海岸工程第七课

1、港口海岸与近海工程学院COLLEGE OF HARBOR COASTAL AND OFFSHORE ENGINEERING海海 岸岸 工工 程程港口航道与海岸工程专业课程港口航道与海岸工程专业课程总计：总计：1.51.5学分学分/24/24学时学时p第一第一章章 海岸防护海岸防护概论概论 （2 2学时学时）p第二章第二章 海岸防护海岸防护工程工程 （1212学时）学时）l（1）海堤 （7学时）l（2）护岸 （1.5学时）l（3）丁坝 （1学时）l（4）潜坝 （1学时）l（5）人工补滩工程（0.5学时）p第三章第三章 围海工程围海工程 （6 6学时）学时）p第四章第四章 防波堤防波堤工程工程 （

2、3 3学时）学时）p第第五五章章 其他其他海岸工程海岸工程 （1 1学时）学时）p 本章内容：本章内容：l第一节第一节 海堤海堤l第第二二节节 护岸护岸l第第三三节节 丁坝丁坝l第第四四节节 潜坝潜坝l第第五五节节 人工人工补滩补滩工程工程p本章本章需要了解掌握知识需要了解掌握知识点：点：l第一节第一节 海堤海堤 海堤海堤设计标准，设计潮位与设计波浪计算，设计标准，设计潮位与设计波浪计算，海堤断面型式和构造，海堤设计海堤断面型式和构造，海堤设计方法，方法，地基稳定与沉降计算，软基处理。地基稳定与沉降计算，软基处理。确定海确定海堤标准堤标准和等级和等级水文、地水文、地形、基础形、基础和社会基和社

3、会基本资料本资料堤线布堤线布置和堤置和堤型选择型选择设计水设计水文要素文要素确定：确定：设计水设计水位、设位、设计波高计波高稳稳定定沉沉降降计计算算堤堤基基处处理理堤堤身身设设计计施施工工设设计计探讨题：斜坡堤越浪量试验分析。o 9 9、海堤设计、海堤设计l 波浪越浪Review主要设计内容：砌石护坡厚度计算；抛石单个块体重量和厚度计算；护面混凝土板厚度计算栅栏板计算o 9 9、海堤设计、海堤设计l 护坡计算Reviewo 9 9、海堤设计、海堤设计l 护坡计算干砌块石护面也是一种常用的护面型式，其失稳一般系由于波浪浮托力引起的向上跳脱。干砌块石护面计算一般确定其砌石厚度，计算方法系根据坡面法

4、向的作用力（波浪浮托力，重力法向分量，摩檫力等）的平衡导出的。Review抛石单个块体重量计算 护面块体失稳的三种形态： 波浪下落，堤内水体外流形成水流对块体的浮托力，浮托力过大，失稳脱出。 某些突出的块石可因受过大的沿堤面的水流冲击而滑动。 表层块体在波浪作用下翻滚，力矩失稳。o 9 9、海堤设计、海堤设计l 护坡计算Reviewo 9 9、海堤设计、海堤设计l 护坡计算 （1 1）西班牙伊利巴伦公式。）西班牙伊利巴伦公式。由滑动平衡导出块体重量由滑动平衡导出块体重量 最早给出的分析块体稳定重量计算的是伊利巴伦。他力图用力的平衡来求稳定重量。他认为波浪在斜坡上破碎时，呈射流冲击坡面，在射流消

5、失瞬间，充满在孔隙中的水体释放出来的能量给块体一个与射流方向相反的离开堤面的力这个力与块体在水中的重量合成。当块体向斜坡下滑动时，其块体重量的下滑分量与垂直堤面的力产生的摩擦力平衡，于是得到平衡的临界表达式。伊利巴伦公式示意图抛石单个块体重量计算Review Hudson公式：由上举脱落平衡导出块体重量由上举脱落平衡导出块体重量 美国赫德森1959年在伊利巴伦研究的基础上进行了大量试验研究，根据块石向上脱出的失稳模式提出。 基本假定为：波浪在斜面上发生破碎，此时水质点速度等于波速，作用在块石上的速度力按此值计算。 计算原理：o 9 9、海堤设计、海堤设计l 护坡计算抛石单个块体重量计算Revi

