

双排围护桩桩体位移的ADINA三维有限元分析

简要分析了双排围护桩的结构特点，并结合一工程实例，利用ADINA有限元软件建立了双排围护桩的三维模型，对基坑开挖过程中桩体位移及不同排距情况下的桩体结构变形进行了计算。结果表明，支护结构变形云图较准确地反映了桩体各部分的位移特点，计算值与实测值接近，模拟效果较好。     

双排桩结构特性及桩体位移有限元计算分析

分析了双排围护桩的工程效应及其结构受力特性,结合工程实例,利用ADINA有限元软件建立了双排围护桩的三维模型,对基坑开挖过程中桩体位移及不同排距情况下的桩体结构变形进行了计算分析。结果表明,桩体位移法计算值与实测值接近,说明模拟效果较好,对于类似工程的优化设计施工具有一定的指导作用。     

透水桩坝在渭河上的应用与研究

通过多年的试验研究,作为新型结构的透水桩坝在近年来逐渐应用到黄河重要河段治理工程当中,并引起了广泛关注和重视。本文依托咸阳市引石过渭工程渭河倒虹段除险加固工程,分析了拦河桩坝的受力情况,同时对拦河桩坝结构设计中冲刷深度、嵌固深度及桩身强度计算等多方面进行探讨和研究。     

沁河下游河道采砂治理方案研究

沁河下游河道采砂始于1985年,由于河道采砂尚无章法可依,滥采滥挖的混乱局面日益严重,两岸滩地大面积消失。给两岸群众造成一定经济损失的同时,也给沁河河势、堤防工程安全造成了一定的负面影响。文章结合沁河下游河道冲淤及河势变化情况,统计分析河道现状基本参数,经计算提出合理的技术参数,确定兼顾河道治理的采砂方案,以较好地指导采砂活动科学、有序地开展,从而达到河势稳定、防洪工程和河道内各类建设项目安全、河道生态平衡的总体目标。     

黄河下游透水桩坝控导效果模型试验研究

通过河工动床模型试验，对沿治导线布设形式的透水桩坝在黄河下游控导河势的效果进行了研究。结果表明：在试验方案及水沙条件下，透水桩坝可以起到较明显的控导作用；坝后过流上滩的水势主要与透水率及坝后滩地落淤状况有关，上滩水量也主要取决于透水率的大小，另外，因桩柱的绕流作用，靠桩根会形成沿坝走向的沟槽，对坝的稳定有一定影响。     

三峡工程蓄水运用以来荆江河段河岸稳定性初步研究

根据实测资料分析了三峡工程蓄水运用以来荆江河段水沙输移变化,河道冲淤变化以及典型险工段近岸坡度变化等,并在此基础上对其河岸稳定性进行了初步研究,结果表明,三峡水库蓄水运用以来,坝下游河段来沙量大幅度减少,荆江河段普遍发生冲刷,部分地段近岸河床的水下岸坡冲刷变陡,河岸稳定出现了不同程度的隐患,局部河段甚至发生了崩岸险情,已影响防洪安全与河势稳定等;建议加强荆江险工段的监测,对已发生的崩岸险情进行及时治理,对以往护岸工程的薄弱地段或可能发生崩岸险情的地段需及时加固守护;建议加强三峡工程运用后荆江河道演变与治理方面的研究.