海岸工程海堤断面及构造

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1、复习潮位以及设计波要素的确定2、海堤的断面型式3、海堤的基本断面确定4、海堤的构造第二章海岸防护工程第一节海堤1、水文动力要素的确定潮位:重现期的推算波浪:A波高累积频率的计算

B波浪重现期的推算第二章海岸防护工程二、设计潮位计算1、设计高潮位的推算设计高潮位由年最高潮位频率计算法确定资料要求：根据港口水文规范，最高潮位频率需要20年以上的连续年最高潮位资料计算方法：A、极值I型分布（耿贝尔分布）

B、PIII型分布第二章海岸防护工程极值I型分布:A、n年高潮位平均值B、年高潮位均方差C、与年频率P（%）对应的高潮位hp,D、经验频率点2、资料中有特大值时设计高潮位的推算法把n年的资料放大至N年的资料A、N年高潮位平均值B、年高潮位均方差C、与年频率P（%）对应的高潮位hp,D、经验频率点第二章海岸防护工程3、资料短缺情况下设计高潮位的推算方法一：相关分析法系数：相关系数：方法二：“极值同步差比法”求设计高潮位Case1资料要求：A、当地5年以上潮位观测资料和临近水域20年以上潮位资料.B.条件：潮汐性质相似、地理位置相近、受河流径流影响相似、受增减水影响相似。C.原理：假定两地相同重现期的设计高潮位与平均海平面的差值同两地的年最高潮位平均值与平均海平面的差值

方法二：“极值同步差比法”求设计高潮位Case2资料要求：A、有在资料短缺下（无5年以上资料），应有在待计算点与临近水域有20年以上资料的潮位站有短期观测资料.（例如一个月）B.条件：潮汐性质相似、地理位置相近、受河流径流影响相似、受增减水影响相似。C.原理：假定两地相同重现期的设计高潮位与平均海平面的差值同两地的年最高潮位平均值与平均海平面的差值，而年最高潮位平均值与平均海平面的差值与短期内的相应值相等

D.基本过程：（1）利用短期资料中潮差比较大的时间段，计算两地平均海平面。（2）验证两地潮型是否相似。（3）（4）（5）第二章海岸防护工程三、设计波浪计算1、波高累积频率计算熟悉波高累积频率计算的过程目的:建立平均波高与各种累积频率下波高的关系,推求各种累积频率下波高深水:波高满足Rayleigh分布：或浅水:波高满足格鲁霍夫斯基分布或

第二章海岸防护工程2、设计重现期的推算资料：20年以上的波浪实测资料，分方向。方法：PIII型分布

第二章海岸防护工程四、海堤断面型式按海堤临水面外形特点来区分,海堤可以分为1.斜坡式2.陡墙式3.混合式1.斜坡式A.形式-----坡度小于45度,堤身以土料填筑为主,迎水面设护坡.B.护坡种类-----干砌块石或条石、浆砌块石、抛石、混凝土预制板、现浇筑整体混凝土、沥青混凝土、人工块体、水泥土和草皮护坡。C.特点-----迎水面坡度缓慢、稳定性好、堤前反射小；堤身宽大，地基应力引起的堤身变形和局部破化适应性强，便于修复D.缺点------波浪爬高大；在滩地高程比较低的情况下，由于施工时候往往要求先堆土方、后做护坡，容易导致土方流失。所以只能应用在小潮高潮位以上的高滩围垦海堤工程第二章海岸防护工程斜坡式分类:单坡、折坡、复坡斜坡式种类:单坡、折坡、复坡复坡：在坡面的某一高程上设置平台，构成复式斜坡，其有利的方面包括：堤身稳定、对坡面上的波浪爬高有比较大的影响。注意点：平台转弯角度处的波能集中处要加强防护措施。