2、沉箱直立堤 ⑴沉箱墙身主要有:矩形、圆形和带消能室的砼沉箱 ⑵优点:堤身整体性好,水上安装工作量小,不需要大型起重设备,施工进度快,箱中填以砂砾可降低造价。 ⑶缺点:沉箱的预制和水下需要相应的场地和设备,要有足够的水深的航道。箱壁较薄,在水位变动区易受还水侵蚀而损坏,而沉箱一旦破坏,修复困难。 ⑷适用条件:有条件的地方(有预制能力,滑道和船坞,浮运水深足够)在实际工程中,矩形沉箱采用较多。 圆形沉箱受力条件较好,对波浪、水流的反射较小,但其制作、浮运及安装较麻烦,使用受一定限制。 带节能室的沉箱,在前墙一定范围内开孔,使舱格形成消能室,适用于须消减波浪和减少墙前反射或岸线夹角处波能集中的地方。 3、大直径圆筒直立堤 墙身直径为3m以上的薄壁无底砼圆筒,置于抛石基床或部分沉入地基之中,筒中填充砂石。 1. 置于抛石基床上的圆筒机构及其工作原理与一般重力式基本相同。 2. 部分沉入地基中的圆筒直立堤,适用于软基和持力层较深的情况 ⑴对于沉入地基较浅(1.5~3m)的圆筒,其工作状态同重力直立堤。 ⑵沉入较深的圆筒,由于受土的嵌固影响较大,其工作状态不同于重力式结构。 二、桩式直立堤 有:单排桩式、双排桩式和钢板桩格形结构等形式。 1、 单排桩防波堤 它由打入地基中的 排桩、桩顶部的帽梁和 连接构件组成。 排桩结构呈悬工作 状态,为了改善直状的 受力状态,可间隔设置 斜桩来顶撑直桩。 3、 钢板桩格形结构防波堤 是由打入地基中的钢板桩组成封闭的系列格形结构,在空格中填充砂或石料。 格形结构防波堤 整体稳定性较好, 适用于水深大、 波浪强的情况。 其缺点是钢板桩 在水位变动区易 锈蚀,需要采取 保护措施。 三、消能式防波堤 1、顶部削角直立堤 在直立堤的上部结构靠海侧做成较缓的斜面,犹如直立墙削 掉一个角。这样,堤前波浪在斜面上破碎,即削减了一部分波能,又减少了堤前波浪的 反射,从而使波浪减少;同 时,作用在斜面的波压力的 垂直分力还有利于缔的稳定, 从而减小了堤的断面。 缺点:削角斜面上的越浪较 大。 2、开孔消浪直立堤 将沉箱开海侧的箱壁上开一系列孔洞 ,部分波浪水体通过孔洞进入海侧箱格的消能室,利用堤前波浪与进入消能室水体的相位差和水体进入效能室后产生的剧烈紊动来消能,以达到减少 波浪力的目的。同样 也可采用迎浪侧带有 消浪孔洞的方快防波 堤。它适用于水深小 于6m、波浪周期小于 6s的环境。 3、 开孔半圆形防波堤 半圆形防波堤是由半圆形拱圈和底板组成,堤身内不抛填石料。拱圈上开孔可消耗波能,底板上开孔可减小波浪浮托力。 特点:波浪力作用小,构件受力性能好。 Ⅱ、直立式波浪对直立式防波堤的作用 一、直立式防波堤前波浪的形态 1、影响直立式防波堤前波浪形态的因素 波浪要素(如H)、堤前水深(d)、海底坡度(i)、基床轮廓尺寸(d1)。 根据这些影响因素,直立堤前可能出现的波浪形态有:立波、近破波、远破波。 立波:当直立墙前水深和基床顶面上的水深大于波浪破碎水深,直立堤的长度大于一个波长以及入射波与墙正交的情况下,波浪遇墙后不破碎,产生完全反射,即入射波和反射波的波浪要素完全相同,入射波和反射波迭加后形成立波。其特点是拨高增加一倍,波长和周期不变。 近破波:当直立墙前面较远处水深很大,而距建筑物前面 半个波长以内或是基床顶面水深不足时,波浪行进到此处发生 剧烈变形,造成破碎,冲击墙身,产生近破波。 这种波一般发生在中、高基床的情况。 远破波:当直立墙前面距墙身半个波长或梢远处,其水深 小于波浪破碎水深情况下,进行波将在到达建筑物之前破碎, 形成一股向前运动的水流冲击墙身。这种波浪形态称为远破波。 这种波一般发生在平缓海底,而且基床为暗基床或低基床 的情况。 2、各种形态的波浪产生的条件 见下表。 备注: ①当明基床上有护肩方块,且方块宽度大于1.0倍波高时,宜用d2代替基床上水深d1来确定波态和波浪力。 ②当进行波波陡较大(H/L>1/14)时,则立波波陡较原始波增加一倍,当达到极限波陡时,立波可能破碎,堤身将 受到破碎立波的压力。 ③对暗基床和低基床的直墙式建筑物,当墙前水深d<2H 且水底坡度i>1/10时,墙前可能出现近破波。它是否出现 和出现后的波压力应由模型试验来确定。 二、作用于直立式防波堤的立波浪压力计算 1、公式的应用范围 ⑴当d =1.8H, d/L=0.05~0.12时,波峰(谷)时的波压力采用大 连理工大学发展的椭余(圆)立波的计算方法。 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,为原规范的补充。(与实测结果也比较吻合)。 ⑵当H/L≥1/30,0.5 d/L 0.2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。 ⑶当H/L≥1/30,d/L=0.139~0.2时,波峰(谷)时的波压力的计 算均采用Sainflow公式。 ⑷当d/L≥0.5时,按深水立波计算波压力。 ⑸当d≥1.8H,0.139 d/L 0.12和8 T* =9时,波压力(峰谷)采用内扦(在椭余立波公式和浅水立波Sainflow公式之间)的方法。 2、当d≥1.8H, d/L=0.05~0.12时,作用于直墙建筑物 上的立波波压力的计算 ⑴波峰作用时 ①波面高程的计算 ②静水面以上波压力分布强度折点的位置hc以及波压 力强度pac的计算 ③静水面处及水下墙面上特征点处波压力强度(Poc, Pbc和Pdc) ④单位长度墙上的水平总波浪力的计算 ⑤单位长度墙上的总水平波压力的力矩Mc ⑥单位长度墙底面上的波浪浮托力按下式计算 ⑵波谷作用时 波谷时,堤前总波压力小于静水压力;当认为港内为 静水,堤内侧所受静水压力。所以波谷作用于堤面时,波 浪的附加压力的方向是离堤的,或称为负压力。 ①波谷波面高程: ②墙面各特征点波压力强度: ③单位长度墙面上水平总波压力 ④单位长度墙底面上向上方向的总波压力 3、当 、 时:简化Sainflow公式 ⑴浅水立波波压力: 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; ⑵立波中心线超高HS:波浪中心线超出静水面的高度。 ⑴波峰作用时 水底处波压力强度: 静水面处的波压力强度: 直墙底处的波压力强度: H+hs处,p0=0 总波压力: 波浮托力: ⑵波谷作用时 水底处的波压力强度: 静水面处波压力强度为0 静水面以下(H-hs)处
直立式防波堤.ppt
下载此电子书资料需要扣除0点,