2025(7):1-9.
摘要:炭质泥岩属于一种特殊软岩,其分布广泛、工程性质差,对运河工程影响较大;研究炭质泥岩工程特性和防治规律是当务之急。平陆运河马道枢纽座落在炭质泥岩地基上,勘察阶段采用钻孔取样、矿物分析、原位剪切试验、室内抗压试验等方法,施工阶段采用现场观察、地质测绘、地质素描、安全监测等方法,系统揭示了炭质泥岩工程特性和防治规律。主要研究结论:炭质泥岩成分以黏土矿物为主,炭质含量6%~40%;炭质泥岩的强度受其埋藏深度、结构构造和地下水环境影响,差异变化很大,需采取取样、原位测试、室内试验等勘察方法获得可靠数据;炭质泥岩在开挖暴露后具有易风化软化特性,其软化是内外因综合作用的结果,内因是其黏土矿物成分和水理特性,外因是开挖卸荷和干湿循环环境;炭质泥岩地基需预留保护层、严格清基验收,必要时进行承载力检测和地基处理;炭质泥岩边坡需在开挖削坡后及时进行封闭,并根据其分布和影响程度,采取适宜的加固和排水措施。
2025(7):10-17.
摘要:平陆运河工程中大量使用水下模袋混凝土进行施工,水泥浆液的渗出会对环境和生态造成严重影响。工程中常用防污帘进行阻隔污染物扩散,然而,关于此类屏障的扩散动力学和有效性的研究较少。基于此,采用Fluent软件建立三维计算模型,模拟浮式防污帘对水泥浆液污染物的阻隔效果,分析不同防污帘布置方式和参数对防污效果的影响,并确定影响范围。结果表明:水下倾斜角度30°,与河道纵断面夹角20°,防污帘与污染源距离为2 m,防污帘水下深度应在4 m可取得最佳防治效果。研究可为水下模袋施工防污帘具体布置提供优化方案,以实现水泥浆液污染扩散控制效果最佳。
2025(7):18-28.
摘要:为了研究氯离子和裂缝耦合作用对珊瑚混凝土内钢筋锈蚀的影响,通过电化学试验对比珊瑚混凝土构件中钢筋锈蚀状态随氯盐环境中暴露时间和预制裂缝宽度的变化规律,并结合X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)试验分析氯离子和裂缝对珊瑚混凝土内部钢筋锈蚀的影响机理。结果表明:氯盐暴露时间和预制裂缝宽度的增大会导致钢筋锈蚀风险的增大;预制裂缝达到一定宽度后才会对钢筋锈蚀产生显著影响;随着预制裂缝宽度的增加,锈蚀产物由磁铁矿为主变为四方纤铁矿和赤铁矿为主,且微观形貌变得粗糙和不规则。
2025(7):29-35.
摘要:通过长期暴露试验和工程调查,研究了表面涂层对海工混凝土结构长期防护效果,并定量评估涂层对混凝土结构服役寿命的影响。研究表明:涂层可以有效隔绝氯离子侵入,显著提高混凝土结构服役寿命,且采用环氧沥青+氯化橡胶面层的涂层体系具有更优的抗老化性能,但因实际服役结构受上部作业荷载、复杂涂装施工环境等影响,实体结构中氯离子浓度要显著大于暴露试验。实际服役环境下涂层结构随服役时间的延长,表面氯离子浓度逐渐增大,且表面氯离子浓度随服役时间符合线性函数模型(Cs=kt)。考虑涂层对混凝土表面氯离子浓度时变特性的影响,建立了采用涂层的混凝土结构耐久性寿命定量评估方法。
2025(7):36-42.
摘要:为进一步提高透空式防波堤的消浪性能,基于板式防波堤提出一种台阶式防波堤结构,并探究其在规则波中的消浪性能。通过Fluent软件构建二维数值模型,分析不同下挡板长度、潜深及波高对台阶式防波堤透射系数、反射系数和能耗系数的影响,同时对该结构周围的流场变化进行分析。结果表明,台阶式防波堤透射系数随相对下挡板长度、相对波高及相对潜深的增大而减小;反射系数随相对下挡板长度的增大而增大,随相对波高及相对潜深的增大而减小;能耗系数随相对下挡板长度、相对波高及相对潜深的增大而增大。
2025(7):43-50.
