海岸工程(复习资料) 5页

海岸带的组成：潮上带，潮间带和朝下带三部分。我国海岸的类型：基岩海岸，砂砾质海岸，淤泥质海岸，红树林海岸和珊瑚礁海岸。海岸带资源分类：空间资源，物质资源和环境资源。影响海岸冲淤变化的因素分为长期作用和短期作用两类。总的有以下几种：1.海平面升降2.河流改道3.波浪作用4.沿岸流5.潮流作用6.风力搬运7.人类活动影响。海堤断面按临水面外形特点来区分，可分为斜坡式，陡墙式（包括直立式）和混合式海堤三类。挖泥法顺流挖泥，逆流挖泥，分跳挖泥，分段挖泥，分层挖泥等方法。复坡的平台高程一般在高潮位附近。斜坡式海堤的外坡分为单坡，折坡和复坡。在外坡设置消浪平台的作用：减小波浪爬高。护坡的主要作用：保护堤身填土免受风浪，潮流的冲刷，同时也防止雨水的侵蚀。浆砌块石护坡应设置变形缝和排水孔。基脚的作用主要是支撑护坡体，防止其沿堤坡面发生滑移。基脚的结构型式有埋入式，抛石棱体和桩石基脚等。埋入式用于滩面较高的情况，滩地较低时可采用抛石棱体。一般平台位置或上、下坡转折点位置最好设置在静水面附近或略高于静水面，此时平台消能效果最好。堵漏措施常有以下几种：1.粘土铺盖2.粘土截水墙3.压力灌砂4.减压井。护岸工程的分类：按平面布置和抵御波流作用的方式分为直接护岸和间接护岸；按建筑物的类型非为斜坡式，陡墙式和混合式。平顺护岸按其位置和施工条件不同分为护坡和护脚两部分。常见的护脚形式有抛石、沉辊和排沉。丁坝由坝头、坝身和坝根三部分组成。丁坝可分为透水，半透水和不透水丁坝。顺坝根据顶高程不同可分为出水顺坝和潜顺坝两种。潜顺坝（潜堤）的主要功能：1.消浪2.促淤。滩涂是不断再生的资源，它是江河入海泥沙不断沉积塑造的结果。围海工程按其所在位置不同可分为：1.顺岸滩涂型2.海湾型3.河口型转化口门线：围海工程龙口水利要素最大值等值线图中各等值线的转折点的连线。堵口程序是指龙口从起始口门（大龙口）逐步压缩（缩窄、抬高）至最后合龙截流的过程。堵口过程中压缩口门的方法有平堵、立堵和平立堵结合等三种。截流堤是在堵口段用来截断潮流的戗堤。水力稳定断面有两种形式：密集断面和扩展断面。闭气分内闭气和外闭气两种。设计水位计算方法：1.综合历时曲线法2.保证率频率法入射波能的计算：Er（反射波能）+Et（传递波能）+Ef（消散波能）=Ei（入射波能）岸坡上的破波分为：崩波型破波、卷波型破波、涌波型破波和坍波型破波。直立堤前的波态通常可分为立波和破波两大类。破波又分为远破波和近破波两类。泄水口的形式：1.溢流埝式2.泄水闸式3.管式泄水口填筑式人工岛周围护岸的结构型式可分为斜坡式和直立式两大类河口建闸的目的：1.挡潮蓄卤2.蓄淡灌溉3.抬高水位4.防风暴潮闸下防於减淤措施：1.水力冲淤法2.机船拖淤法3.纳潮冲淤法\n水力冲淤法包括：1.大潮开闸2.低高潮后开闸3.利用水头差开闸海岸带：海洋和陆地相连接的地带，具有独特的兼有海陆两种不同属性的环境特征，规定的范围是指海岸线向陆10公里的陆地以及向海至-15~-20米的浅海的狭长地带。海岸防护工程：保护海岸线免遭波浪，水流的侵蚀和防止风暴潮对滨海地区袭击的海岸工程措施，包括海堤，护岸和保滩促淤工程等。保滩促淤工程：是防止岸滩被波浪，水流淘刷，促使泥沙在海堤前滩面上落淤，从而达到保滩又保堤的目的的海岸工程措施。保滩促淤工程包括丁坝，顺坝（离岸坝），护坎等设施和植物保滩措施。人工补滩：在沿海受侵蚀岸段，采用人工填砂的方法恢复原来的沙滩或填成新的沙滩。