大型泵站进水口双排钢板桩围堰设计与安全性分析

双排钢板桩结构型式围堰具有结构整体性强、体积小、影响范围小、止水可靠、能承受较大变形及施工速度快等优点。在港口、交通、水利工程的基坑围护、围堰中应用广泛。杭州三堡排涝工程进水口围堰环境复杂,受制约因素多,经综合比较,采用了双排钢板桩的结构形式;结合防撞、防冲刷、防渗、施工期监测措施对钢板桩围堰进行设计;最后采用相关的行业规范对其进行稳定性分析,得出围堰结构安全可靠的结论。     

某水库取水口双排钢板桩围堰设计

双排钢板桩围堰指向水中打设两排钢板桩,在两排钢板桩间设置拉杆,中间填土,从而形成的一种能挡水的重力式支护结构.双排钢板桩围堰在市政工程、水利工程领域中应用越来越广泛,文中结合某水库取水口围堰设计,探讨钢板桩围堰结构设计计算.     

软土地区双排钢板桩围堰计算分析

双排钢板桩围堰因其具有受力性能好、止水效果好以及施工效率高等优点,而广泛应用于泵站、水闸、堤防等水利工程的施工中.本文结合广州市南沙区某泵站工程的施工围堰,采用工程设计规范中常用的计算方法,将双排钢板桩围堰简化为单排钢板桩+锚杆模型和重力式水泥土墙模型,利用理正深基坑软件对围堰宽度和稳定安全系数进行计算.结果表明,该方...     

雁洲水(船)闸工程双排钢板桩围堰设计

雁洲水(船)闸工程采用在淤泥软基上修建大规模双排钢板桩围堰的施工导流方案,围堰由双排拉森式SP-Ⅳ型钢板桩组成,即在围堰轴线两侧各设置一排钢板桩,两排桩之间回填砂砾石料并通过拉杆连接成整体,形成挡水挡土结构.较详细地阐述了围堰的设计,稳定性分析及钢板桩的结构选型.该钢板桩围堰建成运行后,经受住了台风的正面袭击和2.2 ...     

深厚淤泥层地质条件下双排钢板桩围堰有限元分析

在深厚淤泥层地质条件下,双排钢板桩围堰稳定性分析缺乏可靠的数值分析方法。文章以广东省某水利工程为例,基于Midas有限元数值分析软件,对深厚淤泥层地质条件下双排钢板桩围堰施工期稳定性进行了预测。结果表明,双排钢板桩围堰强度满足设计要求。     

大型双排钢板桩围堰在围垦工程中的应用

本文以温州市瓯飞一期围垦工程北1号、2号水闸钢板桩围堰为例,结合工程水文地质条件,对大型双排钢板桩围堰在围垦工程中的施工方法、围堰加固、龙口合龙、防渗处理和质量控制进行总结,希望能对类似工程起到借鉴作用。     

破碎波作用下单桩基础局部冲刷试验研究

破碎波在近岸地区会引起剧烈的泥沙运动,导致破碎带内单桩基础发生局部冲刷,严重威胁单桩基础结构稳定性。该文在波浪水槽中采用中值粒径0.32mm的原型沙铺设平床沙坑,开展破碎波单桩冲刷试验,规则波经过坡度1:20的斜坡后,浅化破碎在矩形沙坑区域,分析桩基和破碎点的间距与波长之比α对单桩基础最大局部冲刷深度S_max及冲刷形态的影响。研究结果表明：破碎波翻卷产生湍流以及流动的纵向发展是引起冲刷的重要因素,使得相对距离α与最大冲刷深度S_max密切相关;沙床在破碎波作用下形成沙坝和滩槽结构,持续影响单桩局部冲刷的演变过程,当相对距离α=0.35～0.55时,由桩基引起的净冲刷最为显著,同时在滩槽地形叠加下,桩周的最大局部冲刷深度可达0.5倍桩径。     

深厚淤泥中双排钢板桩结构安全稳定性研究

针对滨海地区深厚淤泥地基中双排钢板桩围堰结构受力复杂的问题,基于土力学理论,分别从运行工况下的抗剪切变形稳定、底部抗隆稳定、整体抗滑移稳定、抗倾覆稳定以及整体滑动稳定等方面进行分析,给出了安全稳定计算公式,同时通过数学理论推导计算,给出了钢板桩最小入土深度计算公式。以浙江省某大型围垦工程水闸的双排钢板桩围堰工程为例,依据该计算公式,得出最小入土深度建议值为17.01 m,与工程实际设计值18.50 m基本一致;同时利用有限元计算软件,对该工程中双排钢板桩围堰结构进行数值模拟计算分析,并将模拟结果与钢板桩实际水平变位监测资料进行对比分析,认为该双排钢板桩围堰结构设计安全可靠,可为相关工程应用提供参考。     

海域双排钢板桩围堰与明挖基坑变形特性分析

以深圳海滨大道一期Ａ段海底隧道工程为背景,针对海域环境双排钢板桩围堰与明挖基坑在施工过程中的变形控制难题,利用ＰＬＡＸＩＳ数值模拟软件建立有限元模型,通过建立有限元模型,系统的研究了海域双排钢板桩围堰与明挖基坑变形特性及相互影响规律,分析了围堰与基坑距离、基坑内支撑形式及基坑开挖步序等因素对钢板桩围堰变形的影响作用。研究结果表明:基坑开挖将造成围堰较大的水平位移;地连墙最大变形出现在墙体中下部;减小施工平台宽度和增大基坑内支撑刚度等方式可以有效减小钢板桩围堰变形。研究成果可以为类似工程的钢板桩围堰与明挖基坑设计提供参考依据。     