摘要:明确钢筋锈蚀产物的微观和力学性能对理解混凝土结构的耐久性失效、建立钢筋混凝土结构的锈胀开裂模型具有重要意义。依托湛江某废弃桥梁和温州某老旧码头,开展真实海洋环境下钢筋锈蚀产物的取样和分析工作。利用X射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TG)、扫描电镜(SEM)等微观表征手段,对钢筋锈蚀产物的化学成分、微观形貌以及体积膨胀率等微观性能进行分析;此外,通过纳米压痕试验测定钢筋锈蚀产物的弹性模量、硬度等力学特征参数。结果表明:混凝土开裂前后,钢筋锈蚀产物的主要成分均为铁的氧化物和羟基氧化物;开裂后浪溅区、开裂前浪溅区、开裂前水位变动区、开裂前水下区钢筋锈蚀产物的体积膨胀系数逐渐降低,分别为2.552 2、2.341 4、2.340 5、1.990 3;混凝土开裂前钢筋锈蚀产物的弹性模量平均值的范围在137.06~154.70 GPa,硬度平均值的范围在1.001 0~1.149 0 GPa;混凝土开裂后钢筋锈蚀产物的弹性模量平均值为125.89 GPa,硬度平均值为0.892 4 GPa。
2025(7):51-57.
摘要:基于连云港淤泥质海岸存在的4处天然沙滩,对沙滩平面和剖面形态特征、潮流条件、波浪条件以及泥沙运动特征进行详细分析,以研究淤泥质海岸环境存在沙质沙滩的原因。结果表明:天然沙滩均为两端有岬角的内凹弧形地貌形态,主要来浪方向与湾口方向一致,不利于产生显著的沿岸输沙,避免沙滩沙流失;剖面具有明显转折特征,较大的前沿水深有利于减少外海波浪传播过程中的损耗,可以维持较大的滩前波浪动力条件;来浪方向中大浪要达到一定的集中度和频率,H1/10波高大于0.40 m的大浪维持在36.6%以上的沙滩才能具备较好的沙滩滩面特征;波浪是淤泥起动悬扬的主要动力因素,波流挟沙力大于背景含沙量有利于沙滩形成,且挟沙力越大沙滩宽度越大。
2025(7):58-67.
摘要:在混凝土中掺入引气剂配制引气混凝土的措施是提高及保证混凝土结构抗冻融耐久性的重要技术措施之一。T.C.Powers提出气泡间距系数的概念,硬化混凝土气泡系统参数中气泡间距系数最为关健,我国已将直线导线法测定硬化混凝土气泡系统参数技术纳入一些行业标准。为合理准确开展相关试验检测工作,计算气泡间距系数时,以硬化混凝土中浆体含量与含气量体积百分比计的界限值4.342选择公式,并对测定方法提出改进意见,以进一步规范硬化混凝土气泡参数测定技术。
2025(7):68-74.
摘要:针对煤炭码头露天堆场内各煤堆起尘的相互影响问题,设置不同来风角度、不同风速等工况,利用数值模拟方法并结合美国环保署提出的排放系数公式,定量分析堆场内已有煤堆对临近料带上不同堆垛位置煤堆的起尘影响特点,并可视化表征不同垛位煤堆的起尘强度。结果表明,在0°、45°、90°来风角度下,最大起尘量分别为2.08、3.70、2.60 kg。0°和45°来风角度下,起尘强度最低的位置位于下风口垛位;90°来风角度下,煤堆遮蔽效应呈现对称规律。研究成果可为港口实际喷淋作业提供参考借鉴。
2025(7):75-85.
摘要:为减少维护疏浚成本、提高船舶通航效率,以盐城滨海港港区浮泥为研究对象,基于浮泥特性对滨海港浮泥适航密度开展研究。通过对港池、航道区疏浚后码头前沿浅点进行浮泥厚度分布、沉积物粒度分析、流变特性试验研究浮泥特性,而后结合浮泥黏粒含量与适航密度关系、流变特性试验、层流-紊流流态转变理论三者共同确定滨海港港区的适航浮泥密度。结果表明:滨海港港区浮泥平均厚度为1.71 m,沉积物多以黏性细颗粒为主,中值粒径多为0.006~0.008 mm,黏粒含量超过90%,符合利用适航水深的条件;确定滨海港港区适航浮泥密度标准值为1 200~1 240 kg/m3。
2025(7):86-92.
