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文檔簡介

1、防波堤設(shè)計(jì)與施工規(guī)范條文說明JTJ 298-98 修訂說明 遵照交通部關(guān)于“八五”期間規(guī)范工作的安排,于1991年開始對港口工程技術(shù)規(guī)范第四篇防波堤進(jìn)行修訂。有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算方面的修訂主要以國家標(biāo)準(zhǔn)港口工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)(GB5015892)為依據(jù)。 本規(guī)范的主編單位為第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院,參加單位有:中交水運(yùn)規(guī)劃設(shè)計(jì)院、交通部第一航務(wù)工程局、交通部第三航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院、交通部第四航務(wù)工程局科研所、交通部第四航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院。修訂組主要成員名單如下: 組 長:王美茹 副組長:孫毓華、盤榮亨 組 員:謝世楞、劉穎、謝善文、呂江華 黃正平、夏智清、盧永昌、黎志均 本規(guī)范在修訂過程中,調(diào)查

2、總結(jié)了近10多年來國內(nèi)港口工程的設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn),參考和引用了美國、日本和前蘇聯(lián)等國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)技術(shù),并在廣泛征求各有關(guān)設(shè)計(jì)、科研、施工和高等院校等單位意見的基礎(chǔ)上,經(jīng)編寫組反復(fù)討論和修改后,于1995年11月完成送審稿。 本規(guī)范修訂工作的分工如下: 第1章 王美茹 第2章 王美茹 第3章 王美茹 第4章 孫毓華、黎志均、謝善文、呂江華、王美茹 第5章 盤榮亨、盧永昌、劉穎、謝世榜 第6章 王美茹、夏智清 第7章 黃正平 第8章 黃正平 附 錄 謝世楞、王美茹、孫毓華 規(guī)范總校工作領(lǐng)導(dǎo)小組: 組長: 仉伯強(qiáng) 副組長:姜明寶 成員:杜廷瑞 賀錚 孫毓華 王美茹 本規(guī)范總校組: 組長:賀錚 副組

3、長:孫毓華 王美茹 成員:姜明寶 謝世楞 張樹仁 盛周偉 本規(guī)范于1996年11月通過部審,1998年4月20日發(fā)布,1999年6月1日起實(shí)施。目 次1 總則3 一般規(guī)定4 斜坡堤設(shè)計(jì) 4. 1 斜坡堤斷面尺度的確定 4. 2 斜坡堤計(jì)算 4. 3 斜坡堤構(gòu)造 4. 4 拋石潛堤設(shè)計(jì)5 正砌方塊和矩形沉箱直立堤設(shè)計(jì) 5. 1 直立堤斷面尺度的確定 5. 2 直立堤計(jì)算 5. 3 直上堤構(gòu)造6 其它型式防波堤設(shè)計(jì) 6. 1 開孔消浪沉箱直立堤 6. 2 座床式圓筒直立堤 63 樁式直立堤 6. 4 透空式防波堤7 斜坡堤施工 7. 1 砂墊層與土工織物墊層 72 堤身拋填塊石和方塊 7. 3 預(yù)

4、制和安放護(hù)面塊體 7. 4 安放塊石和砌石護(hù)面 7. 5 斜坡堤胸墻 7. 6 竣工尺度8 直立堤施工 81 基礎(chǔ)施工 82 方塊和沉箱的預(yù)制 83 方塊和沉箱的安裝 84 直立堤上部結(jié)構(gòu)85 竣工尺度1 總 則1. 0. 1 防波堤是港口工程的重要組成部分。同時也是一項(xiàng)技術(shù)上比較復(fù)雜的工程。在總結(jié)國內(nèi)外防波堤工程經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上制訂的本規(guī)范,不僅其內(nèi)容較充實(shí)和完整,且具有先進(jìn)性、科學(xué)性、實(shí)用性和指導(dǎo)作用。102 防波堤的結(jié)構(gòu)型式,除常用的斜坡式和直立式(正砌方塊、矩形沉箱)以外,還有消浪沉箱式、圓筒式、樁式及透空式等新型直立堤。對于上述新型直立堤,近年來雖已取得一些經(jīng)驗(yàn),但還處于試驗(yàn)研究階段。對于

5、由直墻和斜坡基床組成的所謂混合式堤,當(dāng)直墻高度較小,而以拋石斜坡為主體時,作為是帶胸墻的斜坡提;當(dāng)直墻高度較大時,則作為是明基床上的直立堤,因此本冊取消了“混合式”這個名詞。 根據(jù)港工技術(shù)發(fā)展和國內(nèi)使用經(jīng)驗(yàn),本冊主要對常用的斜坡堤(包括拋石潛堤)和直立堤作了具體的規(guī)定。對于新型的消浪沉箱、圓筒式、樁式和透空式則給出原則性的規(guī)定。其它承受波浪作用的類似建筑物(如護(hù)岸等)可參照使用。1. 0. 3 直立堤的計(jì)算、構(gòu)造和施工要求等與重力式碼頭有很多共同之處,為了避免重復(fù),本冊中主要針對防波堤的特點(diǎn)作出了相應(yīng)的規(guī)定。因此對于沉箱、方塊和圓筒等重力式結(jié)構(gòu)還應(yīng)按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行。3 一般規(guī)定301 防波

6、堤的軸線向港外拐折,則在凹角處將造成波浪能量的集中,該凹角處的堤身破壞最為嚴(yán)重。根據(jù)國外的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),當(dāng)外夾角大于150 時,波能集中的情況不顯著。302 防波堤的結(jié)構(gòu)選型與水深、潮差、波浪、地質(zhì)等自然條件,以及石料來源、使用要求和施工條件等都有關(guān)。對于同一地區(qū)而言,一般在水深較小處都采用斜坡式,而在水深變大后,則采用直立式可能比較經(jīng)濟(jì)合理。303 對于基床塊石的強(qiáng)度要求與重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范規(guī)范的規(guī)定相同。對于護(hù)面塊石和墊層塊石的強(qiáng)度要求,也根據(jù)其重要性和實(shí)際受力條件而分別提出兩種規(guī)定,從過去的工程情況來看,一般均能滿足。 對于堤心石,根據(jù)其重要性、受力條件以及過去有些工程中實(shí)際采用的情況

7、,規(guī)定可適當(dāng)降低要求。304 因防波堤經(jīng)常遭受波浪的作用,故本條中規(guī)定的混凝土和鋼筋混凝土構(gòu)件的混凝土強(qiáng)度等級均比重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范相應(yīng)的要求提高一級。305 防波堤結(jié)構(gòu)斷面的水力模型試驗(yàn)驗(yàn)證,是防波堤設(shè)計(jì)的重要手段之一。根據(jù)過去防波堤工程的情況來看,除了波高較小、工程量不大的工程或有類似條件下的試驗(yàn)資料時,一般均進(jìn)行模型試驗(yàn)。 根據(jù)近年來不規(guī)則波試驗(yàn)設(shè)施的發(fā)展,對較重要的建筑物應(yīng)考慮進(jìn)行不規(guī)則波試驗(yàn)驗(yàn)證。306 本條中除規(guī)定應(yīng)進(jìn)行防波堤的沉降和位移等觀測外,并建議有條件時可進(jìn)行波浪爬高和波浪力等原體觀測工作,以積累工程實(shí)際資料,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),不斷提高設(shè)計(jì)、施工水平。307 為了避免或減少防