植物保滩工程是指在低能环境的海岸防护工程中，以种植植被为主来抵御外界如潮汐波浪等动力因素的作用，使海岸提防免遭侵蚀破坏，起到工程建筑物功能的一种方法。海堤是沿海岸修建的一种挡潮防浪，防止田地被淹没的堤防，是海岸防护工程的主要设施。重现期：重现期是一个平均的概念。所谓重现期为50年一遇的潮位，并非正好50年出现一次这样的潮位。它指标是在很长的时期中，就是平均而言的50年出现一次。防浪墙：防止波浪翻越坝顶而设置在坝顶上游并与大坝防渗体相连的防水墙。作用是安全超高，防止波浪越浪，适当降低坝顶高程，减少工程量。护坡垫层：为防止堤身在波浪，渗流作用下流失，并作为护面层的基础，在护面石块与土体之间应设置垫层或过渡层。防护墙：防护墙是陡墙式海堤的主体结构，通常是重力式挡土墙。作为海堤结构的一部分起到了海堤护面的作用，同时承受来自堤身的土压力，维持堤身土体稳定。海堤地基沉降计算主要是针对软土地基进行的。计算地基沉降量的目的是为了控制沉降量不超过允许的范围，同时也是据以估算因沉降而增加的土石方量或填土的预留超高值。地基沉降量主要包括初始沉降量和固结沉降量两项。护岸是河口及海岸地区用以保护天然岸坡免受波浪，潮流侵袭，防止岸坡坍塌的工程措施。截面冲刷：修建在可冲刷地基上的堆石截流堤，若堆石空隙中的渗流流速超过底层颗粒的起动流速，就会将土粒冲出，引起堆石下沉，严重的将导致失事的现象。龙口防护：为了控制龙口水流对基床的冲刷，尤其是龙口缩窄时楔形水流及其两旁立轴漩涡对下游基床的冲刷，对软基和砂基龙口必须护底，以保证堆石截流堤的稳定。疏浚工程：应用水力或机械的方法，挖掘水下的土石方并进行输移处理的工程。基岩海岸特点：1.岸线曲折，岬湾相间，侵蚀与堆积交错多变；2.岸坡陡峭，岸滩甚窄，地形横向变化显著；3.海岸动力因素以波浪为主，在不同高度上海蚀形态发育。砂砾质海岸特点：岸线较平直，岸滩较基岩岸段为宽；堆积地貌发育，常伴有岸坝和离岸坝构成的沙坝—泻湖形态；海岸动力仍以波浪为主，松散物质既有横向运动也有沿岸的纵向运移。淤泥质海岸的特点：1.岸线平直，岸坡十分平坦，一般在1‰左右；2.潮滩发育，潮滩地貌单调，从陆向海域有明显的分带性；3.组成物质较细，中值粒径<0.06毫米，主要有粘土，粉砂质粘土，粘土质粉沙和粉沙等构成；4.潮流与波浪作用显著，常以潮流作用为主，潮滩冲淤变化频繁。海堤的堤线规划与布置的原则：1.服从海岸带统一规划和综合开发利用的需要，统筹兼顾，考虑围垦，水产养殖，防洪排涝，航运交通及船舶避风等方面的要求。2.重视环境和生态保护，避免对邻近地区产生不良影响。3.进行多方案比选，根据实际情况，综合考虑多种因素选取较好的方案。4.堤线的平面布置宜顺直，避免曲折过多，凹凸多变而导致局部波能集中。\n5.堤线位置处的涂面高程应根据筑堤的目的，开发方式，堤身安全和施工条件等多种因素来确定。斜坡式海堤的特点：优点是迎水面坡度比较缓，稳定性好，堤前反射小；堤身底宽大，地基应力分布较均匀，在海滩淤泥地基上筑堤较为有利；施工较简单，对风浪引起的堤身变形和局部破坏适应性强，便于修复。缺点是堤身断面较大，需要工程量和占地面积较多；在一定的坡度范围内，迎水坡的波浪爬高较大；在滩地高程较低的情况下，容易导致已堆筑的土方被冲失。陡墙式海堤的特点：断面地基应力比较集中，堤身沉陷量也较大而集中，所以对地基要求较高。陡墙堤的堤前波浪反射大，波浪形态为立波或不完全立波，所以波浪爬高值一般小于斜坡式海堤。堤身高程的确定：Zp=hp+Ru+△hZp:设计频率为p的堤顶高程，m；hp：频率为p的设计高潮位，m；Ru：设计波浪爬高值，m；△h：安全超高值，m。