摘要:针对黄骅港煤炭港区三、四期工程筒仓的仓顶钢结构在运营过程中存在的耐腐蚀性、密封性、整体刚度问题,进行仓顶结构优化研究。提出混凝土锥壳仓顶和改进后的钢结构仓顶两种结构方案,并对各方案的优缺点进行对比分析。对混凝土锥壳仓顶结构方案着重进行锥壳的受力分析及施工方案研究,提出目前国内直径最大的锥壳仓顶结构和贝雷架式钢桁架+中心立柱支撑体系;对改进后的钢结构仓顶方案着重进行整体刚度、防腐措施、外围护板研究,采用重防腐措施及铝镁锰板,将钢结构防腐保护年限提高至30 a以上。结果表明,两个方案均可以较好地解决存在的问题。
2025(7):93-104.
摘要:鉴于液化天然气(LNG)码头在运营过程中需要消耗大量海水作为冷源,取排水工程的建设显得尤为重要。取排水活动不可避免地对工程邻近水域的流场产生影响,因此,对工程附近潮流场进行系统分析是十分必要的。以营口LNG码头工程为例,利用开源水动力数值模型FVCOM,模拟并对比分析营口LNG码头取排水工程实施前后港区内的潮流场水动力特性,重点探讨了取排水口建设对附近三维流场的影响。模拟结果表明:工程实施后取排水口附近潮流场的表层及底层流速幅值均有轻微变化,但表层最大流速变化量不超过0.05 m/s。通过对港区内典型测点处的表层横流流速进行分析,发现各特征点位的横流流速差最大不超过0.016 m/s。综上,取排水工程的实施对研究区域内潮流场水动力特性的影响范围十分有限,特别对整体潮流场的分布规律未产生显著改变。研究成果可为同类型港口工程的设计与评估提供参考。
2025(7):105-113.
摘要:应急救援基地作为应急救援管理体系中重要的空间载体,是开展救援活动的基础。通过对国内外现有研究的梳理,发现对于服务港口的应急救援基地的规划设计研究较少,未有成熟的方法体系。依托项目案例实践,通过梳理港口危险货物种类和风险特点,明确港区应急救援的特殊性需求,从宏观布局、用地选址、功能结构、建设内容等方面提出危险货物港区应急救援基地的规划设计方法。宏观布局要结合目标对象数量,科学布局;用地选址要进行上层次规划、地理环境和限制条件等多因素比选;基地设计时要协调各功能区之间的相互关系,提高使用效率;确定建设内容时要基于港区货物和事故类型。研究成果可为编制专项规划、港区建设应急救援基地规划设计提供参考。
2025(7):114-120.
摘要:通航枢纽受清水下泄、河道采砂、航道疏浚等因素影响,会出现枯水期下游水位经常低于船闸设计最低通航水位的现象,将导致船闸门槛水深和输水廊道淹没水深均小于设计值、最大水头超过设计水头等问题,影响船闸运行。针对某已建枢纽的这一问题,系统分析近两年坝下水位变化特性及过坝船型特征资料,计算超设计标准低水位条件下的船舶航行下沉量和富余水深,通过数学模型研究初始水深减小、运行水头增大后的船闸充泄水水力特性,分析输水系统水力学条件、阀门工作条件和闸室船舶停泊条件。在此基础上,提出基于下游水位变化的输水阀门开启方式,可优化船闸输水水力指标,改善闸室船舶停泊条件;提出小淹没水深下的阀门系统工程改善措施及过闸船舶吃水控制参数,以减小下游水位降低带来的影响,保障船闸运行。
2025(7):121-127.
