某護岸工程的單坡斜坡堤設計計算案例1.1斷面尺寸的確定 1.1.1斷面結構設計 11.1.2堤頂寬度的確定 2 21.1.4堤頂高程的確定 3 41.2護面與墊層設計 51.1.1單個塊石穩定重量 5 5 61.3護底設計 6 7 7 8 91.4.4防浪墻土壓力Eb計算 1.4.5防浪墻穩定性驗算 11.4.6防浪墻穩定性計算結果分析 1.1斷面尺寸的確定1.1.1斷面結構設計本設計依據《護岸工程設計標準》(SL435-2008)。條子泥圍圍項目二區護岸位于條子泥圍墾二期工程西南側。為提高路堤的穩定性，在路堤底部防護面的接縫處設置基槽，基槽坡度比按規范設置為1:1.0,基礎溝渠設置為2m。,可以防止路堤邊角被沖刷。護面方案備選：漿砌塊石；干砌塊石；扭王塊體；扭工塊體。分析：砂漿砌塊石效果適中，施工容易，工程造價低。干砌塊石結構也簡單，但切波效果低，扭塊和扭塊擋波效果大，可以減輕護岸本身的重量，降低整個護岸的高度。它減少了工作量，但項目成本高。鑒于條子泥南2區地基不是很好，所有海邊坡比均選擇為1:1.5,以保證路量和工程造價，內坡坡度比設置為1:1.0。最后，考慮到未來可能使用海堤，有堤防上部寬度為6m以上(不包括防浪墻)。本次設計的兩段均選用6.8m寬的路堤(含防浪墻)頂部進行結構改進。單坡路堤兩段海上坡度為1:1.5。側坡和后海側1.:2,考慮到路堤屬于后海側的耐浪單坡斜堤上波浪的爬高值.按照《海堤工程設計規范》(SL435-2008)中的公式2-1-1進行計算：通過計算得到。斷面的底高程為0.5m的斜堤其波浪爬高值為3.43底mLd部分越浪，取F=13%;K△(漿砌塊石)水深-8.80m的Zp水深-6.42m的Zp根據所設計堤身的等級以及其允許越浪的情況，選擇設計堤頂高程斷面底高程HTABq根據《海堤工程設計規范》(SL435-2008),在其背海側為有草地護坡的海堤，其所允許的越浪量是0.02m3/s●m,通過計算知，其越浪量均小于臨界值，因此圍1.1.1單個塊石穩定重量對于單個塊石穩定重量計算，按照《海堤工程設計規范》(SL435-2008)中的公式進行計算，計算過程如下：y----塊體重度，花崗石(21.0kN/m3);y----水的重度(10.25kN/m3);Kp----穩定性系數，漿砌塊石單層取值為4.0;H----設計波高，當平均波高和水深的比值<0.3時，取H?%;當比值>0.3時，取H13%;其中兩斷面比值都小于0.3,采用H?%:18#的H5%=3.02m,19#m----邊坡坡度；水深為8.8m時，計算所得單個漿砌塊石穩定重量為：水深為6.42m時，計算所得單個漿砌塊石穩定重量為：根據計算結果可得，當水深為8.8m時(即高程0.5m處)單個漿砌塊石穩定重量Q=2t,當水深為6.42m時(即高程0.6m處)Q=1.5t。1.1.2護面層厚度漿砌塊石護面層厚度按《海堤工程設計規范》(SL435-2008)中公式計算，如式中C---系數，取c=1.0;其他符號同前。則有18#處(即高程0.5m處則有19#處(即高程1.1.3墊層塊石重量和厚度堤身會在波浪沖刷和滲流作用下，出現管涌現象，導致圍堤堤面或堤身整體失穩，須在護面層下設置反濾墊層。墊層塊石重量可取護面單個塊體穩定重量的1/10～1/20,即墊層塊石的重量在18#處為0.1t0.2t,取0.15t,在19#處取為0.075t~0.15t。墊層厚度的計算公式按防波堤設計規范如下：式中n’---護面塊體層數，取n=1;C---系數，取c=1;在18#處有在18#處有,取h=1.3m。在19#處有n,取h=1.0m。1.3護底設計根據《海堤工程設計規范》(SL435-2008),堤前最大波浪底流速計算公式如H----設計波高，當平均波高與水深的比值<0.3時，取H5%;當比值>0.3時，取H13%;其中兩個斷面均是比值<0.3,因此取H5%;L----設計波長，18#設計波長為51.7m,19#設計波長為44.4m;d----堤前水深；則兩個不同斷面的最大底流速分別為4.32m/s與3.70m/s,詳細結果見下表2-3-1。斷面底高程根據《防波堤設計與施工規范》,可查到護底塊石穩定重量與堤前波浪底流速關系見下表2-3-2。結合表2-3-2,堤底高程在0.5m處Wo.5結合內插法取整為600kg,同樣的，堤底高程在0.6m處Wo.6取為400kg。1.4.1防浪胸墻的設計防浪胸墻的作用標準值包括自重荷載、波壓力荷載、土壓力荷載等。根據《海堤工程設計規范》(SL435-2008),防浪墻墻身凈高1.1m,基礎底寬1.44m,墻頂頂寬0.8m,背海側坡比為1:0.25,臨海側直立，底端的埋置深度為穩定考慮，取1.0m,整體大致呈L型，防浪墻具體斷面如圖2-4-1所示，采用混凝土砌石修筑。防浪墻的具體受力示意圖見圖2-4-2。漿砌塊石重度為23.0kN/m3,則單位長度防浪墻自重計算如下：1.4.3防浪墻上波浪力計算防浪墻上波浪力作用標準值，按《海堤工程設計規范》(SL435-2008)中給出的公式進行計算，具體的計算步驟與公式如下，計算結果見表2-4-1。(1)無因次參數ζ、ξb的計算：式中d?---胸墻前水深(m),靜水面在胸墻底面以下取負值；L----設計波長(m)。斷面底高程S因此胸墻上平均波壓力標準值，選擇公式(2)胸墻上平均波壓力計算：胸墻平均波壓力按《海堤工程設計規范》(SL435-2008)中公式進行計算。Kp----與無因次參數ζ和波坦L/H相關的平均壓力強度系數。胸墻平均波壓力在斷面高程為0.5m處為46.73(kPa),在0.6m處為36.12(kPa),具體計算結果見表2-4-2。斷面底高程(3)胸墻上波壓力的分布高度計算得到底高程0.5m處波壓力分布高度為0.63m,底高程0.6m處為0.30m。斷面底高程(4)單位長度胸墻上水平波浪力標準值P(kN/m)的計算斷面底高程(5)單位長度上胸墻底部浮托力標準值Pu計算斷面底高程1.4.4防浪墻土壓力Eb計算本次防浪墻基礎埋深為1.0m,內側地基土的主動土壓力與被動土壓力可按下式計算，乘以0.3的折減系數后作為土壓力的標準值。當P大于Eb時，取Eb計算；波壓力P小于Eb時，按Ea計算。(1)防浪墻的抗滑