(免費下載)JTS 154-1-2011 防波堤設(shè)計與施工規(guī)范
1 總 則
1.0.1 為統(tǒng)一防波堤工程的設(shè)計與施工技術(shù)要求,保證防波堤的安全性、適用性和耐久性,制定本規(guī)范。
1.0.2 本規(guī)范適用于港口工程中防波堤的設(shè)計與施工,其他承受波浪作用的水工建筑物可參照執(zhí)行。
1.0.3 防波堤的平面布置、設(shè)計水位、波浪條件的確定,應(yīng)按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《海港總平面設(shè)計規(guī)范》(JTJ 211)和《海港水文規(guī)范》(JTJ 213)的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。
1.0.4 防波堤的設(shè)計與施工除應(yīng)符合本規(guī)范的規(guī)定外,尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
2 術(shù) 語
2.0.1 肩臺 berm
斜坡堤坡面上的平臺,或稱戧臺。
2.0.2 護(hù)面塊體 armor block
用于斜坡堤護(hù)面的塊石或混凝土人工塊體。
2.0.3 塊體容許失穩(wěn)率 allowable ratio of instability of block
計算水位上、下各1.0倍設(shè)計波高的護(hù)面范圍內(nèi),在波浪作用下允許移動或滾落的塊體個數(shù)所占的百分率。
2.0.4 寬肩臺斜坡堤 wide-berm rubble mound breakwater
肩臺尺度較寬,在波浪作用下允許肩臺和坡面產(chǎn)生一定變形并形成動態(tài)平衡剖面的塊石護(hù)面斜坡堤。
2.0.5 正砌方塊直立堤 vertical breakwater of normal placed blocks
堤身由預(yù)制混凝土方塊逐層砌筑而成的重力式直立堤。
2.0.6 沉箱直立堤 vertical breakwater of caissons
堤身由鋼筋混凝土沉箱構(gòu)成的重力式直立堤。
2.0.7 水平混合式直立堤 horizontal composite breakwater
外側(cè)拋填與堤身高度相近的塊石或人工塊體的直立堤。
2.0.8 削角直立堤 chamfered vertical breakwater
上部結(jié)構(gòu)外側(cè)為削角斜面的直立堤。
2.0.9 開孔沉箱直立堤 vertical breakwater of perforated caissons
外壁開孔,內(nèi)設(shè)消浪室的沉箱直立堤。
2.0.10 坐床式圓筒直立堤 seated-cylinder vertical breakwater
堤身由大直徑圓筒構(gòu)成并置于拋石基床上的直立堤。
2.0.11 樁式直立堤 piled vertical breakwater
由排樁構(gòu)成的直立堤。
2.0.12 半圓型防波堤 semi-circular breakwater
堤身由半圓形拱圈和底板組成的鋼筋混凝土構(gòu)件或半圓形沉箱構(gòu)成,置于拋石基床上的防波堤。
2.0.13 透空式防波堤 open type breakwater
上部擋浪,下部透空的防波堤。
2.0.14 越浪 overtopping
防波堤頂部有成層水體越過。
2.0.15 越浪量 overtopping volume
波浪越過堤頂?shù)乃?,以每延米的平均越浪流量表示?span style="display:none">大牛工程師
3 基本規(guī)定
4 斜坡式防波堤設(shè)計
5 直立式防波堤設(shè)計
6 其他型式防波堤設(shè)計
7 斜坡式防波堤施工
8 直立式防波堤施工
9 其他型式防波堤施工
附錄A 斜向波作用的計算
A.0.1 當(dāng)波浪斜向作用于斜坡式防波堤時,護(hù)面塊體重量可按式(4.2.4-1)計算,除扭工字塊體護(hù)面外,式中的KD應(yīng)以KDβ代替,KDβ應(yīng)按下式計算:

式中 KDβ——斜向波作用時護(hù)面塊體的穩(wěn)定系數(shù);
KD——正向波作用時護(hù)面塊體的穩(wěn)定系數(shù);
h——試驗參數(shù),按表A.O.1采用;
β——波向線與斜坡堤縱軸線法線的夾角(°),適用于22.5°~67.5°。
試驗參數(shù)K 表A.0.1

A.0.2 當(dāng)破碎波斜向作用于直立式防波堤時,可對正向波計算出的波浪力進(jìn)行折減,折減系數(shù)可近似按下式計算:

