海岸工程6防浪胸墙稳定计算ppt（88页）

1、海岸工程(I）河海大学港口航道专业海岸及海洋工程研究所本次课时需掌握内容复习: A、防护墙稳定计算;B、防浪胸墙稳定计算;C、海堤抗滑稳定计算.授课内容:A、地基沉降计算B、软土地基加固C、海堤防渗与堵漏D、护岸E、丁坝F、 顺坝第二章 海岸防护工程七、海堤设计1 波浪在堤上爬高计算2 护坡计算3 防护墙稳定计算4 防浪胸墙稳定计算5 海堤抗滑稳定计算6 地基沉降计算7 软土地基加固8 海堤防渗和堵漏4 防浪胸墙稳定计算斜坡堤承载能力极限状态设计时，应以设计波高及对应的波长确定的波浪力作用为标准值，并应考虑一下三种设计状况及相应的组合：持久状况、短暂状况和偶然状况。持久状况，应考虑设计高水位、

2、设计低水位和极端高水位时，波浪对斜坡堤的作用。短暂状况，应考虑设计高水位和设计低水位时，波浪对斜坡堤的作用，波高的重现期可采用25年。第二章 海岸防护工程主要荷载：波浪水平力，波浪上托力,土压力（参考海港水文规范中的8.2.11）荷载计算过程：A 先按堤前水深和波高确定堤前波浪形态，依次分类确定波压力计算公式B 计算海堤前水深的波压力分布，截取作用与胸墙部分的波压力（参考海港水文规范8.1）稳定性计算内容：抗倾复性和抗滑移性（可参考防波堤规范2.3）（一）波浪对胸墙的作用及组合 计算波浪对胸墙作用力时，一般波高采用1%波高，波长由平均周期算得 胸墙上的平均压强及波压力分布高度 1、无因次参数

3、、 按规范海港水文规范JTJ213-98公式计算 d1胸墙前水深（m），当静水面在胸墙底面以下时，d1为负值， d堤前水深（m）； H设计波高（m）； L波长（m）；该参数实际上反映的是防浪墙的位置，包括离水面高度，波浪爬坡高度，及波浪特性-2.波峰作用时胸墙上平均压力强度 按规范海港水文规范JTJ21398公式计算：当 与无因次参数 和波坦 有关的平均压力强度 3、墙上波压力分布高度 与无因次参数和波坦有关的波压力作用高度系数 4、单位长度胸墙上水平波浪力标准值P（ ）的计算：5、单位长度胸墙底面上的波浪浮托力标准值计算 波浪浮托力折减系数，采用0.7 b胸墙底宽(m)（二）防浪胸墙抗滑、抗

4、倾稳定性验算 1、沿墙底抗滑稳定性的承载能力极限状态设计，按下式计算 结构重要性系数； 水平波浪力分项系数； 波浪浮托力分项系数； 自重力分项系数； 土压力分项系数；f 胸墙底面摩擦系数设计值。2、沿墙底抗倾稳定性的承载能力极限状态设计，按下式计算：水平波浪力的标准值对胸墙后趾的倾覆力矩（kNm）；波浪浮托力的标准值对胸墙后趾的倾覆力矩（kNm）；胸墙自重力标准值对胸墙后趾的稳定力矩（kNm）；土压力的标准值对胸墙后趾地面的稳定力矩（kNm）；结构系数，取1.25； 第二章 海岸防护工程5海堤抗滑稳定计算（1）软土地基失稳的主要前兆：A 沉陷急剧增加B 坡角隆起C 堤身有纵向裂缝D 空隙水压力

5、增大，坡角有渗水（2）海堤稳定计算要解决的问题：1 根据地基强度指标和工程的安全系数，设计海堤。2 根据海堤断面，验算稳定性。第二章 海岸防护工程（3）重度的选择A 浮容重B 干容重C 饱和容重D 浸润线的确定（浙江省规范5.2.4）（4）海堤抗滑计算的工况A 初步设计阶段,竣工断面的稳定计算B 初步设计阶段,堵口截流断面(未闭气)的稳定计算C 施工设计阶段,堵口刚完成时候非堵口断面的稳定计算D 施工设计阶段,未堵口时海堤施工断面的稳定计算第二章 海岸防护工程（4）海堤抗滑计算的工况第二章 海岸防护工程（5）海堤抗滑计算方法A 总应力法B 固结有效应力法C D 有效应力法E 复合滑动面简化计算

