海岸工程海堤设计

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、复习海堤的设计A、波浪在堤坡上的爬高B、护坡计算2、防护墙稳定计算3、防浪胸墙稳定计算4、海堤抗滑稳定计算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海堤防渗和堵漏第二章海岸防护工程1波浪在堤上爬高计算爬坡计算的目的：确定堤顶高程A港口工程技术规范（旧版）B前苏联规范C莆田法D港口工程技术规范（新版）E复式断面爬高计算F堤前有压载时的爬高计算第二章海岸防护工程2护坡计算主要设计内容A砌石护坡厚度计算

(1)《港口工程技术规范》法

(2)裴什金法B抛石单个块体重量计算

(1)Hudson公式

(2)前苏联规范法C护面混凝土板厚度计算A抛石单个块体重量计算

(1)Hudson公式块石经过挑选,比较均匀(课本)未经过挑选另外一种Hudson公式表达式——设计波高（m）；——块体稳定系数；——块体材料的重度（KN/m3）；——海水的重度（KN/m3）；——斜坡与水平面的夹角（°）。公式适合应用于不越浪的情况.在破波区域的块石重量应当适量加中,可以比计算的重量增加10%~25%,另外在堤头的块体重量也要增加.级配块石最大重量和最小重量按下列计算Wmax=3.6W50Wmin=0.22W50Hudson公式的有优缺点优点:结构简单，方便计算缺点:没有考虑波浪周期的影响有待于改进的问题….波浪周期实际上也与块石重量有关.护面垫层块石的重量可取护面块石稳定重量的1/20～1/10

A抛石单个块体重量计算

(2)前苏联材料:块石、混凝土、钢筋混凝土块体从建筑物的顶部到0.7H

考虑了波长的影响问题是波坦比较大时候，上述计算公式重量偏大。修正后：（在0.7H波高范围内）Z>0.7H,单个块体的重量应该按下列计算与波浪能量集中与表面有关B砌石护坡厚度计算

(1)《港口工程技术规范》法港工规范公式应用范围:

海港水文规范:m=1.5~3,d/H=1.5~4,L/H=10~25

公式中H选择:当d/L>=0.125,H(4%),

当d/L<0.125,H(13%),

(2)裴什金法(堤防规范采用,结果比较适中)干砌块石….应用范围:1.5<=m<=5,公式中H选择:当d/L>=0.125,H(4%),

当d/L<0.125,H(13%),浆砌块石…..H(13%)

(2)干砌条石护面层厚度A——系数，斜缝干砌可取1.2，平缝干砌可取0.85；

C抛石人工块体护坡面层厚度计算抛石：层数：2~3层先计算稳定块体重量，再计算厚度，并于图纸上标明厚度人工块体A---垂直于厚度h的护面层平均面积P---护面层的空隙率栅栏板：

斜坡坡度系数m=1.5～2.5时

,栅栏板的厚度按下式计算：A——系数，斜缝干砌可取1.2，平缝干砌可取0.85；作用于栅栏板面上的最大正向波压强度设计值按下式计算护面混凝土板厚度计算先计算波浪作用下产生的浮拖力决定板的厚度，然后根据破波压力计算置于弹性基础上的护面板的配筋。斜坡的坡度1:2~1:5

第二章海岸防护工程3防护墙稳定计算稳定计算内容：A墙身抗倾复稳定性计算B施工期间，防护墙稳定性C墙身整体沿墙底面或墙身沿各水平缝的抗滑稳定性D防护墙沿垫层与地基接触面的抗滑稳定性E地基稳定计算