8、坡堤的施工過程中遭受風(fēng)浪襲擊而造成損失,設(shè)計(jì)和施工均應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行復(fù)核并考慮采取必要的防風(fēng)浪措施。4 斜坡堤設(shè)計(jì)4. 1 斜坡堤斷面尺度的確定4. 1. 1 條文中推薦的前四種斷面型式主要是根據(jù)國內(nèi)采用過的各種斜坡堤型式總結(jié)出來的。 圖411(e)是本次修訂中新增加的一種型式,它是一種與常規(guī)的拋石斜坡堤斷面不同的寬肩臺式拋石斜坡堤。這種拋石堤的最大特點(diǎn)是容許堤身斷(外側(cè)部分)在波浪作用下發(fā)生變形,直至外坡形成一個動力平衡剖面。由于構(gòu)成寬肩臺的護(hù)面塊石空隙較大,因而當(dāng)波浪通過寬肩臺時,將產(chǎn)生較大的能量損失。412 斜坡堤的堤頂高程主要與它所掩護(hù)的港口水域要求的水面平穩(wěn)程度有關(guān)。我國斜坡堤的頂

9、高程一般說來是比較低的,一些老港口的防波堤頂通常高出設(shè)計(jì)高水位不到1.0m。條文中推薦的堤頂高程的數(shù)值,主要是根據(jù)對我國港口的調(diào)查,并統(tǒng)計(jì)了近年來一些新建防波堤的堤頂高程而得出來的。 根據(jù)國外試驗(yàn)資料,當(dāng)?shù)添斣谠O(shè)計(jì)高水位以上(0.60.7)H時,越浪以后堤背后的波高為(0.150.2) H。上述標(biāo)準(zhǔn)是適用于容許少量越浪的情況,當(dāng)要求基本不越浪時,則應(yīng)提高堤頂高度為在設(shè)計(jì)高水位以上不小于10H處。 對寬肩臺式拋石堤,其堤頂和港內(nèi)側(cè)部分不容許在波浪作用下變形,因而要求堤頂有足夠的高度以防止過量的越浪,條文中確定堤頂不低于設(shè)計(jì)高水位以上1.0H是根據(jù)實(shí)例統(tǒng)計(jì)而得。 胸墻頂高程根據(jù)使用要求一般按基本不

10、越浪考慮,本條所推薦的數(shù)值主要是根據(jù)對國內(nèi)一些新老防波堤設(shè)計(jì)情況的調(diào)查和統(tǒng)計(jì)及參考國外有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)而得出來的。41. 3 斜坡堤的頂寬,除滿足施工及使用要求外,還應(yīng)保證在波浪作用下堤頂?shù)姆€(wěn)定性。 為穩(wěn)定所需的堤頂寬度,主要取決于允許波浪越頂?shù)某潭?。因此,它與堤頂高程密切相關(guān)。 堤頂寬度小于設(shè)計(jì)波高的斜坡堤斷面是不穩(wěn)定的,條文推薦的數(shù)值是綜合分析國內(nèi)外實(shí)際工程資料及有關(guān)模型試驗(yàn)成果而確定的。 對采用陸上推進(jìn)法施工的斜坡提,尚應(yīng)考慮堤項(xiàng)通行機(jī)械對頂寬的要求,對設(shè)在施工水位以上的單車道寬度不宜小于5m。4. 14 一般在設(shè)計(jì)水位上、下約1.0倍設(shè)計(jì)波高范圍內(nèi)的護(hù)面塊體受波浪的作用最劇烈,因此水下拋石棱體

11、的頂面,最好設(shè)在設(shè)計(jì)低水位以下約1.0H處。棱體頂面的寬度與其高程、波高的大小、塊石的尺度等都有關(guān),結(jié)合實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)條文規(guī)定為不小于2m 。415 對于設(shè)置肩臺的斷面,肩臺寬度通常為1.5m至3.0m,故條文中規(guī)定直不小于2m。4. 1. 6 拋填方塊的斷面,透浪較大,因此堤身寬度不宜太窄,以免影響港內(nèi)平穩(wěn)。本條規(guī)定的數(shù)值主要參考有關(guān)文獻(xiàn)資料確定。417 斜坡堤在堤須設(shè)置胸墻,一般都是因?yàn)樵谑褂蒙嫌袦p少堤頂越浪程度的要求。當(dāng)胸墻前斜坡護(hù)面為塊石或單層四腳空心方塊時,根據(jù)一些工程的模型試驗(yàn)結(jié)果,若要求在設(shè)計(jì)情況下基本不越浪,則胸墻頂高程一般需在設(shè)計(jì)高水位以上約15倍設(shè)計(jì)波高處。 胸墻前斜坡護(hù)面為

12、扭工字塊體或四腳錐體時,一般適用于波高較大的情況。根據(jù)對幾個工程模型試驗(yàn)資料分析的結(jié)果,當(dāng)胸墻前人工塊體斜坡的高度較低,寬度較窄時,由于波浪在斜坡上激烈破碎等原因,作用在胸墻上的波壓力有增大的趨勢,胸墻很不容易穩(wěn)定,所以在條文中規(guī)定對此類斷面的坡頂高程木宜低于胸墻頂高程,且在墻前坡肩范圍內(nèi)宜安放兩排兩層護(hù)面塊體。4. 18 肩臺頂面高程,一般在設(shè)計(jì)高水位以上1.0m3.0m處;而肩臺寬度則根據(jù)對國內(nèi)外十一座防波堤統(tǒng)計(jì)的結(jié)果,多為2330倍設(shè)計(jì)波高,因此推薦采用2329倍設(shè)計(jì)波高值。由于波高小時,一般無需采用寬肩臺型式,另一方面若肩臺太窄又不能起到寬肩臺式的作用,因此控制最小為6.0m。41.

13、9 各種型式的斜坡堤邊坡坡度,是按國內(nèi)各工程實(shí)際采用的數(shù)值統(tǒng)計(jì)歸納而得出的。 寬肩臺斜坡堤的上、下坡坡度的規(guī)定是根據(jù)工程實(shí)例得出的。 4. 2 斜坡堤計(jì)算4. 22 按本條規(guī)定,以設(shè)計(jì)波高(對持久狀況,重視期為50年或25年,施工期為25年)及其對應(yīng)的波長確定的波浪力作為作用的標(biāo)準(zhǔn)值。 斜坡堤應(yīng)根據(jù)不同的波高和水位考慮持久組合、短暫組合和偶然組合。一般說來,設(shè)計(jì)波高總是和較高的水位同時出現(xiàn)的,因?yàn)槲覈睾4蟮牟ɡ酥饕膳_風(fēng)或寒潮所引起,而臺風(fēng)或寒潮同時也會產(chǎn)生較大的風(fēng)增水。因此設(shè)計(jì)波高與設(shè)計(jì)高水位或極端高水位組合的情況是比較合理的。 在設(shè)計(jì)低水位時,一般波高要比高水位時為小,因此規(guī)定當(dāng)有推算出

