直立式防波堤的设计（Ⅲ）

图4．9所示是一男孩扑入水中的照片。入水时他的身体几乎与水面平行,胸部和腹部猛烈地拍击水,在身体上产生强烈的冲击压力。破碎波引起的冲击波压力是类似的现象,即波表面与直立墙碰撞。冲击波压力是直立式防波堤设计中的一个大问题,甚至被看作是固有的缺陷。其实,了解了这种波压力的本质和产生条件就可以消除它。     

意大利某项目深水直立堤护肩结构设计

波浪作用于直墙上会造成水体的强烈紊动，从而对直立堤的明基床及其前面的海床产生淘刷作用，尤其对于处在深水区、受大浪作用同时产生立波的情况下，破坏作用更明显。为避免波浪的运动对直墙结构带来严重的后果，直立堤前设置稳固的防冲刷设施是非常必要的。文中所述意大利某项目的深水明基床直立堤，通过中外不同规范、手册对抛石基床护面块体重量进行计算对比，并依次采用物模试验进行验证，提出该项目的深水直立堤在大浪作用下抛石基床护面重量采用预制混凝土护肩块体设计较为合适，本文分析成果可为类似工程项目提供一定的参考。     

直立堤前stem波的分布规律及对工程的影响*

当波浪沿直立堤以小于某临界角度入射时，将形成沿堤增长的stem波，目前国内外对stem波的研究较少且停留在理论阶段。以某直立堤台风破坏复演的物模试验为例，结合国内外研究成果，对stem波的产生条件、特征以及对工程的影响进行探讨。结果表明：1）stem波的波高和波宽均在沿堤传播中逐渐增大，沿堤比波高的增长呈现前快后慢的特点；2）不同入射波高和波向对于stem波的特征影响较大，详细的规律仍待进一步研究；3）stem波可对工程中直立堤造成蛇行破坏或对端部斜坡衔接段造成破坏，工程规划和结构选型应避免类似布置，宜采用三维物理模型试验验证stem波作用下结构的安全性。目前行业规范未涉及stem波相关内容，本研究成果可为工程设计提供参考     

砂质板岩单轴抗压强度与点荷载强度换算关系

以甘肃渭源—武都高速公路木寨岭隧道开挖揭露的砂质板岩为对象，开展了砂质板岩单轴抗压强度试验和点荷载强度试验；通过对试验数据进行正态分布检验、高度异常数据剔除和置信区间强度统计，获得了砂质板岩单轴抗压强度、点荷载强度以及两者之间的换算关系，并与岩石试验相关规范和国际岩石力学学会(ISRM)推荐换算公式进行了对比。研究结果表明:饱和砂质板岩单轴抗压强度服从正态分布，平均值为56.3 MPa，95%置信度下的置信区间为49.20~63.50 MPa；饱和砂质板岩点荷载强度与正态分布不完全一致，平均值为7.36 MPa，95%置信度下的置信区间为6.50~8.22 MPa；饱和砂质板岩点荷载强度与单轴抗压强度之间具有显著的线性正相关性；岩石强度受各试件内部节理裂隙的方向、填充物、宽度和长度等的影响，强度数据总体离散性较大；饱和、烘干状态下砂质板岩单轴抗压强度与点荷载强度的换算系数分别为7.72和8.72，均明显小于大多数研究中15~30的换算系数，原因在于砂质板岩内部赋存有层理或不同角度的节理裂隙等缺陷，单轴抗压强度受试件内部节理裂隙的影响较大，导致其强度平均值偏低，而点荷载强度受试件内部节理裂隙的影响较小；采用规范和ISRM推荐公式所得砂质板岩单轴抗压强度为实测值的2~4倍，用于隧道设计难免会产生较大偏差；相比规范和ISRM推荐公式，研究所得砂质板岩单轴抗压强度与点荷载强度换算关系的相对误差未超过15%，可作为规范中公式的有益补充。