6、法海堤地基强度指标和应用范围A 一般海堤采用总应力法,其中施工期断面验算采用不排水剪或快剪强度指标,竣工期间断面稳定采用固结不排水或者固结快剪强度指标,实际计算还需要适当折减.B 大中型工程采用适当固结有效应力法,地基强度指标采用不排水剪或者固结不排水剪C 小型工程采用 法,强度指标采用现场 十字板剪切测定的指标,强度随地基深度而增加.D 大型工程有条件采用有效应力法,毕肖普法.采用有效强度指标,并且准确确定孔隙水压力分布,一般用测量孔隙水压力的三 轴固结不排水剪切试验确定,也可以直剪仪进行慢剪试验确定,E 对于存在复合软土夹层的情况,采用复合滑动面简化计算法A 总应力法(瑞典条分法)（A）总

7、应力法 不考虑土条两侧面的相互作用力B 固结有效应力法B 固结有效应力法 C CD 有效应力法有效应力法三个问题1. 要迭代计算2. 对于测试强度指标的仪器设备要求比较高,不易推广.3. 为负值,要注意 会趋于0.注意最好不要用此方法; 比较大时,有效法向反力出现负值,不合理.E 复合滑动面简化计算法E 复合滑动面简化计算法参考堤防设计规范，也叫改良元弧法第二章 海岸防护工程海堤沉降计算淤泥： 天然含水率大于液限,天然孔隙率大于等于1.5的粘性土.淤泥质土: 天然孔隙率小于1.5,但是大于1.0的粘性土.概念：初始沉降固结沉降沉降原因：初始沉降固结沉降初始沉降固结沉降分层总和法：1、首先在防波

8、堤断面上选择沉降计算点的位置，再按作用在基础上荷载的性质，求出基地压力的大小和分布。当基础有埋置深度d时，采用地基净压力 去计算地基中的附加应力 2、将地基分层。在分层时天然土层的交界面为分层面，同时在同一类土层中，各分层的厚度不宜过大。3、计算地基中土的自重应力分布。求出计算点垂线上各分层层面处的竖向自重应力（从地面算起）。4、计算地基中竖向附加应力分布。根据海堤三角形简化，条形基础上受三角形均布荷载作用。此时地基附加应力系数采用下式进行计算： 其中参数 、 式中： b 基底宽度； x 计算点距角点距离（取值）； z 计算点垂线上各分层层面距地面距离。由 求出计算点垂线上各分层层面处的竖向附

9、加应力 。当 时，确定该处深度为压缩层的厚度。5、按算术平均求各分层平均自重应力 和平均附加应力 ：由此查得孔隙比6、求第i分层的压缩量。根据第i分层的平均初始应力 及初始应力与附加应力之和 ，得到每层土体的压力增量。 于是可得第i分层的压缩量。7、最后将每层的压缩量累加软土地基加固A、软土地基处理采用方法出发点：工程上能否实现，经济上是否合理B、主要处理方法：置换砂垫层法也叫清淤法适用范围,软土比较薄（小于4m)。砂石垫层(2) 镇压层法 作用：增加海堤断面的抗滑力矩，提高圆弧滑动的安全系数，改善堤基的应力分布，提高地基的稳定。 施工：注意：要对称施工，以免失稳不利因素：占用较大土地面积软土

10、地基加固(3) 排水砂垫法 砂垫厚度大于50cm，软土厚度不超过5m(4) 竖向排水预压固结法软土地基加固 竖向排水预压固结法的布置和要求： 排水砂井： 间距2-4m, 长度小于20m 袋装砂井: 间距1-1.5m, 长度10-20m 塑料板排水: 间距1-1.5m,一般长度小于20m不利面：承受水平切力的能力差，容易被切割软土地基加固(5) 土工织物法作用：可以提供元弧滑动的安全系数，但是提高水平有限。(6) 爆破挤淤法连云港田湾核电站8 海堤防渗与堵漏A、防渗计算：C渗径系数A、防渗计算：防渗土:小潮高潮位以下用海泥,以上用山土.并且用海泥覆面.设置反滤层.B 堵漏方法(堤防规范p11.p14)导致渗漏的原因有四种:A 内外堆石堤的连通B 山土堤未碾压C 渗径长度过短D 堵口段口门两端的裹头保护拆除不净等等方法:1 粘土铺盖2 粘土截水槽3 压力灌砂4 减压井To be continuedPPT7: page 3第二节护岸护岸型式第二节护岸1、护脚工程包括护坡和护脚两部分A、抛石护脚护脚块体（防波堤设计与施工规范4.2.11）当水下抛石棱体顶面标高在设计水位以下一倍波高附近，块石重量取护坡块石重量的1/51/10。、护脚的外坡：1：21：3，顶宽13m抛石重量不小于100200kg底部流速比较大时还需要护底：宽度一般15m，厚度不小于0.5m,块石重量3