14、來的外海設(shè)計(jì)波浪時,要對設(shè)計(jì)低水位另作波浪折射分析,而得出與之相應(yīng)的設(shè)計(jì)波高。但若只有建筑物附近不分水位統(tǒng)計(jì)出來的重現(xiàn)期為50年的波浪,則只能與設(shè)計(jì)高水位采用相同的設(shè)計(jì)波高,而稍偏于安全。 由于設(shè)計(jì)波高通常是由向岸大風(fēng)所產(chǎn)生的,而極端低水位則通常是離岸大風(fēng)造成較大的風(fēng)減水所致,放兩者不能組合。 對未成型的斜坡堤進(jìn)行施工期復(fù)核作為短暫組合,其計(jì)算水位采用設(shè)計(jì)高、低水位即可,波高的重現(xiàn)期根據(jù)實(shí)際工程的調(diào)查,一般采用25年。4. 2. 3 斜坡堤頂部胸墻的穩(wěn)定計(jì)算采用以分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)的設(shè)計(jì)表達(dá)式,其分項(xiàng)系數(shù)的確定系依據(jù)對典型斷面胸墻穩(wěn)定性(抗滑和抗傾)的可靠度分析。在可靠度分析中,胸墻所受的波浪荷載(

15、水平波浪力及波浪浮托力)仍采用海港水文規(guī)范給出的計(jì)算公式,波浪要素則取自秦皇島港23年的波浪觀測資料。對波浪力的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明,波浪荷載的年極值符合極值1型分布,而由極值I型得出的50年荷載極大值分布仍為極值I型分布。對水平波浪力與波浪浮托力之間進(jìn)行的相關(guān)分析,兩者之間相關(guān)程度很高(相關(guān)系數(shù)值接近于1)。所以,對所有胸墻的可靠度分析都考慮了水平波浪力與波浪浮托力間的相關(guān)性。 根據(jù)安全系數(shù)與可靠指標(biāo)之間的關(guān)系確定目標(biāo)可靠指標(biāo)值,再根據(jù)可靠指標(biāo)與分項(xiàng)系數(shù)之間的關(guān)系確定與目標(biāo)可靠指標(biāo)相對應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)。由此可見,分項(xiàng)系數(shù)的確定基于可靠度分析,因此,以分項(xiàng)系數(shù)表達(dá)的胸墻設(shè)計(jì)表達(dá)式更合理。4. 24 條

16、文中確定護(hù)面塊體重量的公式,采用了目前國內(nèi)外常用的赫德遜(Hudson)公式。 本條給出了寬肩臺斜坡堤護(hù)面塊石重量的取值標(biāo)準(zhǔn),是根據(jù)國外有關(guān)資料得出的。但在實(shí)際工程中不一定取最小值,而可取當(dāng)?shù)啬荛_采到的大塊石。4. 2. 542. 8 本條內(nèi)容與海港水文規(guī)范中的有關(guān)條文規(guī)定是一致的。 (1)根據(jù)我國實(shí)際工程的經(jīng)驗(yàn),對不同的護(hù)面塊體和構(gòu)造型式規(guī)定了不同的容許失穩(wěn)率n。這種規(guī)定考慮了各種護(hù)面抵御波浪的能力,包括決體間的嵌固作用、損壞后的影響特點(diǎn)和修復(fù)的難易程度等。 (2)穩(wěn)定系數(shù)KD是根據(jù)國內(nèi)外有關(guān)試驗(yàn)資料和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)而確定的,其中安放塊石時KD的數(shù)值,國外試驗(yàn)時為安放兩層,根據(jù)國內(nèi)工程使用經(jīng)驗(yàn)

17、改為安放一層。4. 2. 9 當(dāng)波浪周期較長或坦波時,護(hù)面塊體重量不僅與波高有關(guān),且與波長有關(guān)。附錄C引自國外有關(guān)規(guī)范的規(guī)定。4. 210 波浪作用下砌石護(hù)面的破壞特點(diǎn)是坡面的法線方向內(nèi)外壓力差使塊石脫出失穩(wěn)。確定砌石護(hù)面的穩(wěn)定性,一般按護(hù)面層厚度控制。 (1)干砌塊石護(hù)面計(jì)算,根據(jù)近年來使用實(shí)踐,當(dāng)m較小時,計(jì)算值偏大。根據(jù)實(shí)測波浪浮托力對原公式中的系數(shù)K ma。作了修正。 (2)干砌條石護(hù)面厚度的計(jì)算公式,原方法規(guī)定適用于m0.62.0,經(jīng)計(jì)算當(dāng)m由1.5變至2.0時,砌石厚度需增大,但目前國內(nèi)外較多的研究成果與此趨勢不同,且試驗(yàn)資料中兩種不同趨勢都出現(xiàn),因此,對m的適用范圍限定為m=0.

18、81.5。42114213 水下拋石棱體的重量是綜合分析了國內(nèi)外有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)和國內(nèi)實(shí)際工程模型試驗(yàn)資料、專題試驗(yàn)研究成果,對原規(guī)范進(jìn)行了適當(dāng)調(diào)整。 外坡在設(shè)計(jì)低水位以下1.01.5倍設(shè)計(jì)波高值之間的護(hù)面塊體重量同原條文;外坡護(hù)面墊層的重量,通過近年的試驗(yàn)研究和實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)而適當(dāng)提高了。4214 當(dāng)?shù)添斣试S越浪時,越頂?shù)乃w將直接沖擊到內(nèi)坡坡肩附近的護(hù)面塊體上。如 1972年3號臺風(fēng)襲擊,有幾個防波堤均出現(xiàn)內(nèi)坡被沖壞情況,因此規(guī)定,在設(shè)計(jì)低水位以上的內(nèi)坡護(hù)面塊體重量應(yīng)與外坡護(hù)面塊體重量相同。國內(nèi)工程試驗(yàn)得出的結(jié)果與上述規(guī)定是接近的。4215 國內(nèi)外試驗(yàn)表明,當(dāng)?shù)添敿s在0.050.2倍設(shè)計(jì)波高時,

19、堤頂塊體的穩(wěn)定性最差。根據(jù)國內(nèi)外有關(guān)試驗(yàn)成果,認(rèn)為堤頂塊體重量取為外坡塊體重量的1.5倍以上為宜。4216 堤頭部分的塊體重量以增大20%30%為宜,它與國外有關(guān)資料所得的結(jié)論基本一致。關(guān)于波浪處于破碎范圍,參考有關(guān)文獻(xiàn)的規(guī)定,要求堤身和堤頭部分塊體重量均應(yīng)相應(yīng)再增加10%25%。4. 217 柵欄板的面積較大,因此在波浪作用時,不是在板的所有位置都同時出現(xiàn)最大波浪力。一般沿堤的軸線方向,力的大小只隨時間變化;而在沿斜坡的坡面方向,波浪力只在某一位置出現(xiàn)最大值,在其上下兩側(cè)則逐漸減小,所以對于同樣面積的柵欄板,長邊(沿斜坡方向)a0取得大一些,短邊(沿堤軸線方向)b0取得小一些,對板的穩(wěn)定是有

