海岸防护工程ppt课件.pptx
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1、海岸防护海岸防护Shore Protection 第5章 海岸防护工程Chapter 5 Shore Protection Engineering为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5 海岸防护工程5.1 概述5.2 海堤和护岸5.3 防波堤5.4 丁坝5.5 海滩养护5.6 植物防护5.7 砂质海岸防护方法的选择为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.1 概述5.1.1 海岸防护工程的功能和基本设施5.1.2 海岸侵蚀的原因为深入学习习近平新时代
2、中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.1.1 海岸防护工程的功能和基本设施功能保护沿海城镇、工业、农田、盐场和岸滩,防止风暴潮的泛滥淹没,抵御波浪与水流的侵蚀与淘刷。用于保护与划定沿海局部岸段的岸滩,形成土地资源的综合开发区,用于水产养殖、草滩牧放、种植经济作物、旅游疗养、自然保护区等。基本设施海堤、护岸防波堤丁坝海滩养护植物防护为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.1.2 海岸侵蚀的原因海平面上升造成岸线长期的缓慢退蚀近岸区内泥沙供量的变化河流径流量的减少将造成泥
3、沙供量的变小风暴波浪泥沙朝离岸方向搬运形成沙坝或浅滩,部分永远留在原地大浪对岸滩上部的冲刷大浪冲刷上部岸滩,泥沙向后滨方向运移和沉积风力输沙大风吹动松散细沙,造成岸滩侵蚀,海滩后侧形成风成沙丘为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.1.2 海岸侵蚀的原因沿岸输沙沿岸流的挟沙能力超过超过上游岸段的供沙量,岸滩将发生侵蚀-开采地下资源造成陆地下沉油、气、水或煤等地下资源的开采造成陆地和岸滩的下沉,使岸线缓慢的长期蚀退沿岸输沙被拦截导堤修建和航道开挖等人类生产活动所引起近岸区内供沙的减少河流上修建闸坝可减少近岸区的供沙,造成海
4、岸侵蚀为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.1.2 海岸侵蚀的原因局部波能的增加波浪经直立式建筑物反射后可对其前方海滩造成冲蚀天然海岸防护的变动沙坝和浅滩的挖除将增加波能侵蚀岸滩海滩采砂破坏泥沙供需平衡,造成进一步的侵蚀为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.2 海堤和护岸5.2.1 海堤5.2.2 护岸为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.2.1 海堤定义在河口、海岸地
5、区,为了防止大潮的高潮和风暴潮的泛滥及其伴随风浪的侵袭造成土地淹没,在沿岸原有地面上修筑的一种专门用来挡水的建筑物。江苏长江以南和浙江一带也称为海塘是围海工程的重要工程设施防护标准根据具体保护岸段的需求,综合地考虑工程规模与投资,保护岸段的重要性与实际经济效益来确定浙江省海塘工程技术规定(浙江省水利厅,1999)海岸防护手册(美国)为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.2.1 海堤海塘工程等级设计重现期(年)200以上100502010防护对象城市人口150万以上特别重要城市人口50100万重要城市人口1050万重要城
6、市人口1050万城镇人口0.11万乡镇农村100万亩以上大片平原5100万亩平原15万亩1万亩以下工矿企业、基础设施特大型大型中型中型小型浙江海塘防护标准浙江海塘防护标准为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.2.1 海堤工程的分级标准主要通过设计重现期来体现,主要是工程建筑物设计潮位、设计波高的重现期问题。现场长期实测潮位或波高资料每年的极值x 进行频率分析长期统计分布函数F(x)定义大于或等于极值x的重现期:T(x)=1/1-F(x)但是,但是,F(x)难以准确获得,实际设计高潮位与设计波高难以准确获得,实际设计高潮
7、位与设计波高如何获得?如何获得?为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.2.1 海堤设计潮位实测资料的频率分析一般需要20年以上的潮位极值资料频率分析的分布线型,海岸地区采用Gumbel分布,河口地区采用Pearson-型分布5年以上的短期观测资料,同邻近具有20年资料的测站进行相关分析无法运用短期资料采用当地历史最高潮位为设计标准没有实测资料的应设临时观测点,至少连续记录1个月的潮位资料,作为进行调和分析和潮位预报的初步依据工程项目确定后还应进行长期潮位观测为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯
