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作者:xiaokcehui2024-3-7 23:35分类: others 标签: 防冲刷措施

在文章如果在海底插一根桩或者棍子,它的冲刷范围和深度如何?里,局部冲刷比如在海底插一根桩,会经历纵向切蚀、横向扩展和稳定状态三个过程,历时大约20h,之后最大冲刷深度基本不变,冲刷达到稳定状态。单桩风机应该也符合这个规律,比如海上风电单桩基础局部冲刷与防护研究_徐思远》在室内模拟单向流作用下的单桩基础冲刷实验设定的冲刷稳定时间为16h。

海上风电单桩基础局部冲刷与防护研究_徐思远》按照1:34 比例在室内模拟单桩基础在单向流作用下的防冲刷试验,以比较抛石、软体排、仿生水草和蜂巢等防护方案的效果。这个实验看起来挺有意思。

单桩在无防护情况下,受单向流冲刷效果见下图,单桩迎水流一侧冲刷坑较宽,单桩背水一侧逐渐收窄,呈现水滴型。

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如果在开始冲刷之前抛石防护,冲刷效果见下图,出现明显椭圆形冲刷坑,冲刷坑顺波流方向沿桩直径呈对称形态,越靠近桩径部分冲刷越严重。

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如果冲刷平衡之后抛石防护,冲刷效果见下图,抛石防护层出现较轻微椭圆形冲刷坑,越靠近桩径部分冲刷越深

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如果冲刷之前铺设圆形软体排,效果见下图,床面沙粒运动覆盖软体排,无明显冲刷坑,圆形软体排没有尖锐的四角,没有出现明显的下陷情况。相比于矩形软体排,圆形软体排的防护效果更好,冲刷深度明显更小。

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如果冲刷之前铺设仿生水草,效果见下图,仿生水草覆盖处没有明显的冲刷坑,在迎水流一侧单桩基础有轻微冲刷痕迹,在仿生水草叶片下,普遍存在泥
沙淤积的现象。


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如果冲刷之前铺设蜂巢(一种土工格室结构),效果见下图,蜂巢最外侧依旧发生局部冲刷,主要原因是蜂巢能够很大程度上削弱桩侧水流和桩后水流的冲刷作用,但是对于下降水流的防护作用很小。在实际工程中,建议在单桩前一倍单桩直径范围内,将蜂巢封顶,其防护效果会更好。

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小结

(1)在单向流冲刷后再进行抛石防护比冲刷前抛石防护的效果好;

(2)沙质海床上单桩基础周围软体排防护、仿生水草防护效果明显优于抛石防护、蜂巢防护;

(3)软体排虽防护效果更好,但对生态环境最不友好,且实际海域铺设软体排难度较大;

(4)蜂巢防护既有明显的防护效果,且能与海草等生态动植物相融合,具有更为广阔的应用前景。

参考文献

如果在海底插一根桩或者棍子,它的冲刷范围和深度如何?

海上风电单桩基础局部冲刷与防护研究_徐思远

海上风机导管架基础循环受荷性状与分析方法_周文杰

基于风险分析的海上风机基础安全性评价研究_沈贤达


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