20、益的。 從柵欄板的穩(wěn)定角度看,雖然總面積大些是有益的,但從柵欄板本身結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及施工吊裝設(shè)備能力來考慮,板的平面尺度又不宜過大,因此條文中給出了a0、b0與堤前設(shè)計(jì)波高H的關(guān)系。 柵欄板護(hù)面是以其條形空隙起消浪作用的。空隙大一些,對消浪是有益的,但從板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度方面考慮,空隙率P又不宜過大。目前工程上根據(jù)強(qiáng)度計(jì)算得到的結(jié)果,P為30%40%,而試驗(yàn)中采用33%39%。由實(shí)驗(yàn)觀測得到的結(jié)果,在此范圍內(nèi)的空隙率變化,對板的穩(wěn)定及波浪爬高無明顯影響,故建議取P'=37%或P'=3339% 。 柵欄板護(hù)面是以其大面積的整體性來抵御波浪作用的,對板的穩(wěn)定性有影響的特征值有a0、b0、P&#

21、39;和厚度h,但對板的穩(wěn)定性和混凝土用量起主要作用的是h,因此取h為主要特征值。 柵欄板的厚度h的經(jīng)驗(yàn)公式是通過對板的穩(wěn)定受力分析、板塊穩(wěn)定的量綱分析以及模型試驗(yàn)資料分析得出的。 作用柵欄板上的最大波浪壓力強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的經(jīng)驗(yàn)公式是由模型試驗(yàn)得出的,它與斜坡坡度無關(guān),與設(shè)計(jì)波高有關(guān),發(fā)生在靜水位附近。42. 21 主要根據(jù)模型試驗(yàn)驗(yàn)證及實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)而得出的。4. 222 作用于斜坡提頂部胸墻上波浪力的計(jì)算方法(有塊體與無塊體掩護(hù))按海港水文規(guī)范中的方法進(jìn)行計(jì)算。有塊體掩護(hù)時,波浪力的折減是根據(jù)有關(guān)試驗(yàn)成果得出的。4. 224 關(guān)于斜坡堤軟基加固方法及其適用范圍的提法等基本上與港口工程地基規(guī)范相同

22、。 當(dāng)淤泥層厚度在3m以下時,采用拋石擠淤可取得較好的效果。 爆炸排淤填石法是一種水下處理軟基的新技術(shù),已在國內(nèi)工程中獲得成功,它具有施工簡便,經(jīng)濟(jì)效益好、施工質(zhì)量高,工期短等優(yōu)點(diǎn)。 4. 3 斜坡堤構(gòu)造431 當(dāng)?shù)绦氖捎瞄_山石或石碴等代用材料時,則應(yīng)注意防止在施工期間的波浪、水流作用下填料的散失,為此在代用材料與護(hù)面墊層間應(yīng)按反濾的原則設(shè)置足夠厚度的堤心石。432 護(hù)底的作用是防止堤前的地基土壤被沖刷,造成護(hù)面層和拋石棱體的下滑或局部坍塌,從而影響堤的穩(wěn)定性。條文中護(hù)底塊石層的厚度和寬度,以及在護(hù)底塊石層下鋪設(shè)碎石層的厚度是實(shí)際工程中一般采用的數(shù)值。 對沙質(zhì)海底,護(hù)底層的寬度和厚度是以有關(guān)

23、文獻(xiàn)的研究成果為基礎(chǔ)給出的。433 本條的規(guī)定是根據(jù)實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)而提出的。在模型試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)坡腳大塊石下的填沙被沖刷,而形成一個淘刷坑。在把坡腳前的護(hù)底塊石層伸入水下核體或護(hù)面大塊石的底面時仍有淘刷。這說明波腳大塊石下的流速可大于堤前的底流速,所以在條文中規(guī)定被腳大塊石不得直接拋于可沖刷的地基上。434 對隨機(jī)安放扭工字塊體,難以達(dá)到全部塊體保持垂直桿件在堤坡下方,但至少應(yīng)有60以上的塊體的垂直桿件在堤坡下方,這樣塊體的抗傾力矩較大,否則在波浪作用下將會有一些塊體沿坡滾動。435 混凝土護(hù)面塊體一般不需配置鋼筋,近年來由于某些港口如葡萄牙錫尼斯港42t杜洛斯塊體(即扭工字塊體)、的黎波里港188

24、t四腳錐體、DAED港48t四腳錐體接連發(fā)生斷裂破壞后,引起國內(nèi)外有關(guān)部門對人工塊體強(qiáng)度問題研究的重視。試驗(yàn)表明,空隙率大、消浪性能好的長細(xì)型混凝土塊體,特別是杜洛斯(扭工字)塊體,在各自的設(shè)計(jì)波浪作用下,塊體越大,其內(nèi)應(yīng)力就越大,因此,大塊體比小塊體更容易斷裂。根據(jù)對國內(nèi)外實(shí)際工程塊體應(yīng)用情況的綜合分析,本規(guī)范規(guī)定20t以上的扭工字塊體和40t以上的四腳錐體應(yīng)采取適當(dāng)措施,增加快體的抗拉能力,如配置鋼筋或調(diào)整腰桿粗細(xì)等。4. 36 漿砌塊石護(hù)面層的破壞,主要由于堤身的不均勻沉降,而使護(hù)面層開裂;或由于在波浪作用下護(hù)面層后水位上升,而在退波時因泄水不暢,致使護(hù)面層在水壓作用下局部掉落,并逐漸發(fā)

25、展。因此漿砌塊石護(hù)面層應(yīng)設(shè)置變形縫和排水孔。條文中提出的數(shù)值要求是總結(jié)實(shí)際工程的經(jīng)驗(yàn)得出的。437 國外一般斜坡堤的堤頭均仍為斜坡結(jié)構(gòu)。但是由于兩個斜坡堤堤頭形成的口門,其通航的有效口門寬度為兩堤頭的坡腳間的距離,而在考慮港內(nèi)波浪繞射時的口門寬度,卻為兩堤頭的堤坡在設(shè)計(jì)水位處的距離,后者顯然要大于前者。但當(dāng)采用直立式堤頭時,上述兩種口門寬度是一致的,所以對港內(nèi)水面平穩(wěn)程度而言比較有利。 國內(nèi)外工程實(shí)例以及模型試驗(yàn),均證明堤頭段內(nèi)外兩側(cè)的護(hù)面塊體的穩(wěn)定性要比堤身外坡為差,這主要因?yàn)樵竭^堤頭的波浪破碎水流將直接把護(hù)面塊體從堤坡上向外推,而不同于波浪對堤身護(hù)面塊體的作用。堤頭處理的辦法,一般采用加大

