港湾设计实例课程第四章-第三部分

港湾设计实例课程纲

第一章港湾及港埠设施概说

第二章各类型船舶设计尺寸

第三章自然条件

第四章防波堤设计

第五章水域设施设

计

第/、早码头结构型式及设计要

点第七章专用码头的规划设计

河海工程学系港湾设计实例（第四章）

第四章防波堤设计

4.1防波堤规划基本原则

4.2设计之基本原则

4.3基本设计

4.4细部设计

4.5实例介绍

河海工程学系港湾设计实例（第四章）

4.3基本设计

4.3.2波力

1.波力概论

波力为港湾结构物最主要之外力之一，设计时应考虑

结构物之型式、海底地形、水深、以及设计波浪及潮位等

各项因素。可依实际状况采用合适之计算公式推算之，或

以水工模型试验加以检核验证，水工模型之比例愈大愈

好，试验时最好能考虑波浪之不规则性。

随结构物之型式，波力大致可分成以下几种：

•作用于直立式结构物之波力。

占作用于护面材之波力。作用于

◎海中结构之波力。作用于水面

由附近结构物之波力。

河海工程学系港湾设计实例（第四章）

4.3基本设计

4.3.2波力

1.波力概论

工实际波浪之波高、周期均不规则，随着水深或海底地

形，有非碎波或碎波后之波浪作用在结构物上，波力计

算时，应依设计条件，以带给结构物最严重影响之波浪

来检讨。

工就波高而言，波高愈大之波浪，带来之波力愈大，因

此，应以到达结构物前不规则波群中之最高波作为波力

估算之依据；但对作用于坡面之护坡石、消波块等之安

定性，刚性较低之柱状结构物以及浮体结构物上之波

力，则应考虑不规则波浪连续作用之影响。

上以模型试验进行波力之检讨时,须充分考虑结构物之破

坏情况，而采取适当之测定法,如以规则波进行试验

时，必须进行最大波之检讨。

河海工程学系港湾设计实例（第四章）

4.3基本设计

4.3.2波力

2.作用于直立壁之波力性质作用于直立壁之波力，因

受潮位、水深、海底地

形、结构物之断面形状、法线形状等而改变。位于海

底坡度陡峭区域或位于高堤基上面之直立壁，由于会

遭受强大冲击波压作用，须充分留意其发生条件以计

算波力。

•影响作用于直立堤波力之主要因素为：波浪之周期、波

高、波向、潮位、水深、海底坡度、堤基高程及堤基宽

度、堤基坡度、直立堤之堤顶高以及堤底水深等。

・防波堤转角处，可能会遭受较直线部更大之波力，设计

时须考虑法线形状之影响。另外，直立堤前面以消波块

覆盖时，消波块之特性，顶端高程及宽度等均有影响。

河海工程学系港湾设计实例（第四章）

4.3基本设计

4.3.2波力

2.作用于直立壁之波力性质

•作用于直立堤之波力，就波浪之形态而言，可分为重复

波力、碎波后之波力等，但其变化应为连续性。

・重复波力为与水深相比波高较小之波浪所产生，波压之

时间变化较缓，随着波高之增大，作用之波力亦大。

A碎波后之波力通常位于直立堤稍微海侧破碎之波浪，将

会产生最大之波力，因此除在非常浅之区域外，在直立

堤前方碎波之碎波力较距直立堤很远处碎波之作用力为

大，特别在坡度很陡之海底面上之直立堤，或坡度虽缓

但堤基很高之直立堤上，碎波作用时，会产生强大之冲

击碎波压，应特别留意。

河海工程学系港湾设计实例（第四章）

4.3基本设计

4.3.2波力

3.设计波高

堤前设计波高以合田良实(Goda)由试验归纳得到之

公式来计算,般防波堤稳定分析采用提前最大波高

(Hmax),而消波块重量之计算则采用(珥/3)。

(KsHof：h/Lo>0.2

H1/3—

lmin((pHo'+d九)邛.axHo」KsHof]

