海岸岸工工程程(I）河海海大大學(xué)學(xué)港港口口航航道道專專業(yè)業(yè)海岸岸及及海海洋洋工工程程研研究究所所本次次課課時時需需掌掌握握內(nèi)內(nèi)容容1、復(fù)復(fù)習(xí)習(xí)海海堤堤的的設(shè)設(shè)計計A、波波浪浪在在堤堤坡坡上上的的爬爬高高B、護護坡坡計計算算2、防防護護墻墻穩(wěn)穩(wěn)定定計計算算3、防防浪浪胸胸墻墻穩(wěn)穩(wěn)定定計計算算4、海海堤堤抗抗滑滑穩(wěn)穩(wěn)定定計計算算第二二章章海海岸岸防防護護工工程程七、、海海堤堤設(shè)設(shè)計計1波浪浪在在堤堤上上爬爬高高計計算算2護坡坡計計算算3防護墻穩(wěn)定定計算4防浪胸墻穩(wěn)穩(wěn)定計算5海堤抗滑穩(wěn)穩(wěn)定計算6地基沉降計計算7軟土地基加加固8海堤防滲和和堵漏第二章海海岸防護工工程1波浪在堤上上爬高計算算爬坡計算的的目的：確定堤頂高高程A港口工程技技術(shù)規(guī)范（（舊版版）B前蘇聯(lián)規(guī)范范C莆田法D港口工程技技術(shù)規(guī)范（（新版版）E復(fù)式斷面爬爬高計算F堤前有壓載載時的爬高高計算第二章海海岸防護工工程2護坡計算主要設(shè)計內(nèi)內(nèi)容A砌石護坡厚厚度計算(1)《港口工程技技術(shù)規(guī)范》法(2)裴什金法B拋石單個塊塊體重量計計算(1)Hudson公式(2)前蘇聯(lián)規(guī)范范法C護面混凝土土板厚度計計算A拋石單個塊塊體重量計計算(1)Hudson公式塊石經(jīng)過挑挑選,比較均勻(課本)未經(jīng)過挑選選另外一種Hudson公式表達式式——設(shè)計波波高（m））；——塊體穩(wěn)穩(wěn)定系數(shù)；；——塊體材材料的重度度（KN/m3）；——海水的的重度（KN/m3）；——斜坡與與水平面的的夾角（°°）。公式適合應(yīng)應(yīng)用于不越越浪的情況況.在破波區(qū)域域的塊石重重量應(yīng)當適適量加中,可以比計算算的重量增增加10%~25%,另外在堤頭頭的塊體重重量也要增增加.級配塊石最最大重量和和最小重量量按下列計計算Wmax=3.6W50Wmin=0.22W50Hudson公式的有優(yōu)優(yōu)缺點優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單，，方便計算算缺點:沒有考慮波波浪周期的的影響有待于改進進的問題….波浪周期實實際上也與與塊石重量量有關(guān).護面墊層塊塊石的重量量可取護面面塊石穩(wěn)定定重量的1/20～1/10A拋石單個塊塊體重量計計算(2)前蘇聯(lián)材料:塊石、混凝凝土、鋼筋筋混凝土塊塊體從建筑物的的頂部到0.7H考慮了波長長的影響問題是波坦坦比較大時時候，上述述計算公式式重量偏大大。修正后：（（在0.7H波高范圍內(nèi)））Z>0.7H,單個個塊體的重重量應(yīng)該按按下列計算算與波浪能量量集中與表表面有關(guān)B砌石護坡厚厚度計算(1)《港口工程技技術(shù)規(guī)范》法港工規(guī)范公公式應(yīng)用范范圍:海港水文規(guī)規(guī)范:m=1.5~3,d/H=1.5~4,L/H=10~25公式中H選擇:當d/L>=0.125,H(4%),當d/L<0.125,H(13%),(2)裴什金法(堤防規(guī)范采采用,結(jié)果比較適適中)干砌塊石….