第二三章三海岸三防护三工程A墙身三抗倾三复稳三定性三计算B各水三平缝三抗滑三稳定三计算C防护三墙沿三垫层三与地三基接三触面三的抗三滑稳三定（三非粘三性土三）（粘三性土三）D防护三墙沿三垫层三与地三基接三触面三的抗三滑稳三定（三粘性三土）（粘三性土三）4防浪三胸墙三稳定三计算斜坡三堤承三载能三力极三限状三态设三计时三，应三以设三计波三高及三对应三的波三长确三定的三波浪三力作三用为三标准三值，三并应三考虑三一下三三种三设计三状况三及相三应的三组合三：持久三状况三、短三暂状三况和三偶然三状况三。持久三状况三，应考三虑设三计高三水位三、设三计低三水位三和极三端高三水位三时，三波浪三对斜三坡堤三的作三用。短暂三状况三，应考三虑设三计高三水位三和设三计低三水位三时，三波浪三对斜三坡堤三的作三用，三波高三的重三现期三可采三用2～5年。4防浪三胸墙三稳定三计算主要三荷载三：波三浪水三平力三，波三浪上三托力（参三考海三港水三文规三范中三的）荷载三计算三过程三：A先按三堤前三水深三和波三高确三定堤三前波三浪形三态，三依次三分类三确定三波压三力计三算公三式B计算三海堤三前水三深的三波压三力分三布，三截取三作用三与胸三墙部三分的三波压三力（参三考海三港水三文规三范8.三1）稳定三性计三算内三容：三抗倾三复性三和抗三滑移三性（可三参考三防波三堤规三范2.三3）（一三）波三浪对三胸墙三的作三用及三组合计算三波浪三对胸三墙作三用力三时，三一般三波高三采用1%波高三，波三长由三平均三周期三算得胸墙三上的三平均三压强三及波三压力三分布三高度1、无三因次三参数三、三按三规范《海港三水文三规范》J三TJ三21三3-三98公式三计算d1三--三-胸墙三前水三深（m），三当静三水面三在胸三墙底三面以三下时三，d1为负三值，d—三—堤前三水深三（m）；H—三—设计三波高三（m）；L—三—波长三（m）；-2.波峰三作用三时胸三墙上三平均三压力三强度三按三规范《海港三水文三规范》J三TJ三21三3—三98公式三计算三：当——与无三因次三参数三和波三坦三有关三的平三均压三力强三度3、胸三墙上三波压三力分三布高三度——与无三因次三参数三和波三坦有三关的三波压三力作三用高三度系三数4、单三位长三度胸三墙上三水平三波浪三力标三准值P（三）的三计算三：5、单三位长三度胸三墙底三面上三的波三浪浮三托力三标准三值计三算——波浪三浮托三力折三减系三数，三采用0.三7b—三—胸墙三底宽(m三)（二三）胸三墙抗三滑、三抗倾三稳定三性验三算1、沿三墙底三抗滑三稳定三性的三承载三能力三极限三状态三设计三，按三下式三计算——结构三重要三性系三数；——水平三波浪三力分三项系三数；——波浪三浮托三力分三项系三数；——自重三力分三项系三数；——土压三力分三项系三数；f三——胸墙三底面三摩擦三系数三设计三值。2、沿三墙底三抗倾三稳定三性的三承载三能力三极限三状态三设计三，按三下式三计算三：——水平三波浪三力的三标准三值对三胸墙三后趾三的倾三覆力三矩（kN三·m）；——波浪三浮托三力的三标准三值对三胸墙三后趾三的倾三覆力三矩（kN三·m）；——胸墙三自重三力标三准值三对胸三墙后三趾的三稳定三力矩三（kN三·m）；——土压三力的三标准三值对三胸墙三后趾三地面三的稳三定力三矩（kN三·m）；——结构三系数三，取1.三25；第二三章三海岸三防护三工程5海堤三抗滑三稳定三计算（1）软三土地三基失三稳的三主要三前兆：A沉陷三急剧三增加B坡角三隆起C堤身三有纵三向裂三缝D空隙三水压三力增三大，三坡角三有渗三水（2）海三堤稳三定计三算要三解决三的问三题：1根据三地基三强度三指标三和工三程的三安全三系数三，设三计海三堤。2根据三海堤三断面三，验三算稳三定性三。第二三章三海岸三防护三工程（3）重三度的三选择A浮容三重B干容三重C饱和三容重D浸润三线的三确定三（浙三江省三规范三）（4）海三堤抗三滑计三算的三工况A初步三设计三阶段,竣工三断面三的稳三定计三算B施工三设计三阶段,堵口三截流三断面(未闭三气)的稳三定计三算C施工三设计三阶段,堵口三刚完三成时三候非三堵口三断面三的稳三定计三算D施工三设计三阶段,未堵三口时三海堤三施工三断面三的稳三定计三算第二三章三海岸三防护三工程（4）海三堤抗三滑计三算的三工况第二三章三海岸三防护三工程（5三）海三堤抗三滑计三算方三法A三总应三力法B三固结三有效三应力三法C法D三有效三应力三法E三复合三滑动三面简三化计三算法海堤三地基三强度三指标三和应三用范三围A一般三海堤三采用三总应三力法,其中三施工三期断三面验三算采三用不三排水三剪或三快剪三强度三指标,竣工三期间三断面三稳定三采用三固结三不排三水或三者固三结快三剪强三度指三标,实际三计算三还需三要适三当折三减.B大中三型工三程采三用适三当固三结有三效应三力法,地基三强度三指标三采用三不排三水剪三或者三固结三不排三水剪C小型三工程三采用三法,强度三指标三采用三现场三十三字板三剪切三测定三的指三标,强度三随地三基深三度而三增加.D大型三工程三有条三件采三用有三效应三力法,毕肖三普法.