海域岛隧结合区水流结构和沉管沉放过程水流力试验研究

海域岛隧结合区水流结构和沉管沉放过程水流力试验研究

论文摘要

港珠澳跨海通道由东、西人工岛实现桥隧过渡,海中隧道采用沉管法,沉管段总长5 664 m,从西人工岛开始布置E1—E33管节,标准管节长180 m,宽37.95 m,高11.4 m,重约8万t。岛隧结合区受到人工岛挑流和基槽开挖水深突变的影响,水流结构复杂,沉管沉放时也会引起水流变化。沉管安全沉放和精准对接安装需掌握受到的水流力大小。利用宽水槽几何比尺为100的正态模型,开展岛隧结合区水流分布和沉管沉放过程水流力试验研究。结果表明:岛头无掩护措施时,岛壁挑流影响到E1管节中部附近,表、底层流速大于中层;E1管节沉放过程中纵向水流力最大可达4 601 kN,E2管节纵向水流力平均5 149 kN;掩护E1管节后,E1管节处流速大幅减小,E2管节中部受掩护体挑流影响最大,流速最大增加40%,中层流速大于表、底层;E2管节纵向水流力平均5 240 kN。当沉管完全入水后,基槽内流速较小,沉放过程中受到的水流力逐渐减小。岛隧结合区水流垂线分布并不是指数分布,受到岛头壁挑流的影响沿管节长度方向流速分布也不均匀,管段浮运水流力公式并不适用计算沉管沉放过程受到水流力的大小。

论文目录

  • 1 模型设计与试验工况
  •   1.1 模型设计
  •   1.2 试验内容和条件
  • 2 水流分布规律试验结果与分析
  •   2.1 人工岛岛头端无掩护体
  •   2.2 人工岛岛头端有掩护体
  • 3 沉管沉放水流力试验结果与分析
  •   3.1 人工岛岛头端无掩护
  •   3.2 人工岛岛头端有掩护
  • 4 结 论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 高祥宇,高正荣,卢中一

    关键词: 水流结构,沉管,水流力,岛隧结合区,港珠澳大桥

    来源: 水科学进展 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 公路与水路运输

    单位: 南京水利科学研究院港口航道泥沙工程交通行业重点实验室,南京水利科学研究院水文水资源与水利工程科学国家重点实验室

    基金: 国家重点研发计划资助项目(2017YFC1404204),国家自然科学基金资助项目(51520105014)~~

    分类号: U459.5

    DOI: 10.14042/j.cnki.32.1309.2019.06.009

    页码: 854-862

    总页数: 9

    文件大小: 2087K

    下载量: 60

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