26、護(hù)面塊體的重量,或放緩坡度而使護(hù)面塊體的重量不變。堤頭段的護(hù)底塊石可比照堤身段適當(dāng)加強(qiáng)。4384310 一般在防波堤建成后,堤根部分將很快被泥沙淤淺,波浪作用將逐漸減弱。但如在巖石海岸上建堤,巖岸較陡,堤根水深較大,則有可能由于波浪在海岸上的反射,造成堤根段波能集中,此時應(yīng)考慮適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)措施。如果有專門的模型試驗(yàn)研究測出堤根段反射后的波高時,則可按實(shí)測的情況考慮加強(qiáng)。 4. 4 拋石潛堤設(shè)計(jì)4. 4. 1 通常均將潛堤后的傳遞波高系數(shù)Kt表示為參數(shù)hcH的函數(shù),hc為堤頂在計(jì)算水位以上的高度,潛堤時hc為負(fù)值。 潛堤的消浪效果取決于傳遞波高系數(shù)的大小,根據(jù)對國內(nèi)外有關(guān)規(guī)則波與不規(guī)則波模型試驗(yàn)結(jié)

27、果的分析和比較,條文推薦用不規(guī)則波的方法來確定拋石潛堤的傳遞波高系數(shù)。44. 2 根據(jù)國外不規(guī)則波對潛堤作用的模型試驗(yàn)結(jié)果,潛堤拋石護(hù)面的穩(wěn)定系數(shù)N,主要與參數(shù) (d+hc)/d 以及表示損壞程度的參數(shù)S有關(guān)。S=2表示護(hù)面開始損壞;S=5表示中等程度損壞;S=812表示嚴(yán)重?fù)p壞(露出墊層塊石,不可接受)。雖然斜坡坡度對不越浪拋石堤的護(hù)面穩(wěn)定性有很大影響,但對潛堤來說,由于波浪的打擊集中于堤頂部位,對斜坡的作用較輕,因此在穩(wěn)定計(jì)算公式中沒有有關(guān)斜坡坡度的因子,模型試驗(yàn)中的斜坡坡度為1:1.51:2.0,但認(rèn)為當(dāng)坡度為1:2.5左右時也還可適用。 當(dāng)S取為2時,即為條文中ND的表達(dá)式。5 正砌方

28、塊和矩形沉箱直立堤設(shè)計(jì)5. 1 直立堤斷面尺度的確定511 我國直立堤的墻身結(jié)構(gòu)以短形沉箱和正砌方塊結(jié)構(gòu)為最常見。削角直立堤上的水平波壓力較全直立墻時為小,且作用在斜面上的波壓,其垂直分力還對堤的穩(wěn)定有利,故其斷面比較經(jīng)濟(jì)。弧面胸墻則可減少波浪的爬高。 當(dāng)直立堤前產(chǎn)生的破碎波浪較大時,常采用在堤前堆放人工塊體的辦法以減少作用在直立堤上的巨大的破波沖擊壓力,保持直立堤的穩(wěn)定。512 我國建成較早的直立堤多為允許越浪的,其堤頂高程均較低。若按不越浪考慮時,則又很高(可達(dá)設(shè)計(jì)高水位以上1.21.5倍波高)。高出設(shè)計(jì)水位所推薦的堤頂高程數(shù)值是根據(jù)我國新、老防波堤的現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)而得出來的,尚能滿足使用的要求

29、,根據(jù)國外試驗(yàn)資料,直立堤堤頂在設(shè)計(jì)高水位以上(0.60.7) H時,越浪以后堤背后的波高約為(0.10.2) H。513 直立式防波堤其上部結(jié)構(gòu)底部高程,應(yīng)考慮施工期波浪的影響,故參照一些實(shí)際工程情況,本條文確定墻身的頂高程宜高出施工水位 0.3m0.5m。514 直立提拋石基床外肩和內(nèi)肩的寬度,根據(jù)國外有關(guān)規(guī)范規(guī)定和國內(nèi)明基床直立堤的統(tǒng)計(jì)結(jié)果給出的。 條文中墻身寬度是指“計(jì)算寬度”,也就是說若因使用上的要求而將墻身加寬,則基肩寬度一般不用作相應(yīng)的增加。 根據(jù)本條確定的外肩和內(nèi)肩寬度,尚應(yīng)核算基床的抗滑穩(wěn)定性。 關(guān)于明基床的邊坡坡度,根據(jù)統(tǒng)計(jì)國內(nèi)各堤的邊坡數(shù)值,均在本條文所推薦數(shù)值的范圍以內(nèi)

30、。515 根據(jù)經(jīng)驗(yàn),條文中對各類土地基上的拋石基床厚度的推薦值均為最小值,其值與國外有關(guān)規(guī)范的規(guī)定基本一致。 52 直立堤計(jì)算521 按照本條規(guī)定,以設(shè)計(jì)波高(對持久狀況,重現(xiàn)期為50年;施工期為510年)及其對應(yīng)的波長確定的波浪力作為作用的標(biāo)準(zhǔn)值。 在確定以下各條中有關(guān)波浪力的分項(xiàng)系數(shù)時,均采用本條規(guī)定的波浪力標(biāo)準(zhǔn)值。52. 5 本條給出直立堤抗傾穩(wěn)定性極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)表達(dá)式。根據(jù)對實(shí)際工程以及典型直立堤斷面的核算結(jié)果,可以得出持久組合抗傾計(jì)算時水平波浪力和波浪浮托力的分項(xiàng)系數(shù)p和u。為與抗滑穩(wěn)定計(jì)算時的p和u協(xié)調(diào),在條文式(5251)中又采用結(jié)構(gòu)系數(shù)d作調(diào)整。調(diào)整后d=1.25,p=1.3,

31、u=1.3。 施工期復(fù)核時,將采用與波高重現(xiàn)期為510年相應(yīng)的傾覆力矩代表值。對于短暫組合時的p和u系比照原規(guī)范中核核組合時K值的降低作相應(yīng)的調(diào)整。527 直立堤抗滑穩(wěn)定性極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)表達(dá)式。根據(jù)對實(shí)際工程以及典型直立堤斷面的核算結(jié)果,可以得出抗滑計(jì)算時水平波浪力和波浪浮托力的分項(xiàng)系數(shù)p和u分別為13和16,為與現(xiàn)有工程實(shí)例相接近,統(tǒng)一采用p=13,u=1.3。52. 8 本條分別按明、暗基床的兩種情況,給出了沿基床底面抗滑穩(wěn)定性極限狀態(tài)的設(shè)計(jì)表達(dá)式。當(dāng)沿基床底面滑動時,與沿堤底滑動時相近,因此p和u等仍可用條文中表5271中的數(shù)值。5213 地基沉降的計(jì)算,規(guī)定要考慮基底垂直附加壓力,基底

32、水平力和邊載三部分荷載的作用。鑒于水平力對沉降的影響較小,作用在直立堤上的水平力主要是波浪力,不是長期荷載,且過去設(shè)計(jì)中也均不考慮,因此本條文中規(guī)定可不考慮水平力引起的沉 降值。 5. 2. 15 附錄F關(guān)于明基床基肩和坡面決體的穩(wěn)定重量計(jì)算圖是根據(jù)加拿大的試驗(yàn)結(jié)果繪制的。穩(wěn)定系數(shù)N與d1d、dL和HL有關(guān)。該試驗(yàn)報告中認(rèn)為波陡HL的影響較小,可忽略;又認(rèn)為在水深較大的情況下,相對水深dL的影響也是次要的,但國內(nèi)一些工程試驗(yàn)的結(jié)果表明,若不考慮dL對N值的影響,有時計(jì)算結(jié)果明顯偏大,因此在附錄F的計(jì)算圖中根據(jù)原試驗(yàn)數(shù)據(jù)考慮了dL的影響。試驗(yàn)表明肩寬的變化對N值的影響不大。 實(shí)際工程中明基床護(hù)肩