0:h/L0<0.2

,3815

式中/70=0.028(Ho/Lo)-°-exp[20tan6]

pi=0.52exp[4.2tan0]

，-029

Z?max=max{0.92,0.32(Ho/Lo)exp[2.4tan0]}

河海工程学系港湾设计实例(第四章)

4.3基本设计

4.3.2波力

3.设计波高

r

[1.8Ho：h/L0>0,2

fr

"(min{(酎Ho,+价/i)，p*iaxHo，1.8Ho]:h/L0<0.2

式中B；=0.052(H7L)'°38exp[20tan150]

*oo

Bi=0.63exp[3.8tan0]

-029

£max*=max{1.65，0.53(Ho7Lo)exp[2.4tan0]}

tan0=堤址附近海底坡度

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4.3基本设计

4.3.2波力

3.设计波高

4值可由下图或Goda提供之非线性波浪浅化公式

W

U

3

O

号

6

二

S金

RelativeWaterDepth,h/Lo

资料来源：RandomSeasaudDesignofMaiitiineStiuctiues»YoshiniiGoda，1985

河海工程学系港湾设计实例（第四章）

4.3基本设计

4.3.2波力

4.波力计算

A.波峰作用时波压分布图

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4.3基本设计

4.3.2波力

4.波力计算

B.波压作用高度

r|*=0.75（l+cosp）X1Hmax

其中

n*：静水面上波屋强度卷0之高度（m）

p：入射波向典海堤垂^之夹有±15。，取其大者。

储：幺爰燮波屋项之修正保数，通常卷0.8〜1.0,通常沉

箱堤官殳言十探用L0；抛石堤更"采用0.9。

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4.3基本设计

4.3.2波力

Pi=0.5(1+cosy?)(ez/l+a222cos泗

4.波力计算11

p,二__________5______

C.波压强度

2cosh(2M/Z)

P3=a3Pl

Pl

Anh/L

ex,—0.6H—

12sinh(4兀〃/£)

.「用-dH2d

出=

乙min—*【7)’可

hcosh/2兀力/ZJ

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4.3基本设计

4.3.2波力G/波浪之主方向

4.波力计算

法综

C.波压强度

，：静水面上波屋强度卷0之高度（m）

R7争水面之波屋强度（tf，n『）

P2:海底面之波屋强度（tfn『）

A:直立壁底面之波座强度（tf，nf）

①。:海水罩位飕稹重（tenr）

B:堤法£泉之垂幺泉典波浪主方向幺泉±15,匾圜中修正之角度

4、4：波屋修正保数6票型值卷1）

h:直立壁前之水深（m）

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4.3基本设计

4.3.2波力

4.波力计算

C.波压强度

L:水深/?虞之言殳言十言十算所使用之波晨(m)

Hd•言殳言十波高(in)

hb:直立壁前方海仞15倍示性波高距离隹虑之水深(m)

：直立壁底面之水深

d:^基方境或覆坡石。鬼)中水深敕小者(m)

mina6)：。或万中串交小者

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4.3基本设计

4.3.2波力

C.波压强度

若为直立堤且入射波向角6<30。之情况，尚需

考虑冲击波压发生之可能，此时。2值应修正为1*。

a*=max[a2'aio,an]

aw=H/dH32d

=2H>2d

an=cos62/cosh8i62^0

=l/[cosh3i(cosh82)1/2]82>0

3i=20§n3II30

=15bn6n>0

§2=4.9§22§22=0

=3§22§22>0

8n=0.93(BM/L-0.12)+0.36[(h-d)/h-0.6]

622=0.36(BM/L-0.12)+0,93[(h-d)/h-0.6]]海工程学系港湾设计实例(第四章)

4.3基本设计

4.3.2波力

4.波力计算

D.浮力及上扬压力（直立壁底面在水面下）

L浮力仅考虑直立堤身于设计水位下之部份。作用

上于直立壁底面之上扬压力呈前趾为Pu后趾为。之

三角形分布，下式Hd采用Hmax。

Plt=0.5（1+cosP）4%%。。4]

