GB51015-2014 海堤工程设计规范.pdf

GB51015-2014 海堤工程设计规范.pdf
仅供个人学习
反馈
标准编号:
文件类型:.pdf
资源大小:5.6 M
标准类别:水利标准
资源ID:325883
下载资源

标准规范下载简介

GB51015-2014 海堤工程设计规范.pdf

13.2.3根据规范及工程经验,为稳妥起见,在详查阶段,料场土

13.3.5旧海堤加固改造工程在我国海堤建设中占有较大的比

13.3.6有二线堤的海堤工程,其保护区已有二线堤保护

13.4主体工程施工设计

13.4.1、13.4.2海堤基面清理是保证堤基与堤身结合面满足抗 渗、抗滑稳定的关键施工措施。由于海堤堤基多为深厚的软土,有 时筑堤材料采用海泥黑龙江省建筑工程施工质量验收标准合订本 第四册: DB23/ 722-2017 建筑给水排水及供暖工程;DB23/ 721-2017 通风与空调工程;DB23/ 711-2017建筑电气工程,堤基、堤身沉降量较大,为此,常需放缓边 坡、加大堤身断面,清基边界应考虑这些因素。基坑开挖时,不要 扰动坑底土层,还要做好基坑排水,减少造成基坑边坡不稳定的因 索和减小维护基坑边坡稳定的费用。

织物铺垫法、放缓边坡或反压法、排水固结法、抛石挤淤法、爆炸 置换法、水泥土搅拌桩法、振冲碎石桩法等,也可采用多种方法 相结合,这些地基处理的施工工艺、施工材料应符合相关规范要 求。

13.4.5海堤堤身填筑时,水下与水上应分别对待,传统的土方力

载分层多采用0.2m~0.5m,近年来由于施工技术和施工设备的 快速发展,土方施工加载层厚有了大幅提高,平均潮位以下的土方 加载分层可达0.8m~2.0m,平均潮位以上的士方加载分层可达 0.3m~0.8m。 13.4.6根据国内一些工程的实际经验及现场试验观测结果 在淤泥或淤泥质土等软土地基中打设有竖向排水通道时,地基 的沉降速率初期较大,达到25mm/d~30mm/d,沉降速率大的 时候可达40mm/d~50mm/d。沉降速率在25mm/d~30mm/ 时,一般对建筑物的稳定没有影响,在40mm/d~50mm/d时 建筑物可能会出现一些异常反应。天津港务局及天津建筑科学 研究设计院根据在塘活新港的堆载试验研究结果,建议堆载施 工的控制指标:中心部分的地表竖向沉降速率不大于30mm/d 堆载坡脚水平位移速率不大于10mm/d。当观测值达到或超过 控制标准时,应暂停填土,间歇一定时间,甚至需采取卸载、加反 压平台等措施,施工间歇时间视地基强度的增强情况确定。这

个控制标准较高,有时难以满足,因此,实际工作中,在满足海 抗滑稳定的前提下,结合现场监测成果,在充分分析论证的基码 上制订相应的控制标准。

抗滑稳定的前提下,结合现场监测成果,在充分分析论证的基础 上制订相应的控制标准。 13.4.7调查发现,护面质量是直接关系到海能否抵御相应 设计基至超标准风暴潮的关键,因此确保护面质量有十分重要 的意义。为了保证护面质量,刚性护面结构施工应在堤身填筑 完成后,经过充分的沉降变形达到基本稳定后方可实施,否则 堤身沉降后会引起护面脱空,由此引起破坏。根据浙江省的经 验,当堤身沉降量小于8mm/月时,可认为沉降变形已基本稳 定。

