管袋坝信息化施工设计与初步实践

为提高我国管袋坝工程的施工技术水平,从信息采集、信息分析处理、信息反馈以及控制决策等流程方面,开始了管袋坝信息化施工的设计与初步实践。结合管袋坝自身特点和监测原则,选择波浪要素、潮位、基床面海流流速、风速、坝基变形和坝基渗流等作为施工监测指标,提出了与各项监测指标相对应的监测设备及其现场布设、安装方案;针对每项监测指标给出了相应的管袋坝施工安全性计算方案,并就管袋坝施工中的常见问题提出了对应的解决措施,以此构建专家知识系统。信息化施工技术可为管袋坝工程施工安全和质量控制提供技术支持。     

河口海岸扁平管袋裸坝稳定性计算方法研究

位于河口海岸地带的管袋裸坝,施工期受波浪要素、潮位、风速和坝基变形等因素的影响容易发生失稳破坏,增加施工风险和成本。针对目前设计和施工中管袋坝稳定性判定缺乏定量计算方法的现状,从影响结构稳定的因素如波浪、潮位、海流流速和风速等入手,提出了相应的管袋裸坝结构稳定性的定量计算公式,并针对某围垦工程中管袋裸坝施工期的稳定性进行了定量计算,得到了抗波浪稳定系数曲线、泥沙起动流速曲线以及抗风浪稳定系数曲线,以此得到了波高、海流流速的临界值。     

充沙长管袋褥垫沉排筑坝技术研究

充沙长管袋褥垫沉排坝是郑州河务局自1998年之后推广应用的新型少抢险坝,文章以枣树沟控导和马渡下延94坝为例,通过对此新型坝的结构型式、施工技术和运行情况、出险状况等进行分析探讨,提出了几种切实可行的抢险方案,并指出了目前该结构坝尚存在的问题,以便今后更好的改进长管袋褥垫沉排坝的筑坝技术,真正达到少抢险、甚至不抢险的目的。     

管袋坝袋间接缝坝芯吹填砂流失模型试验

针对管袋坝坝芯吹填砂沿袋间接缝流失问题,采用自行研制的管袋坝袋间接缝坝芯吹填砂流失模型试验研究装置,进行了单向流和波浪工况下管袋坝袋间接缝坝芯吹填砂流失物理模型试验,分析了不同工况下的颗粒运移规律和冲刷稳定性。试验结果表明:单向流工况下,砂颗粒的流失方式为"槽沟式";波浪工况下,冲刷过程以拱结构空间的出现、形成和坍塌为标志划分为冲击、成拱、稳定3个阶段;选择袋间接缝内砂堆长度作为判定管袋坝袋间接缝冲刷稳定性的判定指标,通过比较实际工程中管袋坝袋间接缝长度与接缝内砂堆长度可以判断波浪工况下的冲刷稳定性。     

管袋坝袋间接缝侧壁损漏冲刷模型试验

针对管袋内充填砂从管袋侧壁缺损处外漏流失问题,采用自行研制的管袋坝袋间接缝侧壁损漏冲刷稳定性试验研究装置,进行了单向流和波浪作用下管袋坝袋间接缝侧壁损漏冲刷试验,总结了冲刷过程及接缝管路内砂颗粒的运移规律,并分析了单向流工况下破损口大小对冲刷稳定性的影响。结果表明:单向流工况管袋坝袋间接缝侧壁损漏冲刷稳定性与最粗砂颗粒的起动流速、接缝内水流流速及破损口大小有关,破损口越大、水流流速越大、最粗砂颗粒起动流速越小,越容易发生冲刷破坏;波浪工况下,选择临界峰值水压力作为管袋坝袋间接缝侧壁损漏冲刷稳定性的判定指标,通过比较实际工程中管袋坝接缝所受峰值水压力与临界峰值水压力可以判断波浪工况下的冲刷稳定性。     