8、彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.2.1 海堤设计波浪要素实测资料的中、长期频率分析一般要求15年以上的资料常采用年有效波高Hs的极值分布进行频率分析,分布模式多采用Pearson-型分布波浪资料更短缺,有采用短期资料的月极值或日极值进行频率分析,将结果换算到长期分布(外延问题)工程前期研究工作应设临时观测点,至少获得1年的波浪资料,作为统计分析的依据资料短缺,常采用风场资料推算的方法,假设风场与波浪场的重现期一致波列的波高累积频率分布P(H)为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.2.1 海堤海塘形式
9、部位计算内容波高累积频率直立式防浪墙、强身、闸门、闸墙强度和稳定度1%基床、护底块石稳定性5%斜坡式防浪墙、闸门、闸墙强度和稳定度1%护坡块石及块体稳定性13%护底块石稳定性13%浙江海塘设计标准浙江海塘设计标准为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.2.1 海堤结构型式平面布置上应使海堤堤线平顺,尽可能避开强风、波浪和水流的正面袭击,必要时堤线可布置成折线或弧线断面结构型式与水深、海岸动力因素、地基特性、建筑材料来源和施工条件有关斜坡堤、陡墙堤、混成堤为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国
10、教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.2.1 海堤斜坡堤斜坡堤最常用的断面型式,主要为梯形断面外坡比内坡平坦坡度1/m坦于1:1,坡角45外坡改成折坡,下陡上缓:节省土方,消减波浪作用平均高水位处加设平台(地基较软,波浪较强):削减波浪能量,降低地基荷载,方便施工和管理堤身一般用当地土料填筑或吹填外坡需采用人工护面,护面常用块石、混凝土块等结构型式,护面下设置碎石垫层(反滤层),防止堤身砂石被吸出内坡用草坡防护为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.2.1 海堤斜坡堤面断面型式斜坡堤面断面型式为深入学习习近平新时
11、代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.2.1 海堤优点消浪性能较好对地基沉陷变形适应性强施工简便缺点断面大,施工土方量和占地面积较大为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.2.1 海堤陡墙堤陡墙堤以往采用较多的传统断面型式外坡用块石修筑成陡墙或直墙,墙后堆填砂或砂土内坡与斜坡堤相同墙体用混凝土方块砌筑或用沉箱建造海堤坡脚抛石、抛混凝土块或修筑块石棱体:防止水流、波浪淘刷堤脚软土地基软基加固处理为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大
12、会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.2.1 海堤陡墙堤断面型式陡墙堤断面型式为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.2.1 海堤优点占地面积小工程量较小缺点墙身地基应力集中,沉陷量大堤身受到波压力较大墙前波浪底流速大,易造成墙脚被淘刷而破坏且维护难度大为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.2.1 海堤混合堤混合堤取长补短,发挥斜坡堤和陡墙的优点,采用兼有两种断面型式的混成堤外坡Case 1:下陡上斜,陡墙前增设镇压层(防止墙前地基被被挤壅高和
13、波浪淘刷)Case 2:下为较陡斜坡,上为陡墙内坡相似适用情形堤前水深较大的岸段为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.2.1 海堤混成堤断面型式混成堤断面型式为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.2.1 海堤稳定分析结构的稳定分析与验算(按技术规范要求)胸墙、斜坡、陡墙、坡脚地基沉降预估沉降引起的工程量增加和施工时堤顶超高值ms为沉降系数,浙江海塘规范取1.31.6hi为分层厚度(m)ei为相应土层的孔隙比,e1i和e2i分别为平均自重应力pi
14、和pi+zi作用下压缩稳定时的孔隙比,zi为相应土层平均附加应力局部土坡和整体地基的稳定分析条分法为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.2.1 海堤软基处理软粘土或淤泥层压缩性高、透水率差、承载力低常用措施:压载平台(镇压层加固):从坡脚向外铺设土石压载层,改善地基应力分布,防止地基滑动排水沙井:对基础打钢管或喷射高压水灌砂(钢管抽出)砂井群,有利于地基排水固结和提高强度塑料排水板:用插板机插入软土地基上部预压荷载作用下软土地基中孔隙水由塑料排水板排到上部铺垫的砂层或水平塑料排水管中,由其他地方排出,加速软基固结为深入