Pu:作用於直立壁底面之揭屋力

4:揭屋力修正保数"票消值卷1）

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4.3基本设计

4.3.2波力

4.波力计算

D.浮力及上扬压力（直立壁底面在水面上）

直立壁位于设计水位下之扬压力分布，则u=B（堤

底宽），然若直立壁位于设计水位以上，则以谷本.小岛

提出之修正式计算。

0.2丁?）,

"I1^1J

其中h'卷直立堤底部出水面之高度（取负值）。

而揭座力之合成力U及力矩可由下式求之：

U=l/2Pu•品

Mu=2/3U-Q

式中：〃表示揭屋力作用於堤底之靶圉

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4.3基本设计

4.3.2波力

4.波力计算

E.波谷作用时产生之负压力（直立壁底面在水面上）

当波浪之波谷作用于堤面时，所产生之负波力，可依

据水工模型试验亦或以下式加以计算。堤面波谷作用时，

堤体之负波压如图5.2-5所示，在静水面为0,静水面下

0.5凡为Pn,至底面为止均为不变之直线分布波压向海侧

作用。

Pn=0.530Hd

式中2:波屋强度（tf/m?）

3。：海水之军位14稹重量（tPm、

Hd•言殳言十波高（in）

河海工程学系港湾设计实例（第四章）

4.3基本设计

4.3.2波力

5.波力合成力及其力矩

A.水平合成力(P)及其力矩(Mp)Pa

一

P3

11

P=5(P】+P3)h'+5(Pi+P4)M

111

M=-(2P+P)hr2+5(Pi+PQh'M+£(A+2瞰2

pO13L0

上式中

hc

P0高：7J*>七

24=

0：限〈h

he=min{zf»hc]

河海工程学系港湾设计实例(第四章)

4.3基本设计

4.3.2波力

5.波力合成力及其力矩

B.上扬力合成力（U）及其力矩（MJ

U=l/2Pu・绘

Mu=2/3U•L

式中。u表示上揭力作用於堤底之靶El

河海工程学系港湾设计实例（第四章）

4.3基本设计

4.3.2波力

6.作用于消波块覆盖堤的波力

•作用于消波块充分覆盖直立壁之波力，随消波块之构造而

变化，因此应依模型试验加以推算为原则。若消波块之

■顶端与直立壁之顶高相同，且波浪作用时亦能确保消波

块之安定，则作用于直立壁之波力，可依合田公式加以

计算，并依据设计条件设定适当之波压修正系数41、42、

43。由于消波块消散碎波波力，一般而言碎波波压修正系

数〃设为零；波压修正系数力及幻则与最大波高相关。

2；=1.0•,“7730.3

=12(2⑶(〃%)；0.3<7/77^0.6

=0.8:H!h>66

=%

河海工程学系港湾设计实例（第四章）

4.3基本设计

4.3.2波力

7.护面块石与消波块所需重量计算

剪护面块石除应有充分安全之重量以对抗波力作用，并

应有让内部材料不被吸出之厚度。保护层采整放及

1a砌石方式时，可由工程师判断决定所需重量，保护

层采乱抛时，层厚应以2层为标准。

A,斜坡堤护面块石与消波块所需重量

4.3基本设计

4.3.2波力

7.护面块石与消波块所需重量计算

A.斜坡堤护面块石与消波块所需重量受波力作用之斜坡面结

构物之表面护坡块石或消波

块所需重量可依下式(Hudson公式)加以计算。

3

Kd(Sr-\)cotcr

式中W:言姜面土鬼石或型土鬼所需重量⑴

Yr:^面土鬼石或型现在空氟中之罩位醴稹重量(tf/nf)

Sr:瑰石亦或混凝土土鬼量寸海水之比重Sr=Y/yw

a:坡面舆水平面之有度

:海水之军位稹重量(tf/nJ)

H:言殳言十波高，卷横造物有殳置水深虑之示性波高(印/3)