應(yīng)用范圍:1.5<=m<=5,公式中H選擇:當d/L>=0.125,H(4%),當d/L<0.125,H(13%),漿砌塊石…..H(13%)(2)干砌條石護護面層厚度度A——系數(shù)，斜縫縫干砌可取取1.2，平縫干砌砌可取0.85；C拋石人人工塊體護護坡面層厚厚度計算拋石：層數(shù)：2~3層先計算穩(wěn)定定塊體重量量，再計算厚度，，并于圖紙上標標明厚度人工塊體A---垂直于厚度度h的護面層平平均面積P---護面層的空空隙率柵欄板：斜坡坡度系系數(shù)m=1.5～2.5時,柵欄板的厚厚度按下式式計算：A——系數(shù)，斜縫縫干砌可取取1.2，平縫干砌砌可取0.85；作用于柵欄欄板面上的的最大正向向波壓強度度設(shè)計值按按下式計算算護面混凝土土板厚度計計算先計算波浪浪作用下產(chǎn)產(chǎn)生的浮拖拖力決定板板的厚度，，然后根據(jù)據(jù)破波壓力力計算置于于彈性基礎(chǔ)礎(chǔ)上的護面面板的配筋筋。斜坡的坡度度1:2~1:5第二章海海岸防護工工程3防護墻穩(wěn)定定計算穩(wěn)定計算內(nèi)內(nèi)容：A墻身抗傾復(fù)復(fù)穩(wěn)定性計計算B施工期間，，防護墻穩(wěn)穩(wěn)定性C墻身整體沿沿墻底面或或墻身沿各各水平縫的的抗滑穩(wěn)穩(wěn)定性D防護墻沿墊墊層與地基基接觸面的的抗滑穩(wěn)定定性E地基穩(wěn)定計計算第二章海海岸防護工工程A墻身抗傾復(fù)復(fù)穩(wěn)定性計計算B各水平縫抗抗滑穩(wěn)定計計算C防護墻沿墊墊層與地基基接觸面的的抗滑穩(wěn)定定（非粘性性土）（粘性土））D防護墻沿墊墊層與地基基接觸面的的抗滑穩(wěn)定定（粘性土土）（粘性土））4防浪胸墻穩(wěn)穩(wěn)定計算斜坡堤承載載能力極限限狀態(tài)設(shè)計計時，應(yīng)以以設(shè)計波高高及對應(yīng)的的波長確定定的波浪力力作用為標標準值，并并應(yīng)考慮一一下三種設(shè)設(shè)計狀況及及相應(yīng)的組組合：持久狀況、、短暫狀況況和偶然狀狀況。持久狀況，，應(yīng)考慮設(shè)計計高水位、、設(shè)計低水水位和極端端高水位時時，波浪對對斜坡堤的的作用。短暫狀況，，應(yīng)考慮設(shè)計計高水位和和設(shè)計低水水位時，波波浪對斜坡坡堤的作用用，波高的的重現(xiàn)期可可采用2～5年。4防浪胸墻穩(wěn)穩(wěn)定計算主要荷載：：波浪水平平力，波浪浪上托力（參考海港港水文規(guī)范范中的8.2.11）荷載計算過過程：A先按堤前水水深和波高高確定堤前前波浪形態(tài)態(tài)，依次分分類確定波波壓力計算算公式B計算海堤前前水深的波波壓力分布布，截取作作用與胸墻墻部分的波波壓力（參考海港港水文規(guī)范范8.1）穩(wěn)定性計算算內(nèi)容：抗抗傾復(fù)性和和抗滑移性性（可參考防防波堤規(guī)范范2.3）（一）波浪浪對胸墻的的作用及組組合計算波浪對對胸墻作用用力時，一一般波高采采用1%波高，波長長由平均周周期算得胸墻上的平平均壓強及及波壓力分分布高度1、無因次參參數(shù)、、按按規(guī)范《海港水文規(guī)規(guī)范》JTJ213-98公式計算d1---胸墻前水深深（m），當靜水水面在胸墻墻底面以下下時，d1為負值，d——堤前水深（（m）；H——設(shè)計波高（（m）；L——波長（m）；-2.波峰作用時時胸墻上平平均壓力強強度按規(guī)規(guī)范《海港水文規(guī)規(guī)范》JTJ213—98公式計算：：當——與無因次參參數(shù)和和波坦有有關(guān)的平均均壓力強度度3、胸墻上波波壓力分布布高度——與無因次參參數(shù)和波坦坦有關(guān)的波波壓力作用用高度系數(shù)數(shù)4、單位長度度胸墻上水水平波浪力力標準值P（））的計算：：5、單位長度度胸墻底面面上的波浪浪浮托力標標準值計算算——波浪浮托力力折減系數(shù)數(shù)，采用0.7b——胸墻底寬(m)（二）胸墻墻抗滑、抗抗傾穩(wěn)定性性驗算1、沿墻底抗抗滑穩(wěn)定性性的承載能能力極限狀狀態(tài)設(shè)計，，按下式計計算——結(jié)構(gòu)重要性性系數(shù)；——水平波浪力力分項系數(shù)數(shù)；——波浪浮托力力分項系數(shù)數(shù)；——自重力分項項系數(shù)；——土壓力分項項系數(shù)；f———胸墻底面摩摩擦系數(shù)設(shè)設(shè)計值。