15、学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.2.1 海堤塑料排水板施工过程塑料排水板施工过程为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.2.1 海堤为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.2.2 护岸定义在河口、海岸地区,对原有岸坡采取砌筑加固的工程措施,用以防止波浪、水流的侵袭、淘刷,和在土压力、地下水渗透压力作用下造成的岸坡崩塌。海堤与护岸的异同相同点功能相似不同点海堤防止海水淹没护岸
16、防止岸坡坍塌结构型式斜坡式护岸护面结构与斜坡堤相似陡墙式(包括直墙式)岸壁滨海城镇或兼有系泊船只需要的岸段为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.2.2 护岸受力状况均受波浪、水流作用均受来自岸内侧地下水渗透压力的作用采取排水措施:护坡和岸壁后填筑排水滤层;护面和岸壁上布设排水口内侧面填土采用砂质土陡墙式壁岸受壁后土压力作用为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.2.2 护岸护岸结构断面护岸结构断面为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十
17、九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.3 防波堤5.3.1 防波堤的功能和分类5.3.2 防波堤的轴线布置5.3.3 防波堤(岛堤)的堤后淤积为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.3.1 防波堤的功能和分类功能防御波浪、冰棱的袭击,保证港内水域的平稳阻拦泥沙,减少港内淤积,保证港内水深堤的内侧可兼作码头,或安放系锚设备,供船舶停靠,节省投资为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.3.1 防波堤的功能和分类为深入学习习近平
18、新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.3.1 防波堤的功能和分类分类按平面布置突堤:一端与岸连接,另一端伸向海中,组成港口的口门岛堤:两端均不与岸相连,位于离岸一定距离的水域中,设有堤根,只有堤头和堤身为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.3.1 防波堤的功能和分类按断面结构分类斜波堤斜波堤一般由堤心石,护面,护底组成优点消浪功能好,波浪大部分不反射对地基承载要求不高,损坏后易修复施工容易,一般不需大型起重设备,便于就地取材缺点护面块石易被波浪冲走,需经常维修
19、,增加后期费用堤两侧不能直接作系靠船舶的码头之用适用范围水深不大,2028,地基承载能力有限的情况若作直立式:地基承载力不够若作斜坡式:材料用量太大缺点确定斜坡顶标高,要经济、技术比较论证方案稳定性,需作模型试验,增加设计费用,延长设计时间为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.3.1 防波堤的功能和分类直立堤直立堤-高底床高底床为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.3.1 防波堤的功能和分类特殊形式的防波堤特殊形式的防波堤理论和试验研究表明,波
20、浪能量大部分集中在水体表面,在表面23倍波高范围内集中了9098的能量,因此产生了适应波能这一特殊形式的防波堤透空防波堤透空防波堤优点比较经济,施工也容易缺点不能阻止泥沙进入,不能减少水流对港内水域的干扰适用条件水深较大,波浪小,无防砂要求的水库港,湖泊港等为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.3.1 防波堤的功能和分类透空式透空式箱式箱式为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.3.1 防波堤的功能和分类浮式防波堤浮式防波堤由有一定吃水的浮涵或浮
21、排和锚系组成优点不受水深、地质条件限制;易拆除,易修建,较经济缺点锚链设备复杂,可靠性差,易走锚,不能阻止泥沙进入港内,不能减少水流对港内水域的影响适用条件波陡大,水位变幅大的渔港或作临时防护 为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.3.1 防波堤的功能和分类浮式浮式为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.3.1 防波堤的功能和分类喷气式、喷水式防波堤喷气式、喷水式防波堤原理使波长变短,波陡变大,直到波浪破碎,消耗波能优点施工简单,基建投资少,安装
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