海岸工程6防浪胸墻穩(wěn)定計(jì)算ppt（88頁(yè)）

1、海岸工程(I）河海大學(xué)港口航道專業(yè)海岸及海洋工程研究所本次課時(shí)需掌握內(nèi)容復(fù)習(xí): A、防護(hù)墻穩(wěn)定計(jì)算;B、防浪胸墻穩(wěn)定計(jì)算;C、海堤抗滑穩(wěn)定計(jì)算.授課內(nèi)容:A、地基沉降計(jì)算B、軟土地基加固C、海堤防滲與堵漏D、護(hù)岸E、丁壩F、 順壩第二章 海岸防護(hù)工程七、海堤設(shè)計(jì)1 波浪在堤上爬高計(jì)算2 護(hù)坡計(jì)算3 防護(hù)墻穩(wěn)定計(jì)算4 防浪胸墻穩(wěn)定計(jì)算5 海堤抗滑穩(wěn)定計(jì)算6 地基沉降計(jì)算7 軟土地基加固8 海堤防滲和堵漏4 防浪胸墻穩(wěn)定計(jì)算斜坡堤承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)以設(shè)計(jì)波高及對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)確定的波浪力作用為標(biāo)準(zhǔn)值，并應(yīng)考慮一下三種設(shè)計(jì)狀況及相應(yīng)的組合：持久狀況、短暫狀況和偶然狀況。持久狀況，應(yīng)考慮設(shè)計(jì)高水位、

2、設(shè)計(jì)低水位和極端高水位時(shí)，波浪對(duì)斜坡堤的作用。短暫狀況，應(yīng)考慮設(shè)計(jì)高水位和設(shè)計(jì)低水位時(shí)，波浪對(duì)斜坡堤的作用，波高的重現(xiàn)期可采用25年。第二章 海岸防護(hù)工程主要荷載：波浪水平力，波浪上托力,土壓力（參考海港水文規(guī)范中的8.2.11）荷載計(jì)算過(guò)程：A 先按堤前水深和波高確定堤前波浪形態(tài)，依次分類確定波壓力計(jì)算公式B 計(jì)算海堤前水深的波壓力分布，截取作用與胸墻部分的波壓力（參考海港水文規(guī)范8.1）穩(wěn)定性計(jì)算內(nèi)容：抗傾復(fù)性和抗滑移性（可參考防波堤規(guī)范2.3）（一）波浪對(duì)胸墻的作用及組合 計(jì)算波浪對(duì)胸墻作用力時(shí)，一般波高采用1%波高，波長(zhǎng)由平均周期算得 胸墻上的平均壓強(qiáng)及波壓力分布高度 1、無(wú)因次參數(shù)

3、、 按規(guī)范海港水文規(guī)范JTJ213-98公式計(jì)算 d1胸墻前水深（m），當(dāng)靜水面在胸墻底面以下時(shí)，d1為負(fù)值， d堤前水深（m）； H設(shè)計(jì)波高（m）； L波長(zhǎng)（m）；該參數(shù)實(shí)際上反映的是防浪墻的位置，包括離水面高度，波浪爬坡高度，及波浪特性-2.波峰作用時(shí)胸墻上平均壓力強(qiáng)度 按規(guī)范海港水文規(guī)范JTJ21398公式計(jì)算：當(dāng) 與無(wú)因次參數(shù) 和波坦 有關(guān)的平均壓力強(qiáng)度 3、墻上波壓力分布高度 與無(wú)因次參數(shù)和波坦有關(guān)的波壓力作用高度系數(shù) 4、單位長(zhǎng)度胸墻上水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值P（ ）的計(jì)算：5、單位長(zhǎng)度胸墻底面上的波浪浮托力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 波浪浮托力折減系數(shù)，采用0.7 b胸墻底寬(m)（二）防浪胸墻抗滑、抗

4、傾穩(wěn)定性驗(yàn)算 1、沿墻底抗滑穩(wěn)定性的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，按下式計(jì)算 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)； 水平波浪力分項(xiàng)系數(shù)； 波浪浮托力分項(xiàng)系數(shù)； 自重力分項(xiàng)系數(shù)； 土壓力分項(xiàng)系數(shù)；f 胸墻底面摩擦系數(shù)設(shè)計(jì)值。2、沿墻底抗傾穩(wěn)定性的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)，按下式計(jì)算：水平波浪力的標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)胸墻后趾的傾覆力矩（kNm）；波浪浮托力的標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)胸墻后趾的傾覆力矩（kNm）；胸墻自重力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)胸墻后趾的穩(wěn)定力矩（kNm）；土壓力的標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)胸墻后趾地面的穩(wěn)定力矩（kNm）；結(jié)構(gòu)系數(shù)，取1.25； 第二章 海岸防護(hù)工程5海堤抗滑穩(wěn)定計(jì)算（1）軟土地基失穩(wěn)的主要前兆：A 沉陷急劇增加B 坡角隆起C 堤身有縱向裂縫D 空隙水壓力