戗台的作用胸墙的定义、位置和作用堤脚的处理:设置抛石棱体,或作大方脚或丁砌条石、坡前做单桩夹石或两桩夹石等保持堤基稳定的措施：海堤两侧的底部做镇压层或在地基上铺排水砂垫层第二章海岸防护工程2陡墙式：优缺点2.陡墙式A.形式-----坡度大于45度,迎水面采用块石和条石.后方以土料填筑为主，分布于浙江舟山为主。B.优点-----断面小，土方量少；施工中以石方掩护土方，减少土方流失，适用于小潮低潮位附近、滩面高程比较低的围堤工程；爬高小。C.缺点-----地基应力集中，地基要求高。(一般在基床上）；波浪反射大，以立波为主，时常引起底流速增大易产生堤角冲刷；堤前有破波，波浪力作用强烈，对堤身破坏性大；破坏以后难修复。第二岂章掀海岸睡防护吴工程3混合向式：混合滔式A.浅形式穴--闹--耀-迎韵水面映由陡耻墙和拳斜坡捞组成粮，2匙种主耗要形疤式（1）任迎水面黑上部斜他坡，下侄部陡墙筐，陡墙随顶在平尸均高潮耕位附近伶。（2）读迎水面洲下部斜划坡式抛胜石棱体禾，上部寇陡墙，参棱体顶牌在平均凭高潮位界附近。B.特认点--夏---作前两种海堤兼有育。海堤狮断面荡型式杆的选朝择主要有斯地形、执地质、宝水文、钉材料、贷施工条桐件等因跟素影响押。在破波旁带以外京，或者填水深比虾较小波执浪不大屯区域，维可以考洪虑采用株直立式帮，以内姨，则考拿虑采用哈斜坡式门。波浪寒动力矩作用畜也是璃重要杜因素撑。第二章紧海岸诵防护工脏程五、海罚堤基本度断面的拌确定1堤顶察高程2堤顶宽界度3堤身边嫁坡第二章眉海岸基防护工学程1堤顶月高程(见堤尼防规弄范P15置,P1境18)A、堤顶胜高程是籍指沉降所以后的树高程，险有防浪眨墙的海烛堤，则波指其高胶程。B、堤东顶高疮程的篮确定渔影响和因素录：海堤防伸御标准跨中的潮粱位和波手浪的重塑现期；波列星累积点频率厕确定该；当地的平气象和跃水文条盼件；海堤的袄结构特歉点。第二剃章峰海岸层防护舍工程1堤顶麻高程蜻具体兼确定滤方法:必须高再出设计竭高潮位0.5戚H1%以上堤顶高震程设计规中的几雀个问题设计波纺浪爬高匪的累积距率：采用不究规则波温浪试验照时候，虏对于不渠允许越搏浪的，改统计的冬累计率恶取2%井；对允谱许越浪习情况取勿13%眠；采用规域则波，丸不允许今越浪时凡候波高览取H2%，允歼许取统H13%。安全注超高健值-斑--弊允许蛙越浪道取0杜.3耕~0葵.5m不允泡许取乎0.足5~滨1.愚0m第二章挣海岸作防护工绞程2堤沟顶宽度考虑活因素批：自衡身稳忌定、孟地基导稳定吧、防铲浪防停渗要电求、属施工壮和防咬汛抢祖险要隐求。一般尺唇寸的介武绍:堤顶宽阻度不小桌于3~边4m,奔淤泥质住海岸也勇可以取童6~8腹米。第二章航海岸狼防护工川程3堤身边使坡考虑因回素：断面赤型式虑、护甲坡类窄型及岂材料针、堤材身材艰料、致波浪鉴作用次情况叛、地吃基条改件及希施工次条件海堤穿内外老边坡眯的初劈燕步确俘定堤身妇边坡轿确定味过程:首先根云据海堤恒内外边扛坡的材肿料初步熔确定海聚堤的坡际面,然后作进行佣稳定土和风晃浪爬或高实堪验,以确泊定合饮理的盐海堤悠边坡.在进行啊内边坡鸣坡度设伤计时候,对于赢干砌甘块石带护坡赠、浆室砌块未石混某凝土的护坡富等,其边坡忘可以参嫂考外坡脾并适当汗加陡.无护面串的土堤陈：粘土1：2~攀1：3砂质酱海堤1：5~1：15江苏煮如东挨地区何为1~2诞5：1~3尚5一对矛摆盾：减小粉坡度赏（1：1.俩5~留1：2.0），究增加死了波诸浪爬戚高；放缓坡筝度，增槽加工程纽奉量。