某护岸工程的单坡斜坡堤设计计算案例
目录
1.1断面尺寸的确定 1
1.1.1断面结构设计 1
1.1.2堤顶宽度的确定 2
1.1.3波浪爬高计算 2
1.1.4堤顶高程的确定 3
1.1.5越浪量计算 4
1.2护面与垫层设计 5
1.1.1单个块石稳定重量 5
1.1.2护面层厚度 5
1.1.3垫层块石重量和厚度 6
1.3护底设计 6
1.4防浪胸墙的设计与稳定性验算 7
1.4.1防浪胸墙的设计 7
1.4.2防浪墙自重计算 8
1.4.3防浪墙上波浪力计算 9
1.4.4防浪墙土压力Eb计算 11
1.4.5防浪墙稳定性验算 1
1.4.6防浪墙稳定性计算结果分析 12
1.1断面尺寸的确定
1.1.1断面结构设计
本设计依据《护岸工程设计标准》(SL435-2008)。条子泥围围项目二区护岸位于条子泥围垦二期工程西南侧。为提高路堤的稳定性，在路堤底部防护面的接缝处设置基槽，基槽坡度比按规范设置为1:1.0,基础沟渠设置为2m。,可以防止路堤边角被冲刷。
护面方案备选：浆砌块石；干砌块石；扭王块体；扭工块体。
分析：砂浆砌块石效果适中，施工容易，工程造价低。干砌块石结构也简单，但切波效果低，扭块和扭块挡波效果大，可以减轻护岸本身的重量，降低整个护岸的高度。它减少了工作量，但项目成本高。
结果选用：由于靠海堤岸不受波浪或流体力作用的影响，应考虑设计波高小于3m,堤岸为淤泥质平坦，无大型建筑物或人口稠密区。.其次，这个堤防的挑战是促进消沙波浪和海滩复垦。使用扭曲I块或扭曲王块的成本呈线性上升，并且不需要切割如此大的波浪的能力。但干砌块石的稳定性和波浪形效果，施工方便，达不到要求。因此，外护面结构采用单层垂直灌浆块石，不仅可以现场提取材料，而且这种方法的工程造价也不高。
鉴于条子泥南2区地基不是很好，所有海边坡比均选择为1:1.5,以保证路堤整体稳定，存在滑坡风险。可以适当减少。
堤身背面不易受波浪影响，可用干砌体作为内护坡面。此外，为了减少施工量和工程造价，内坡坡度比设置为1:1.0。最后，考虑到未来可能使用海堤，有可能出现尖峰。您可以使用后海一侧的植物来保护水面。
1.1.2堤顶宽度的确定
参照《海堤工程设计标准》(SL435-2008),考虑到工程学院地质条件较差，堤防上部宽度为6m以上(不包括防浪墙)。本次设计的两段均选用6.8m宽的路堤(含防浪墙)顶部进行结构改进。单坡路堤两段海上坡度为1:1.5。侧坡和后海侧1.:2,考虑到路堤属于后海侧的耐浪，在后海侧植草防护。
图2-1单坡围堤断面形式
1.1.3波浪爬高计算
单坡斜堤上波浪的爬高值.按照《海堤工程设计规范》(SL435-2008)中的公式2-1-1进行计算：
R%=KKyR?H?%K(2-1-1)
式中：F%----波浪爬高累计频率，不允许越浪定为2%,允许部分越浪定为13%;
RF%---累计频率为F%的波浪爬高值；
K----与护面类型和结构相关的糙率及渗透性系数；
Kv----与风速V及堤前水深d相关的经验系数；
R----不透水光滑墙上的相对爬高，即相当于K△=1.0,H=1.0m时的爬高值。
H?%-----累计频率为1%的波高；
Kr----爬高累计频率换算系数；m-----斜坡坡比；
L----波长；
d----堤前水深。
通过计算得到。断面的底高程为0.5m的斜堤其波浪爬高值为3.43底高程为0.6m的波浪爬高值为3.1m,具体数据如下表2-1-2所示。
表2-1-1波浪爬高统计表
m
L
d
K△
Kv
KF
R?
R?3
1.5
51.7
8.8
0.78
1.24
0.71
4.8314
3.43
1.5
44.4
6.42
0.78
1.26
0.71
4.4827
3.18
1.1.4堤顶高程的确定
根据《海堤工程设计规范》(SL435-2008),根据规范中的计算公式可以计算得其堤顶高程，计算如下：
Zp=Hp+Rp%+△H(2-1-2)
式中：Zp----设计频率的堤顶高程(m);
Hp----设计频率的高潮位(m);
RF%----设计波浪累积频率为F%的波浪爬高值，本次设计围堤建筑物允许部分越浪，取F=13%;
Ha----安全加高值，取0.5m。
表2-1-2堤顶高程统计表
项目
参数
取值
K△(浆砌块石)
0.78
Kv
水深-8.8m
1.24
水深-6.42m