摘要:马台河口滩河段位于澜沧江糯扎渡水库变动回水区,河段上游虎跳石滩为礁石窄浅险滩、下游马台河口滩为消落期溪口浅急险滩,航道整治工程实施前消落期流量较大时马台河口滩消滩综合判数E值达到允许值的2~3倍,航道整治的难度较大。为解决此问题,通过河工物理模型开展下游马台河口滩方案优化试验,在满足整治目标的同时尽量减小工程引起的上游水位跌落。推荐方案对马台河口滩采取挖槽增加航槽尺度并扩大泄水面积、配合滩下深沱填槽壅水的措施;上游虎跳石滩通过清障增加航道尺度,马台河口滩河段的通航条件得到显著改善。在糯扎渡坝前水位较低、大朝山下泄流量较大的工况下,马台河口滩过滩阻力仍较大,试验进一步分析了提高坝前运行水位对推荐方案通航条件的影响,得出适当提高坝前水位可满足船舶过滩要求。
2025(7):128-134.
摘要:以浙赣运河常山江至省界段两梯级布置双线船闸为例,开展船闸节水及集约用水保障方案研究。船闸节水推荐双线船闸互灌互泄省水方式,通过两梯级双线船闸用水需求分析,理论省水率可达50%。综合考虑运河生态用水、航运用水需求,结合沿线水资源量、水资源分布情况及地形地貌等因素,对供水水源地进行研究分析,提出域内新建水库、域内泵站提水、域外建库引水3种用水保障方案。根据各用水保障方案的建设内容和工程投资,经技术经济比选,船闸用水保障方案推荐域内泵站提水方案。
2025(7):135-142.
摘要:针对长江上游航运需求量大但滩险众多导致水深不足的问题,进行了长江上游泸州段航道最小通航水深的研究。采用综合历时曲线法和保证率频率法得出该河段设计最小通航流量为3 396 m3/s;采用数值模型对冰盘碛、螃蟹碛、瓦窑滩3个水道进行模拟,以5个典型滩险断面的水深为依据建立了滩险与通航流量的响应关系,得出该河段典型滩险断面航宽110 m时对应的最小通航水深为3.39 m,满足II级航道的水深航宽标准,研究结果可为长江上游泸州段后期的航道建设规划提供支撑,助力泸州段高等级航道建设。
2025(7):143-149.
摘要:已建赣江龙头山枢纽位于弯道段,右岸一线船闸上下游引航道位于主流区,受枢纽运行和施工不完善影响,通航水流条件较为恶劣。拟在一线船闸右侧新建二线船闸,综合考虑对一线船闸的完善,提出降低现有隔流墙透空率并延长、增建一线船闸导航墙与靠船墩、新建下游护岸和辅以疏浚等措施,统筹优化二线船闸布置方案。采用整体物理模型试验的技术手段,在厂坝联合调度典型工况下验证两座船闸通航水流条件。结果表明,采用新型结构将隔流墙透空率降低至20%以内,同时泄水闸尽可能采用均匀开启方式,尤其是2 a一遇流量泄洪时,靠近船闸的20#~24#闸孔只能局开,可将一线船闸最大通航流量自5 000 m3/s提高至5 a一遇的15 100 m3/s,同时二线船闸最大通航流量也可达到5 a一遇。
2025(7):150-157.
摘要:闽江通海航道二期整治工程和闽江口拦门沙航道增深工程分别已竣工26 a和16 a,其间上游径流来水来沙条件发生了巨大变化,口外海滨滩槽分布格局改变较大,且已发生个别航段频发通航船舶险情及淤积等一系列问题。河口区航道受径流、潮流及波浪等多重因素影响,处于不断的冲淤动态变化之中,整治难度大。依据近16 a维护测图及相关资料,总结目前闽江通海航道存在问题,分析其原因,得出为确保船舶通航安全对闽江通海航道进一步治理是必要的;同时,提出调整局部航段航线、口外抛筑袋装沙连锁块固滩拦沙等进一步治理方案,并提出如发现倒鱼嘴坝及潜坝有局部冲垮,可不必维护和恢复等建议。 关键词:闽江;通海航道;整治工程;来水来沙;分流比;治理方案
2025(7):158-164.
摘要:虚拟航标应用对挖掘内河航道通航水深、降低维护成本、提升助航效能意义重大。针对长江干线航道虚拟航标应用中在适用范围、设置方法、显示符号3个方面存在不明确、不统一的问题,按照遵循现行国家标准、兼顾国际标准和应用实际的总体思路,提出适用长江干线航道的虚拟航标强化、替代、新增3类应用场景,圆形与实体航标符号组合、实虚线区分合成与虚拟、文字区分发布载体的显示方式,以及AIS发布的常态虚拟航标要在电子航道图同步发布的应用模式,初步建立长江干线虚拟航标应用模式,并基于数字航道与电子航道图进行示范应用。研究成果可为内河虚拟航标标准化应用提供借鉴。
2025(7):165-171.
