海岸工程6防浪胸墻穩(wěn)定計算ppt（88頁）

1、海岸工程(I）河海大學港口航道專業(yè)海岸及海洋工程研究所本次課時需掌握內(nèi)容復習: A、防護墻穩(wěn)定計算;B、防浪胸墻穩(wěn)定計算;C、海堤抗滑穩(wěn)定計算.授課內(nèi)容:A、地基沉降計算B、軟土地基加固C、海堤防滲與堵漏D、護岸E、丁壩F、 順壩第二章 海岸防護工程七、海堤設(shè)計1 波浪在堤上爬高計算2 護坡計算3 防護墻穩(wěn)定計算4 防浪胸墻穩(wěn)定計算5 海堤抗滑穩(wěn)定計算6 地基沉降計算7 軟土地基加固8 海堤防滲和堵漏4 防浪胸墻穩(wěn)定計算斜坡堤承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，應以設(shè)計波高及對應的波長確定的波浪力作用為標準值，并應考慮一下三種設(shè)計狀況及相應的組合：持久狀況、短暫狀況和偶然狀況。持久狀況，應考慮設(shè)計高水位、

2、設(shè)計低水位和極端高水位時，波浪對斜坡堤的作用。短暫狀況，應考慮設(shè)計高水位和設(shè)計低水位時，波浪對斜坡堤的作用，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）荷載計算過程：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算公式B 計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)定性計算內(nèi)容：抗傾復性和抗滑移性（可參考防波堤規(guī)范2.3）（一）波浪對胸墻的作用及組合 計算波浪對胸墻作用力時，一般波高采用1%波高，波長由平均周期算得 胸墻上的平均壓強及波壓力分布高度 1、無因次參數(shù)

3、、 按規(guī)范海港水文規(guī)范JTJ213-98公式計算 d1胸墻前水深（m），當靜水面在胸墻底面以下時，d1為負值， d堤前水深（m）； H設(shè)計波高（m）； L波長（m）；該參數(shù)實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.波峰作用時胸墻上平均壓力強度 按規(guī)范海港水文規(guī)范JTJ21398公式計算：當 與無因次參數(shù) 和波坦 有關(guān)的平均壓力強度 3、墻上波壓力分布高度 與無因次參數(shù)和波坦有關(guān)的波壓力作用高度系數(shù) 4、單位長度胸墻上水平波浪力標準值P（ ）的計算：5、單位長度胸墻底面上的波浪浮托力標準值計算 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)定性驗算 1、沿墻底抗滑穩(wěn)定性的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計，按下式計算 結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)； 水平波浪力分項系數(shù)； 波浪浮托力分項系數(shù)； 自重力分項系數(shù)； 土壓力分項系數(shù)；f 胸墻底面摩擦系數(shù)設(shè)計值。2、沿墻底抗傾穩(wěn)定性的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計，按下式計算：水平波浪力的標準值對胸墻后趾的傾覆力矩（kNm）；波浪浮托力的標準值對胸墻后趾的傾覆力矩（kNm）；胸墻自重力標準值對胸墻后趾的穩(wěn)定力矩（kNm）；土壓力的標準值對胸墻后趾地面的穩(wěn)定力矩（kNm）；結(jié)構(gòu)系數(shù)，取1.25； 第二章 海岸防護工程5海堤抗滑穩(wěn)定計算（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)定計算要解決的問題：1 根據(jù)地基強度指標和工程的安全系數(shù)，設(shè)計海堤。2 根據(jù)海堤斷面，驗算穩(wěn)定性。第二章 海岸防護工程（3）重度的選擇A 浮容重B 干容重C 飽和容重D 浸潤線的確定（浙江省規(guī)范5.2.4）（4）海堤抗滑計算的工況A 初步設(shè)計階段,竣工斷面的穩(wěn)定計算B 初步設(shè)計階段,堵口截流斷面(未閉氣)的穩(wěn)定計算C 施工設(shè)計階段,堵口剛完成時候非堵口斷面的穩(wěn)定計算D 施工設(shè)計階段,未堵口時海堤施工斷面的穩(wěn)定計算第二章 海岸防護工程（4）海堤抗滑計算的工況第二章 海岸防護工程（5）海堤抗滑計算方法A 總應力法B 固結(jié)有效應力法C D 有效應力法E 復合滑動面簡化計算

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

7、應力法 不考慮土條兩側(cè)面的相互作用力B 固結(jié)有效應力法B 固結(jié)有效應力法 C CD 有效應力法有效應力法三個問題1. 要迭代計算2. 對于測試強度指標的儀器設(shè)備要求比較高,不易推廣.3. 為負值,要注意 會趨于0.注意最好不要用此方法; 比較大時,有效法向反力出現(xiàn)負值,不合理.E 復合滑動面簡化計算法E 復合滑動面簡化計算法參考堤防設(shè)計規(guī)范，也叫改良元弧法第二章 海岸防護工程海堤沉降計算淤泥： 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算點的位置，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。當基礎(chǔ)有埋置深度d時，采用地基凈壓力 去計算地基中的附加應力 2、將地基分層。在分層時天然土層的交界面為分層面，同時在同一類土層中，各分層的厚度不宜過大。3、計算地基中土的自重應力分布。求出計算點垂線上各分層層面處的豎向自重應力（從地面算起）。4、計算地基中豎向附加應力分布。根據(jù)海堤三角形簡化，條形基礎(chǔ)上受三角形均布荷載作用。此時地基附加應力系數(shù)采用下式進行計算： 其中參數(shù) 、 式中： b 基底寬度； x 計算點距角點距離（取值）； z 計算點垂線上各分層層面距地面距離。由 求出計算點垂線上各分層層面處的豎向附

9、加應力 。當 時，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力 和平均附加應力 ：由此查得孔隙比6、求第i分層的壓縮量。根據(jù)第i分層的平均初始應力 及初始應力與附加應力之和 ，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：工程上能否實現(xiàn)，經(jīng)濟上是否合理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，提高圓弧滑動的安全系數(shù)，改善堤基的應力分布，提高地基的穩(wěn)定。 施工：注意：要對稱施工，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5m(4) 豎向排水預壓固結(jié)法軟土地基加固 豎向排水預壓固結(jié)法的布置和要求： 排水砂井： 間距2-4m, 長度小于20m 袋裝砂井: 間距1-1.5m, 長度10-20m 塑料板排水: 間距1-1.5m,一般長度小于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、防滲計算：C滲徑系數(shù)A、防滲計算：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 滲徑長度過短D 堵口段口門兩端的裹頭保護拆除不凈等等方法: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)護岸護岸型式第二節(jié)護岸1、護腳工程包括護坡和護腳兩部分A、拋石護腳護腳塊體（防波堤設(shè)計與施工規(guī)范4.2.11）當水下拋石棱體頂面標高在設(shè)計水位以下一倍波高附近，塊石重量取護坡塊石重量的1/51/10。、護腳的外坡：1：21：3，頂寬13m拋石重量不小于100200kg底部流速比較大時還需要護底：寬度一般15m，厚度不小于0.5m,塊石重量3