采用三有效三强度三指标,并且三准确三确定三孔隙三水压三力分三布,一般三用测三量孔三隙水三压力三的三三轴三固结三不排三水剪三切试三验确三定,也可三以直三剪仪三进行三慢剪三试验三确定,E对于三存在三复合三软土三夹层三的情三况,采用三复合三滑动三面简三化计三算法A总应三力法(瑞典三条分三法)（A）总应三力法B固结三有效三应力三法B固结三有效三应力三法CCD有效三应力三法三个三问题1.要迭三代计三算2.对于三测试三强度三指标三的仪三器设三备要三求比三较高,不易三推广.3.为负三值,要注三意三会趋三于0.注意最好三不要三用此三方法;比较三大时,有效三法向三反力三出现三负值,不合三理.E复合三滑动三面简三化计三算法E复合三滑动三面简三化计三算法参考三堤防三设计三规范三Ｐ９三１，三也叫三改良三元弧三法第二三章三海岸三防护三工程６海三堤沉三降计三算淤泥.天然三含水三率大三于液三限,天然三孔隙三率大三于等三于1.三5的粘三性土.淤泥三质土:天然三孔隙三率小三于1.三5,但是三大于1.三0的粘三性土.概念三：初三始沉三降固结三沉降沉降三原因三：三初始三沉降固结三沉降Ａ初三始沉三降Ｂ固三结沉三降1、首三先在三防波三堤断三面上三选择三沉降三计算三点的三位置三，再三按作三用在三基础三上荷三载的三性质三，求三出基三底应三力的三大小三和分三布。三当基三础有三埋置三深度d时，三采用三基底三净应三力三去计三算地三基中三的附三加应三力2、将三地基三分层三。在三分层三时天三然土三层的三交界三面为三分层三面，三同时三在同三一类三土层三中，三各分三层的三厚度三不宜三过大三。3、计三算地三基中三土的三自重三应力三分布三。求三出计三算点三垂线三上各三分层三层面三处的三竖向三自重三应力三（从三地面三算起三）。4、计三算地三基中三竖向三附加三应力三分布三。根三据防三波堤三三角三形简三化，三条形三基础三上受三三角三形均三布荷三载作三用。三此时三地基三附加三应力三系数三采用三下式三进行三计算三：其中三参数三、式中三：b三——基底三宽度三；x三——计算三点距三角点三距离三（取三值）三；z三——计算三点垂三线上三各分三层层三面距三地面三距离三。由三求出三计算三点垂三线上三各分三层层三面处三的竖三向附三加应三力三。三当三时三，确三定该三处深三度为三压缩三层的三厚度三。5、按三算术三平均三求各三分层三平均三自重三应力三和三平均三附加三应力三：6、求三第i分层三的压三缩量三。根三据第i分层三的平三均初三始应三力三及初三始应三力与三附加三应力三之和三，得三到每三层土三体的三压力三增量三。于是三可得三第i分层三的压三缩量三。7、最三后将三每层三的压三缩量三累加７软三土地三基加三固A、三软土三地基三处理三采用三方法三出发三点：工程三上能三否实三现，三经济三上是三否合三理B、三主要三处理三方法三：置换三砂垫三层法三--三--三也叫三清淤三法适用三范围三,软三土比三较薄三。(2三)三镇压三层法作用三：增三加海三堤断三面的三抗滑三力矩三，提三高圆三弧滑三动的三安全三系数三，改三善堤三基的三应力三分布三，提三高地三基的三稳定三。施工三：注意三：要三对称三施工三，以三免失三稳不利三因素三：占三用较三大土三地面三积７软三土地三基加三固(3三)三排水三砂垫三法砂垫三厚度三大于三50三cm三，软三土厚三度不三超过三5m(4三)三竖向三排水三预压三固结三法７软三土地三基加三固竖向三排水三预压三固结三法的三布置三和要三求：排水三砂井袋装三砂井塑料三板排三水不利三面：三承受三水平三切力三的能三力差三，容三易被三切割７软三土地三基加三固(5三)三土工三织物三法作用三：可三以提三供元三弧滑三动的三安全三系数三，但三是提三高水三平有三限。8海堤三防渗三与堵三漏A、三防渗三计算三：A、防三渗计三算：防渗三土:小潮三高潮三位以三下用三海泥,以上三用山三土.并且三用海三泥覆三面.设置三反滤三层.B堵漏三方法(堤防三规范p1三1.三p1三4)导致三渗漏三的原三因有三四种:A