6、ew （3）苏联波浪、冰凌和船舶对水工建筑物的荷载与作用（ 57-75）规范公式。由倾覆平衡导出块体重量：o 9 9、海堤设计、海堤设计l 护坡计算抛石单个块体重量计算Review大部分公式的共同结构是护面块体的重量： 与波高的三次方成正比 与块体在空气中的重度成正比 与斜坡坡角的某个函数成反比缺点：但大都未考虑波谱型式，波群以及三维不规则波作用对斜坡堤护面稳定性的影响。伊利巴伦公式伊利巴伦公式赫德逊公式：赫德逊公式：前苏联规范公式前苏联规范公式o 9 9、海堤设计、海堤设计l 护坡计算抛石单个块体重量计算（4）荷兰Van der Meer（1987）公式（目前最全面的一种方法） 除考虑了赫德

7、森公式中已经考虑的波高，堤身边坡，护面块重度及其稳定特性外，还分别考虑了波浪形态（破碎与否及破碎形态），波浪周期（或波陡），风暴延时（波浪作用个数N），堤身结构渗透性（渗透系数P），波浪作用后堤面破坏水平S等的影响。基本前提： 护面层由块石组成；在经受波浪打击时很少越浪或不发生越浪;堤身边坡是均匀的，在此前提下，按波浪的两种形态卷破波和涌波型破波 分别采取不同的公式。 破波相似参数临界值c,卷波型破碎c，涌波型破碎o 9 9、海堤设计、海堤设计l 护坡计算抛石单个块体重量计算0.180.20.5/6.2(/)( )snHDPSN0.130.2/1.0(/)cotPsnHDPSN10.310.5

8、(6.2tan)PcP卷破波涌破波o 9 9、海堤设计、海堤设计l 护坡计算抛石单个块体重量计算 参数控制： 边坡坡度Ctg：1.56 波高：有效波高，H1/3 波陡：0.0050.06，大于0.06即不稳定而破碎。 渗透性：三种结构，不透水堤心（黏土或沙）得出P的下限，假定P=0.1;全部由护面石块组成的均匀结构得出P的 上限值，假定P=0.6,第三种由透水堤心上加一层两倍直径厚的护面层组成，P=0.5损坏水平：指在水面附近宽度为Dn范围内被冲蚀的边长为Dn的立方形石块数。 风暴延时：N=10007000，N7000时偏保守 重度：2030KN/M3 其他参数：未含石块分级（乱石或均匀石块）

9、，谱宽度和波群特性等参数影响。研究表明这些对护面稳定性没有影响。 讨论：损坏水平S值。 公式适用范围：对块石应用优于赫德森公式，但对堤头估计不足，对方块护面则符合不好，对四角锥护面也无改进。对一些参数仍应依靠模型试验确定。o 9 9、海堤设计、海堤设计l 护坡计算抛石单个块体重量计算 斜向波作用：斜向入射波对工字型块体稳定性的影响斜向波等效波高换算的系数x值项目项目改型方块改型方块四脚锥体四脚锥体块石块石钩连块体钩连块体护面层护面层0.60.60.30.30.250.251 1护脚层护脚层0.60.60.40.40.60.60.40.4/cosWW抛石：o 9 9、海堤设计、海堤设计l 护坡计