:依覆盖材及破壤率所决定之保数。但是封在静水面下L5H深

之覆盖石可以探用比式5.3.1悬触之重量。

4.3基本设计

4.3.2波力

7.护面块石与消波块所需重量计算

A.斜坡堤护面块石与消波块所需重量

■设计波高：抛石或型块所构成之结构物中，并非由不规

则波群之最高波Hmax之单一波之作用而导致破坏，系由

大小波浪之连续作用逐渐形成破坏，与以往之实绩相比

较，Hudson式之波高H,应代表不规则波群之规模。

因此应采用坡面设置位置之示性波高为准。

■堤头部重量之加成：堤头部承受各方向来袭之波浪，所

以斜坡覆盖材往背面倾覆翻倒之危险较大，因此，堤头

部使用之抛石及混凝土消波块，建议使用Hudson式计算

值L5倍之重量。

河海工程学系港湾设计实例（第四章）

4.3基本设计

4.3.2波力

7.护面块石与消波块所需重量计算

A.斜坡堤护面块石与消波块所需重量

■水面下覆盖材重量：斜坡堤水面下波浪作用较弱，因此

在静水面下L5H1/3以下处可使用重量较小之覆盖材。

■波向修正：有关波向之影响现有检讨案例较少，尚未充

分了解，故除以试验加以确认者外，通常对波向不加以

修正。

■混凝土块之强度：异型混凝土块除须确保所需要之重量

外，型块本身亦须具备充分之结构强度。

■暗礁上消波块：其安定性受暗礁斜坡宽度之距离以及暗

礁上之水深等之影响很大，因此设计时须特别考虑。

河海工程学系港湾设计实例（第四章）

4.3基本设计

4.3.2波力

7.护面块石与消波块所需重量计算

A.斜坡堤护面块石与消波块所需重量

■顶端高程低的斜坡堤之安定性：背后无壁面支撑，堤顶

高程低之斜坡堤之消波块，顶端面（特别是位于背后侧）之

消波块，容易破坏须特别注意。

■陡坡上之消波块的安定性：海底坡度陡，同时又有呈卷

状之碎波时，随消波块之形状会有强力之波力作用，须

特别加以考虑。

河海工程学系港湾设计实例（第四章）

斜坡堤各种块石及混凝土消波块之Kd参考值

堤身堤头

名称层数堆积法KdKd坡度

碎波未碎波碎波未碎波cota

圆滑块石2乱抛1.22.41.11.91.5~5.0

圆滑块石N3乱抛1.63.21.42.31.5〜5.0

2乱抛2.04.01.93.21.5

菱角块石1.62.82.0

1.32.33.0

菱角块石三3乱抛2.24.52.14.21.5~5.0

菱形块(Tetrapod)及2乱抛7.08.05.06.01.5

四角块(Quadripod)4.55.52.0

3.54.03.0

鼎形块2乱抛9.010.08.39.01.5

(Tribar)7.88.52.0

6.06.53.0

鼎形块1整砌12.015.07.59.51.5〜3.0

道拉斯块2乱抛15.531.88.016.02.0

(Dolos)7.014.03.0

修饰方块2乱抛6.57.5-5.01.5〜3.0

(Modifiedcube)

六脚块2乱抛8.09.55.07.01.5〜3.0

(Hexapod)学(第四章)

日本使用消波块Kd参考值

名耦币值$包圉

中空三角形土鬼7.6

菱形土鬼7.2〜8.3

道拉斯境(Dolos)20.0〜22.0

六胸，境7.2~8.1

~436789IO

波鬲(H)im)河海工程学系港湾设计实例(第四章)