对护坡的要求：1.在波浪，水流冲刷和渗透压力作用下，护坡结构能保持稳定而不至破坏，所以护坡应有足够的厚度和重量。2.在堤内渗流作用下，堤身土不致从护坡块石的缝隙中流失，故护坡下应设置反滤层或过渡层。3.有足够的保护范围，以免坡脚或坡顶手冲刷后危及堤身安全。4.应尽可能就地取材，施工简单，便于维修，造价经济。护坡计算主要包括：1.砌石护坡厚度计算2.抛石护坡单个块体重量计算3.护面混凝土板板厚计算防护墙稳定计算：1.墙身抗倾复稳定性2.施工期间墙身有可能向陆侧绕后趾倾复的稳定性3.墙身整体沿墙底面或墙身沿各水平缝的抗滑稳定性4.防护墙沿垫层与地基接触面的抗滑稳定性5.地基稳定计算主要的圆弧滑动计算方法：1.总应力法2.固结有效应力法3.ψ=0法4.有效应力法5.复合滑动面简化计算法软土地基失稳前会出现的前兆1.沉陷急剧增加2.地基侧向变形急剧增加使坡脚隆起3.堤身出现沿轴线方向的纵向裂缝，逐渐发展成横向裂缝最后发展成呈圆弧状的滑动面4.地基中的孔隙水压力急剧增加或伴有坡脚渗水现象。分层总和法的计算步骤：1.确定沉降计算断面2.将地基分层3.求出计算点垂线上各层层面处的竖向自重应力4.求出计算点垂线上各层层面处的竖向附加应力。5按算术平均计算各层的平均自重应力。6按公式计算各层沉降量的总和Sc按地基加固原理软基处理方法可分为：1.置换砂垫层法2.镇压层法3.排水砂垫层法4.竖向排水预压固结法5.铺设土工织物法6.爆破挤淤法防渗设计的目的是保证堤基不产生渗透变形，主要包括：1.要求堤基底宽满足大于或等于规定渗径长度的要求2.要求在堤坡任一点上的土层重量大于作用于该点的渗透水压力，即不会出现“流土”现象。丁坝的布置方向：从减少坝头的冲刷，丁坝以迎向潮流速较小方向为宜，从加速坝田淤积角度出发，则丁坝迎向含沙量较高的潮流方向为宜，具体布置应根据当地潮流和含沙量等情况决定。\n龙口防护的方法：龙口两侧的进占堤头最好做成流线型，堤头边坡应尽可能放缓。口门两侧的堤头如果是陡坡或垂直边墩，则龙口楔形水流和立轴漩涡引起的冲刷是很严重的。若堤头边坡在1:5以上，或在龙口上下游用导流墙引导水流，则三维冲刷明显减少。植物保滩的特点是：1.往往不能用定量的设计理论和方法进行计算，更多的是大量的实践和判断2.需要精心管理3.对环境有一定要求，具有季节性的特点4.能改善环境、利于生态平衡5.有经济价值，可综合利用6.投资少见效快。围海的目的：1.农业围垦2.海盐业3.海水养殖业4.沿海城乡、工矿及交通、港口建设用地5.蓄淡供水。堤线布置：堤线的涂面高程和平面布置应服从海岸带的综合开发利益，同时应考虑到对邻近水域或地区的影响；为保护水资源，在沿海宜养殖贝类的滩涂上围垦时，堤线涂面高程一般仍以设在平均高潮位为宜；海堤堤线的平面布置，应使堤线顺直，转角处圆滑，尽可能避开强风和水流的正面袭击；堤线的选择也要注意排水港道的维护。堵口时间的选择：应根据当时当地的具体情况来选定，充分考率到在开始堵口前有足够的时间做好堵口所需一切准备工作。大龙口是海堤进占到由于流速增大，泥土无法进展，而不能不改用抛石堵口时的口门尺寸，因此它的尺寸是由口门水流流苏不超过底面和进占土堤堤头的抗冲流速来决定的。小龙口是指大龙口逐步压缩至最后阶段，一次连续予以堵口合拢的口门。对于（大）龙口尺寸及位置的选择分两种情况：1.围垦面积较小，可采用一个龙口或分散龙口的方法，最后在一个落潮时间段内同时进行合龙；2.围垦面积较大，采用集中口门的方法，即设一个大龙口。