摘要:针对长江干线数字航道生产业务系统中无人机无人船数据融合与智慧应用深度不够的问题,采用数据高效传输、多源数据融合技术和关键航道要素目标识别和动态行为检测分析技术,开展无人机无人船在数字航道中数据融合与智慧应用的研究。基于无人机无人船数据完成航道要素智能感知与识别分析模块研发,以及与数字航道对接的无人机无人船辅助决策模块及智能数据终端研发,扩展数字航道辅助决策功能,提高辅助决策的智能性,建立无人化航道巡查探测智慧应用模式,实现了长江航道无人机无人船数据应用系统集成及智慧应用。
2025(7):172-181.
摘要:过去基于深度学习的检测器性能较差,尺度变化、背景变化和视觉遮挡降低了原始图像定位的准确性。为此,提出一种改进的YOLOv5s+DeepSORT模型,以提高对码头环境的适应性。为增强多尺度加载对象的鲁棒性,将多尺度卷积嵌入YOLOv5s,同时增加高效金字塔分割注意网络(EPSA),实现了更强大的特征融合多尺度表示,模型平均精度(mAP)从90.05%提高至90.90%。通过分布式排序损失优化原始分类损失函数,减轻了加载对象内部不成比例和码头图像序列中背景变化的影响,提高多目标跟踪精度(MOTA)4.8%。在自建数据集上的实验显示,平均准确率为90.9%,检测准确率为92.2%。
2025(7):182-191.
摘要:针对基坑工程采用数值分析方法变形计算误差大、准确度低的问题,结合已有监测数据提出了基于GWO-SVR的地层参数反演分析方法,可实现较为精确的基坑变形计算,尤其适用于出现较大变形的基坑。在此基础上研究了相邻对拉锚索基坑开挖过程中出现大变形的原因,对两种不同的变形控制处置措施开展了对比计算,并通过实测数据分析了处置措施的有效性。对拉锚索基坑间距选取对于基坑稳定性及支护结构受力有较大的影响,采用数值分析方法,提出了不同基坑间距条件下基坑支护桩变形与内力、锚索力以及桩间土压力的变化规律,可实现对拉锚索基坑在不同间距条件下支护结构的差异化设计,为对拉锚索基坑的选型与计算分析提供参考。
2025(7):192-197.
摘要:不同工程对于工后沉降的要求不同。依托实际工程,结合软基处理过程中遇到的卸载标准理解不一致的问题,采用双曲线法、三点法、Asaoka法分别进行推算分析。结果表明:以固结度为主、沉降速率为辅的卸载标准较为合理;推算固结度时三点法预测结果较大,取点时选取曲线平缓段时间间隔25 d为宜;双曲线法预测结果较小,但人为影响大,拟合时需要对前期数据和异常数据进行剔除;Asaoka法选取5~10 d间隔为宜,与实测结果较吻合。实际工程中,需要结合多种方法和实际观测数据,综合判断软土固结度,以提升预测的准确性和可靠性。
2025(7):198-206.
摘要:近年来,我国共建“一带一路”倡议与沙特“2030愿景”深入对接,越来越多中国企业参与到沙特基础设施建设中。针对沙特地区地质情况复杂、地基基础控制标准高的特点,结合我国企业近年来在沙特地区参与的项目实践,归纳并分析沙特阿拉伯王国(简称“沙特”)的地质与特殊岩土情况,并依此提出疏浚可挖性综合评价方法和疏浚吹填料细粒含量精细化控制流程,归纳了振冲密实法和强夯法对大面积砂性地基处理的适用性,以及珊瑚礁砂地基处理的方法;提出基于原位测试技术的地基处理检测验收方法,以期为我国企业参与沙特地区的工程建设提供技术支撑。
2025(7):207-214.