3.Cob4.Cube(modified1

7GrobXS'r12.Inledocking

H-Block

例（第四章）

27.Tripod

台湾常见的消波块

癌克墟

河海工程学系港湾设计实例（第四章）

消波块的乱抛与整齐排

消波块的排列方式（各种型式消波块均不同）

BB1-12萼牌排列法（一）帕视*1-14双修排列法（一）

蠲1-13箜盾排列法（一）俱!］视

河海工程学系港湾设计实例（第四章）

双■口史无（一）尺：&

・175或■抄51虫C二）■-1B双•珏刊®C三）

«r•w

mr

n

41Mls

•ni4"N*II

—

t)wHM-ne河海工程学系港湾设计实例‘（第四章）

消波块重量受到凡值及S「影响之对比

vH3

W二-----------5----------

Kd(Sr-iJcOtflf

S=T/1.03设计波高：18.3m

比重坡度安定系数重量

型式

7rcotaKdW

菱形块2.31.58627T

双T块2.41.520208T

高比重双T块3.21.52070T

河海工程学系港湾设计实例（第四章）

4.3基本设计

4.3.2波力

7.护面块石与消波块所需重量计算

B,斜坡堤迭层厚度以及内层块石重量

迭层厚度计算式

t=nk\—）

r

式中

t:费眉厚度

n:屑数

K：形状保数（光滑瑰石=1。2，粗糙瑰石=L15）

W：瑰石重（崛）

r：瑰石罩位重（崛例3）

河海工程学系港湾设计实例（第四章）

4.3基本设计

4.3.2波力

7.护面块石与消波块所需重量计算

B,斜坡堤迭层厚度以及内层块石重量

内层块石重量级级配参考表

眉次重量及.级配百分比（％）规范

^面屑W100

0.13W25

第一内眉0.10W50>0.05W

0.07W25

0.0075W25

第二内眉0.0050W50>0.0025W

0.0025W25

堤心石重量以;减少施工畤因波力作用造成揖失卷原和J。

河海工程学系港湾设计实例（第四章）

4.3基本设计

4.3.2波力

7.护面块石与消波块所需重量计算

C.合成堤堤基护面石与混凝土块所需重量

N2-1)3

W：^面境重量⑴

:3

ys言麦面土鬼罩位重(t/m)

Hs：堤前言殳言十波高(HI/3)

NS3：稳定#M(NS3=Kdcota)

S•1麦面土鬼崔寸海水比重

r河海工程学系港湾设计实例(第四章)

4.3基本设计

4.3.2波力

7.护面块石与消波块所需重量计算

C.合成堤堤基护基方块与护面块石所需重量

如依谷本膀利(TANIMOTO)建^之言十算方式如下：

zIiQFAh，八i(l-k)2h'H

，n

Ns=max.<1.8A----m-------+NSCexp-B------,u--------->

kH]/3IkH1/3J

47th/L27rBm

其中k=

siiih(47rh/L)L

h'：言蔓基方土鬼放置虞之水深(m)

L1h'水深虑之波晨(m)

之差基型式AmNSCB

Bm堤前抛石平台X(m)土鬼石1.31/31.81.5

方土鬼1.01/31.41.2

^孔方土鬼0.821/21.60.9

河海工程学系港湾设计实例(第四章)

3co

2OO保护堤趾块石

二

N00

)Br§

80Cw

三

三

三

三

三

三

三

三

三

__.三

-1_摹

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三

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1U?un=一

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三

三

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三妾注三弄三主

tai30=口

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常GC：B二0.4d,

2O

与OfWHwrnH#

q

・基础块石

rL0骗牌障册!M删翻I

_______________________三三3乐，三三千电■♦后箕W后E

8==•===•====

6重I辜I

4

掘石公艰

3

。0J0,20.30.40.50.60.708

(AfterSrebnerondDonnelly,1962)

水深比i.