问题稳：如何层减少陷波浪阅的爬岁高（1）设谦置消篮浪平俱台平台嚷设计剧：高杠程在糟是设汉计高怠潮位飘附近轧，宽蜘度为1~2倍设计朗波高，书且不小脚于2~田3m在《海港斗水文江规范》规定连，平习台宽窜度为0.5田~2H可以减酸少波浪送爬高15%域~25山%第二链章泰海岸勉防护维工程五、海凡堤的构榜造1堤顶及砌防浪墙2护坡3护坡垫营层4护坡基渡脚5防护议墙第二敲章裂海岸担防护惠工程1堤顶欧及防虫浪墙堤顶：要结合坡实际分席成几种江情况（1亲）有妙公路乘要求且情况绕下，畜要结舱合公润路设葬计要谨求（2嫁）无挖公路榜要求烫，需伞要考义虑雨嘉水和西浪花我的冲必刷，兼需要雪有防辩护措泊施。屋（包它括三田合土蛙、碎往石盖狼面保御护、丘混凝惰土板）（3载）堤会顶护帅面向寺内坡窄侧倾南斜，勇坡度妥为2津%~仪4%败，在援内坡剩及内障坡平皇台上东设置鸦排水麻系统瞧。防浪似墙：（1）位置巾：一般洋安置在河堤顶外德侧，特完殊情况水下在内难侧。（2）构成远：由块优石、条税石干砌资或浆砌周、预制株混凝土盾块。（3）主蓄要经届验尺遇寸：高度0.8削~1.便2m,底宽么是0.8恭~1.闭2m，顶由宽是0.岁6~梨1.鸟0，引恰水面捎为直锁立或赴弧形鲁，背安水面浑坡度窄：0.2值~1：0.扶5入土深棒度不小延于0.卖3第二章探海岸出防护工跪程2护圆坡护坡桐的主取要作德用：疼保护货堤身秀填土腰免受烛风浪睡、潮展流的忘冲刷稿，同朗时防仿止雨今水的胜侵蚀插.护坡祝基本抱要求A在率波浪潮触流作用钟下，护境坡能够常稳定安只全，因慰此要有意足够的非重量和粗厚度B护坡物下设置首反滤层教或者过渡层防止爹因堤内韵渗流而损流失堤供土C蓝要有澡足够抄的保厕护范秀围D因牵就地孩取材励、施赢工简石单、犁便于奋维修坊、造怪价经只济第二缓章糖海岸饰防护龄工程护坡种挤类A块石（痛抛石，耗干砌和汁浆砌）B混凝土美块体C沥青混劈燕凝土D人工钳块体E水泥条土、崭草皮肌等第二章篇海岸德防护工贱程常用板护坡垂方法蚀的设越计：A干蒜砌块石情，浆砌望块石干砌块细石优点抽:柔性好果,能适限应堤身假变形,丹对于堤炉身土流志失形成苍局部掏梁空能即蔽使发现度,干砌叨块石销缺点秧:整体稳得定性差委,抗御冈风浪和督潮流能晓力差,馆渗流和器波浪作品用下堤彩身易流袍失堤土趴.浆砌块摧石优点真:整体须稳定伴性好茅,抗昏御风氧浪和股潮流厦能力围强浆砌统块石溉缺点危:柔性渣差,阿局部坑沉降会引起护疾面塌陷间而破坏正,同时汗护面空耗隙小,寻波浪爬旱高也相乏应增加屋.单个慨块石诞重量志的初赔步确蚀定，席浆砌阅块石担设计陈变形逢缝和两排水浩孔的资要求刊，混名凝土搂标号运要求克。单个宜块石申重量驴的初剩步确刊定:(1祖)单块垂体重准量参随考海错堤设定计部危分(2划)同时满笋足最小姻厚度不窃小于30~糖40c恶m浆砌骨块石井设计燃变形芦缝和越排水鲜孔的渡要求:(1返)变形能缝间酒距10浴~1饰5c洪m(2庆)排水伟孔终茫横间崇距2~3竞cm混凝土始标号要贫求:(1欠)一般用10号混择凝土严砂浆形砌筑,15号水泥赤砂浆勾肠缝,块石装间砌撕缝宽过度2~3级cm(2)混凝土润灌砌石码护面,在块虑石间丛缝灌100号小粒予径混凝职土,同时沃块石怎间砌坛缝宽身度不仿小于怒混凝买土骨陷料最呜大颗茫粒的2~3倍.注意:C1豆0号混凝宽土含义底是轴心助抗压强绩度为5.岩0M定paC20号混礼凝土样含义寸是轴叫心抗滩压强晋度为10.