式中 Kp——折減系數(shù);
β——波向線與直立堤縱軸線法線的夾角(°),適用于22.5°~90°。
附錄B 常用護(hù)面塊體形狀尺寸圖
B.0.1 四腳錐體、四腳空心方塊、扭工字塊體、扭王字塊體的形狀尺寸見圖B.0.1-1~圖B.0.1-4。




B.0.2 常用護(hù)面塊體的體積可按表B.0.2確定。
護(hù)面塊體體積 表B.0.2

附錄C 護(hù)面塊體的穩(wěn)定重量、人工塊體
C.0.1 拋填2層塊石和安放1層塊石的穩(wěn)定重量可分別按圖C.0.1-1和圖C.0.1-2確定。


C.0.2 四腳錐體的穩(wěn)定重量、塊體個數(shù)和混凝土量可分別按圖C.0.2-1、圖C.0.2-2和圖C.0.2-3確定。



C.0.3 四腳空心方塊的穩(wěn)定重量、塊體個數(shù)和混凝土量可分別按圖C.0.3-1、圖C.0.3-2和圖C.0.3-3確定。



C.0.4 扭工字塊體的穩(wěn)定重量、塊體個數(shù)和混凝土量可分別按圖C.0.4-1、圖C.0.4-2和圖C.0.4-3確定。



C.0.5 扭王字塊體的穩(wěn)定重量、塊體個數(shù)和混凝土量可分別按圖C.0.5-1、圖C.0.5-2和圖C.0.5-3確定。



附錄D 斜坡堤前的海底沖刷計算
D.0.1 在部分立波作用下,斜坡堤前沙質(zhì)海底沖刷形態(tài)可分為相對細(xì)沙型、過渡型和相對粗沙型(圖D.0.1),并應(yīng)滿足下列屬性:
(1)相對細(xì)沙型和相對粗沙型的沖刷剖面特性與立波作用下直立堤前相應(yīng)的2種沖刷形態(tài)基本相同;
(2)對過渡型的沖刷形態(tài),其沖刷谷和堆積峰的位置均偏離于部分立波的節(jié)點和腹點;
(3)對相對細(xì)沙型和過渡型的沖刷剖面,在斜坡堤坡面下將出現(xiàn)沖刷坑,采用護(hù)底塊石層加以保護(hù)。

D.0.2 斜坡堤前沙質(zhì)海底沖刷形態(tài)的判別參數(shù)可按下列公式計算:




式中 β——沖刷形態(tài)的判別參數(shù);
Vmax——立波節(jié)點處最大底流速(m/s);
Vcr——底沙的起動流速(m/s);
ω——沙粒的靜水沉降速度(m/s);
H13%——累積頻率為13%的波高(m);
L——由平均周期計算得出的波長(m);
g——重力加速度,取9.81m/s2;
d——水深(m);
△——沙粒的相對重度;
D50——沙粒的中值粒徑(m);
T——波浪的平均周期(s);
γs——沙粒的重度(kN/m3);
γ——水的重度(kN/m3)。
D.0.3 沖刷形態(tài)可作下列判定:
(1)當(dāng)β>28時,為相對細(xì)沙型;
(2)當(dāng)β<10時,為相對粗沙型;
(3)當(dāng)10≤β≤28時,為過渡型。
D.0.4 斜坡堤前部分立波第一個腹點至斜坡坡面與靜水面交點間的距離可按下式計算:

式中 ι——堤前部分立波第一個腹點至斜坡坡面與靜水面交點間的距離(m);
L——由平均周期T計算得出的波長(m);
T——波浪的平均周期(s);
α——斜坡的坡角(°);
Ru——波浪在斜坡面上的爬高(m);
g——重力加速度,取9.81m/s2。
D.0.5 當(dāng)為相對細(xì)沙型或過渡型沖刷形態(tài)時,沖刷谷的最大深度可按下列公式計算:


式中 Zmf——沖刷谷的最大深度(m);
Hmax——波腹點處的波高(m);
d——水深(m);
L——由平均周期T計算得出的波長(m);
H13%——累積頻率為13%的波高(m);
HR——反射波高(m)。
D.0.6 當(dāng)為相對粗沙型沖刷形態(tài)時,沖刷谷的最大深度Zmc可按圖D.O.6確定。

附錄E 明基床基肩和坡面塊體穩(wěn)定
E.0.1 當(dāng)明基床基肩和坡面塊體采用拋填塊石和單層四腳空心方塊時,其穩(wěn)定重量可由圖E.O.1確定。

