Van der Meer公式中渗透系数P的研究进展及应用

在抛石斜坡堤的设计中,国际规范普遍采用Van der Meer公式对斜坡堤护面块石的稳定质量进行计算。该公式对渗透系数P的取值,根据堤心、倒滤层、护面层的不同配置给出了4种标准情形下的推荐值,分别为P=0.1、P=0.4、P=0.5和P=0.6。在工程实践中,斜坡堤并不完全符合任何一种标准情形,往往表现为两种标准情形的中间形态,尤其是对堤心砂设置倒滤层并铺设土工布的情况。介绍了Van der Meer对渗透系数的研究和近年来的研究进展,并将研究成果应用到工程实例中,可为海外类似工程的设计提供一定的借鉴。     

波陡对于扭王字块稳定性影响的试验研究

对于护面块体稳定重量的计算,目前最为常用的Hudson公式在计算护面块体稳定重量时,只考虑了波高的影响,没有考虑波陡对于护面块体稳定重量的影响。文章以两种不同重量的扭王字块作为斜坡提的护面块体,考虑3种不同的斜坡堤坡度,采用不同波陡的波浪进行护面块体稳定性的物理模型试验研究。结果表明,波浪的波陡对于护面块体的稳定性具有影响,对于同一重量的扭王字块,护面块体失稳波高随波陡减小和斜坡堤坡度变陡而减小;K_d数随波陡的增大而增大。     

基于广义随机空间的护面块体稳定性概率分析

文章应用基于广义随机空间的可靠度计算方法,开展了护面块体稳定性的概率分析。护面块体稳定性计算公式的敏感性分析结果表明,Van de Meer公式的不确定性主要来自与波浪条件相关的客观变量,公式自身的敏感性较小,而Hudson公式的不确定性主要来自公式本身的随机性。概率分析表明,护面块体稳定性的影响因素包括设计波高、使用期限、破坏水平、名义直径等,工程设计中可采用基于可靠度的风险评估方法,通过设计参数的不同组合来获得全生命周期费用效益比最优的设计方案。设计变量的相关性对结构的可靠度有一定影响,目前的工程设计对此考虑不足,可能低估失效概率和风险损失,应加强研究。     

Rock manual公式在防波堤季风期防护计算的运用

结合斯里兰卡科伦坡港口城防波堤及护岸季风期结构临时防护成功案例,介绍在未按最终设计断面完成、现场防护石料不足的情况下,利用Rock manual中的Van der Meer和Hudson公式进行防波堤、护岸防护块体的计算及选型,提出较为稳妥的防护方案,确保受长周期强涌浪影响下的斜坡式防波堤、护岸结构安全度过季风期,为类似项目提供一定的借鉴。     

原型观测试验下平均越浪量的计算公式

多种平均越浪量的计算公式均基于物模试验研究得到,而缺少现场原型越浪数据的验证。基于横沙东滩促淤圈围五期工程允许越浪原型观测试验项目,整理出可供研究的实测数据。运用图表统计、因子分析和无量纲化的方法,对Van der Meer公式和海堤工程设计规范公式所考虑的各类因素进行分析和比选,并对两公式分别做出评价。结果表明,Van der Meer公式计算值较实测值偏小,海堤工程设计规范公式计算值与实测值较为吻合,后者基本可以满足上海地区斜坡堤波浪正向入射情况下平均越浪量计算的需要。     

深水斜坡堤堤脚块石稳定性分析

针对深水斜坡堤堤脚块石的稳定性问题,通过二维物理模型试验进行研究。结果表明,深水斜坡堤堤脚块石的稳定性随相对水深h_t/h及破坏数N_(od)的变化规律同有限水深相比存在一些差异。为此,依据试验结果对可能影响深水斜坡堤堤脚块石稳定性的因素进行深入分析,然后将Van der Meer公式做了局部修正,该修正后的公式与试验结果的一致性较好,可供深水斜坡堤设计时参考。     

斜坡堤外侧棱体块石稳定重量分析

文章采用斜坡堤护面块体公式计算棱体块石重量,将计算值与断面试验稳定重量进行比较。结果表明,棱体块石稳定重量与上部护面型式、棱体坡度、设计低水位高差有关,且块石稳定重量取值范围与设计高、低水位时计算值存在一定比例关系。     

关于潜堤计算中一些问题的探讨

本文通过水工模型试验成果对防波堤堤心石扰浪能力进行了研究,总结出潜堤的抗浪波高计算公式,计算结果与实测数值有良好的一致性,与国内外其他公式相比更符合工程实际,文中对混合式防波堤下部基床护面块石的稳定重量也进行了探讨。     

宽肩台斜坡堤堤头稳定性试验研究

文章通过三维模型试验研究斜向波浪作用下宽肩台斜坡堤堤头护面和护底的稳定性,针对堤头护面块石和护底块石等不同优化方案,对比了块石稳定重量和利用《防波堤与护岸设计规范》中宽肩台斜坡堤护面块石重量公式所得计算结果。试验结果表明：斜向浪作用下,以堤头端点为圆心,高水位情况下护底块石主要沿径向推移至肩台,而低水位情况下则沿环向往堤头两侧发生输移;宽肩台斜坡堤堤头护面块石的S形动态稳定剖面特征随着块石重量的增加而减弱,堤头护面块石所需稳定重量一般为堤身块石的1.6～3.1倍;相比断面试验,三维试验能够反映斜向浪作用下堤头的空间形态变化规律。     

块石密度对护面结构防护效果的影响

块石是港口工程中的传统材料,通常块石密度越大,防护效果越好。依托非洲某水工项目,探讨中标与英欧标准在块石护面结构设计上的异同,并重点讨论了块石密度对护面结构防护计算结果的影响。经分析,在单个块体稳定重量、护面层厚度、垫层石厚度和单位面积消耗吨数上,高密度块石相比于普通块石均降低明显,文中给出了两者的关联公式,为类似条件下防护工程的设计与施工提供了一定借鉴。     