2、沿墻底抗抗傾穩(wěn)定性性的承載能能力極限狀狀態(tài)設(shè)計，，按下式計計算：——水平波浪力力的標準值值對胸墻后后趾的傾覆覆力矩（kN·m）；——波浪浮托力力的標準值值對胸墻后后趾的傾覆覆力矩（kN·m）；——胸墻自重力力標準值對對胸墻后趾趾的穩(wěn)定力力矩（kN·m）；——土壓力的標標準值對胸胸墻后趾地地面的穩(wěn)定定力矩（kN·m）；——結(jié)構(gòu)系數(shù)，，取1.25；第二章海海岸防護工工程5海堤抗滑穩(wěn)穩(wěn)定計算（1）軟土地基基失穩(wěn)的主主要前兆：A沉陷急劇增增加B坡角隆起C堤身有縱向向裂縫D空隙水壓力力增大，坡坡角有滲水水（2）海堤穩(wěn)定定計算要解解決的問題題：1根據(jù)地基強強度指標和和工程的安安全系數(shù)，，設(shè)計海堤堤。2根據(jù)海堤斷斷面，驗算算穩(wěn)定性。。第二章海海岸防護工工程（3）重度的選選擇A浮容重B干容重C飽和容重D浸潤線的確確定（浙江江省規(guī)范5.2.4）（4）海堤抗滑滑計算的工工況A初步設(shè)計階階段,竣工斷面的穩(wěn)定計算算B施工設(shè)計階階段,堵口截流斷斷面(未閉氣)的穩(wěn)定計算算C施工設(shè)計階階段,堵口剛完成成時候非堵堵口斷面的的穩(wěn)定計算算D施工設(shè)計階階段,未堵口時海海堤施工斷斷面的穩(wěn)定定計算第二章海海岸防護工工程（4）海堤抗滑滑計算的工工況第二章海海岸防護工工程（5）海堤堤抗滑計算算方法A總應(yīng)力力法B固結(jié)有有效應(yīng)力法法C法D有效應(yīng)應(yīng)力法E復(fù)合滑滑動面簡化化計算法海堤地基強強度指標和和應(yīng)用范圍圍A一般海堤采采用總應(yīng)力力法,其中施工期期斷面驗算算采用不排排水剪或快快剪強度指指標,竣工期間斷斷面穩(wěn)定采采用固結(jié)不不排水或者者固結(jié)快剪剪強度指標標,實際計算還還需要適當當折減.B大中型工程程采用適當當固結(jié)有效效應(yīng)力法,地基強度指指標采用不不排水剪或或者固結(jié)不不排水剪C小型工程采采用法法,強度指標采采用現(xiàn)場十十字板剪剪切測定的的指標,強度隨地基基深度而增增加.D大型工程有有條件采用用有效應(yīng)力力法,畢肖普法.采用有效強強度指標,并且準確確確定孔隙水水壓力分布布,一般用測量量孔隙水壓壓力的三軸軸固結(jié)不不排水剪切切試驗確定定,也可以直剪剪儀進行慢慢剪試驗確確定,E對于存在復(fù)復(fù)合軟土夾夾層的情況況,采用復(fù)合滑滑動面簡化化計算法A總應(yīng)力法(瑞典條分法法)（A）總應(yīng)力法B固結(jié)有效應(yīng)應(yīng)力法B固結(jié)有效應(yīng)應(yīng)力法CCD有效應(yīng)力法法三個問題1.要迭代計算算2.對于測試強強度指標的的儀器設(shè)備備要求比較較高,不易推廣.3.為負值,要注意會會趨于0.注意最好不要用用此方法;比較大時,有效法向反反力出現(xiàn)負負值,不合理.E復(fù)合滑動面面簡化計算算法E復(fù)合滑動面面簡化計算算法參考堤防設(shè)設(shè)計規(guī)范ＰＰ９１，也也叫改良元元弧法第二章海海岸防護工工程６海堤沉降降計算淤泥.天然含水率率大于液限限,天然孔隙率率大于等于于1.5的粘性土.淤泥質(zhì)土:天然孔隙率率小于1.5,但是大于1.0的粘性土.