5、增大，坡角有滲水（2）海堤穩(wěn)定計(jì)算要解決的問(wèn)題：1 根據(jù)地基強(qiáng)度指標(biāo)和工程的安全系數(shù)，設(shè)計(jì)海堤。2 根據(jù)海堤斷面，驗(yàn)算穩(wěn)定性。第二章 海岸防護(hù)工程（3）重度的選擇A 浮容重B 干容重C 飽和容重D 浸潤(rùn)線的確定（浙江省規(guī)范5.2.4）（4）海堤抗滑計(jì)算的工況A 初步設(shè)計(jì)階段,竣工斷面的穩(wěn)定計(jì)算B 初步設(shè)計(jì)階段,堵口截流斷面(未閉氣)的穩(wěn)定計(jì)算C 施工設(shè)計(jì)階段,堵口剛完成時(shí)候非堵口斷面的穩(wěn)定計(jì)算D 施工設(shè)計(jì)階段,未堵口時(shí)海堤施工斷面的穩(wěn)定計(jì)算第二章 海岸防護(hù)工程（4）海堤抗滑計(jì)算的工況第二章 海岸防護(hù)工程（5）海堤抗滑計(jì)算方法A 總應(yīng)力法B 固結(jié)有效應(yīng)力法C D 有效應(yīng)力法E 復(fù)合滑動(dòng)面簡(jiǎn)化計(jì)算

6、法海堤地基強(qiáng)度指標(biāo)和應(yīng)用范圍A 一般海堤采用總應(yīng)力法,其中施工期斷面驗(yàn)算采用不排水剪或快剪強(qiáng)度指標(biāo),竣工期間斷面穩(wěn)定采用固結(jié)不排水或者固結(jié)快剪強(qiáng)度指標(biāo),實(shí)際計(jì)算還需要適當(dāng)折減.B 大中型工程采用適當(dāng)固結(jié)有效應(yīng)力法,地基強(qiáng)度指標(biāo)采用不排水剪或者固結(jié)不排水剪C 小型工程采用 法,強(qiáng)度指標(biāo)采用現(xiàn)場(chǎng) 十字板剪切測(cè)定的指標(biāo),強(qiáng)度隨地基深度而增加.D 大型工程有條件采用有效應(yīng)力法,畢肖普法.采用有效強(qiáng)度指標(biāo),并且準(zhǔn)確確定孔隙水壓力分布,一般用測(cè)量孔隙水壓力的三 軸固結(jié)不排水剪切試驗(yàn)確定,也可以直剪儀進(jìn)行慢剪試驗(yàn)確定,E 對(duì)于存在復(fù)合軟土夾層的情況,采用復(fù)合滑動(dòng)面簡(jiǎn)化計(jì)算法A 總應(yīng)力法(瑞典條分法)（A）總

7、應(yīng)力法 不考慮土條兩側(cè)面的相互作用力B 固結(jié)有效應(yīng)力法B 固結(jié)有效應(yīng)力法 C CD 有效應(yīng)力法有效應(yīng)力法三個(gè)問(wèn)題1. 要迭代計(jì)算2. 對(duì)于測(cè)試強(qiáng)度指標(biāo)的儀器設(shè)備要求比較高,不易推廣.3. 為負(fù)值,要注意 會(huì)趨于0.注意最好不要用此方法; 比較大時(shí),有效法向反力出現(xiàn)負(fù)值,不合理.E 復(fù)合滑動(dòng)面簡(jiǎn)化計(jì)算法E 復(fù)合滑動(dòng)面簡(jiǎn)化計(jì)算法參考堤防設(shè)計(jì)規(guī)范，也叫改良元弧法第二章 海岸防護(hù)工程海堤沉降計(jì)算淤泥： 天然含水率大于液限,天然孔隙率大于等于1.5的粘性土.淤泥質(zhì)土: 天然孔隙率小于1.5,但是大于1.0的粘性土.概念：初始沉降固結(jié)沉降沉降原因：初始沉降固結(jié)沉降初始沉降固結(jié)沉降分層總和法：1、首先在防波

