海岸工程4海堤设计

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
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：
h 0.235 b
0.61 0.13d / H m0.27
H
• 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
PM 0.85H
• 护面混凝土板厚度计算
h 1.3K H (Kmd K )
m2 1 m
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)
3
• 干砌块石….应用范围:1.5<=m<=5,
• 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
N

Anc(1
p)(0.1 b
2
)3
W
• A---垂直于厚度h的护面层平均面积 • P---护面层的空隙率
第二章 海岸防护工程
A 墙身抗倾复稳定性计算
B 各水平缝抗滑稳定计算
• C 防护墙沿垫层与地基接触面的抗滑稳定 （非粘性土）
• （粘性土）
• D 防护墙沿垫层与地基接触面的抗滑稳定 （粘性土）
• （粘性土）
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。
• 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
•
t 0.7CH 3 l m2 1
s b m
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
K•D ——块体稳定系数；
•b ——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
持久状况，应考虑设计高水位、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 2～5年。
4 防浪胸墙稳定计算 主要荷载：波浪水平力，波浪上托力 （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）
• 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
d / H 1.7 ~ 3.3和L / H 12 ~ 25
m2 1
h 0.744
(0.476 0.157d / H )H
b m A
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)
K

b
K b
• 未经过挑选

另外一种Hudson 公式表达式
W

0.1 K
D
γbH3 百度文库Sb 1)3
c
tgα
Sb

γb γ
b
H• ——设计波高（m）；
河海大学港口航道专业
海岸工程(I）
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
• • 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
Wz
W
exp


7.5Z 2 HL
2
1 H d

• 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
• Wmax=3.6W50 • Wmin=0.22W50
• Hudson 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
(负值)
（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
(负值)
胸墙上的平均压强及波压力分布高度
• 1、无因次参数 、 b 按规范《海港水文规范》JTJ21398公式计算 2H d1 d L d H -