摘要:重锤冲击凿岩是解决生态受限条件下水下清礁任务的常用方法,为提高无临空面礁石的破碎效率,提出钻孔联合冲击锤的水下冲击锤凿岩技术。通过水下钻孔-冲击锤破礁现场试验,考虑冲击锤在水中运动的水阻力效应和缆绳拉阻效应,建立钻孔影响下的冲击锤碰撞侵彻模型,结合钻孔-冲击锤破礁的3DEC数值仿真,分析钻孔作用下冲击锤重复冲击礁石的损伤演化规律。结果表明,钻孔对提高水下冲击锤侵彻深度的影响不明显,但10 m以下低落距时可明显提高礁石的破碎深度和宽度,清礁工效可提升183%;冲击锤落距和钻孔深度是重锤破礁效率的主要控制因素。钻孔-冲击锤联合作用下5次冲击后的破碎体积约为第1次的103.24倍。钻孔和多次冲击均能有效提高冲击锤清礁的效率,且钻孔还能进一步提升多次冲击下的冲击锤破礁效率。研究成果可为水下环保清礁的参数设计和现场施工提供借鉴。
2025(7):215-220.
摘要:针对海洋工程中新建工程施工对已有海底管缆的破坏风险等问题,以跨越海底管道的引桥工程施工为例,围绕现场施工过程中对海底管道的保护,系统阐述和分析了跨越管道工程的施工关键思路和技术应用。结论表明:海底管道的水下探摸仍然是确定管道位置的最直接和有效的方式,探摸前应对管道资料进行充分分析,并采取安全的表面清淤工艺;确定管道位置后,施工前应在海上设置准确清晰的管道标记和船舶行驶路标,做到海底管道和海上交通的可视化;综合考虑多种作业工况的预抛固定锚可大大减小船舶抛锚的风险,多层次的施工安全监测也是保障管道安全的重要措施。
2025(7):221-226.
摘要:平陆运河大范围土石方运输调配问题在建设项目中,不仅涉及大量的土方开挖、运输和处置,还受许多因素的制约,如地形地貌、交通条件、环境保护要求、施工时间窗口、成本预算等。根据工程实际,通过采用系统论和优化理论构建线性规划模型定义决策变量。明确决策的关键变量,如不同地点的土石方开挖量、运输量、消纳量等。根据工程目标构建目标函数,最小化运输成本、处理成本、时间成本等。利用线性规划求解器对模型进行求解,得到最优的土石方调配方案。在施工过程中,实时收集土石方开挖、运输、消纳的实际数据,迭代反馈与优化。将实测数据与模型预测结果进行对比,分析差异原因,对模型假设与实际情况不符或未考虑到的因素进行优化调整。根据反馈调整模型参数或约束条件,并根据优化后的模型结果,调整施工计划、资源配置,以提高效率和降低成本。该调配模型在运河航道工程中的成功应用,具有重要的理论意义和工程实践价值。
2025(7):227-231.
摘要:在沿海浅水区地形测量中,传统船载声学水深测量方式存在搁浅触礁风险高、作业效率低以及安全性差等问题,同时水深遥感反演和双介质摄影测量方式实施过程繁琐且精度不足。采用无人机低空摄影测量技术,并创新性地融合在航潮位校正模型,提出一种新的沿海浅水区地形测量方法,并在实际工程中成功应用。结果表明,该方法有效避免传统测量方法的风险和限制,显著提高作业效率和安全性。该方法的在航潮位校正模型较好消除了潮位误差的影响,提升浅水区水底地形测量的精度。研究成果不仅为沿海浅水区地形测量提供一种新的、高效且精确的方法,同时也为相关领域的实践应用提供新的技术思路和方向。
2025(7):232-236.
摘要:针对大型疏浚吹填工程中DN850管道浆体输送距离远、能耗高等问题,采用现场试验的方法,以厦门机场大小嶝造地工程为依托,研究输送细砂含淤泥土质工况下管道加气技术的节能效果。试验结果表明,加气技术适用于大口径管道和细沙含淤泥土质,可减少DN850管道浆体输送阻力约5%,增加吹填排距约5%,减少吹填施工平均油耗约3.84%。现场试验证明绞吸挖泥船排泥管输送节能技术可减少泥泵开启数量和输送阻力,且设备投入成本低,为绞吸挖泥船节能减排提供了新技术支撑。
京公网安备 11010102002201号