E.0.2 深水堤基床的基肩和坡面宜采用隨機(jī)安放人工塊體的型式;塊體的重量可近似取與按圖E.0.1查得四腳空心方塊相同的重量。
E.0.3 當(dāng)明基床基肩和坡面塊體采用柵欄板時,應(yīng)符合下列規(guī)定。
E.0.3.1 柵欄板的平面形狀宜采用長方形,其長邊與短邊的比值可按下列公式計算:


式中 a0——柵欄板的長邊,沿基床斜坡方向(m);
b0——柵欄板的短邊,沿堤軸線方向(m);
H——累積頻率為5%的波高(m)。
E.0.3.2 當(dāng)明基床的邊坡不陡于1:2,柵欄板的穩(wěn)定厚度可按下式計算:

式中 h——柵欄板的穩(wěn)定厚度(m);
H——累積頻率為5%的波高(m);
γ——水的重度(kN/m3);
γb——柵欄板的重度(kN/m3);
d——堤前水深(m);
d1——基床上水深(m)。
E.0.3.3 作用于基床護(hù)面柵欄板上的波浪力,其正向波壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值可按表E.0.3確定。
柵欄板正向波壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值PM(kPa) 表E.0.3

注:γ-水的重度(kN/m3),H――累積頻率為5%的波高(m),T-波浪的平均周期(s),g-重力加速度(m/s2)。
附錄F 直立堤前的海底沖刷計算
F.0.1 立波作用下直立堤前沙質(zhì)海底沖刷形態(tài)可分為相對細(xì)沙型和相對粗沙型,并應(yīng)滿足下列屬性:
(1)相對細(xì)沙型的沖刷形態(tài),沙底在立波的節(jié)點處發(fā)生沖刷,在腹點附近發(fā)生堆積,見圖F.0.1a);
(2)相對粗沙型的沖刷形態(tài),沙底在節(jié)點與腹點的中部發(fā)生沖刷,在節(jié)點處發(fā)生堆積,見圖F.0.1 b)。

F.0.2 直立堤前沙質(zhì)海底沖刷形態(tài)的判別參數(shù)可按下列公式計算:




式中 β——沖刷形態(tài)判別參數(shù);
Vmax——立波節(jié)點處最大底流速(m/s);
Vcr——底沙的起動流速(m/s);
ω——沙粒的靜水沉降速度(m/s);
H13%——有效波高(m);
L——由平均周期T計算得出的波長(m);
g——重力加速度,取9.81m/s2;
d——堤前水深(m);
△——沙粒的相對重度;
D50——沙粒的中值粒徑(m);
T——波浪的平均周期(s);
γs——沙粒的重度(kN/m3);
γ——水的重度(kN/m3)。
F.0.3 沖刷形態(tài)可作下列判定:
(1)當(dāng)β≥16.5時,為相對細(xì)沙型;
(2)當(dāng)β<16.5時,為相對粗沙型。
F.0.4 相對細(xì)沙型的沖刷剖面可按下列公式計算:





式中 χf——沖刷剖面曲線的水平坐標(biāo)值(m),自節(jié)點量起;
L——由平均周期T計算得出的波長(m);
θ——計算角(弧度),取0~2π;
R——余擺線剖面參數(shù)(m);
Zf——沖刷剖面曲線的垂直坐標(biāo)值(m),白海底面以上Z0處量起,向上為正;
Zmf——沖刷谷的最大深度(m);
Z0——沖刷剖面參數(shù)(m);
H——有效波高(m);
d——堤前水深(m)。
F.0.5 相對粗沙型的沖刷剖面可按下列公式計算:


式中 Zc——沖刷剖面曲線的垂直坐標(biāo)值(m);由海底面量起,向上為正;
Zmc——沖刷谷的最大深度(m),可由圖F.O.5查得;
χc——沖刷剖面曲線的水平坐標(biāo)值(m),自節(jié)點量起,χc由0至1.0,χc=1.O時相
當(dāng)于水平距離為L/4一ι;
ιr——沖刷剖面參數(shù)(m);
L——計算波長(m);
Vcr——底沙的起動流速(m/s);
Vmax——立波節(jié)點處最大底流速(m/s)。

F.0.6 直立堤前護(hù)底塊石層的寬度,可根據(jù)堤前沖刷剖面由整體穩(wěn)定性驗算確定(圖F.0.6),但不應(yīng)小于5m。

附錄G 削角直立堤波壓力計算
G.0.1 作用于削角直立堤上的波壓力,可先按不削角直立堤計算波壓力分布,再取作用于削角斜面上各點的波壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值等于不削角直立堤在同一高程上的波壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(圖G.0.1)。