*实例（第四章）

资料来源：ShoreProtectionManual

4.3基本设计

4.3.3其他外力计算

1.静水压：堤内外之静水面有高差时，应考虑相当于水位

差之静水压。

2.浮力：静水面以下之堤体应考虑浮力，如果堤内外之静

水面有高差时，将两侧之水位相连，浮力为作用于该连

线水面以下之堤体。

3.自重：堤体之自重，以假设断面各材料之单位体积重量

加以计算。

4.地震力：地震时之动水压，作为堤体倾覆以及基础承载

力安定计算时之依据。

河海工程学系港湾设计实例（第四章）

4.3基本设计

4.3.4安定计算

1.直立部之安定计算

(1)滑动验算

SF=〃化-%-⑺+K

sP

SFs:滑勤安全保数，平常畤1.2以上，地川寺1.0以上

〃：摩擦保重攵

WA:堤醴重量(tf)

WB:堤飕所受之浮力(tf)

U:堤It所受之上揭力(tf)

ws:堤飕所受之被勤士屋力(tf)

P:堤飕所受波浪之合力(tf)

河海工程学系港湾设计实例(第四章)

4.3基本设计

4.3.4安定计算材料间之摩擦系数

1.直立部之安定计算材料摩擦保数

(1)滑动验算混凝土封混凝土0.50

混凝土封■抛石0.60

抛石封抛石0.70

埸^混凝土封混凝土0.70

材料单位重量

材料单位重量水中军位重«总主

(T/M3)(T/M3)

海水1.03—

4网筋混凝土2.451.42

混凝土2.301.28

石、瑰石、卵石1.601.00

沉箱填充砂2.00■能和海水重量

卵石混凝土2.51・一',一

河海工程学系港湾设计实例(第四章)

4.3基本设计

4.3.4安定计算

1.直立部之安定计算

(2)倾倒验算

SF=也[s

°~~M~P

SF0:力直倒安全保数，平常畴1.2以上，地震畤1.1以上

MA:由堤醴自重羟生之抗#直力矩(tfxm)

MB:由堤飕所受浮力羟生之力矩(tfxm)

Mu:由堤飕所受上揭力羟生之力矩(tfxm)

Ms:由堤飕所受被勤士屋力羟生之抗^力矩(tfxm)

河海工程学系港湾设计实例(第四章)

4.3基本设计

4.3.4安定计算

1.直立部之安定计算

（3）直立部后侧以抛石或方块背填当直立部后侧以抛石

或方块背填时（如下图所

示），其滑动验算必须将其被动土压力列入计算，但

最上层之块石及方块重量需扣除。

河海工程学系港湾设计实例（第四章）

4.3基本设计

4.3.4安定计算

1.直立部之安定计算

(3)直立部后侧以抛石或方块背填

依竹田等人之实验结果认为，被动土压力为波高与

堤体设置水深之函数,如下式。

R=aWs

a=0.9+0.2(77-0.5)抛石

a=0.4+0.2(77/〃〈0.5)方土鬼

Ws:抛石或方土鬼水中重(tf/m)

a:抵抗保数

H:波高(m)

W:堤飕言殳置水深(m)

河海工程学系港湾设计实例(第四章)

4.3基本设计

4.3.4安定计算

2.抛石基础反力及承载力验算

(1)抛石顶反力计算

AU-MPn+M

te-=(B/2)-e

WA-WB-U

te为直立体后趾与堤体所受合力

与底部交点间之距离，抛石受力

因te及底宽之不同关系可分成二

种。

防波堤受波浪作用后直立体底

部抛石受力分布图

河海工程学系港湾设计实例(第四章)

4.3基本设计

4.3.4安定计算

2.抛石基础反力及承载力验算

(1)抛石顶反力计算

.11

i偏心距日寺(即t^TB)

6e3

4=(1+:)W/B

P、=(1--)W/B，Bf=B

-B

..1Al

11偏心距e>-B日寺(即：；B>te)

63防波堤受波浪作用后直立体

Pl=2/3xW/te底部抛石受力分布图

P2=0，B'=3te=3(B/2-e)

河海工程学系港湾设计实例(第四章)

4.3基本设计

43.4安定计算

2.抛石基础反力及承载力验算

(2)抛石底部反力计算将抛石基础顶之反力分布，以

30°分布至基础地盘

上，基础地盘上之载重分布成为梯形，其最大应力为P]

(第四章)

4.3基本设计

434安定计算

2.抛石基础反力及承载力验算

(2)抛石底部反力计算(检核以是否大于基础地盘容许承载力)