概念：初始始沉降固結(jié)沉降沉降原因：：初始沉沉降固結(jié)沉降Ａ初始沉降降Ｂ固結(jié)沉降降1、首先在防防波堤斷面面上選擇沉沉降計算點點的位置，，再按作用用在基礎(chǔ)上上荷載的性性質(zhì)，求出基底應(yīng)力力的大小和分分布。當基基礎(chǔ)有埋置置深度d時，采用基底凈凈應(yīng)力去計算地基基中的附加加應(yīng)力2、將地基分分層。在分分層時天然然土層的交交界面為分分層面，同同時在同一一類土層中中，各分層層的厚度不不宜過大。。3、計算地基基中土的自自重應(yīng)力分分布。求出出計算點垂垂線上各分分層層面處處的豎向自自重應(yīng)力（（從地面算算起）。4、計算地基基中豎向附附加應(yīng)力分分布。根據(jù)據(jù)防波堤三三角形簡化化，條形基基礎(chǔ)上受三三角形均布布荷載作用用。此時地地基附加應(yīng)應(yīng)力系數(shù)采采用下式進進行計算：：其中參數(shù)、、式中：b——基底寬度；；x——計算點距角角點距離（（取值）；；z——計算點垂線線上各分層層層面距地地面距離。。由求求出計計算點垂線線上各分層層層面處的的豎向附加加應(yīng)力。。當時時，，確定該處處深度為壓壓縮層的厚厚度。5、按算術(shù)平平均求各分分層平均自自重應(yīng)力和和平平均附加應(yīng)應(yīng)力：：6、求第i分層的壓縮縮量。根據(jù)據(jù)第i分層的平均均初始應(yīng)力力及及初始始應(yīng)力與附附加應(yīng)力之之和，，得到每層層土體的壓壓力增量。。于是可得第第i分層的壓縮縮量。7、最后將每每層的壓縮縮量累加７軟土地基基加固A、軟土地地基處理采采用方法出出發(fā)點：工程上能否否實現(xiàn)，經(jīng)經(jīng)濟上是否否合理B、主要處處理方法：：置換砂墊層層法----也叫清清淤法適用范圍,軟土比較較薄。(2)鎮(zhèn)鎮(zhèn)壓層法作用：增加加海堤斷面面的抗滑力力矩，提高高圓弧滑動動的安全系系數(shù)，改善善堤基的應(yīng)應(yīng)力分布，，提高地基基的穩(wěn)定。。施工：注意：要對對稱施工，，以免失穩(wěn)穩(wěn)不利因素：：占用較大大土地面積積７軟土地基基加固(3)排排水砂墊法法砂墊厚度大大于50cm，軟土土厚度不超超過5m(4)豎豎向排水預(yù)預(yù)壓固結(jié)法法７軟土地基基加固豎向排水預(yù)預(yù)壓固結(jié)法法的布置和和要求：排水水砂砂井井袋裝裝砂砂井井塑料料板板排排水水不利利面面：：承承受受水水平平切切力力的的能能力力差差，，容容易易被被切切割割７軟軟土土地地基基加加固固(5)土土工工織織物物法法作用用：：可可以以提提供供元元弧弧滑滑動動的的安安全全系系數(shù)數(shù)，，但但是是提提高高水水平平有有限限。。8海堤堤防防滲滲與與堵堵漏漏A、、防防滲滲計計算算：：A、防防滲滲計計算算：：防滲滲土土:小潮潮高高潮潮位位以以下下用用海海泥泥,以上上用用山山土土.并且且用用海海泥泥覆覆面面.設(shè)置置反反濾濾層層.B堵漏漏方方法法(堤防防規(guī)規(guī)范范p11.p14)導(dǎo)致致滲滲漏漏的的原原因因有有四四種種:A內(nèi)外外堆堆石石堤堤的的連連同同B山土土未未碾碾壓壓C滲徑徑過過短短D堵口口段段口口門門兩兩端端的的裹裹頭頭保保護護拆拆除除不不凈凈等等等方法法:1粘土土鋪鋪蓋蓋2粘土土截截水水槽槽3壓力力灌灌砂砂4減壓壓井井第二二節(jié)節(jié)護護岸岸護岸岸型型式式第二二節(jié)節(jié)護護岸岸1、、護護腳腳工工程程包括括護護坡坡和和護護腳腳兩兩部部分分A、、拋拋石石護護腳腳護腳腳塊塊體體（（防防波波堤堤設(shè)設(shè)計計與與施施工工規(guī)規(guī)范范4.2.11）當水水下下拋拋石石棱棱體體頂頂面面標標高高