【摘要】：堤防決口封堵是防汛搶險中極為重要的一項工作。在汛期,堤防一旦出現(xiàn)決口,將立刻造成洪水災(zāi)害,而決口的封堵速度將在一定程度上決定洪水危害的大小�，F(xiàn)有關(guān)于堤防決口封堵的方法很多,但專門針對小型堤防決口封堵的方法較少。目前有關(guān)小型堤防決口封堵的資料顯示,其封堵速度并不快,有時甚至十分緩慢,常常使用大量的封堵物料都不能高效迅速的封堵決口。因此針對口寬、水深均不大的小型堤防決口,提出一種適應(yīng)能力強、封堵速度快的施工方法具有重要的現(xiàn)實意義。本文提出的六棱四角鋼架其結(jié)構(gòu)形式為鏤空式,水流阻力小,在決口水流作用下,可快速下沉到?jīng)Q口底部,且底部3個支撐腳還可鑿入土層,極大的增加了六棱四角鋼架的穩(wěn)定性。利用這一特性可大大減小決口封堵的難度。本文在分析小型堤防決口處的水流特性以及分析論證六棱四角鋼架的穩(wěn)定性后,針對現(xiàn)有決口封堵方法在小型堤防決口封堵應(yīng)用中存在的問題,提出了采用六棱四角鋼架快速封堵小型堤防決口的三種施工方法。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)對現(xiàn)有決口封堵方法進行總結(jié)與探討,得出現(xiàn)有決口封堵方法在小型堤防決口應(yīng)用存在的兩大問題。這兩大問題表現(xiàn)為若封堵速度快、拋投料穩(wěn)定性好,則封堵方法對施工條件要求較高;若封堵方法對施工條件要求較低,則封堵速度和拋投料的穩(wěn)定性很難保證。(2)運用FLOW-3D軟件對文中4種不同深度決口處的水流進行數(shù)值模擬與研究。研究結(jié)果顯示:水深分布規(guī)律呈現(xiàn)為,在順水流方向上水深逐漸減小,在垂直水流方向上中部和右岸水深較大,左岸較小;流速分布規(guī)律呈現(xiàn)為,在順水流方向上流速逐漸增大,在垂直水流方向上中部和右岸流速較大,左岸較小。(3)基于強度折減有限元法,運用ABAQUS軟件,通過分析約束六棱四角鋼架三個支撐腳處土體的穩(wěn)定性來確定六棱四角鋼架的穩(wěn)定性。依次分析了水流流速、沖擊角度、水深對六棱四角鋼架穩(wěn)定性的影響。根據(jù)4種決口處的水深、流速分布情況,以水深、流速的實際組合作為荷載,分析六棱四角鋼架在4種決口處實際工作狀態(tài)下的穩(wěn)定性與適用性。(4)提出采用六棱四角鋼架封堵小型堤防決口的三種施工方法,詳細探討其施工步驟與適用條件,并通過現(xiàn)場試驗驗證六棱四角鋼架的穩(wěn)定性以及此封堵方法的可行性和快速性。
【學(xué)位授予單位】：揚州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TV871
【圖文】：

鋼筋混凝土四面體護岸。２０世紀９０年代，混凝土四面體在長江、贛江等河流的防洪護岸逡逑中均有所采用［４１。逡逑圖１．３混凝土骨架與金屬骨架逡逑１９９８年洪水期間，高文和等多個專家提出了三腳架封堵決口的方法，并且在其后每次逡逑決丨Ｉ搶險或災(zāi)后反思中都常提出三腳架的封堵方法，此處的三腳架也是六棱四角骨架的一逡逑種。２００５年，在湯原縣阿陵達堤防李會泡子段決口處，采用古法榪槎截流的方法，成功封逡逑堵了口寬１３ｍ、水深５ｍ的決口。２０１７年，本人在句容市某河流小型堤防上進行了六棱四逡逑角鋼架封堵決口的現(xiàn)場試驗，僅歷經(jīng)４０分鐘就成功封堵了決口，驗證文中所提出的封堵逡逑

３＿逡逑匾媝逡逑圖１．２榪槎及榪槎封堵決口圖逡逑２０世紀５０年代，前蘇聯(lián)伊茲巴斯教授在對江河截流材料的研宄中，提出骨架式拋投逡逑體。骨架式拋投體的外形結(jié)構(gòu)多種多樣，六棱四角骨架結(jié)構(gòu)也是其中之一。當時四角六棱逡逑骨架是由前蘇聯(lián)水電設(shè)計院古比雪夫分院設(shè)計，按其骨架所用材料可分為混凝土骨架、鋼逡逑筋混凝土骨架以及鋼筋骨架，其示意圖見圖丨．３。這三種材質(zhì)的六棱四角骨架雖然是為了逡逑截流而設(shè)計，但在后來主要是應(yīng)用于河道中。２０世紀８０年代，我國開始在黃河下游采用逡逑鋼筋混凝土四面體護岸。２０世紀９０年代，混凝土四面體在長江、贛江等河流的防洪護岸逡逑中均有所采用［４１。逡逑圖１．３混凝土骨架與金屬骨架逡逑１９９８年洪水期間，高文和等多個專家提出了三腳架封堵決口的方法，并且在其后每次逡逑決丨Ｉ搶險或災(zāi)后反思中都常提出三腳架的封堵方法

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本文編號：2720727