10、算抛石单个块体重量计算 其他部位块体重量要求：当水下抛石棱体的顶面高程在设计低水位以下1. 0 倍设计波高值时，棱体的块石重量可取按上式计算的块石重量的0.3 -0.4 倍。对外坡有肩台的深水斜坡堤，外侧肩台上下的护坡宜采用同一类型和同一规格的人工块体，当肩台顶面高程在设计低水位以下1. 0 倍设计波高值时，肩台以下坡面的护面块体重量不应小于肩台以上护面块体重量的0.5 倍。外坡护面垫层块石的重量可取按上式确定的块体重量的1/20 -1/10 ，但最小重量不得小于1/40 。对于四脚空心方块和栅栏板护面，其垫层块石规格应按不小于护面空隙尺度确定。o 9 9、海堤设计、海堤设计l 护坡计算抛石单

11、个块体重量计算 其他部位块体重量要求：堤顶块体的重量宜与外坡块体相同。当堤顶高程在设计高水位以上不足0.2 倍设计波高值时，其重量不应小于外坡护面块体重量的1. 5 倍。斜坡堤堤头部分的块体重量，可按上式计算的结果增加20% - 30% 。位于波浪破碎区的堤身和堤头的块体重量，均应相应再增加10%-25% ，必要时可通过模型试验确定。 内坡护面块体的重量应符合下列规定：A.当堤顶高程按越浪确定时，从堤顶到设计低水位以下0.5 -1. 0 倍设计波高之间的内坡护面块体重量，应与外坡护面的块体重量相同；其下的内坡护面块体，宜采用与外坡护面垫层相同重量的块石，但不应小于150kg，且应按堤内侧波浪进

12、行复核。B.当堤顶高程按不越浪确定时，内坡护面应按堤内侧波浪进行计算，且不宜小于外坡护面垫层块石的重量。 抛石单个块体重量和厚度计算 （5）抛石或者人工块体：层数：23层先计算稳定块体重量，再计算厚度和块体个数o 9 9、海堤设计、海堤设计l 护坡计算n护面块体或块石的层数； 斜坡堤面板的波浪力012poppk k pHB反向相对波压力，按下图查取。图中 为护面板的宽度（m）opp 波浪浮托力与堤前波浪要素、堤内外水位变化、堤坡坡度、护面及垫层透水性等因素有关。其中堤内外水位的相对变化是形成波浪浮托力的重要原因，对波浪浮托力有较大影响。 面板波浪反向压力：适用条件：开缝板，透空率为约1.5%。

13、o 9 9、海堤设计、海堤设计l 护坡计算护面混凝土板厚度计算：包括厚度计算和强度计算护面混凝土板厚度计算：包括厚度计算和强度计算 厚度计算使用范围：明缝的混凝土或钢筋混凝土板护 面 使用条件： 2=m=1.8H2 方法1和3的内插法3 森弗罗(Sainflow)简化法4 欧拉坐标一次近似法 5 合田良实法 在海港水文规范中，主要根据相对水深d/L的情况，分别采用前四种不同方法计算立波作用力。 基本荷载：防护墙波压力-立波作用力o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算 公式的应用范围 A.当d=1.8H, d/L=0.050.12时，波峰(谷)时的波压力采用大连理工大学发展的椭余(圆)

14、浅水立波法。该方法是在二阶椭余波理论的基础上，结合较系统的模型实验和国外资料而制。B.当H/L1/30，d/L=0.1390.2时，波峰(谷)时的波压力的计算均采用Sainflow公式。C.当d1.8H，0.139d/L0.12和8T*d/L0.2时，波峰的波压力采用有限振幅波的一次近似解，波谷时仍采用Sainflow公式。E.当d/L0.5时，按深水立波计算波压力。o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算 基于椭圆余弦波的浅水立波法A.当d=1.8H, d/L=0.050.12时，波峰(谷)波压力采用椭余(圆)浅水立波法。静水面2dchcacpocpbcpdcpucPcPd波峰作用时

