单挡板桩基透空堤的透浪系数物理模型试验*

依托实际工程,对桩基挡板式透空堤的消浪特性开展物理模型试验研究,优化堤型结构,并将前人的研究成果进行应用。结果表明,对于受越浪影响较大的防波堤,堤后透射系数与堤顶越浪和堤底透浪有关,有必要在计算时考虑堤顶越浪这个因素;对桩基挡板式透空堤进行设计优化时,可以通过增加挡浪板的入水深度或增加堤顶高程或两者同时调整等方式增强其消浪特性;推荐使用Wiegel公式进行单挡板桩基透空堤透浪系数的估算;各家公式有各自的适用条件且针对的结构形式较简单,运用到实际工程中存在误差,需要分析不同工程所处的环境特点及结构设计特点,合理选择公式进行计算。     

直立堤迎浪面小角度变化的波浪力分析

基于FLOW-3D软件,采用推板造波及孔隙消波相结合的方法构建三维数值波浪水池,研究直立堤在波向与迎浪面小角度（≤15°）变化时所受波浪力。数值模拟结果表明：1）墙面测点波浪力在各堤面坡度及各测点之间随波向的变化趋势大体相似,在90°波向时有最大值。2）同一堤面坡度下墙底各测点之间波浪力随波向的变化趋势不尽相同,同时堤面坡度的存在会影响其变化趋势。3）波浪力在墙面上的分布,无论是在何种堤面坡度或任一波向作用下都基本相同。4）墙底波浪力近似梯形分布。5）在大多数波向下,墙面及墙底测点波浪力的最大值出现于堤面具有一定坡度时。     

斜坡堤越浪量试验研究

研究斜坡堤的越浪量对于防波堤的设计有重要意义。通过波浪断面物理模型试验的方法,研究了波高、波陡和堤顶超高的变化对斜坡堤越浪量的影响规律,比较了4种不同护面形式的消浪效果。试验结果显示:斜坡堤越浪量随着有效波高的减小和波陡的增大而减少;斜坡堤越浪量随着堤顶超高的增大,成指数形式递减;护面形式对斜坡堤越浪量有一定影响,扭王字块和栅栏板的消浪效果差别不大,且均优于四角空心方块。将物模试验值与现有斜坡堤越浪量公式计算值进行对比,推荐了陈国平公式作为计算斜坡堤越浪量的公式。     

抛石堤相对块体尺寸对透浪效果的影响

针对工程中应用较广的透水抛石堤结构,通过一系列断面模型试验方法,研究了抛石堤块体尺寸D与静水面堤宽Bswl之比与无因次波陡H/(gT～2)之间的关系。在前人研究成果基础上提出了改进的透浪系数计算公式。试验及分析结果表明,该公式能较好地计算规则波作用下抛石堤堤后透浪系数,可为相关工程设计提供参考。     

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。     

现有海堤稳定性分析及地基加固案例

采用历史勘察资料分析海堤现状的边坡整体稳定性,往往出现安全系数计算值较低,与旧堤现状稳定性不相符的情况,严重影响海堤加固设计方案的确定。基于一个旧海堤稳定分析和新建海堤案例,对典型断面加密布置勘察点,结合对堤底地基固结度和强度增长量的估算,重点分析堤底下方地基抗剪强度。在判明海堤现状稳定性的基础上,大大优化了海堤加固方案,为类似工程的勘察设计提供参考。     

长周期波作用下防波堤透浪对港内系泊稳定影响分析

抛石斜坡堤是港口工程中防波堤最常见的结构型式之一,其由孔隙率较大的堤心石及护面结构组成,波浪遇到防波堤后,部分波能量可能透过防波堤产生透射波浪,进而影响港内泊稳条件,当波周期较长时尤为明显,分析透射波浪对港内系泊稳定条件的影响是设计中必须考虑的关键问题之一。结合境外某工程实例,在充分分析工程区自然条件的基础上,利用系泊数值分析软件,定量分析了透射波浪对港内系泊稳定条件的影响,结果表明透射波浪将在一定程度上影响泊位可作业天数。     

不同护面形式对潜堤透射系数的影响

针对实际工程中广泛应用的潜堤结构,采用物理模型试验的方法,对不规则波作用下不同护面形式对潜堤透射系数的影响进行了研究,讨论相对堤顶水深、相对堤顶宽度、深水波陡对潜堤透射系数的影响以及不同护面块体对消浪特性的影响。在前人研究成果的基础上,提出了改进的经验计算公式,为潜堤的工程设计提供理论参考。     

孔隙水压力测试在抛石挤淤斜坡堤中的应用研究

随着沿海滩涂的开发,许多围海造陆工程需要在淤泥质软土区抛石挤淤形成围堰,且抛石斜坡堤下淤泥质软土的孔隙水压力测试有着广泛的应用。孔隙水压力测试对软弱土层的固结、有效应力的增加情况以及抛石斜坡堤的稳定也有着重要的意义。本文对抛石挤淤形成的斜坡堤下淤泥质软土中的孔隙水压力测试应用进行了研究,并积累经验,可以为堆载预压工程或类似的工程提供参考。     

斜坡堤透浪系数计算公式的对比分析

由堤心石和护面块石等构成的斜坡式防波堤是海岸工程中常用的一种形式。通过总结和比较国内外有关防波堤透浪系数的计算公式,综合相关学者关于波浪透射的物理模型试验结果,比较分析得到斜坡堤透浪系数与入射深水波陡Hi/（gT2）,相对水深kd和堤心结构B/D等影响因素相关的计算公式。供工程设计参考与进一步研究。