长管袋褥垫沉排坝抗冲刷机理研究

通过实体模型试验,在一定的水力及边界条件下进行了传统坝与长管袋褥垫沉排坝抗冲刷效果的对比试验,并对长管袋褥垫沉排坝抗冲刷机理进行了分析及描述,指出:长管袋褥垫沉排坝迎水面至坝头的冲刷以水流直接冲淘和螺旋流淘刷形式为主,坝头至下跨角部位主要受绕流冲刷;长管袋褥垫沉排坝前冲刷坑形状与传统坝近似,但冲刷坑尺寸及冲刷坑深度大于传统坝。     

充沙长管袋褥垫进占施工技术探讨

充沙长管袋褥垫进占结构是利用长管袋充沙进占体代替传统的柳石进占体，该结构具有施工速度快，安全性好，便于机械化作业等特点，在张王庄控导工程25－26坝施工过程中，技术人员根据河道水深，溜急的实际情况，采用铅丝笼固定褥垫，对管袋的充填方法由以前的多次充填法改为集土填法，收到了良好的效果。     

抽沙充填长管袋褥垫筑坝施工工艺

抽沙充填长管袋褥垫沉排坝是黄河下游河道整治中探索不抢险或少抢险坝的一种新的坝型结构，利用长管袋沉排体护底，护根，是于坝前设计河床范围内覆盖一保护层，以阻止水流在坝前形成较大冲刷坑，或迫使冲刷坑外移，避免河床冲刷坑危害坝基。论述了泥浆泵自滩地或河床抽吸泥沙进行冲填长管袋褥垫施工的工艺流程，分析了其优缺点，对新坝型的推广有一定作用。     

土工冲泥管袋在四灶浦围涂工程中的应用

土工冲泥管袋用于粉砂土筑堤的新技术，在慈溪市四灶浦西侧围涂工程中得到成功应用，从断面设计、施工实际诸方面，采用多方案比较，理论计算等方法，阐述了土工冲泥管袋在节省工程造价，加快施工进度等方面所具有的优势，同时也对设计，施工中易疏忽的一些问题如土工布袋保沙性，袋体稳定，渗流破坏，冲灌施工等进行了探讨。     

扁平管袋裸坝基于波浪作用的稳定性公式推求

为获得扁平管袋裸坝结构在波浪作用下的变形稳定特性,分析了扁平管袋在波浪作用下的受力情况,通过引入管袋变形因子,分别推导出考虑管袋变形情况的裸坝结构滑动失稳和倾覆失稳稳定性公式。结合管袋裸坝结构模型试验得到的管袋失稳方式和相应的变形参数,探讨了变形对管袋裸坝结构发生滑动失稳时所受波浪力和自重力及倾覆失稳时相应力矩的影响,计算出相应的变形因子,进一步完善了考虑管袋变形情况下管袋裸坝结构稳定性公式。该公式充分考虑波浪引起的管袋变形特征,具有普遍适用性。     

充填管袋堆积体应力-渗流耦合模型试验

为探讨充填管袋堤坝管袋堆积体渗透各向异性及应力-渗流耦合关系,采用室内大尺度应力-渗流耦合模型试验,研究了多个管袋搭接形成的堆积体采用不同布置方式时上覆应力对管袋堆积体渗透特性以及渗透各向异性的影响。结果表明:管袋间接缝是堆积体渗流的主要通道,管袋按接缝平行渗流方向布置时,堆积体渗透系数远大于垂直方向布置,且易发生渗透破坏;随上覆应力增加,管袋堆积体的渗透系数逐渐减小,渗透各向异性逐渐增强,但不同布置方式时上覆应力的增加对堆积体渗透性的影响程度不同。     

LABORATORY STUDIES ON WAVE FORCE OF COASTAL STRUCTURES MADE OF FLAT GEOTUBES

Flat geotubes are widely used for coastal structures such as seawalls, breakwaters and sightseeing groins, etc.. However, the understanding of the stable mechanism involved in the wave-structure interactions should be deepened, and one of the important work is to clarify the stress state of the structure under the wave action. In this article, wave force acting on coastal structures made of flat geotube is experimentally investigated. The required drag, inertia and lift coefficients are especially analyzed from the results of hydraulic model experiments specially designed for geotube structure. Several types of structures made of flat geotubes under wave action have been tested in order to understand the stress state of the geotube fixed to force transducer within different structures. Experimental results show that the wave-induced forces on the instrumented geotube are markedly influenced by wave elements. Meanwhile, the magnitude of horizontal force of adjoining geotube is different at the same time.     