附錄H 矩形開孔沉箱波浪力計算
H.0.1 對開孔矩形沉箱結(jié)構(gòu),應(yīng)計算水平波浪力和垂直波浪力,水平波浪力應(yīng)包括消浪室開孔前墻上的正向水平波浪力、反向水平波浪力和消浪室后墻上的水平波浪力;垂直波浪力應(yīng)包括消浪室內(nèi)頂板、底板上的垂直波浪力和消浪沉箱底面上的波浪浮托力。本附錄的方法可用于消浪室前墻開孔率μ=20%~40%,消浪室相對寬度bc/L=0.078~0.266,相對水深d/L=0.207~0.355和d/H1%≥2.0,波浪不破碎、不越浪,低基床與暗基床工況。低基床的計算水深應(yīng)取為基床上水深。
H.0.2 在正向不規(guī)則波波峰作用時,開孔矩形沉箱上的波浪力(圖H.0.2)可按下列規(guī)定計算:

(1)作用在開孔沉箱上每延米的最大總水平波浪力及相應(yīng)的力臂值按式(H.0.2-1)~式(H.O.2-4)計算。當(dāng)s/H(1)/3≥2.1時,不考慮頂板影響:




(2)作用在開孔沉箱上每延米的最大垂向波浪力及相應(yīng)的力臂值按式(H.0.2-5)~式(H.0.2-8)計算,當(dāng)s/H(1)/3≥2.1時,不考慮頂板影響:




(3)當(dāng)計算水位上方?jīng)]有開孔或s/H(1)/3<0.5時,對式(H.0.2.6)計算的垂直力比值講行修正.修正系數(shù)按下式計算.

(4)最大垂直波浪力與最大水平波浪力的相對相位差△t/T按式(H.0.2-10)~式(H.0.2-11)計算,當(dāng)s/H(1)/3≥1.7時,不考慮頂板的影響:


(5)最大總垂直力出現(xiàn)時刻的總水平力值為最大水平力值乘以折減系數(shù),最大水平波浪力出現(xiàn)時刻的總垂直力值為最大總垂直力值乘以折減系數(shù),折減系數(shù)按式(H.0.2-12)計算,力臂值不變。

式中 P1——無頂板開孔沉箱上的最大總水平波浪力(kN/m),方向與波向一致;
P0——不開孔沉箱上的最大總水平波浪力(kN/m),方向與波向一致;按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《海港水文規(guī)范》(JTJ 213)的方法計算,波高采用H1%,波長采用平均周期對應(yīng)的波長L;
H(1)/3——即H13%,有效波高(m);
L(1)/3——有效波長(m),由有效周期Ts計算;
d——基床上水深(m);
bc——消浪室凈寬(m);
μ——開孔率,為開孔面積除以開孔部分上下沿之間的全部面積;
P2——有頂板開孔沉箱上的最大總水平波浪力(kN/m),方向與波向一致;
s——頂板底面離計算水位高度(m);
ι1——無頂板開孔沉箱上的總水平波浪力對沉箱底的力臂(m);
ι0——不開孔沉箱上的總水平波浪力對沉箱底的力臂(m);
ι2——有頂板開孔沉箱上的總水平波浪力對沉箱底的力臂(m);
Pv1——無頂板開孔沉箱上的最大總垂直波浪力(kN/m),方向向上;
Pv0——不開孔沉箱上的最大總垂直波浪力(kN/m),方向向上,按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《海港水文規(guī)范》(JTJ 213)的方法計算,波高采用H1%,波長采用平均周期對應(yīng)的波長L;
Pv2——有頂板開孔沉箱上的最大總垂直波浪力(kN/m),方向向上;
ιv1——無頂板開孔沉箱上的總垂直波浪力對沉箱后踵的力臂(m);
ιv0——不開孔沉箱上的總垂直波浪力對沉箱后踵的力臂(m);
ιv2——有頂板開孔沉箱上的總垂直波浪力對沉箱后踵的力臂(m);
α——修正系數(shù)。
△t1——無頂板開孔沉箱最大垂直波浪力與出現(xiàn)最大水平波浪力的相位差(s);
△t2——有頂板開孔沉箱最大垂直波浪力與出現(xiàn)最大水平波浪力的相位差(s);
β1——折減系數(shù);
△t——開孔沉箱最大垂直波浪力與出現(xiàn)最大水平波浪力的相位差(s),無頂板情況取△t,有頂板時情況取△t2;
Ts——有效波周期(s)。
H.0.3 正向不規(guī)則波波谷作用時,開孔矩形沉箱結(jié)構(gòu)上的波浪力(圖H.O.3)可按下列規(guī)定計算:

