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必威体育精装版堤防工程算例
堤防工程算例
中山市水利水电勘测设计咨询有限公司
2010年10月目 录
1 基本资料 1
1.1 工程概况 1
1.2 设计依据 1
1.3 设计标准 2
2 堤顶高程计算 3
2.1 波浪要素计算 3
2.2 波浪爬高计算 5
2.3 堤顶高程计算 6
3 渗透稳定计算 9
3.1 计算内容 9
3.2 计算工况 9
3.3 计算过程 10
3.4 计算结果分析 16
4 抗滑稳定计算 17
4.1 计算内容 17
4.2 计算工况 17
4.3 计算过程 18
4.4 计算结果分析 30
5 挡墙稳定计算 31
5.1 计算内容 31
5.2 计算工况 31
5.3 计算过程 32
5.4 计算结果分析 41
6 堤基沉降计算 42
1 基本资料
1.1 工程概况
中珠联围地跨中山、珠海两市。))))广东省人民政府办公厅文件《转发国务院办公厅转发水利部关于加强珠江流域近期防洪建设若干意见的通知》(粤府办〔2002〕95号),确定中珠联围为1级海堤,防洪(潮)标准为年一遇工程年一遇各方向设计风速成果表风向 N-NNE NE-ENE E-ESE SE-SSE S-SSW SW-WSW W-WNW NW-NNW 风速(m/s) 39.6 42.3 47.4 40.6 36.5 38.0 38.7 44.0 2)风区长度和水域平均水深
先选取典型的河道计算横断面,风区长度按设计主风向采用由计算点逆风向量到对岸的距离,依据计算断面的河道水下地形剖面图,计算P=1%设计洪(潮)水位时的风区长度和风区水域平均水深。计算成果见表2-2。
表2-2 风区长度及水深计算表
序号 断面桩号 风区长度 水域平均水深 备 注 m m 1 11+315 3700 7.86 磨刀门水道 3)平均波高和平均波周期
平均波高和平均波周期等风浪要素可按规范推荐的“莆田海堤试验站公式”计算确定,公式如下:
式中:——平均波高(m)——平均波周期(s);
g——重力加速度(9.81m/s2)。
4)波长
不规则波对应平均波周期的波长可按下式计算:
式中:L——波长(m)的换算关系可按《海堤设计导则》表6.1.5确定或由下式计算确定:
式中:——累积频率为P的波高,m;
——考虑水深因子的系数,其值为;
P——累积频率。
2.2 波浪爬高计算
波浪爬高计算应采用不规则波要素为计算条件,并以海堤堤前的波浪要素作为计算波浪要素。
1)堤前水深d前
堤前水深d前是指海堤堤脚前的水深:d前=hP-h滩
式中:hP——设计频率P的高潮位值,m;
h滩——堤脚前海床高程,m。
2)设计波浪爬高RP
《海堤设计导则》附录J列出了计算波浪爬高几种组合型式。(1)单一坡度斜坡式m=1~5(分:①规则波,②不规则波);(2)单一坡度陡坡式0<m<1;(3)带平台的复式斜坡堤,先确定折算坡度系数,再按单坡断面计算,适用于m上=1~4、m下=1.5~3,且dw/L=-0.025~+0.025、0.05<B/L≤0.25条件(分:①上下坡一致,②上陡、下缓,③上缓、下陡),如有夹角,乘以修正系数;(4)无平台的折坡式断面(下部斜坡、上部陡墙)和带有防浪墙的单坡断面,用假想坡度法近似计算;(5)带防浪墙的单坡式断面,可按上述(1)、(2)或(4)计算;(6)堤前有压载(镇压平台)时波浪爬高,先按上述(1)~(5)种方法分别计算无压载时的爬高,再将所计算的波浪爬高值乘以压载系数Ky,压载系数Ky根据、、查附录J表J.0.8-1;(7)其他如堤前设潜堤、防浪林、加糙插砌条石护面等型式。
本工程11+315断面为堤前有压载平台型式,先按(2)单坡结构计算,再用(6)压载系数进行折算。
海堤为单坡结构型式,且当临水坡坡比0<m<1时,波浪的爬高RP按《广东省海堤工程设计导则(试行)》(DB/T182-2004)附录J.0.5进行计算。计算公式:
式中:RP——累积频率为P的波浪爬高值,根据规范,海堤按不允许越浪时取P=2%,按允许越浪时P=13%;
——与护面结构型式有关的糙渗系数,可根据不同的护面类型,按附录J表J.0.1确定;
——与风速v及堤前水深d前有关的经验系数,根据,按附录J表J.0.5-1确定;
R0——不透水光滑墙上相对爬高,按附录J图J.0.5确定;
H1%——累积频率为1%的波高值,根据,从《堤防工程设计规范》附录C表C.1.3-1查得;
KP——爬高累积频率换算系数,按附录J表J.0.5-2确定,不允许越浪时P=2%,允许部分越浪时P=13%。
对选取的典型断面(桩号11+315)进行计算。计算过程见表2-3。
经计算,该断面处,按不允许越浪计算的波浪爬高值为2.71m;按允许越浪计算
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