闭气断面形式可分为两类：1.直接在截流堤内测抛填土料2.先在截流堤内侧一定距离处抛筑一副石堤，在主、副堤之间抛填闭气土体。防波堤的功能：1.防御波浪对港域的侵袭2.对于砂质海岸可阻拦沿岸输送的泥沙进入港域3.对于淤泥质海岸可减少从口门随潮进入港域的泥沙量4.防止沿岸的强流或流冰侵入港域。防波堤的分类方法：1.按平面形式分2.按结构型式分。防波堤按平面形式分为：突堤、岛式防波堤和混合式防波堤。防波堤按结构形式分：斜坡式、直立式、混成式、透空式、浮式、压气式和水力式。直立式防波堤主要由墙身、上部结构和基床三部分构成。直立式的基床一般为抛石基床，其形式可分为明基床、暗基床或混合基床等三种。直立墙前有斜坡掩护的堤型称为混成式防波堤。水井的三种立波波压力图：1.0.135≤d/L＜0.35的浅水波区2.d/L＜0.135和H/L＜0.04的非常浅水波区3.d/L≥0.35的深水波区设计直立堤时应计算的主要项目：1.沿堤底和堤身各水平缝及齿缝的抗倾稳定性2.沿堤底和堤身各水平缝的抗滑稳定性3.沿基床底面的抗滑稳定性4.基床和地基应力5.整体稳定性6.地基沉降7.明基床的护肩块石和堤前护底块石的稳定重量斜坡式防波堤的设计过程：1.依据条件选择断面形式\n1.初拟断面尺寸2.防波堤设计计算（护面、护底、胸墙稳定性、地基沉降、地基稳定性）3.按照构造要求进行细部设计疏浚工程的目的：1.开辟新的航道港池和运河2.浚深、加宽现有航道和港池3.开挖码头、船坞、船闸及其他水工建筑物的基槽4.与开挖相结合的扩大用地面积及海滩养护等吹填工程5.在港口建筑工程中，挖去不适宜支承基础的水下地基并填以适宜物料6.在水利工程中获取混凝土或其他用途的骨料砾石和砂子以及从海底、河底挖取砂石料以修整岸壁、筑堤防洪和改良土壤。挖泥船的分类：一、机械式1.链斗2.抓斗3.铲斗二、水力式1.吸扬2.绞吸3.耙吸（自航）4.喷水挖泥船三、气动式1.气动泵挖泥船2.空气提升挖泥船综合历时曲线法步骤：1.水位分级2.列表求出在统计年限内各水位级出现的天数3.由P=（m/n）*100%求出各级水位的保证率4.绘制综合历时曲线5.根据内河通航标准规定求得设计水位。海港和潮汐河口设计水位指的是所采用的当地深度基准面上的潮位。挖槽设计的一般要求：1.设计挖槽尺度和走向应适合船舶安全航行2.挖槽稳定，水利条件较好，不易回淤或少回淤3.挖槽疏浚土方量较少，比较经济4.挖槽地段能正常安全疏浚施工抛泥区选择：1.疏浚泥土抛置后，应不致再回淤至挖槽或附近的航道2.应避免在养殖场、取水口等工农生产地区选择抛泥区，防止对环境产生污染3.抛泥区应有足够水深，使抛泥的船只只能打开泥门正常抛泥。4.自挖槽至抛泥区应有安全的航道可通5.尽量使所抛泥沙有利于维持挖槽稳定6.用边抛法抛泥，应慎重研究水流的流速流向能否将边抛的泥土带出挖槽及航道之外，尽量减少对挖槽及附近航道产生淤积。泄水口布设的一般要求：1.泄水口的位置距离围埝内排泥管出口越远越好2.泄水口应布设在排泥区的死角3.泄水口的布置要结合吹填取得泥容量、面积、几何形状等因素综合考虑4.在潮汐河港地区要综合考虑潮汐的影响疏浚工程开挖顺序：1.先浅后深2.从上游挖向下游3.交叉施工4.中间先挖与两侧先挖根据具体情况选择人工岛可按使用功能和结构类型分类，按结构类型分类可分为固定式和漂浮式两大类。固定式中最常见的就是填筑式人工岛，其他还有桩式和重力式结构。在漂浮式中则又可分为浮体式和半潜式两种。人工岛位置的选择：1.使用功能2.有利的自然环境条件3.与主要航道间的距离