15、立波压力分布图（d/L=0.05-0.12 ）式中：mcHBdd0.5941*2.31042.5907BT2*/ 0.009130.6361.2515mTTT*/TTg d*mcmT波面高程（ ）；系数；无因次周期。B系数（1）波面高程按下公式计算：基本荷载：防护墙波压力o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算 基于椭圆余弦波的浅水立波法A.当d=1.8H, d/L=0.050.12时，波峰(谷)波压力采用椭余(圆)浅水立波法。静水面2dchcacpocpbcpdcpucPcPd波峰作用时立波压力分布图（d/L=0.05-0.12 ）（2）在静水面以上位置hc和墙面压力强度pac ：1

16、.672/2212max 0.6366184.23264/,1.0ccacochddnppddnnnH dmcach 波浪压力强度p 在静水面以上的作用点位置（ ）；n静水面以上波浪压力强度分布曲线的指数，其值取式中两数的大值与 对应的墙面波压力强度（kPa）;accph 基于椭圆余弦波的浅水立波法A.当d=1.8H, d/L=0.050.12时，波峰(谷)波压力采用椭余(圆)浅水立波法。静水面2dchcacpocpbcpdcpucPcPd波峰作用时立波压力分布图（d/L=0.05-0.12 ）（3）静水面处及水下墙面上特征点处波压力强度（Poc，Pbc和Pdc） qppdHBAdP)/(o

17、9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力 基于椭圆余弦波的浅水立波法A.当d=1.8H, d/L=0.050.12时，波峰(谷)波压力采用椭余(圆)浅水立波法。静水面2dchcacpocpbcpdcpucPcPd波峰作用时立波压力分布图（d/L=0.05-0.12 ）（4）单位长度墙身上的水平总波浪力计算： 2221214caccoccbcdcPpphppdd ddddd/单位长度墙身上的水平总波浪力CPkN m32011123121115424424caccccoccbcdcMphdddddphhppdddddo 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载

18、：防护墙波压力 基于椭圆余弦波的浅水立波法A.当d=1.8H, d/L=0.050.12时，波峰(谷)波压力采用椭余(圆)浅水立波法。静水面2dchcacpocpbcpdcpucPcPd波峰作用时立波压力分布图（d/L=0.05-0.12 ）（6）单位长度墙底面上的波浪浮托力按下式计算：2dcucbpP o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力 基于椭圆余弦波的浅水立波法A.当d=1.8H, d/L=0.050.12时，波峰(谷)波压力采用椭余(圆)浅水立波法波谷作用时立波压力分布图（d/L=0.05-0.12 ）波谷作用于堤面时，波浪的附加压力的方向是离堤的，或

19、称为负压力。o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力 基于椭圆余弦波的浅水立波法A.当d=1.8H, d/L=0.050.12时，波峰(谷)波压力采用椭余(圆)浅水立波法波谷作用时立波压力分布图（d/L=0.05-0.12 ）（1）波谷的波面在静水面以下的高度按下式计算：/qtppABH dd,totpppA B qd式中： 波谷的波面在静水面以下的高度（m）按下表中与栏对应的值确定o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力 基于椭圆余弦波的浅水立波法A.当d=1.8H, d/L=0.050.12时，波峰(谷)波压力采用椭余(圆)浅水立

20、波法。波谷作用时立波压力分布图（d/L=0.05-0.12 ）（2）墙面上各特征点的波压力强度均按下式计算：/qpppABH dd,系数和 按表确定。若计算得出则取PpdtotdtotABqpppp（3）单位长度墙身上水平总波浪力（负值）：2112totdttPppddddo 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力 基于椭圆余弦波的浅水立波法A.当d=1.8H, d/L=0.050.12时，波峰(谷)波压力采用椭余(圆)浅水立波法。波谷作用时立波压力分布图（d/L=0.05-0.12 ）（4）单位长度墙底面上波谷浮托力（负值，方向向下）：2dtutbpP 注意：波谷