高含黏(粉)粒土料充填管袋高效脱水技术

针对我国河口海岸地区大量管袋坝工程因充填高含黏(粉)粒土料导致脱水固结速度慢而无法进行赶潮施工的问题,通过吊袋排水效率试验和充填泥浆沉淀规律试验研究初步提出了放水排泥的加速脱水方法;通过室内单元管袋脱水模型试验和现场大尺度充填试验对所提出加速脱水方法的可行性和实际工程效果进行了验证。在归纳系列室内试验结果和现场施工经验基础上总结出一种充排结合、边充边排的管袋充填高含黏(粉)粒土料高效脱水技术,并给出了具体施工工艺。     

储淤管袋作为固废库坝的稳定分析

储淤管袋技术已在国外多有应用,国内至今尚无实质性的应用,对于该项技术的研究也处于初步阶段。阐述了储淤管袋作为固废库坝的资源化利用及其运行稳定性分析,对比了数值模拟与基于极限平衡原理的计算结果,得出一些有益的结论。     

特高拱坝结构性态诊断与监控方法述评

我国已建、在建多座特高拱坝工程,这些工程往往面临着高水头、高边坡和复杂地质条件等特殊服役环境,其设计、施工及安全监控等技术指标突破了现行规范适用范围和以往的工程认知。与一般大坝相比,特高拱坝工程复杂程度高,结构的力学行为具有独特特征,工程建设和运行安全控制要求更为严格。论述了坝体体型工程经验性评价参数、地质力学模型试验、数值模拟仿真分析等特高拱坝结构性态诊断关键技术,以及施工质量控制、温控防裂、跟踪监测反馈等安全监控技术;在此基础上,指出了特高拱坝长效服役健康诊断与安全控制的前沿热点问题,包括时空演化特征挖掘方法、服役风险率实时诊断模型、结构安全动态控制模式、智能感知与超前预警技术等。研究可指导特高拱坝的建设和运行管理。     

管袋堤坝在深水水流作用下的稳定性试验

通过水流作用下管袋堤坝的稳定性模型试验,对边坡系数m、坝高Dc、坝顶宽度L以及水深H对管袋堤坝稳定性的影响进行了研究。选用1.0,1.5,2.0,2.5共4种边坡系数,10 cm,14 cm,18 cm等3种模型坝高,11 cm,15 cm,19 cm,23 cm等4种模型坝顶宽度以及25 cm,30 cm,35 cm等3种模型水深进行研究。试验结果表明:边坡系数或坝顶宽度增大时,临界垂线平均流速增大;坝高与水深比增大时,临界垂线平均流速减小;坝顶宽度增大时,临界作用流速增大;其余几种因素对临界作用流速的影响不显著。     

高强度聚乙烯管在大朝山碾压混凝土围堰中的应用

在坝工混凝土浇筑温度控制中 ,埋设冷却水管是解决夏季施工的途径之一。过去在一些中低坝或有温控措施的混凝土大坝上 ,用钢管作为冷却水管 ,价格昂贵 ,施工复杂 ,对施工干扰严重。而埋设高强度聚乙烯管具有价格较为便宜 ,施工方便 ,快速简单 ,又能满足工程技术要求等优点。大朝山水电站工程上游围堰为双曲拱碾压混凝土围堰 ,在施工中采用埋聚乙烯管措施 ,取得了成功经验。