33、塊石常采用安放的形式,參照斜坡提護(hù)面塊體穩(wěn)定重量的計(jì)算公式,當(dāng)失穩(wěn)率n均為0%1%時,安放與拋填塊石重量的比值W安W拋KD拋KD安=3.25.506。 國內(nèi)某些明基床護(hù)肩塊石試驗(yàn),當(dāng)d1d=0.3和0.41,H=3.0m和3.6m時,安放750kg900kg塊石處于穩(wěn)定狀態(tài),而根據(jù)附錄G計(jì)算得出安放塊石的穩(wěn)定重量為735kg1035kg,即與試驗(yàn)結(jié)果大致相符。 當(dāng)明基床的基肩和坡面上采用安放四腳空心方塊護(hù)面時,參考了一些試驗(yàn)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)其規(guī)律與塊石是一致的,只要堤在護(hù)肩塊石穩(wěn)定重量的計(jì)算公式中,把b改為混凝土的重度,并乘上當(dāng)斜坡護(hù)面塊體失穩(wěn)率n均為0O1時,拋填塊石與安放四腳空心方塊 KD的比值

34、3.2 14,即可得到明基床安放一層四腳空心方塊的穩(wěn)定重量。 當(dāng)坡度為1:1.5時,也是參照斜坡堤的計(jì)算公式,對于塊體的穩(wěn)定重量,近似乘上2.01.5=1.33的改正系數(shù)。 還應(yīng)該說明,對于直立堤前采用拋石棱體作為護(hù)腳的情況,與直立堤明基床的情況是不同的,因此不能套用附錄F的計(jì)算圖。5. 2. 16 堤前產(chǎn)生立波時,最大波浪底流速度采用淺水立波底流速度的理論公式;遠(yuǎn)破波時,采用孤立波的理論公式;近破波時,采用淺水進(jìn)行波底流速度的公式。 而堤前護(hù)底塊石的穩(wěn)定重量則根據(jù)最大波浪底流速度的大小來確定。由于目前尚找不出成熟的計(jì)算方法,因此條文中給出了經(jīng)驗(yàn)值。5217 根據(jù)國內(nèi)以往工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),直立堤護(hù)

35、底塊石層的寬度均按0.25L考慮。我國曾專門進(jìn)行過這方面的研究工作,附錄G就是試驗(yàn)的結(jié)果,設(shè)計(jì)時可參考。5. 3 直立堤構(gòu)造531 直立堤的拋石基床一般都用重錘進(jìn)行夯實(shí)處理。但有一些高基床直立堤,直立墻身部分高度較小,甚至只有一層方塊,作用在基床項(xiàng)面的壓力較小,基床沉降對墻身結(jié)構(gòu)的影響不大;另一方面由于基床部分高度較大,甚至在低水位時基床頂已露出水面,基床坡腳伸出較遠(yuǎn),也不易利用船舶進(jìn)行重錘務(wù)實(shí)。因此規(guī)定可視具體條件確定是否需要進(jìn)行夯實(shí)處理。近年我國北方逐漸推廣爆夯工藝,效果較好,故條文規(guī)定也可用爆夯方法。533 直立堤的上部結(jié)構(gòu)應(yīng)有足夠的剛度和良好的整體性,否則易被波浪所擊毀,對平方塊墻身來

36、說,還要依靠上部結(jié)構(gòu)使整個堤身斷面連成整體,因此上部結(jié)構(gòu)的剛度和整體性就更為必要了。近年來隨著起重設(shè)備能力的增大,不少工程為減小現(xiàn)澆混凝土量,常把上部結(jié)構(gòu)做成預(yù)制構(gòu)件,在這種情況下,預(yù)制構(gòu)件相互之間以及它們和墻身之間應(yīng)有可靠的連接,即成為裝配整體式。5. 3. 4 由于在砌方塊墻時不可能使得墻身中的每一塊方塊都被其上一層方塊壓住,當(dāng)方塊重量不足時,未被壓住的方塊有可能被波浪所吸出。因此條文規(guī)定了方塊的最小重量。 實(shí)踐證明空心方塊中灌混凝土,對于保證堤身的整體性而言,是一種有效的構(gòu)造措施。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn),重力式方塊結(jié)構(gòu)的層數(shù)一般不超過78層。對于防波提而言,受波浪的振動荷載的作用,層數(shù)太多更不易保持

37、整體性,故建議超過7層時,也可采用空心方塊中灌混凝土的型式。539 削角直立堤模型試驗(yàn)中,比較了削角斜面的坡角 a4O° 、35°、3O°、25° 等時的堤身抗滑穩(wěn)定性和堤前反射波高的情況,以 a=25°3O°時效果較好。5310 目前國內(nèi)直立堤沉箱間的接頭型式大都采用平接,但在波浪經(jīng)常較大的地區(qū),宜采用對頭接的型式減少縫隙間的透浪,并可增加相鄰沉箱的整體穩(wěn)定。5311 本條文所指變形縫既是溫度縫又是沉降縫。對于沉箱結(jié)構(gòu),除非為巖基且基床較薄,否則若每兩個沉箱設(shè)置一道變形縫,則兩沉箱間的上部結(jié)構(gòu)極易出現(xiàn)裂縫,因此在條文中明確一般將沉箱

38、間的垂直縫均作為變形縫。5312 堤頭處的波浪、水流均較紊亂,而且波浪對直立堤堤頭段明基床護(hù)面塊體的作用,類似于波浪對斜坡堤堤頭護(hù)面塊體的作用,即比堤身段為惡劣,因此規(guī)定堤頭段的基肩部位需加強(qiáng),明基床內(nèi)外側(cè)的邊坡需放緩,護(hù)底塊石重量也應(yīng)加大。6 其它型式防波堤設(shè)計(jì)61 開孔消浪沉箱直立堤611613 開孔沉箱為一種低反射率的新型防波提結(jié)構(gòu)。 國內(nèi)外的研究結(jié)果均表明,開孔沉箱結(jié)構(gòu)反射率的大小與沉箱內(nèi)消浪室的大?。?個或多個)、開孔面積、開孔部位、上部結(jié)構(gòu)及堤前水深和波浪要素等有關(guān)。開孔沉箱各部分的構(gòu)造,應(yīng)根據(jù)消浪目的和波浪條件確定,一般情況下,消浪室的寬度,按構(gòu)造的可能,可取寬一些,但在波浪周期