21、浮托力实际上为在原有的静水浮力上减少的动水浮托力。通常计算中把静水浮力作为不变，因此波谷浮托力的方向向下。o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力 森弗罗(Sainflow)简化法B.当H/L1/30，d/L=0.1390.2时，波压力的计算可以采用Sainflow公式（1）超高 hs：立波的波浪中线超出静水面的高度22sHdhchLL（2）浅水立波波压力：HLdShzdLShLdchzdLchZP2)(22)(2式中：波峰时取正，波谷时取负； Z墙面在静水面以下任一点的深度； r海水容重；o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力 森

22、弗罗(Sainflow)简化法B.当H/L1/30，d/L=0.1390.2时，波压力的计算可以采用Sainflow公式（1）超高 hs：立波的波浪中线超出静水面的高度22sHdhchLL（2）浅水立波波压力：HLdShzdLShLdchzdLchZP2)(22)(2式中：波峰时取正，波谷时取负； Z墙面在静水面以下任一关的深度； r海水容重；o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力 森弗罗(Sainflow)简化法B.当H/L1/30，d/L=0.1390.2时，波压力的计算可以采用Sainflow公式（6）水底处波压力强度：（4）静水面处的波压力强度：（5）直

23、墙底处的波压力强度：（3）H+hs处，p00LdchHdLdchHddPPd22波dhHhHdPPssds)(xsdssbPPddPPPP1)(o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力 森弗罗(Sainflow)简化法B.当H/L1/30，d/L=0.1390.2时，波压力的计算可以采用Sainflow公式（6）水底处波压力强度：（4）静水面处的波压力强度：（5）直墙底处的波压力强度：（3）H+hs处，p00LdchHdLdchHddPPd22波dhHhHdPPssds)(xsdssbPPddPPPP1)(o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：

24、防护墙波压力 森弗罗(Sainflow)简化法B.当H/L1/30，d/L=0.1390.2时，波压力的计算可以采用Sainflow公式（6）水底处波压力强度：（4）静水面处的波压力强度：（5）直墙底处的波压力强度：（3）H+hs处，p00LdchHdLdchHddPPd22波dhHhHdPPssds)(xsdssbPPddPPPP1)(o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力 森弗罗(Sainflow)简化法B.当H/L1/30，d/L=0.1390.2时，波压力的计算可以采用Sainflow公式（7）总波压力：（8）波浮托力：2)(2111ddPdhHPbsb

25、PPb21o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力 森弗罗(Sainflow)简化法B.当H/L1/30，d/L=0.1390.2时，波压力的计算可以采用Sainflow公式（4）水底处的波压力强度： （1）静水面处波压力强度为0 （2）静水面以下（H-hs）处波压力强度：（3）墙底处波压力强度： HhdHhdPPPPssdssb1) ()(SshHPLdchHLdchHPddd22o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力 森弗罗(Sainflow)简化法B.当H/L1/30，d/L=0.1390.2时，波压力的计算可以采用Sainf

26、low公式（5）总波压力：（6）总波浪浮托力： 21bbpP 2) )(1121bsPdHhddPo 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力 插值法C.当d1.8H，0.139d/L0.12和8T*d/L0.2时，采用欧拉坐标一次近似法计算直墙式建筑物上的立波波峰作用力，波谷时仍采用Sainflow公式。u 特点：以静水面为基准，不考虑波高超高，静水面以上，按直线分布，静水面以下按曲线分布。（1）静水面以上高度H处波压力强度为0 （2）静水面处的波浪压力强度 spH（3）静水面以上波浪压力强度按直线分布 22zdzchLpHdchL（4）静水面以下深Z处波压力强度：

27、 o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力 欧拉坐标一次近似法D.当H/L1/30，0.5d/L0.2时，采用欧拉坐标一次近似法计算直墙式建筑物上的立波波峰作用力，波谷时仍采用Sainflow公式。（7）单位长度墙上的总波压力：（8）波浪浮托力：LdchLddchLdthHLHP2)(22221122dHpdchL122bddchLpHdchL（5）水底处波压力强度 （6）墙底处波压力强度 o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力12ubPbP 欧拉坐标一次近似法D.当H/L1/30，0.5d/L0.2时，采用欧拉坐标一次近似法计算直

