海岸工程第六课讲义.ppt

主讲人：童朝锋、孟艳秋 二〇一六年九月;课时安排;第二章 海岸防护概论;第一节 海堤(seadyke, dike seawall);波浪正向行进斜坡堤时，波浪剖面变陡，波峰水质点速度增大，波浪可能在堤坡上破碎，然后沿坡上爬，爬升的最大高度称为波浪爬高。之后回落，至最大深度称为落深。爬高和落深之差称为爬落幅度。 ;爬高和落深的主要影响因素包括： 坡面形状、坡度大小、坡面糙率、坡面透水性、水深、波浪尺度等;9、海堤设计 波浪爬高;单坡不规则波常用爬高公式： 海堤工程设计规范： 适用条件：斜坡坡度0m1；其他同上;单坡不规则波常用爬高公式： 浙江省海塘工程技术规定： （2）适用条件：波向与塘轴线法线夹角基本垂直(15度),斜坡坡度m1；其他同上;单、复坡不规则波常用爬高公式： 荷兰学者J.W. van der meer（2002）欧洲国家推荐公式： （1）使用范围：0.5γbξ010 考虑因素：前坡平均坡度、堤前地形及水深变化、平台宽度及高程、波浪斜向入射、前坡糙率系数等;9、海堤设计 波浪爬高;复式断面不规则波爬高;复式断面不规则波常用爬高公式——海堤规范、地方规范、浙江规范等 适用条件：m(上)=1~4；m(下)=1.5~3；；dw/L=-0.067~0.67；B/L=0.25 ;复式断面不规则波常用爬高公式——其他 Hunt: 规则波:平台宽度B/波长L=1/5. Delft:建议有平台的爬高值是无平台的爬高值的(1-B/L)倍 裴什金法:应用在上下坡度变化不大,且下坡比较缓,上坡比较陡.在平台水深很小时候,该法不符合实际。 ;堤前有压载时的爬高 计算步骤: 先计算无压载条件下的爬高; 将所得爬高值乘以压载修正系数Ky （m1时）; 当dw/H=1.5,m=1.5时候,还要考虑dw的影响，再乘以Km. Ky Km;波浪爬高计算 越浪量计算 ;以往我国海岸建筑物的设计多是不允许发生越浪，即堤顶高度等于设计最大爬高再加上一定的富余高度。 海岸建筑物沿着海岸线延伸很长，工程造价对顶标高异常敏感，不允许越浪导致海岸建筑物的顶标高过高，缺乏经济性。 按不允许越浪标准设计，罕见的大浪(如飓风、海啸)到来时仍会发生越浪，此时缺乏相应的保护措施，容易造成严重损失。 国外早就开始采用允许越浪的标准来设计海岸建筑物的顶标高。需要确定允许越浪量大小、建筑物顶标高，堤后陆地修建排水设施。;越浪量是衡量越浪大小和多少的参数，当规则波爬高超过堤顶时，每个波浪产生相同的越浪。不规则波则采用平均越浪量的定义，即：一个波列(常取100个波)在单位时间内越过单位堤长的平均水量(m3/m.s)。 平均越浪量可以反映出越浪的长期效果，是考虑建筑物顶部及内坡冲蚀、侵蚀和堤后陆地排水问题的主要参数。 单波越浪量：单个波浪在单位堤长上产生的越顶水体积(m3/m)。 单波越浪量对堤上人员、车辆安全和堤后排水设施的影响更重要，量级为平均越浪量的10到100倍，甚至1000倍。 ;探讨题：斜坡堤越浪量试验分析。 ;探讨题：斜坡堤越浪量试验分析。 ;探讨题：斜坡堤越浪量试验分析。 ;探讨题：斜坡堤越浪量试验分析。 ;9、海堤设计 波浪越浪;9、海堤设计 波浪越浪;9、海堤设计 波浪越浪;荷兰提出的允许的越浪量准则： 对于砂性土且没有植被覆盖，越浪量小于0.1L/(S.m)； 对于粘性土且较好的植被覆盖，越浪量小于1.0L/(S.m)； 对于粘性层，外坡有植被，内坡有罩面，越浪量小于10/(S.m)； ; ;波浪爬高计算 越浪量计算 护坡计算;主要设计内容：①砌石护坡厚度计算；②抛石单个块体重量和厚度计算；③护面混凝土板厚度计算④栅栏板计算 ;9、海堤设计 护坡计算;9、海堤设计 护坡计算;①砌石护坡厚度计算： （1）港工规范公式（海港水文规范、防波堤设计与施工规范） A、立砌的干砌块石护面和有排水孔的浆砌块石护面厚度 使用条件：m=1.5~3.0，d/H=1.5~4.0和L/H=10~25 计算公式： ;①砌石护坡厚度计算： （1）港工规范公式（海港水文规范、防波堤设计与施工规范） A、计算公式： ;①砌石护坡厚度计算： （1）港工规范公式（海港水文规范、防波堤设计与施工规范、海堤规范） B、干砌条石护面层厚度 使用条件：m=0.8~1.5，d/H=1.7~3.3和L/H=12~25 计算公式： A——系数，斜缝干砌可取1.2 ，平缝干砌可取0.85； ;①砌石护坡厚度计算： （2）裴什金法（海堤规范、堤防规范、福建省规范、浙江省规范）