39、較大時,所需的最佳消浪室寬度往往很大,使沉箱結(jié)構(gòu)的一個前艙格難以達(dá)到此要求,因此在很多情況下,需考慮將消浪室擴(kuò)大為使沉箱的前后艙格連通,開孔范圍宜定在高水位上下一定深度內(nèi),也可一直延深到水底。 一般說開孔率小則反射率大,消浪效果差。但開孔率如大于50%時則不但影響沉箱面板結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,且消浪效果也并不會增加,國內(nèi)外工程所采用的開孔率多在20%40%左右。開孔部位至少應(yīng)保證在設(shè)計(jì)高水位上下各一倍設(shè)計(jì)波高的范圍以內(nèi)。 開孔的形狀和大小,如開圓孔、方孔、長方形孔(橫條孔或豎條孔)等,應(yīng)考慮開孔面板的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及便于施工。試驗(yàn)證明在開孔部位和開孔率相似的情況下,開孔型式對消波效果并沒有顯著的影響,反射率的差

40、值一般不大。 有關(guān)試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)消浪室的相對寬度BL=0.1250.25,開孔率在20%4O%時,消浪效果最佳,墻前反射率約為20%60%。 對于以改善泊穩(wěn)條件為主的消浪結(jié)構(gòu)(多為防波堤兼碼頭),其消浪室和結(jié)構(gòu)尺度往往較大,斷面穩(wěn)定性一般足夠。對于水深較淺、墻前波態(tài)為破碎波的情況下,采用開孔消浪結(jié)構(gòu)可使波壓力明顯降低。此外,對在有波能集中的防波堤凹角區(qū)采用開孔消浪結(jié)構(gòu)也是有利的。 開孔沉箱結(jié)構(gòu)的構(gòu)造,當(dāng)作為防波堤時,消浪室的上部可考慮設(shè)計(jì)為不設(shè)頂板的敞開型,當(dāng)作為碼頭時,通常有上部結(jié)構(gòu)且底面較低,此時其頂板應(yīng)開有足夠的泄壓孔。615 開孔消浪況箱上波浪力的公式,均是以合田良實(shí)公式為基礎(chǔ),再考

41、慮兩項(xiàng)修正而得出的,這些修正公式的問題在于其作用在外壁上的波壓力均與開孔率以及消浪室相對寬度bc/L無關(guān),因此具有較大的局限性,附錄H中給出的為南京水利科學(xué)研究院的實(shí)驗(yàn)公式,其中Ps和 Pd的公式雖也有一定的局限性,但可給出具體的適用條件。 經(jīng)與試驗(yàn)的液壓力分布圖形作比較,條文推薦公式的結(jié)果是偏于安全的。 應(yīng)當(dāng)指出,當(dāng)消浪室有頂板或有上部結(jié)構(gòu)時,消浪結(jié)構(gòu)的反射波高將增加,波壓力也將增大。如大連理工大學(xué)試驗(yàn)結(jié)果,當(dāng)開孔消浪沉箱有一定高度的上部結(jié)構(gòu)時,其波浪力約為不開孔直立堤時的60%80,比用附錄H中公式計(jì)算所得要大。62 座床式圓筒直立堤6. 2. 2 圓筒的尺寸包括:簡高、直徑和壁厚等。圓筒

42、一般由鋼筋混凝土制成。筒身為整體,當(dāng)受起重能力限制必須分節(jié)預(yù)制時,分節(jié)高度不宜太小否則簡圈縱向剛度小,容易開裂。圓筒的高度決定于建筑物的水深和地基條件。筒頂標(biāo)高宜在施工水位以上(有上部結(jié)構(gòu)時);圓筒的直徑主要根據(jù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、地基承載力和變形計(jì)算確定。目前工程上所采用的圓筒直徑最小為3m,一般8m15m,最大已達(dá)21.5m。圓筒直徑與建筑物高度之比,原蘇聯(lián)有關(guān)文獻(xiàn)資料中多采用0.70.9;圓筒的壁厚從結(jié)構(gòu)受力、耐久性、構(gòu)造和施工條件等綜合考慮,一般采用200mm400mm。當(dāng)圓筒壁厚一定時,圓筒鋼筋混凝土量與直徑無關(guān)。623 作用于圓筒墻面上波壓力的確定目前尚未提出統(tǒng)一的方法來解決,它不同于平

43、面直立墻,國內(nèi)外有關(guān)試驗(yàn)成果多表明圓筒墻面上的總液壓力要比平面直墻小,當(dāng)HL=110130時,其總波壓力約比直墻小5%15% 。為安全起見,確定作用于圓筒墻面上的波壓力可近似按平面直立墻計(jì)算,圓筒底面不考慮浮托力。 座床式圓筒結(jié)構(gòu)其穩(wěn)定性計(jì)算中與重力式結(jié)構(gòu)的木同之處在于: (1)抗滑計(jì)算中其基底的摩擦系數(shù)應(yīng)為圓筒混凝土與基床之間以及填料與基床之間摩擦系數(shù)的綜合值。當(dāng)填料為塊石時一般為0.650.70; (2)抗傾穩(wěn)定計(jì)算時,其圓筒內(nèi)部填料的重量應(yīng)扣除從簡底漏出的那部分重量。624 由于圓筒結(jié)構(gòu)本身剛度較小,可根據(jù)受力情況或施工需要,局部采取加強(qiáng)措施,如頂部加圈梁等。此外,對座落在基床項(xiàng)面上的圓

44、筒,為增加其抗傾穩(wěn)定性和減少底腳下的基床應(yīng)力,一般在圓筒底腳處增設(shè)內(nèi)、外趾。625 為減少透浪(或作圍堤時防漏土)左右相鄰圓筒之間可采用凹、凸榫槽聯(lián)接的型式或凹槽對接的型式。對于分節(jié)的圓筒,宜采用凹槽對接的型式且在對接形成的空腔內(nèi)填充碎石或灌筑鋼筋混凝土,以增加其整體穩(wěn)定性。62. 6 圓筒內(nèi)部回填材料的特性和填料的密實(shí)度,將直接影響圓筒的抗傾穩(wěn)定性。試驗(yàn)表明,當(dāng)簡內(nèi)填料密度減少時,則填料坍落拱高迅速增大,其抗傾穩(wěn)定性也隨之降低,因此,簡內(nèi)填料的夯實(shí)極為重要。 圓筒結(jié)構(gòu)的內(nèi)部填料,宜采用能自然密實(shí)的中粗砂或級配較好的天然石料,如采用石渣時應(yīng)控制其含泥量不大于10% 。對座床式圓筒底部及裝配式圓

45、筒其上、下節(jié)的接縫處應(yīng)設(shè)置倒濾層或采取其它防漏砂的措施。 63 極式直立堤631 樁式防波堤一般適用于具備打樁條件的軟土地基,由于極本身強(qiáng)度小宜在水深較淺和波浪不大的地區(qū)興建。632 單排樁直立堤所用的樁或板樁,考慮其強(qiáng)度和使用壽命,宜采用鋼管極或鋼筋混凝土管樁。管樁內(nèi)可填砂,極頂需用帽梁聯(lián)結(jié),管極之間的縫隙可用鋼筋混凝土構(gòu)件等堵縫,內(nèi)外構(gòu)件用螺栓拉緊。這種防波堤構(gòu)造簡單,施工方便,但整體性較差。 受樁的尺寸的限制,只適宜在水深較淺,波浪不大和地基較差的情況下采用,一般來說,直樁應(yīng)能獨(dú)立承擔(dān)所受的外力(有時也考慮間隔加斜樁),但如果在樁前后拋填塊石棱體,既可以保護(hù)樁前地基不被沖刷,也改善了極的