28、墙式建筑物上的立波波峰作用力，波谷时仍采用Sainflow公式。采用采用Sainflow公式公式o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力 深水立波法E.当d/L0.5时，按深水立波计算波压力。u 波峰作用时，用修正的有限振幅波的一次近似解（1）静水面以上高度H处的波压力为零。（2）静水面处的波压力强度：HPs22zdzdpH chchLL（3）静水面以下深度Z处的波压力强度：（4）静水面以下Z=L/2处的波压力强度为零。o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力 深水立波法E.当d/L0.5时，按深水立波计算波压力。u 波谷作用时，采用

29、修正Sainflow公式即将立波中心线超高公式中：L/2代替cthHhLdcthHhss22222)(sshHP静水面以下深度：Z=L/2处，Pz=0 o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力 合田良实法 合田良实法是根据大量的模型试验以及对原体防波堤的检验，提出的一个既可计算立波又可计算破波作用力的公式。目前，这个公式不仅通行于日本，而且也为众多的欧美国家所采纳。o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力 合田良实法sdppchkd21120.622kdsh kd23222322min;3dddHddH13upH 313111bspp

30、ddchkd （1）静水面以上高度。（2）静水面处的波压力强度：（4）水底处波压力强度 （3）墙底处波压力强度 （5）波浮托力o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力 合田良实法合田良实公式的只能计算波峰作用力，对于波谷作用力一般仍用森弗罗简化法的有关公式计算；从近年来试验表明该公式只适用于H/d1小于0.6情况；研究也表明合田良实公式不适用于高基床、宽基肩的情况。 式中：2kkL波数，35d 墙前 倍有效波高处的水深221;ddd基床护面层上的水深，若无护面层，则o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力 破波作用力远破波作用力（1）

31、静水面以上高度H处的波浪压强为0 （2）静水面处波浪压强 12spK K H系数K1o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力 破波作用力远破波作用力（3）静水面以上的波浪压强按直线变化（4）静水面以下深度z=H/2处的波浪压强 0.7zspp（5）水底处的波浪压强 1.7,0.6;1.7,0.5;dsdsd Hppd Hpp（6）墙底面上的波浪浮托力2dubpP0.7波浪浮托力分布图的折减系数，可采用。o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力 破波作用力远破波作用力（1）静水面处波浪压强为0 （2）静水面以下，自深度z=H/2至水底处

32、的波浪压强均为 0.5pH（3）墙底面上的波浪力（方向向下）为 2ubpP o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力 破波作用力远破波作用力A.若在建造建筑物前，波浪在该处或较远处已发生破碎时，对于i在1/140-1/50范围内的较缓底坡，可用波高H=0.78d代入式 计算波浪力； 12spK K HB.当底坡在上述范围以外时，可用相应的极限波高代入式 作初步估算，但应通过模型试验验证。12spK K Ho 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力 破波作用力近破波作用力 计算方法有：米尼金法（计算结果偏大），前苏联规范（计算结果偏小），

33、我国规范法（大工提出）。适用范围： （1）只考虑波峰 （2）直立墙明基床为抛石基床，前坡1:m，m23，基肩宽度： b（12）H，或近似于d1)6 .0(5 .167.011HdHd67.025.01dd10/ 130/ 1/LH计算结果不符合此条件，需做模型试验o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力 破波作用力近破波作用力（1）静水面以上高度z处的波浪压强为0 ， z按下式计算： （2）静水面处的波浪压强分两种情况计算10.270.53dzHH当1/3d1/d2/3时 1113. 0116. 08 . 125. 1dHdHHPs当1/4d1/d1/3时1111