双排钢板桩围堰在中山地区软土地基中的应用

中山市某水闸受场地限制选用双排钢板桩围堰,本文对钢板桩围堰进行结构计算及整体稳定计算,为钢板桩围堰在中山地区软土地基的推广提供了宝贵的经验。     

沙波运动规律的试验研究

本文用煤模拟沙波运动，对床面形态的发展过程、形成机理、统计特征及运动规律等方面进行了试验研究，求得了既适用于轻质沙又适用于天然沙的统一运动规律表达式，该式也可用于动床物模的波要素的计算，经广泛的室内外实测资料验证，吻合程度较高，此外，有关床沙级配对沙波的影响，本文也进行了初步探讨。     

Experimental research on kinematics of breaking waves

One important kinematic propertie of breaking waves is the wave celerity. Constant wave celerity has been used for the wave breaking criterion by many researchers. However, this approach does not consider the variation of wave celerity at different phases before breaking. Hence, this article examines the aspects of the wave breaking criterion and dynamics of wave celerity before wave breaking. Breaking waves were generated using the JONSWAP focused spectrum and a semi-empirical formula for the wave celerity estimation was established.     

Ship bow waves

The bow wave generated by a ship hull that advances at constant speed in calm water is considered. The bow wave only depends on the shape of the ship bow (not on the hull geometry aft of the bow wave). This basic property makes it possible to determine the bow waves generated by a canonical family of ship bows defined in terms of relatively few parameters. Fast ships with fine bows generate overturning bow waves that consist of detached thin sheets of water, which are mostly steady until they hit the main free surface and undergo turbulent breaking up and diffusion. However, slow ships with blunt bows create highly unsteady and turbulent breaking bow waves. These two alternative flow regimes are due to a nonlinear constraint related to the Bernoulli relation at the free surface. Recent results about the overturning and breaking bow wave regimes, and the boundary that divides these two basic flow regimes, are reviewed. Questions and conjectures about the energy of breaking ship bow waves, and free-surface effects on flow circulation, are also noted.     

波浪作用下悬移质泥沙运动的两相流数值模型

该文采用基于水沙两相紊流的数值模型对波浪作用下的悬移质泥沙运动进行研究。基本方程中将水相和颗粒相通过相间作用力进行耦合,合理地考虑了相间相对运动的影响。数值计算方法为有限体积法,对流项处理利用了三阶精度的QUICK格式,离散方程组求解采用的是TDMA迭代方法。计算得到的悬移质泥沙垂线时均计算值与不同尺度的水槽实验数据吻合很好,表明数学模型及其计算方法对于低浓度水沙两相问题是合理的。该研究还探讨了悬沙浓度、泥沙沉降速度以及各种相间作用力随时间的分布规律。     

破碎波作用下粉沙悬移质浓度垂向分布的实验研究

通过水槽实验对破碎波作用下驴驹河粉沙和黄骅粉沙悬沙浓度的沿程分布和垂向分布进行了研究,并对实验现象进行了初步分析。实验中发现:在波浪破碎前近底有高浓度含沙水体层,而在波浪破碎后高浓度含沙水体层消失;断面平均悬沙浓度在破碎点附近达到最大,在破碎点前,断面平均悬沙浓度沿程增大,而在破碎点后,断面平均悬沙浓度沿程减小;在波浪破碎前附近,上层水体紊动较强,从而悬起比平坡情况下更多的泥沙,使悬沙浓度不但在下层水体高,而且在上层水体也较高,因此在计算泥沙输移时,应对此更加注重。     

滑坡涌浪的初始形态及其衰减规律的研究

通过滑坡涌浪模型试验,运用高速摄像机记录滑坡入水形成涌浪的过程,并采用多功能监测系统测量滑坡涌浪形成后沿程传播的水位变化过程线,揭示了滑坡涌浪的初始运动形态特征和衰减变化规律。由于滑坡体的高速入水,水体的形态从冲溅形态发展到前涌形态再到后溃形态,伴随着冲溅形态水体的大片落下、前涌形态水体的前涌和后溃形态水体的向后溃倒,最终形成初始形态的涌浪。创新性地引入涌浪初始形态Froude数,并据其数值范围将涌浪的初始形态分为三种形态:常规涌浪、推移涌浪、跃冲涌浪。在运动的过程中,常规涌浪衰减为波形较稳定的波;推移涌浪将慢慢地衰减为常规涌浪;跃冲涌浪先衰减为推移涌浪再衰减为常规涌浪。     

三孤立波的斜坡爬高特征

该文采用推板式造波机和改进的Goring造波方法在波浪水槽中生成了由三个等波高孤立波组成的波列,首先在坡度为1/10的斜坡上进行了多个孤立波连续爬高的实验研究。实验测量了等波高双孤立波和三孤立波在等水深波浪水槽中传播和在斜坡上的爬高过程,给出了沿程多点浪高仪测量的波面时间序列和高速摄像记录的水线在斜坡上爬高与回落过程影像。分析了来波相对波高和无量纲波峰间距对每个孤立波爬高放大系数的影响。在基于RANS方程和VOF方法的数值波浪水槽中,模拟了三孤立波爬高过程,给出了最大爬高与破碎特征。实验和数值模拟结果表明,孤立波在斜坡上回落时会产生强劲的回流水流,该反向流动导致后随孤立波破碎,消耗波动能量,使得后随孤立波的爬高放大系数明显小于没有回落水流影响的首个孤立波的爬高放大系数。当孤立的波峰间较大时,若来波相对波高较小,后两个的孤立波爬高基本相同;若来波相对波高较大时,第三个孤立波的爬高大于第二个孤立波的爬高。