防波堤防面六角型多孔块体的试验研究

本文介绍了一种新型的斜坡式防波堤护面块体－－六角型多孔块体，它具有嵌固性好，抗浪能力强，节省混凝土的特点。通过水工模型试验，给出稳定性与波高、周期、水深、坡度、摆放方式、孔隙率、垫层情况的关系，及重量对稳定的影响，给出了块体设计计算方法和相应公式。     

波浪作用下斜坡式护岸反射系数试验

通过物理模型试验,研究在不规则波作用下,斜坡坡度、波陡、扭王字块体的摆放方式对反射系数的影响,并将实测的反射系数与Seeling公式、Sutherland公式和Van der Meer公式的计算值进行比较。结果表明斜坡坡度与反射系数成正比,波陡与反射系数成反比,扭王字块体的摆放方式对反射系数的影响不大,试验值普遍比3种公式的计算值要大,其中试验值与Seeling公式的计算值相差较小。     

江苏近岸海域波浪的分布特征

利用2009年1—6月的实测波浪资料,研究位于江苏北部辐射沙洲南部沿海测站的波浪特征。通过统计计算和研究分析,获得其波高特征值,并探讨各特征波高与平均波高(有效波高)之间的关系;筛选出25组有效波高出现极值时刻的波面资料,运用概率统计的方法计算了波高、周期及两者之间的联合概率密度分布,并与其对应的理论公式结果进行对比。结果表明:Gluhovski分布较适用于本地区的波高分布规律;当谱宽度较小时,Longuet-Higgins理论周期分布与实测分布比较符合;实测波高与周期联合概率分布对于大波高小周期的情况与各理论分布均吻合较好。     

斜向长周期涌浪作用下斜坡式防波堤结构稳定性优化

海外港口工程大部分位于以长周期涌浪影响为主的海域,长周期涌浪对防波堤的作用尚未得到全面认识和研究,尤其是斜向入射的情况。以某一具体港口防波堤工程为例,通过波浪局部整体物理模型试验,对斜向长周期涌浪作用下斜坡堤结构的稳定性进行了研究,并根据试验结果对原方案进行优化,提出了稳定的斜坡堤结构。研究结果表明,斜向波浪作用时,相同水深、波向以及波高情况下,入射波浪周期越长则护面块石失稳率越大;相同水深、波高以及波浪周期情况下,波浪15°角斜向入射时沿堤形成的沿堤流对护面的冲蚀破坏作用比波浪基本顺向入射时的情况更为强烈,护面块石失稳率相比较大。     

斜坡堤护面稳定重量计算中英规范对比分析

本文介绍了目前国内外对于不越浪或允许少量越浪的斜坡堤块石护面及常用人工块体护面稳定性常用计算方法,对比分析了各计算方法的适用性及参数选取注意事项,并对堤头、转角等防护范围进行了论述。另外本文对堤后护面块体及低堤顶高程斜坡堤护面块体计算方法进行了简要说明。     

涌浪对防波堤稳定性影响的试验研究

海外工程施工中常遇主浪向周期10 s以上的涌浪施工环境。以色列Ashdod港防波堤工程直面地中海开敞海域长周期涌浪作用,通过物理模型试验研究,结合长周期、大波高浪及水流作用下防波堤断面中堤心石、1～3 t及3～6 t护面块石的流失率,分析涌浪在施工过程中对防波堤稳定性的影响,并通过物理模型试验深入研究了堤心石、1～3 t及3～6 t护面块石临界失稳波高以寻求最佳的施工时机,为同类工程施工提供依据。     

以色列Ashdod港水文波浪特性及防波堤临时防护研究

依托以色列Ashdod港工程项目,分析总结了地中海的水文波浪特点及强浪详细统计数据。根据相关堤头防护物模试验,列举了不同护面块体在各级波况下稳定研究成果,并对比了规范经验公式护面块体稳定重量的计算结果。最后对现场防波堤临时防护结构进行介绍和防护效果总结。     

湖区风浪统计特性的研究

根据湖区的现场观测资料,利用数理统计和理论分析相结合的方法,探讨了湖区的波高和波周期的一元和二元联合分布,并给出了该湖区波浪的各种统计特征值,提出了波高、波周期和两者联合分布的经验分布模式。该公式为确定湖区风浪统计特征值提供依据和参考。     

响水海域双峰谱型海浪的统计分析

对收集到的响水海域实测双峰谱型海浪资料进行谱分析和统计分析,探讨了双峰谱型海浪的波高分布、周期分布以及波高与周期的联合分布,认为用单峰谱型海浪的研究成果来描述双峰谱型海浪已不再适宜,并根据响水海域实测波浪资料,提出了双峰谱型海浪的波高、周期的经验分布式。通过对双峰谱型海浪资料进行谱分析,计算了若干与谱宽有关的波谱参量,并与合田良实的实测结果进行对比。最后还对双峰谱型海浪的谱特征值与跨零特征值进行了比较,认为对于双峰谱型海浪,由谱法计算的有效波高与由跨零法计算的有效波高相差不大;而对于平均周期,谱法要略小于跨零法。     

海床隆起对海堤的影响及处理方法

通过阐述DCM桩施工原理,分析香港国际机场第三跑道填海工程海堤基础DCM处理后海床面的隆起情况,通过分析海床的隆起对海堤护面块石、压脚块石、整体岸坡稳定的影响,得到香港三跑工程护面和压脚块石重量不能满足稳定设计要求,而整体稳定虽受到影响但是该项目仍能满足设计要求的结论,并给出了建议的处理方法.