13.5.1海堤龙口位置对堵口施工的难易及成败会产生很大的影 响,其选择应综合地形、地质、堵口材料运输和排水设施(如水闸、 排水涵管等)位置等因素确定。 13.5.2、13.5.3为保证龙口段的稳定,应控制龙口最大流速,考 虑到海堤地基土性和海堤工程半机械化施工、人力施工较为普遍 的实际,龙口最大流速宜控制在3m/s(粉细砂地基)、4.0m/s~ 4.5m/s(淤泥质土地基)以内,如果施工条件充许,采用适当的措 施也可适当提高控制流速。 转化口门线是水力要素最大值的等值线图(图21)。转化口 门线表示堵口过程中口门尺寸(口门宽度、底槛高程)与各水力要 素最大值的关系。 本规范推荐的龙口水力计算方法是目前普遍采用的水量平衡 法和采用转化口门线方法L参见《华东水利学院学报》(1979年第4 期)或《中国围海工程》(中国水利水电出版社,2000年11月出 版),计算原理简单,精度能满足堵口施工的要求。对于地形、地 质及水力条件复杂的1级、2级海堤工程,可采用模型试验与数值

图21某堵口工程流速最大值转化口门线 a一转化口门线:b一堵口过程线

13.5.4、13.5.5堵口应选在潮位低、潮差小、风浪小、天气暖和、 内河流量小的时段进行;不宜在台风、大潮、多雨、严寒或酷暑时段 内堵口。堵口位置选择主要考虑堵口位置的施工条件,是否易于 龙口合龙等。堵口时间的选择不限定在一年中的某个季节,但应 考虑到施工条件好,易于堵口合龙及堵口合龙后有足够的时间加 高培厚堤身,达到设计预定断面,以满足防潮(洪)要求,以11月到 次年7月这一段时间内比较适宜。具体时间选择时还应考虑以下 因素:①非龙口堤段是否达到安全度汛的挡潮标准;②龙口段水下 部分截流堤断面、反压层、护底是否达到设计要求;③排水设施及 其上下游引渠工程是否已完工,堵口材料是否准备就绪。 13.5.7截流堤下部断面可结合压载和护底统筹考虑,上部断面 应满足堵口期挡潮和施工交通等要求,其顶高程应超过施工期设 计潮位0.5m,截流堤顶宽宜取3m~7m,并满足截流施工要求。 非渗流出逸范围边坡可用1:1.3~1:1.5,渗流出逸范围内边坡 宜在1:1.5~1:2.0之间。下部断面宜采用平堵法施工,上部断 面可用平、立堵结合或立堵法施工。

13.5.7截流堤下部断面可结合压载和护底统筹考虑,

13.5.9龙口的保护既可以为选择最佳堵口时机创造条件,也可 以为龙口合拢提供有利的施工条件,对于特别重要的1级、2级海 提,龙口保护措施及范围可通过模型试验研究确定。龙口护底铺 设应遵循“先低后高”、“先近后远”和“先普遍铺再逐步加厚”的原 则。护底构造先铺0.3m~0.5m厚石渣垫层,必要时可在垫层下 铺设一层土工布,再抛块石。块石尺寸根据龙口最大流速确定。 对于1级、2级海堤工程,宜通过模型试验确定龙口保护措施和范 围。 13.5.10闭气土体在水下施工,要求稳定性好;闭气材料应选用 有适当的防渗性和抗流失性能的土料。海泥是一种良好的闭气材 料,特别是海涂中强度较高、固结较好、黏性强的块状海泥。有时 为了提高海泥的抗剪强度,加速海泥的固结,可以采用海泥加砂混 合抛投或分层抛投,有利于排水,效果较好。砂及风化砂土也是可 用的闭气材料。内闭气方式受风浪、潮(洪)影响小,且水位差较外 闭气方式易于控制,闭气土流失较少,因此,宜优先采用。在闭气 土体施工过程中,为了有利于闭气,常采用水闸控制内水位,使内 水位最高,以减小内渗压力,实际效果良好

13.6.1~13.6.4新、旧堤结合部位是堤防加固与扩建工程中最 重要的部位,现有海堤堤面的各种杂物(如树丛、草皮、废管道等) 和疏松土层如不清除,会给堤身留下隐惠,所以,清除旧堤的杂物 十分重要。旧堤加高培厚时,将堤坡挖成台阶状,再分层填筑,有 利于确保新、旧堤结合面的施工质量。旧堤加高培厚时,由于堤身 荷载增大,为避免加载过快引起海堤失稳,施工时也应监测堤基和 堤身的沉降变形。