(1)作用在開孔沉箱上每延米最大總水平波浪力及相應(yīng)的力臂值按式(H.0.3-1)~式(H.0.3-4)計算,當(dāng)s/H(1)/3≥2.1時,不考慮頂板影響:




(2)作用在開孔沉箱上每延米的最大總垂向波浪力及相應(yīng)力臂值按式(H.0.3-5)~式(H.0.3-7)計算,當(dāng)s/H(1)/3≥2.1時,不考慮頂板影響;無頂板開孔沉箱上的總垂直波浪力對沉箱前趾的力臂與不開孔沉箱上的總垂直波浪力對沉箱前趾的力臂的比值參照式(H.0.2-7)計算:



(3)最大垂直波浪力與最大水平波浪力的相對相位差△t/Ts按式(H.0.3-8)~式(H.0.3-9)計算,當(dāng)s/H(1)/3≥1.7時,不考慮頂板的影響:


(4)最大水平波浪力出現(xiàn)時刻的總垂直力值應(yīng)為最大總垂直力值乘以折減系數(shù),折減系數(shù)按式(H.0.3-10)計算,力臂值不變。

式中 P1——無頂板開孔沉箱上的最大總水平波浪力(kN/m),方向與波向相反;
P0——不開孔沉箱上的最大總水平波浪力(kN/m),方向與波向相反;按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《海港水文規(guī)范》(JTJ 213)的方法計算,波高采用H1%,波長采用平均周期對應(yīng)的波長L;
H(1)/3——即H13%,有效波高(m);
L(1)/3——有效波長(m),由有效周期Ts計算;
d——基床上水深(m);
bc——消浪室凈寬(m);
μ——開孔率,為開孔面積除以開孔部分上下沿之間的全部面積;
P2——有頂板開孔沉箱上的最大總水平波浪力(kN/m),方向與波向相反;
s——頂板底面離計算水位高度(m);
ι1——無頂板開孔沉箱上的總水平波浪力對沉箱底的力臂(m);
ι0——不開孔沉箱上的總水平波浪力對沉箱底的力臂(m);
ι2——有頂板開孔沉箱上的總水平波浪力對沉箱底的力臂(m);
Pv1——無頂板開孔沉箱上的最大總垂直波浪力(kN/m),方向向下;
Pv0——不開孔沉箱上的最大總垂直波浪力(kN/m),方向向下,按現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《海港水文規(guī)范》(JTJ 213)的方法計算,波高采用H1%,波長采用平均周期對應(yīng)的波長L;
Pv2——有頂板開孔沉箱上的最大總垂直波浪力(kN/m),方向向下;
ιv1——無頂板開孔沉箱上的總垂直波浪力對沉箱前趾的力臂(m);
ιv2——有頂板開孔沉箱上的總垂直波浪力對沉箱前趾的力臂(m);
△t1——無頂板開孔沉箱最大垂直波浪力與出現(xiàn)最大水平波浪力的相位差(s);
Ts——有效波周期(s)。
△t2——有頂板開孔沉箱最大垂直波浪力與出現(xiàn)最大水平波浪力的相位差(s);
β2——折減系數(shù);
△t——開孔沉箱最大垂直波浪力與出現(xiàn)最大水平波浪力的相位差(s),無頂板情況取△t1,有頂板時情況取△t2。
H.0.4 正向不規(guī)則波波峰作用時,開孔矩形沉箱結(jié)構(gòu)上的波壓力(圖H.0.4)可按下列規(guī)定計算:
(1)在計算水位以下,消浪室前墻分為計算水位附近、中部及底部三個區(qū),壓差分別按式(H.0.4-1)~式(H.0.4-3)計算:




(2)在計算水位以下,消浪室后墻分為計算水位附近、中部和底部三個區(qū),壓強(qiáng)分別按式(H.0.4-4)一式(H.0.4-6)計算:



