土木工程畢業論文-越浪海堤的斷面設計

摘要：本文介紹了越浪海堤斷面設計的基本，提出瞭解決了堤身斷面設計過程中越浪量、堤頂高程、堤身強度、排水及恢復型海岸等設計的方法。關健詞：海堤 越浪量 斷面設計 護面強度 排水 自然型海岸   1概述　　我國有總長3.2萬公里的海岸線，其中大陸海岸線1.8萬公里，島嶼海岸線1.4萬公里，隨著沿海地區的快速，颱風暴潮造成的損失越來越大，已建海堤大部分已很難適應當前防潮、洪的要求。由於缺乏反映海堤自身特點和要求的國家標準，海堤工程設計、施工和管理難以做到安全適用、技術先進、經濟合理、管理規範的要求。筆者近年為配合廣東省“十項民心工程”的實施，編撰廣東省地方標準《廣東省海堤工程設計導則（試行）》DB44/T182-2004，期間，對現有海堤作了一些調研，並根據已有的設計工作經驗，針對越浪海堤的斷面設計，在此提出粗淺看法。　　，海堤的設計以是否允許越浪劃分為兩大類，即不允許越浪和允許部分越浪。大部分的海堤建在軟土地基上，若都按不允許越浪標準設計，則對堤頂高程和斷面尺寸的要求較高，投資大，往往不經濟合理，允許部分越浪的海堤的合理設計就成了設計者要認真考慮的問題。越浪海堤的斷面設計主要解決越浪量、堤頂高程、堤身斷面、護面強度及排水及恢復自然型海岸等方面的問題。 2 設計步驟 2.1堤頂高程　　堤頂高程是確定堤身斷面規模的關鍵設計引數。堤頂高程的確定要考慮海堤沉降量，可按下式：（1）式中——對應設計頻率水位的堤頂高程（m）； ——與設計頻率相應的高潮位（m）； ——按設計波浪計算的累積頻率為F%的波浪爬高值（m）；由於按允許部分越浪設計，取%； ——安全超高值（m），按表2規定值選取。表2 堤頂安全加高值海堤工程等級
 1
 2
 3
 4
 5
 
允許部分越浪A（m）
 0.5
 0.4
 0.4
 0.3
 0.3
  堤頂高程有兩層含義，一是指防浪牆頂面，二是指堤身斷面頂面，當堤頂臨海側設有防浪牆、且防浪牆穩定、堅固時，堤頂高程可算至防浪牆頂面。但堤身斷面頂面的高程仍應高出設計高潮（水）位0.5以上，且不得低於設計高潮（水）位0.5m。　　如何處理好堤頂高程與允許部分越浪的關係，設計時應以堤頂高程的要求初步確定某一高程，越浪量大於允許越浪量要求時，堤頂高程應重新確定，一般是加高堤頂或通過對堤頂、背海側坡面加強防衝保護等方法來提高海堤允許越浪量。當海堤堤前波浪較大，通過前兩種方法均難以滿足要求時，也可採用人工消浪措施減小海堤堤前波浪，控制越浪量。沿海城市的沿海（江）堤防一般都有景觀要求，為滿足城市的總體規劃要求，對堤路結合海堤堤頂高程的要求予以適當放寬，但須計算越浪水量，並根據水量設定完備的排水系統，與城市排水系統接駁，以保證越浪量及時排洩。　　在考慮預留沉降量後，設計圖上的堤頂高程應為考慮堤身固結、堤基附加沉降量後的工後堤頂高程，故設計者應在圖紙的說明部分明示計算沉降量及施工時要求的預留沉降高程。 2.2 越浪量　　大部分的海堤的損毀均由於超標準潮浪的越浪水體作用，允許部分越浪的海堤其越浪量成為海堤斷面結構設計的控制因素。海堤的越浪量是指1m單位寬度海堤上每秒鐘波浪翻越海堤的水量，其單位為（m3/s.m）。當海堤越浪超過一定數量時，將導致堤身破壞，目前國內外對海堤允許越浪量的確定和越浪量計算方法的成果均建立在模型試驗的基礎上，越浪量允許值見表1 。   表1幾種常見護面結構型式海堤的允許越浪量海堤型式和構造
 允許越浪量(m3/s·m)