34、3. 0103. 14 .369 .1367. 025. 1dHdddHHPs（3）墙底处的波浪压力强度 pb=0.6pSo 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力 破波作用力近破波作用力 波峰作用力波峰作用力 （4）单位长度墙底的总波浪力按下式计算当1/3d1/d2/3时 17. 09 . 125. 111dHHdP当1/4d1/d1/3时 1 . 18 .388 .1467. 025. 1111dddHHdP（5）墙面上的波浪浮托力 7 . 0,2bbpPo 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力备注： （1）由于近破波波压力有很强的

35、冲击性，且破碎过程复杂，波压力不稳定（受波要素，地形，建筑物尺寸的影响）在进行防波堤平面布置和拟定结构形式时应尽量避免在设计低水位时出现近破波（即建筑物所处的位置应避开破碎带）。 （2）对于低基床的直墙式建筑物，可先按建筑物前水深d绘制远破波波压力分布图，然后减去基床部分的波浪力。o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算基本荷载：防护墙波压力 水位组合：o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算高水位高水位低水位低水位平均水位平均水位 抗倾稳定性：o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算重力重力静水压力静水压力土压力土压力静水压力静水压力波压力波压力MHMVK0抗倾稳定安

36、全系数； Mv抗倾覆力矩，kNm； MH倾覆力矩，kNm。 防护墙抗倾稳定安全系数 抗滑稳定性沿墙底面或各水平缝：o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算重力重力静水压力静水压力土压力土压力静水压力静水压力波压力波压力MH摩擦力摩擦力Kc抗滑稳定安全系数； W作用于墙体上的全部垂直力的总和，kN； P作用于墙体上的全部水平力的总和，kN； f底板与堤基之间的摩擦系数。 防护墙抗滑稳定安全系数 抗滑稳定性沿垫层(非粘性土）：o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算重力重力静水压力静水压力静水压力静水压力波压力波压力P摩擦力摩擦力PEGg(G+g)*f土压力土压力 抗滑稳定性沿垫层

37、(粘性土）：o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算重力重力静水压力静水压力土压力土压力静水压力静水压力波压力波压力P摩擦力摩擦力PEGg(G+g)*tg(fa)+C0Ao 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算案例o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算案例（1）确定本题中波浪作用状况：d1/H=1.29 (设计高水位） d1/d=0.59 (设计高水位） Z（设计低水位）Z(堤前滩涂） 内外水位相同（2）计算主动土压力 确定堤后土的破碎角波谷压力小，波谷压力小，可以忽略可以忽略无波浪作用无波浪作用静水压力平衡静水压力平衡o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算

38、案例o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算案例 （2）确定主动土压力o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算案例 （3）确定土压力力矩o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算案例 （4）确定重力力矩o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防护墙稳定计算案例 （4）确定被动土压力重力重力土压力土压力P摩擦力摩擦力PEGg(G+g)*tg(fa)+C0APEl 波浪爬高计算l 越浪量计算l 护坡计算l 防护墙稳定计算l 防浪胸墙稳定计算o 9 9、海堤设计、海堤设计o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防浪胸墙稳定计算o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防浪胸墙稳定计算 考虑设计工况

39、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。地震状况：在进行斜坡堤整体稳定性计算时，应考虑地震作用的组合，计算水位应采用设计低水位，不考虑波浪对堤体的作用。 海堤设计规范规定的计算工况 特殊荷载：地震荷载o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防浪胸墙稳定计算土压力系数海侧海侧o 9 9、海堤设计、海堤设计l 防浪胸墙稳定计算 主要荷载：波浪水平力，土压力，波浪浮托力，重力波浪力：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 波峰作用时胸墙上的波浪压力分布12(,)pdLdfHH H Ho 9 9、海堤设计、海堤设计l 防浪胸墙稳定计算波浪波浪力波峰作用时胸墙上的平均波浪压力强度