14. 1 一般规定

14.1.1本章海堤工程管理设计主要是工程运行期管理设计

14.1.1本章海堤工程管理设计主要是工程运行期管理设计的内 容,不包括工程建设期的管理设计内容。 14.1.6对重要的二线海堤应予以保留,在一线海堤没有经过挡 水考验,二线海堤的管理应按一线海堤同样的标准进行管理

14.2.1、14.2.2海堤工程应实行统一管理并成立相应管理机构。 一般都结合行政区划分级设置管理机构。海堤应根据工程等级 规模、功能和管理任务,本着精简高效的原则,合理设置管理机构 确定岗位设置,并按照水利部和财政部联合颁发的《水利工程管理 单位定岗标准》核定管理人员编制

14.3.1~14.3.6确定海堤工程和建(构)筑物的管理范围和保护 范围的有关规定,是在保证工程安全和正常运行的前提下,本着尽 量少占耕地面积的原则,参考浙江和广东两省现行有关海堤管理 的规定,结合当前国家对保护耕地少占耕地的有关政策,经过综合 分析后提出的。 (1)《浙江省海塘工程技术规定》中对海堤工程的管理范围和 保护范围作出如下规定: ①海塘的管理范围:1级~3级海塘的管理范围为塘身临水侧 坡脚起向外延伸70m,背海侧坡脚起向外延伸30m;4级、5级海塘 的管理范围为塘身临水侧坡脚起向外延伸60m,背海侧坡脚起向

《闸工程建筑物量盖范围以外的管理范

(4)对于本规范表14.3.4中的建(构)筑物的上下游宽度,是 指建(构)筑物工程覆盖范围以外的河道上游或下游长度。

14.3.8保护核电站、剧毒化工、港口、油田等特殊工程项目的专 用海堤,应在保证海堤工程安全不受威胁的前提下,可根据需要按 照各行业的相关规定,确定工程的管理范围和保护范围。

14.4交通和通信设施

14.4.1、14.4.2防汛道路的路面宽度、路面结构、错车道或下堤 坡道、路面排水等项目的技术要求,可参照现行行业标准《公路工 程技术标准》JTG BO1 而拟定。

潮(水)位频率分析计1

A.0.4按照统计学的原理,重现期与经验频率互为倒数关系。

A,0.4按照统计学的原理,重现期与经验频率互为倒数关系。

E.0.1、E.0.2这两条主要是根据《海港水文规范》JTJ213一98 的有关成果确定的。爬高成果主要依据河海大学的有关研究试 验,经综合分析得出。 对于不规则波,主要利用河海大学莆田原体观测站的资料得 出风速系数,该系数与南京水利科学研究院室内风浪爬高试验的 结果相当符合。 关于不规则波爬高的统计分布,根据实测资料分析,采用韦伯 尔分布。室内不规则波爬高试验也表明爬高符合韦伯尔分布。从 简化出发,条文中采用了分布参数6二2.5的计算结果。 E.0.3本条主要是在原苏联规范中波浪爬高公式的基础上,参 考河海大学的研究成果而制订的

的有关成果确定的。爬高成果主要依据河海大学的有关研究试 验,经综合分析得出。 对于不规则波,主要利用河海天学莆田原体观测站的资料得 出风速系数,该系数与南京水利科学研究院室内风浪爬高试验的 结果相当符合。 关于不规则波爬高的统计分布,根据实测资料分析,采用韦伯 尔分布。室内不规则波爬高试验也表明爬高符合韦伯尔分布。从 简化出发,条文中采用了分布参数6二2.5的计算结果。 E.0.3本条主要是在原苏联规范中波浪爬高公式的基础上,参 考河海大学的研究成果而制订的。 E.0.4复合式斜坡堤的波浪爬高计算,过去国内常采用培什金 法、问金法等。本条建议的方法是基于室内规则波试验得出的,并 有一些现场资料及不规则波试验资料验证,计算比较方便,且已在 一些沿海省区制订的海堤规程中采用。条文中注明的适用条件是 根据试验参数变化范围拟定的。 本条是根据现行国家标准《堤防工程设计规范》GB50286的 有关成果制订的。 E.0.5本条是在广东省水利水电科学研究院开展的不规则波物 理模型试验成果的基础上制订的。 E.0.6根据现场观测和室内试验成果,斜向波作用的爬高一般 较正向波作用的爬高小,因此需对正向波的计算结果加以修正。 主F06的修正玄数具直 提现场盗料绘出的近年夹国

