本书结合港口海岸工程防浪结构物模试验的若干案例,对比了不同版本规范的差异,分析了规范公式的适用条件,从胸墙受力、施工期防护、平面布置、结构稳定性等方面进行梳理,分析失稳原因,总结出防浪结构设计中的薄弱部位,提出优化建议,为工程规划设计和施工提供参考。
随着我国加入世贸组织和临港工业的兴起,我国沿海港口吞吐量增长迅猛,在一定时期内,码头条件和吞吐能力曾经不能适应经济发展的需要。原有老港区岸线资源不足,发展空间有限,沿海各大港区逐步开辟了一大批新港区,港口建设高速发展,高等级码头及航道建设提速明显。相比之下,老港区多在掩护条件良好的海湾内,新港区大多处于水深浪大的开敞海域,面向外海,缺乏天然掩护,需要建设相当长度的防波堤、护岸等防浪结构。由于水深浪大,安全等级和设计标准的要求高,新港区的防浪结构投资也较大,超过20亿元的防波堤工程不胜枚举。
我国港工设计相关规范均明确指出,在确定防波堤掩护效果和高程时,应通过物理模型试验验证。工程建设实践中,重要工程在设计过程中,均进行了物理模型试验研究,围绕防波堤越浪、港内波高分布、码头上水和船舶系靠泊等对设计方案进行了验证与优化,为提高工程安全水平和节省投资发挥了重要作用。
工程实践中,平面布置、水深、波浪、结构形式等存在千差万别,防浪结构在每个位置的安全程度是不同的。规范是共性规律的总结,难以覆盖到每个工程的具体情况。实际工程破坏案例和多个试验案例表明,在设计过程中,仅依靠规范公式计算是十分危险的。物理模型试验可对安全风险进行识别,发现薄弱部位并在设计阶段予以优化,避免造成更大的损失。但如何选择合适的物理模型,确定合理的研究对象,目前尚没有定论。
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 研究现状
1.3 本书主要内容
第2章 设计规范相关条文规定
2.1 规范条文规定
2.2 规范的应对措施
2.3 2011版规范和1998版规范的差异
第3章 物理模型试验基本理论
3.1 相似原理
3.2 物理模型试验类别
3.3 物理模型试验的基本步骤
第4章 防浪结构薄弱部位案例一:长周期波浪作用下胸墙失稳
4.1 工程概况
4.2 试验依据条件
4.3 模型比尺与制作
4.4 断面C胸墙失稳及优化
4.5 断面c孤立胸墙失稳验证与分析
4.6 小结
第5章 防浪结构薄弱部位案例二:季风期强浪施工断面防护措施研究
5.1 工程概况
5.2 试验内容与条件
5.3 施工期防护方案
5.4 防护方案试验结果
5.5 小结
第6章 防浪结构薄弱部位案例三:港池开挖引发波能集中
6.1 工程概况
6.2 研究条件
6.3 研究方法
6.4 越浪量试验结果
6.5 波浪力试验结果
6.6 护岸上水试验结果
6.7 港池开挖引发波能集中试验总结
6.8 小结
第7章 防浪结构薄弱部位案例四:击岸破碎波造成护岸破坏
7.1 工程概况
7.2 试验条件与研究方法
7.3 浅水段护岸失稳与原因分析
7.4 直立段斜坡过渡段堤头失稳与优化措施
7.5 小结
第8章 结论与展望
8.1 结论
8.2 展望
参考文献