基础地盘容许承载

b力(qa)依地质调查

b'=b+D{tan(30o+a)+tan(30°-a)}成果推算之。若

P1及P2都小于qa

R作用合力(tf)则属

a作用合力R之演'斜角表令。若大于qa则必须进行圆弧

滑动

Yi,抛石之水中军位，飕稹重量(tf/m3)

之检核，安全系数

D抛石基。楚厚度(m)

必须大于l.Oo

B抛石基磁上结横物宽度(m)

bM横物底面反力分怖宽度(m)

b'基石楚地篮上之载重分^^度(m)

4.3基本设计

河海工程学系港湾设计实例（第四章）

4.3基本设计

4.3.4安定计算

3.抛石基础之滑动检验

(1)直线滑动检验

直线滑动之安全系数(F)平常时

要大于12异常状况要大于1.0。

万二[°+(犷cosa-7/sina)tan°]

sinaZq"+cosa/77

C：土壤凝聚力(田m?)

。：土壤内摩擦苒(度)

L：分割片底遏畏度(m)

万’：分割片之有效重量(土壤自重典上载载重之和，水

中部份之土壤鹰探水中罩位飕稹重量)(tfym)

a：分割片底遏之斜角(度)

H.斜面所承受之水平外力(水座力、地震力、波力等)

(tf/m)学系港湾设计实例(第四章)

4.3基本设计

4.3.4安定计算

3.抛石基础之滑动检验

(2)圆弧滑动检验

软弱地盘上构筑堤防需

对堤体进行圆弧滑动及沉陷

之检讨，若不安定则需进行

园

系数在不受波压情况下为1.3

以上，受波压作用时不能小

于1・0。受波压作用时之圆

弧滑动若能以Bishop法确

认偏心倾斜载重之安全性

时不必检讨。

河海工程学系港湾设计实例(第四章)

4.3基本设计

4.3.4安定计算

3.抛石基础之滑动检验

(3)沉陷量虽然防波堤即使发生沉陷对其功能并无影响，但

9因返复荷重导致残留变位之累积，会产生较大之不均匀沉

陷，可能造成堤体之损伤，因此需要应进行沉陷之检讨。

基础地层仅由砂层构成，虽会有瞬间沉陷，但此种沉陷大

g多为在施工中所发生，而基础地层存在黏土层时，完成后

因压密沉陷将持续慢慢进行。大型结构物，沉陷亦将变

大，若发生显著不均匀沉陷，致结构物倾斜太大时，此种

倾向更强。瞬间沉陷所致构造物之倾斜量，可以假设地层

之弹性系数，将地层当作弹性体

来检讨；压密沉陷所致构造物之倾斜量应依压密理论之计

算法加以检讨，必要时可用有限元素法进行数值解析。

河海工程学系港湾设计实例(第四章)

4.3基本设计

4.3.4安定计算

4.堤头、转角处之安定计算

」直立堤或合成堤之堤头部与堤干部相比，由于基础之冲刷与

作用之波力仍有不明之处，覆盖材之重量，最好采用较堤干

部为大。另外，斜坡堤或消波块覆盖堤之堤头应采用较堤干

部大L5倍以上之覆盖材构筑成因形。

上在软弱地层时，亦应检讨防波堤法线方向之滑动。此时，可

考虑侧向摩擦抵抗，但安全系数以1.3以上为标准。

1堤头部设置灯塔时，应使灯塔设置后堤体仍属安全。另外为

维持灯塔之功能，亦应考虑设置必要之附属设施。在转角

上处之直立堤、合成堤之法线形状，除能使波浪集中

外，由法线各方来之反射波之重合，使周边之波高增加，亦

有造成孚害之例，因此在决定法线形状以及安定计算时，须

充分检讨。河海工程学系港湾设计实例（第四章）

4.4细部设计

4.4.1直立堤细部设计应注意事项

•沉箱及空心方块之封顶混凝土厚度通常