我國擁有著綿延萬里的海岸線，近岸海域蘊(yùn)藏著豐富的資源，也承載著國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重任。近岸結(jié)構(gòu)作為連接陸地與海洋的紐帶，在港口運(yùn)輸、能源開發(fā)、海洋資源利用等方面發(fā)揮著重要作用。碼頭、防波堤和海上風(fēng)電作為近岸結(jié)構(gòu)的三個(gè)主要組成部分，其技術(shù)水平直接關(guān)系到國家海洋戰(zhàn)略的實(shí)施和海洋經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

近年來，我國近岸結(jié)構(gòu)工程建設(shè)迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。一大批技術(shù)復(fù)雜、規(guī)模宏大的近岸結(jié)構(gòu)工程相繼建成，標(biāo)志著我國近岸結(jié)構(gòu)工程技術(shù)水平邁上了新的臺(tái)階。然而，在工程實(shí)施過程中涉及諸多巖土工程問題，特別是在復(fù)雜海洋環(huán)境條件下的設(shè)計(jì)理論、施工技術(shù)和裝備研發(fā)等方面，仍需不斷探索和創(chuàng)新。

本書共分七章

第1章主要對我國近岸工程的實(shí)踐歷程及難點(diǎn)、挑戰(zhàn)進(jìn)行論述，并提出未來近岸結(jié)構(gòu)及巖土技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展方向；

第2章主要針對近岸工程中面臨的靜止土壓力問題進(jìn)行研究，提出狀態(tài)相關(guān)近岸地基土靜止土壓力理論，并首次提出可充分考慮顆粒粒徑、相對密實(shí)度影響的砂土靜止土壓力系數(shù)南京水利科學(xué)研究院模型；

第3章重點(diǎn)對復(fù)雜應(yīng)力路徑下的石英砂及珊瑚砂的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系及變形特征開展研究，并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建狀態(tài)相關(guān)砂土本構(gòu)理論；

第4章主要基于自主研發(fā)的大型多功能軸對稱界面剪切儀， 提出砂土-結(jié)構(gòu)界面的循環(huán)剪切強(qiáng)度演化、阻尼比表征模型及考慮循環(huán)軟化和阻尼比效應(yīng)的界面動(dòng)本構(gòu)模型，為后續(xù)近岸工程新結(jié)構(gòu)的應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)；

第5章對深水板樁結(jié)構(gòu)在粉砂、淤泥及珊瑚砂三種主要地質(zhì)條件下的研發(fā)與應(yīng)用進(jìn)行實(shí)例分析；

第6章列舉桶式基礎(chǔ)橢圓形對稱防波堤和桶式基礎(chǔ)偏心非對稱防波堤兩種新結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性計(jì)算方法及應(yīng)用實(shí)例；

第7章介紹海上風(fēng)電筒型基礎(chǔ)在貫入阻力及靜動(dòng)力承載特性方面的創(chuàng)新與實(shí)踐。

近岸結(jié)構(gòu)及巖土技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展與方向

近岸結(jié)構(gòu)及巖土技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展是一個(gè)復(fù)雜而重要的領(lǐng)域，它涵蓋了多個(gè)方面，包括新型結(jié)構(gòu)型式的研發(fā)、數(shù)值模擬技術(shù)的進(jìn)步、智能化監(jiān)測與維護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用等。本書提出以下幾個(gè)創(chuàng)新和發(fā)展方向:

1

新型結(jié)構(gòu)型式的研發(fā)

①深水板樁碼頭：針對復(fù)雜海洋地質(zhì)環(huán)境下的港口建設(shè)與運(yùn)維挑戰(zhàn)，研發(fā)了新型深水板樁碼頭結(jié)構(gòu)，如半遮簾式、全遮簾式和分離卸荷式等，這些結(jié)構(gòu)形式能夠更好地適應(yīng)深水化過程中的土壓力，滿足大型泊位的建設(shè)需求。

②桶式基礎(chǔ)防波堤：針對淤泥質(zhì)海域防波堤地基承載力問題，研發(fā)了綠色、經(jīng)濟(jì)的桶式基礎(chǔ)防波堤新結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)型式具有斷面小、施工周期短、環(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)。