46、工作狀態(tài),使其能承受更大的波浪作用力。633 計(jì)算樁的入土深度,可將樁墻視為受水平波浪力作用的埋入土壤中的彈性地基梁,設(shè)計(jì)時可按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定執(zhí)行。 64 透空式防波堤641 樁基透空堤,首先要求有樁基結(jié)構(gòu)可行的地質(zhì)條件,有足夠厚度的軟土層可以滿足基樁的理置深度和被基承載力。根據(jù)波浪理論研究和實(shí)驗(yàn)表明,波浪的能量約90%集中在水體表層水深等于23倍波高范圍內(nèi),這樣只有在水深較大、波浪較小且以風(fēng)浪為主的短周期波的條件下,建造伸入水中一定深度的上部結(jié)構(gòu)(擋浪板),其消波效果才較顯著。64. 2 根據(jù)波能集中于水體表層的特性,在棧橋式高樁梁板上部結(jié)構(gòu)的單側(cè)或雙側(cè)設(shè)置擋浪結(jié)構(gòu),可以達(dá)到一定的消浪效果,

47、這種結(jié)構(gòu)型式目前在國內(nèi)外的工程實(shí)踐中尚不多見,南京水利科學(xué)研究院的模型試驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果表明,擋浪板有明顯的消浪效果。64. 3 在已定的自然條件和使用要求的基礎(chǔ)上,樁基透空堤的設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于求出滿足的透浪系數(shù)KT所對應(yīng)的擋浪板入水深度(t0)、堤寬(B)和其結(jié)構(gòu)型式及尺度。這種結(jié)構(gòu)的消浪效果與透浪系數(shù)見成反比,KT與波長(L)、水深(d)、堤寬(B)、擋浪板入水深度(t0)等參數(shù)有關(guān),當(dāng)dL、t0 d、BL增大時,KT就減小; 浪效果較好,反之,KT增大,消浪效果較差。 該公式為前蘇聯(lián)拉帕教授建議的經(jīng)驗(yàn)公式,其結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果較為符合。 利用上式計(jì)算外側(cè)擋板透浪系數(shù)時,用原始波要素代入,計(jì)算內(nèi)側(cè)擋浪板

48、時,波高值取用被外側(cè)擋浪板消減后的值。6. 4. 4 本條文根據(jù)深水薄板式防波堤的理論分析給出的。645 擋浪板入水深度確定以后,樁基透空堤各部位的波壓力主要是指外側(cè)擋浪板的內(nèi)外側(cè)波壓力、內(nèi)側(cè)擋浪板的內(nèi)外側(cè)波壓力以及內(nèi)外側(cè)擋浪板之間各梁、板的側(cè)向力和上托力,這些部位的液壓力目前尚未有成熟的計(jì)算公式。7 斜坡堤施工71 砂墊層與土工織物墊層713 對砂墊層施工質(zhì)量的要求。為保證砂墊層的排水效果,故規(guī)定砂墊層的厚度不得小于設(shè)計(jì)厚度、砂料的含泥量不宜大于5。714 近些年許多工程采用土工織物加筋墊處理軟土地基,取得了明顯的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,積累了大量經(jīng)驗(yàn)。目前交通部已組織編制港口工程土工織物應(yīng)用技術(shù)規(guī)程

49、(JTJT239),故規(guī)定:當(dāng)采用土工織物處理軟土地基時,應(yīng)按該規(guī)程規(guī)定執(zhí)行。72 堤身拋填塊石和方塊7. 2. 2 據(jù)調(diào)查,有的工程因拋填程序、加荷速率控制不嚴(yán)而造成質(zhì)量事故。為引起重視,故對軟土地基上的拋填做了具體規(guī)定。尤其是對設(shè)計(jì)有控制加荷速率要求的工程,更應(yīng)注意并做好沉降監(jiān)測。725 爆破排淤填石法處理軟土地基是一項(xiàng)新技術(shù)。1985年以來已在多項(xiàng)工程中成功采用。現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)爆炸法處理水下軟基技術(shù)規(guī)程中對爆破排淤填石的設(shè)計(jì)方法、施工要點(diǎn)已有明確規(guī)定,因此指出,當(dāng)采用爆炸法處理軟土地基時應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定執(zhí)行。726 條文中“堤心石暴露長度宜控制在30m50m”是根據(jù)一些工程的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)

50、規(guī)定的,其目的在于要求防波堤的堤心拋填和護(hù)面應(yīng)按“及時成型同步推進(jìn)”的原則施工,以盡量減少防波堤在施工期間的“風(fēng)損”。72. 9 對防波堤堤心石、墊層石理波和護(hù)面大塊石安放允許偏差的規(guī)定。本次修訂對原規(guī)范關(guān)于四腳空心方塊墊層石的施工方法和允許偏差進(jìn)行了修正:一是將原規(guī)范的墊層“宜用塊石鋪砌”改為“理坡”;二是將其允許偏差相應(yīng)放寬了50mm。其主要理由是塊石鋪砌墊層施工費(fèi)用高、坡面粗糙率低、透水性較差、對護(hù)面塊體穩(wěn)定不利??紤]到四腳空心方塊重量過大必然要求墊層塊石重量大而難以理坡,故本規(guī)范設(shè)計(jì)部分也相應(yīng)進(jìn)行了修改,對四腳空心方塊的重量進(jìn)行了限制,這樣墊層塊石的重量不會太大,用一般的理坡方法即可滿

51、足規(guī)范要求。7. 3 預(yù)制和安放護(hù)面塊體735 本條強(qiáng)調(diào)護(hù)面塊體應(yīng)蹬緊水下棱體,以防止護(hù)面塊體發(fā)生下滑或變形“拔縫”。施工中應(yīng)先做壓腳校體,再安護(hù)面塊體,同時要堅(jiān)持自下而上的安裝方法,才能有效地保證塊體與棱體接觸緊密。73. 7 對扭王字塊體安放的要求,從扭王字塊體應(yīng)用的實(shí)際效果看,規(guī)則安放沒有定點(diǎn)隨機(jī)安放好,正向放置沒有斜向放置好。因此本條規(guī)定扭王字訣體宜采用定點(diǎn)隨機(jī)安放。條文中“使塊體的一半桿件與墊層接觸”,是指塊體膠桿中有一個肢桿和另一肢桿端同時“著地”,在吊放中輔以人工扶位,基本就可做到。73. 8 對四腳空心塊和柵欄板安放的要求。條文中“不宜用二片石支墊”是指四腳空心塊四個腳下,不宜用二片石同時支墊其兩腳,或用二片石疊支其一腳,以保證護(hù)面塊體安放后的穩(wěn)固性。74 安放塊石和砌石護(hù)面74. 2 對立放一層塊石護(hù)面層施工質(zhì)量的要求。原規(guī)范規(guī)定坡面上不允許有垂直護(hù)面的通縫,較為嚴(yán)格并難于做到。據(jù)調(diào)查,已完成的工程中個別地方存在

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