E.0.5本条是在,东省水利水电科学研究院开展的不规则波物

较正向波作用的爬高小,因此需对正向波的计算结果加以修正。 表E.0.6的修正系数是夏依坦根据现场资料给出的。近年来国 外一些不规则波试验结果表明,有时小角度来波的越浪量大于正

向来波的越浪量,因而对15°,取修正系数K。二1,即不进行斜 向修正。 E.0.7本条是根据美国Saville在1958年提出的将复式断面换 算为假想的单坡情况的方法的基础上,且浙江省水利河口研究院 继续做了部分试验结果的情况下而制订的。 E.0.9、E.0.10这两条是基于南京水利科学研究院和河海大学 的研究成果和部分现场观测资料的基础上得到的,是在规则波条 件下得到的近似计算方法,有一定的局限性。 E.0.11本条适用于堤前种植有防浪林的堤前波要素的计算。 防浪林消波系数的计算公式是根据南京水利科学研究院和河海大 学室内规则波试验而制订的,可供一般海堤设计时参考;对重要海 堤前设有防浪林的消波参数可结合模型试验确定。 E.0.12本条是基于河海大学的规则波试验成果而制订的。系 数KR的值是在平面加糙率Kp(凸起加糙面积与坡面总面积之 比)为25%,凸起高度与条石边长相等的情况下得到的试验值

F.0.1本条中斜坡堤顶越浪量的计算方法是南京水利科学研究 院通过模型试验提出的。试验采用的波谱主要为JONSWAP谱。 该方法的计算结果与大连理工大学计算方法的结果接近。 F.0.2本条是基于广东省水利水电科学研究院开展的不规则波 物理模型试验成果的基础上制订的。

G.1.1本条适用于在堤前半波长或远处破碎的波浪对海堤作用 力的计算,即远破波波浪力的计算。本条采用大连理工大学的远 破波试验公式,因为通过与国内外各种有代表性的计算方法进行 了比较,表明此法考虑的因素比较全面,能较正确地反映波陡和底 坡对波力的影响,与试验结果比较符合。 墙前为波谷时的远破波作用力计算图式,系参照日本港口设 施技术标准和国内一些试验成果给出的。 关于波浪越顶对远破波波浪力的影响,尚无可供实用的研究 成果,故在条文中未予规定。若先按不越浪时计算波压力,然后减 去越顶部分的压力,一般偏于安全。 G.1.2本条适用于堤前水深较大,波浪正向行近堤身并在堤前 发生全反射时的波浪力的计筐肌堤前为立波的波浪力计管

G.1.2本条适用于堤前水深较大,波浪正向行近堤身并在提前

G.2.2单坡上的波压力计算方法是根据原苏联国家建设委员会 在1986年颁布的《波浪、冰凌和船舶对水工建筑物的荷载与作用》 中计算规则波波压力的方法,其由试验计算求得,并通过原型实测 资料验证。可用于计算不规则波对单坡提混凝土护面上的波压 力。此公式不适用于栅栏板护面上波压力计算。 G.2.3对斜坡顶上防浪墙波浪力的计算方法,是根据近年来工 程试验的结果,并考虑到可靠性分析等要求,最终结合河海大学的 研究成果而制订的。