焦0Mp愿a砌块石徒布置要籍求:为了增烘强抗浪共能力,锦将块石用头进行饮竖砌或美条石丁以砌,奋厚度可仗以达到注0.6末~1.逮2m.委抵御3寻m的波拿高.B.抛狮石护坡优点:步适应堤鹅身变形牺,消浪栗性能好怖.缺点:货整体稳过定性差鹿,整体吼抗御风川浪和潮赖流能力迁差.用途栏:适训用于际临时叠性的埋防护惯措施广,或摧风浪发不是味很大园的永夸久性懒工程待,厚绕度一哨般取50~下90c予m.C.混凝毛土板类型:预制和则现浇预制平婚面形态:正方于形和腿长方挎形尺寸:0盟.5嫌m*山0.犹5、1.0息*1.妹0m厚度：15愁~2合0c踪蝶m块体酸连接壁：搭瓶接式抄、舌选榫式现浇＿篇＿＿＿适需要考脸虑变形尺寸:5m害*5m～20m织*20督m厚度：15续~4旱0c别m块体遇连接增：沥格青混水凝土D.人工块杠体类型:四角身空心谊方块舍、栅广栏板上海毅周边蹄的海弯堤、暂舟山膛北部岗岛屿E.水泥土槽护坡早期应站用在公词路，土诞石坝建权设上，透主要考若虑到当换地无石前料．实例耗：河矮海大容学的狐新马透路，傲秦淮倦新河塌的护嫌坡主要呈技术怪考虑归：妹水泥忠含量扛的控火制７乌％～挣１５截％．第二孕章严海岸牌防护告工程3护贵坡垫去层反滤维层的迹作用尸:防眠止堤苗身土教的在坦波浪拆渗流窗作用吼下流强失，壁并且投做护堤面基诉础。基本限经验厉:由2或循3层无柴粘性材挨料组成旅,粒径戴从堤内斜向堤外挖逐渐增使大.粒径3笼~5c服m的碎溉石作为云粘土填牢筑的土卵堤层材扶料,厚升度不小奖于20贺~30斥cm.自然圾级配氏的石伐渣作含为过松渡层铃,石软渣片疯长边小于傅15胆cm僚,厚让度不洗小于窝50显cm屋;对于野砂性迁土的夹堤身锅,过跌滤层链厚度顺应当秃适当爸增加暂到6寒0~唇80室cmB非粘吩性土普堤的诱反滤昌层设哪计国内:表示反时滤层不雁能太粗表示反钩滤层不稳能太细问题:D15的意危义D15反滤解层材墙料粒钳径d85被保舌护层冻粒径美国:在抛惠石护安坡与努堤身驾之间充设置举反滤姥层在最大帮波高<1鸟.２m,杏D85反滤层蹈材料>=2允.5~香3.8泊cm,最大响波高<3.园0,且>1.件2时候,淡D85反滤层执材料>=朵3.８~5售.0价cm况,规律：王波高大,反滤拦层粒央径比借较粗,厚度敢大.单层设辅置(美国):在最大告波高<1.２m,最小厚旧度为15c浇m在最撑大波盖高＞1.２m,且＜２.4m最小森厚度摆为23兔cm在最大太波高＞2.4座m,且＜3.站7m最小买厚度影为30越cm前苏联:不均匀绳系数层间应系数俄罗用斯:对于君本层卫内的喝材料:不均恐匀系吼数当波毁高大现于2m时候,层间威系数要求数反滤啊层不流能太级粗第二含章鉴海岸抗防护椅工程C粘性锻土堤盾的反叔滤层批设计垫层材虑料要求:含粘存土颗骆粒(<蛇0.孤00花5m夸m)牺30暖%以上,塑性炸指标>=7鼠,含水量象大于塑阵限的粘词性土壤,最底析垫层紫的不省均匀携系数滤层觉层间哈系数:不能有嫩剥蚀,填料颗织粒的粒增径<=2奶~3;允许剥雨蚀,填料牧颗粒串的粒注径<=坝6~系8;总体而隙言粘性贱填料颗鲁粒要求蛋细,不均在匀系对数大.第二章哥海岸裙防护工绑程D土工布悄材料的些应用见土工因材料规伟范p9呢/p观45是很辰好的遍材料,目前拖很多架工程巴采用,可以省20~绸30c仁m的砂砾疯过度层.要注意赤防止破字坏.和孔径农选择D土历工布材宁料的应屋用第二章挨海岸会防护工堤程4护坡基构脚主要作笛用:支撑护邪坡体,防止其哗沿堤破择面发生爱滑坡,同时保震护坡脚,免受波药浪作用拘下可能妹出现的赌强烈冲耀刷.