8、堤斷面上選擇沉降計(jì)算點(diǎn)的位置，再按作用在基礎(chǔ)上荷載的性質(zhì)，求出基地壓力的大小和分布。當(dāng)基礎(chǔ)有埋置深度d時(shí)，采用地基凈壓力 去計(jì)算地基中的附加應(yīng)力 2、將地基分層。在分層時(shí)天然土層的交界面為分層面，同時(shí)在同一類土層中，各分層的厚度不宜過(guò)大。3、計(jì)算地基中土的自重應(yīng)力分布。求出計(jì)算點(diǎn)垂線上各分層層面處的豎向自重應(yīng)力（從地面算起）。4、計(jì)算地基中豎向附加應(yīng)力分布。根據(jù)海堤三角形簡(jiǎn)化，條形基礎(chǔ)上受三角形均布荷載作用。此時(shí)地基附加應(yīng)力系數(shù)采用下式進(jìn)行計(jì)算： 其中參數(shù) 、 式中： b 基底寬度； x 計(jì)算點(diǎn)距角點(diǎn)距離（取值）； z 計(jì)算點(diǎn)垂線上各分層層面距地面距離。由 求出計(jì)算點(diǎn)垂線上各分層層面處的豎向附

9、加應(yīng)力 。當(dāng) 時(shí)，確定該處深度為壓縮層的厚度。5、按算術(shù)平均求各分層平均自重應(yīng)力 和平均附加應(yīng)力 ：由此查得孔隙比6、求第i分層的壓縮量。根據(jù)第i分層的平均初始應(yīng)力 及初始應(yīng)力與附加應(yīng)力之和 ，得到每層土體的壓力增量。 于是可得第i分層的壓縮量。7、最后將每層的壓縮量累加軟土地基加固A、軟土地基處理采用方法出發(fā)點(diǎn)：工程上能否實(shí)現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)上是否合理B、主要處理方法：置換砂墊層法也叫清淤法適用范圍,軟土比較?。ㄐ∮?m)。砂石墊層(2) 鎮(zhèn)壓層法 作用：增加海堤斷面的抗滑力矩，提高圓弧滑動(dòng)的安全系數(shù)，改善堤基的應(yīng)力分布，提高地基的穩(wěn)定。 施工：注意：要對(duì)稱施工，以免失穩(wěn)不利因素：占用較大土地面積軟土

10、地基加固(3) 排水砂墊法 砂墊厚度大于50cm，軟土厚度不超過(guò)5m(4) 豎向排水預(yù)壓固結(jié)法軟土地基加固 豎向排水預(yù)壓固結(jié)法的布置和要求： 排水砂井： 間距2-4m, 長(zhǎng)度小于20m 袋裝砂井: 間距1-1.5m, 長(zhǎng)度10-20m 塑料板排水: 間距1-1.5m,一般長(zhǎng)度小于20m不利面：承受水平切力的能力差，容易被切割軟土地基加固(5) 土工織物法作用：可以提供元弧滑動(dòng)的安全系數(shù)，但是提高水平有限。(6) 爆破擠淤法連云港田灣核電站8 海堤防滲與堵漏A、防滲計(jì)算：C滲徑系數(shù)A、防滲計(jì)算：防滲土:小潮高潮位以下用海泥,以上用山土.并且用海泥覆面.設(shè)置反濾層.B 堵漏方法(堤防規(guī)范p11.p14)導(dǎo)致滲漏的原因有四種:A 內(nèi)外堆石堤的連通B 山土堤未碾壓C 滲徑長(zhǎng)度過(guò)短D 堵口段口門兩端的裹頭保護(hù)拆除不凈等等方法:1 粘土鋪蓋2 粘土截水槽3 壓力灌砂4 減壓井To be continuedPPT7: page 3第二節(jié)護(hù)岸護(hù)岸型式第二節(jié)護(hù)岸1、護(hù)腳工程包括護(hù)坡和護(hù)腳兩部分A、拋石護(hù)腳護(hù)腳塊體（防波堤設(shè)計(jì)與施工規(guī)范4.2.11）當(dāng)水下拋石棱體頂面標(biāo)高在設(shè)計(jì)水位以下一倍波高附近，塊石重量取護(hù)坡塊石重量的1/51/10。、護(hù)腳的外坡：1：21：3，頂寬13m拋石重量不小于100200kg底部流速比較大時(shí)還需要護(hù)底：寬度一般15m，厚度不小于0.5m,塊石重量3