本节是根据现行行业标准《水利水电工程土工合成材料应用 技术规范》SL/T225有关条文内容制订的。 H.0.2用作反滤的土工织物一般是非织造型土工织物,土工织 物重量不宜小于300g/m,抗拉强度符合相应规格的企业质量控 制标准。对于织造型土工织物保土性准则可以采用以下规定: (1)黏粒含量大于10%的黏性土,在覆盖保护层块大(0.4m× 0.6m)缝隙小(如预制件)的条件下,可采用Og<10dg0。 (2)黏粒含量小于10%的砂性土,在覆盖保护层块大(0.4m× 0.6m)缝隙小(如预制件)的条件下,可采用0go≤(2~5)dg0;浪高 小于0.6m时,取大值,否则取小值。 本条中的O.表示织造土工织物的等效孔径

J.0.1砌石护坡面层设计般按厚度控制。制订本条时对国家 现行标准《海港水文规范》JTS145一2和《堤防工程设计规范》 GB50286所采用的公式进行比较,《海港水文规范》JTS145~2在 m<2时计算值一般偏大,只适用于m=1.5~3、d/H=1.5~4 和L/H=10~25的情况;而《堤防工程设计规范》GB50286采用 的培什金方法计算简便,应用范围广,故采用之。 公式中㎡为斜坡坡率,当公式用于复式断面时,取断面的平 均坡率。

1该公式一般适用于大尺寸的护面板,对小尺寸的板应计算 板自身的稳定。 2.混凝土护面板强度计算在现行国家标准《堤防工程设计 规范》GB50286中并无介绍,本条计算方法参照《水工设计手册》 第四卷土石坝所述内容,偏安全考虑,只计板上的波浪压力和板自 重,不计板下的上托力和静水压力。为方便计算,将荷载简化为阶 梯型的均布荷载,按弹性地基梁计算

J. 0. 5,J. 0. 6

JTJ298—98中第4.2节的内容制订。

(1)栅栏板结构图中,栅条断面为梯形,施工时,立模困难,表 面平整度差,不美观,应用时有将梯形断面改为矩形断面的应用实 例。上海勘测设计研究院近年成功应用多项设计,反映修改栅条

(2)推荐的预制混凝土异型块体外形较简单,个别上程需要外

K.0.1、K.0.2这两条是根据《堤防工程设计规范》GB50286中 附录 D的内容制订的。

附录L堤面排水设计计算

L.0.1堤面排水系统分为堤与起点、终点岸坡交接的周边排水, 平行于堤轴线设于特定高程处的纵向排水及垂直于堤轴线且连接 不同高程纵向排水的竖向排水。排水沟的常用断面型式通常有梯 形断面和矩形断面,一般由浆砌石或预制混凝土块砌成。竖向排 水沟的纵向坡度为堤坡坡度。

L.0.2基本公式采用《公路排水设计规范》ITG/TD33一2012第

9.1.1条的内容。水文计算要解决的问题有两类,一为确定堤丁 的设计径流量,二为确定堤坡的设计径流量。

L.0.3排水沟内水流流态假定为明渠均匀流,纵向排水沟应

缓坡,竖向排水沟及周边排水沟应属陡坡。决定排水沟平均流逆 的三大因素为纵坡、糙率、断面型式。对于选定砌筑材料的排力 沟,纵坡一般顺应堤坡,因此,排泄能力主要由断面几何性质决定 最堂采用的断面型式为矩形梯形和Ⅱ形

L.0.4由于堤面的排水沟一般为急流流态,要求一定的超高,L

防止水流溢出沟内冲蚀堤表土体

M.0.1海堤基础处理方式不同,对整体稳定分析方法的选取有 较大影响。当基础处理采用爆炸置换法时,由于原状地基土大量 被抛石所替代,土条之间作用力加强,采用简化毕肖普法更能准确 反映海堤整体稳定情况。 M.0.2、M.0.3抗滑稳定计算分有效应力法和总应力法两种。 控制土的抗剪强度的是有效应力而不是总应力。但用有效应力法 计算稳定,需计算土体中的孔隙水压力,计算复杂、难度大,因此工 程上常用的还是总应力法,即在抗剪强度试验中模拟土体的孔隙 水压力状态,并取得总应力抗剪强度指标,使用该强度指标进行稳 定计算时已考了孔隙水压力的影响。实际运用中注意强度指标 的选用要和分析方法相对应。 对于分期施工,施工历时较长,软土地基有排水设施,地基受 到堤身荷重产生部分固结时,可采用现行行业标准《滩涂治理工程 技术规范》SL389提供的有效固结应力法进行计算(图22),计算 公式如下:

F二 [Cu:L + Wr;cosa; tangui +UzozL; tangeu J+ B C Z(Wr: sind B B ( 式中:L;一一第i土条的弧长(m)); W1i、Wn:—第i土条在地基部分及堤身部分的重量(kN/m); α:一第i土条弧段中点切线与水平线的夹角(°); 6zi堤身荷载在第i土条弧段中点处的附加应力(kPa : 258·

F [Cu.L; +Wr:cosa;tangui +UozL;tangeu J+ B

图22有效固结应力法计算图

在进行海堤圆弧滑动稳定分析时,为简化计算,常采用容重替 代法来反映浮力和渗透力对抗滑稳定的影响:临海坡或背海坡较 低水位以下的土体取浮容重;浸润线以上的土体取天然容重;浸润 线与临海侧水位之间的士体,在计算滑动力矩时采用饱和容重,但 在计算抗滑力矩时用浮容重。该方法计算简便,一般情况下可满 足工程设计的要求。 M.0.4地基士完全固结情况认为是正常运行情况。对于软基 海堤完工时往往地基士尚未完成固结,因此,从海堤完工至地基士 完成固结这段时间按非常运用情况考虑。 施工期士体强度的增长计算方法有多种,如下方法可供参考。 施工期抗剪强度Ct、t或十学板强度Cu可由以下各式求得: 直剪试验:

M.0.4地基士完全固结情况认为是正常运行情况。对于

施工期土体强度的增长计算方法有多种,如下方法可供参考 施工期抗剪强度C、或十字板强度Cu可由以下各式求得: 直剪试验:

合肥市安然家园北园景观绿化工程施工组织设计方案附录 N软基处理及计算

N. 2加筋士工织物铺垫

N.3.1~N.3.7般规范中仅给出搅拌桩单桩及复合地基的承 载力计算公式,而没有给出搅拌复合体的强度参数,这给海堤的 整体稳定计算造成一定的困难。广东省海堤工程设计导则给出了 搅拌桩复合体的强度参数计算公式如下,可供参考。 (1)搅拌桩复合地基的等效强度指标可按式(14)、式(15)计算 确定:

nfeu 2tan(45+)

式中:k1一 搅拌桩桩顶土层的刚度(kN/m); k2— 搅拌桩桩身的压缩刚度(kN/m);

N.4.2排水竖井未打穿软土层时,广东省海堤工程有关规范中 提出,排水竖并处理区也是一个固结体,而不是一个完整的排水 体。固结度计算时应把竖并处理体等效为一定的排水距离。排水 距离△H可按下列公式计算:

式中: K,一 竖井处理后复合体的等效竖向渗透系数; K2一一竖井下软土的竖向渗透系数; Hi一竖井处理范围内软土层厚度(cm)。 竖井下未打穿部分软土的固结计算厚度为

龙口水力计算采用的水量平衡法是一维稳定流公式,计算原 理简单,但计算工作量较大,可借助计算机简化计算。根据国内 海工程经验,采用一维稳定流公式能满足堵口工程的计算需要参 见《华东水利学院学报》(1979年第4期)或《中国围海工程》(中国 水利水电出版社,2000年11月出版)。由于一维计算不能反映 整个流场状态和局部水力现象,建议对1级、2级海堤工程采用二 维或三维数值模拟方法进行龙口水力计算。

求出堵口过程中口门尺寸(口门宽度、底坎高程)与最大流速 的关系,然后根据实际施工条件,选择一个合适的可控制的最大流 速管道涂漆与保温施工工艺_secret,这样就可以确定一个相应口门的尺寸并由此选择堵口程序,这 种方法就称为转化口门线法,它实质上是一条控制线法[参见《华 东水利学院学报》(1979年第4期)或《中国围海工程》(中国水利 水电出版社,2000年11月出版)1。

©版权声明
相关文章