③海上風(fēng)電筒型基礎(chǔ)：開發(fā)了一種依靠自重和負(fù)壓下沉的薄壁鋼筒結(jié)構(gòu)，其較傳統(tǒng)單樁基礎(chǔ)具有適用范圍廣、制造工期短、造價(jià)低、運(yùn)輸安裝簡單快捷等優(yōu)點(diǎn)，有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

2

數(shù)值模擬技術(shù)的進(jìn)步

①高精度數(shù)值模擬方法：利用高性能計(jì)算機(jī)和先進(jìn)的數(shù)值模擬軟件，建立了高精度的海洋土與結(jié)構(gòu)相互作用模型。這些模型能夠更準(zhǔn)確地模擬結(jié)構(gòu)在復(fù)雜荷載作用下的響應(yīng)，提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和可靠性。
②多尺度模擬技術(shù)：基于多尺度模擬技術(shù)，將宏觀結(jié)構(gòu)與微觀土顆粒的相互作用納入同一框架內(nèi)進(jìn)行分析。這種技術(shù)能夠更深入地理解土與結(jié)構(gòu)相互作用的機(jī)理，為優(yōu)化設(shè)計(jì)提供有力支持。

3

智能化監(jiān)測與維護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用

①物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用：通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對海洋結(jié)構(gòu)物的實(shí)時(shí)監(jiān)測和預(yù)警。這些系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測結(jié)構(gòu)物的變形、應(yīng)力等參數(shù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的安全隱患，為結(jié)構(gòu)的維護(hù)和管理提供科學(xué)依據(jù)。
②大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用：利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，對監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行深入挖掘和分析。通過分析數(shù)據(jù)的規(guī)律和趨勢，可以預(yù)測結(jié)構(gòu)未來的狀態(tài)，為制定維護(hù)計(jì)劃提供依據(jù)。

4

可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)

①綠色設(shè)計(jì)與施工：在近岸工程的設(shè)計(jì)與施工過程中，注重綠色設(shè)計(jì)和綠色施工的理念。通過采用環(huán)保材料、優(yōu)化施工工藝等手段，減少對海洋環(huán)境的影響。

②生態(tài)修復(fù)技術(shù)技術(shù)：針對近岸工程對海洋生態(tài)系統(tǒng)的影響，發(fā)展了生態(tài)修復(fù)技術(shù)。這些技術(shù)能夠保護(hù)和恢復(fù)海洋生態(tài)系統(tǒng)，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。

本文摘編 自 《 中國近岸結(jié)構(gòu)及巖土技術(shù)與實(shí)踐 》一 書， 有刪減 ，圖片來源于該書，標(biāo)題為編者所加。

《中國近岸結(jié)構(gòu)及巖土技術(shù)與實(shí)踐》

ISBN 978-7-03-080893-6
蔡正銀 著

責(zé)任編輯：周 丹 沈 旭

本書針對我國碼頭、防波堤和海上風(fēng)電基礎(chǔ)等常用近岸結(jié)構(gòu)面臨的結(jié)構(gòu)-地基土相互作用關(guān)鍵技術(shù)問題，提出基于狀態(tài)相關(guān)的近岸地基土靜止土壓力理論、砂土本構(gòu)理論及近岸地基土-結(jié)構(gòu)接觸理論，并以此為基礎(chǔ)，詳細(xì)論述了結(jié)構(gòu)-地基土狀態(tài)相關(guān)系列理論在深水板樁結(jié)構(gòu)、桶式基礎(chǔ)防波堤結(jié)構(gòu)及海上風(fēng)電筒型基礎(chǔ)方面的推廣和應(yīng)用，對于指導(dǎo)我國近岸結(jié)構(gòu)及巖土技術(shù)與實(shí)踐具有重要參考價(jià)值。
本書可供從事近岸工程新結(jié)構(gòu)形式研發(fā)、地基土-結(jié)構(gòu)相互作用數(shù)值模擬、智能化監(jiān)測的科研工作者參考使用。。

（本文編輯：洪弘）

地球?yàn)槟愣D(zhuǎn)！

歡迎關(guān)注：賽杰奧（sci_geo）

科學(xué)出版社地球科學(xué)訂閱號(hào)