三种绍基本桌结构沃型式:A、埋入忘式;B、抛罩石棱艇体;C、桩石扎基脚（B园）堤前最凝大冲刷拾深度:自水底染起,冲刷坑邀的最大答深度等秃于堤脚均处原来屠水深所瓜能支持扛的最大叮波高，砌即当地榴原来水户深的临章界破碎轨波高.对于滩剩面比较舅高,护脚可惹以采用巨”埋入招式”,相反情邻况,可以采刺用抛石悬棱体\或者丧用柴销排压宰石护欲滩,适当炎提高衬护坡桶高程C、桩捡石基怨脚5防护灶墙作用:主要电承受抽波浪她和水魂流的就冲刷,保护伸墙厚前的堤煮身填笑土,起到海资堤护面枝的作用,同时须有是芳承受春来自姨堤身祝的土桥压力怖，维陪持堤叛身土驻体的艰稳定.防护知墙体烘的设腿计是:坡度1:祥0.侄3~述1:他0.懒5,内部动用干剩砌块聪石,外部用走干砌条惩石,面层的脊条石尺伪寸一般20创*2箱5*黄65横~3往0*握30绘*8笨0c泄m;防护墙厦底宽一料般不小占于1/肌2墙高低，顶宇宽0.8市~1.星2cm烘;防护董墙的暴顶部某同防详浪墙剩连接读成整班体,墙底曾下应荐设砂拾垫层,墙后惧与填韵土间扣设置斗碎石师或石万渣过蝇渡层,厚度为0.煮6~梯1.提0m脂.5防护墙第二移章械海岸态防护跪工程七、海河堤设计1波浪在两堤上爬加高计算2护坡盏计算3防护墙离稳定计益算4防浪胸后墙稳定弓计算5海堤抗遵滑稳定夹计算6地基沉斯降计算7软土地鄙基加固8海堤防笨渗和堵姨漏第二章抗海岸矩防护工周程1波浪在御堤上爬摩高计算爬坡计址算的目嗓的：确定叼堤顶盗高程(非常重考要)A港口留工程煮技术坑规范海（旧骗版）B前苏联稻规范C莆田源法D港口工篮程技术于规范萍（新堡版）E复式断寻面爬高禽计算F堤前改有压肝载时晋的爬尽高计番算第二章摧海岸蒜防护工盏程A港口工种程技术海规范是（旧拌版）使用仅范围厌坡度1~5棒,堤前水雷深1.邀5~搏5.朗0H双,堤前康水底苏坡度雕小于1/胶25已经蔑不在登使用唤此公篮式为198疲7年规范,目前是98年的规筝范第二章内海岸冈防护工病程B前苏联陕规范累积馆频率弹为I%的爬市高值斜向入站射波的己爬高第二章钻海岸态防护工漫程C莆田法———颠—堤防规辞范推荐回使用应用在坚坡度1.金5~候5单坡上第二泄章睁海岸术防护言工程D港口工盖程技术痒规范设（新荐版）三大祝特点:应用范明围大;坡度0~2倒0,波坦L/H单=10链~50室,相对洒水深d/H选=2.插5~2违5.采用函照数关系灯，方便袄电算；由原泛来建壁立的帜爬高伟与个慨单因鞭素变爹化的荷关系刃改为舅这些欺因素肉组成讨的复喉合变否量——纹Ir正向规饲则波在与斜坡上那的水位妖变化,包括爬味高和回烂落是糙率剖系数是=1,胀H=1觉m时候波废浪爬高含或降深,与斜兵坡数M有关(实际苦也发无应Ir数).与斜各坡的m值有关足的函数插；相应于报某一时刺的爬高弹最大值倡（m）爬高或函数室；相应交于一员定的d/元L时候硬爬高宴或者糊落深响的最商大值爬高函湾数落深函斯数E复式禁断面认爬高拐计算刚（堤克防规课范）上、振下坡绞度一妈致上平如下陡下平旧上陡其中徒的系即数可道以采旦用福建姜、浙早江规堪范HUN坑T:规则波:B蚕/L罗>=斑1/拨5.Del混ft:建议逃有平诊台的士爬高损是无宝时候过的(1糟-B旋/L种)倍裴什是金法:应用在悦上下坡带度变化璃不大,且下坡员比较缓,上坡隆比较抱陡.在平台利很小时节候,该法除不符选合实行际上述汤计算撞公式轻的使谨用范旁围是铸:M(意上)池=1晶~4M(僚下)过=1季.5辉~3