式中 △ps——計算水位附近,作用于消浪室前墻外側(cè)與內(nèi)側(cè)的壓強(qiáng)之差(kPa/m),方向與波向一致;
γ——水的重度(KN/m3);
H(1)/3——即H13%,有效波高(m);
s——頂板底面離計算水位高度(m);
d——基床上水深(m);
L(1)/3——有效波長(m),由有效周期Ts計算;
μ——開孔率,為開孔面積除以開孔部分上下沿之間的全部面積;
△p——消浪室前墻的開孔孔口下沿,作用于開孔外側(cè)與內(nèi)側(cè)壓強(qiáng)之差(kPa/m),方向與波向一致;
bc——消浪室凈寬(m);
△pd——作用于消浪室前墻底部的外側(cè)與內(nèi)側(cè)壓強(qiáng)之差(kPa/m),方向與波向一致;
Ps——計算水位附近,作用于消浪室后墻的壓強(qiáng)(kPa/m),方向與波向一致;
p——作用于消浪室后墻上對應(yīng)于消浪室前墻中部位置的壓強(qiáng)(kPa/m),方向與波向一致;
pd——消浪室后墻底部的壓強(qiáng)(kPa/m),方向與波向一致;
(3)消浪室底板下側(cè)的浮托力與上側(cè)的滲透波浪力之間的壓差按式(H.0.4-3)計算,方向向上;
(4)當(dāng)計算水位上方?jīng)]有開孔或s/H(1)/3<1.5時,有頂板開孔沉箱的頂板壓強(qiáng)按式(H.O.4-4)計算。H.O.5 在正向不規(guī)則波波谷作用時,開孔矩形沉箱結(jié)構(gòu)上的波壓力(圖H.0.5)可按下列規(guī)定計算:

(1)在計算水位以下,消浪室前墻分為計算水位附近、中部及底部三個區(qū),墻外側(cè)與內(nèi)側(cè)的壓差分別按式(H.0.5-1)~式(H.0.5-3)計算:




(2)在計算水位以下,消浪室后墻分為計算水位附近、中部和底部三個區(qū),壓強(qiáng)分別按式(H.0.5-4)~式(H.0.5-6)計算:



(3)消浪室底板下側(cè)的浮托力與上側(cè)滲透波浪力之問的壓差按下式計算:

式中 △ps——計算水位附近,作用于消浪室前墻外側(cè)與內(nèi)側(cè)的壓強(qiáng)之差(kPa/m),方向與波向相反;
γ——水的重度(KN/m3);
H(1)/3——有效波高(m),即H13%;
s——頂板底面離計算水位高度(m);
bc——消浪室凈寬(m);
L(1)/3——有效波長(m),由有效波周期Ts計算;
μ——開孔率,為開孔面積除以開孑L部分上下沿之間的全部面積;
△p——消浪室前墻的開孔孔口下沿,作用于消浪室前墻外側(cè)與內(nèi)側(cè)壓強(qiáng)之差(kPa/m),方向與波向相反;
d——基床上水深(m);
△pd——作用于消浪室前墻底部的外側(cè)與內(nèi)側(cè)壓強(qiáng)之差(kPa/m),方向與波向相反;
ps——計算水位附近,作用于消浪室后墻的壓強(qiáng)(kPa/m),方向與波向相反;
p——作用于消浪室后墻上對應(yīng)于消浪室前墻中部位置的壓強(qiáng)(kPa/m),方向與波向相反;
pd——消浪室后墻底部的壓強(qiáng)(kPa/m),方向與波向相反;
△p1——消浪室底板下側(cè)的浮托力與上側(cè)的滲透波浪力之間的壓差(kPa/m),方向向下。H.O.6 開孔矩形沉箱前波浪的反射率可按式(H.0.6-1)和式(H.O.6-2)計算,當(dāng)s/H(1)/3≥1.7時,不考慮頂板影響。


式中 Kr1——無頂板開孔沉箱前的波浪反射系數(shù);
bc——消浪室凈寬(m);
L(1)/3——有效波長(m),由有效波周期Ts計算;
d——基床上水深(m);
μ——開孔率,為開孔面積除以開孔部分上下沿之間的全部面積;
Kr2——有頂板開孔沉箱前的波浪反射系數(shù);
s——頂板底面離計算水位高度(m)。
附錄J 半圓型防波堤波壓力計算
J.0.1 當(dāng)半圓型防波堤的堤頂高程高于計算水位0.7倍設(shè)計波高時,波峰作用下的波浪力可按下列規(guī)定確定。
J.0.1.1 波浪力強(qiáng)度可采用先按與半圓型堤相同水深、相同基床高度和相同堤頂高程的直立堤計算,再進(jìn)行相位修正和角度修正的方法按下列步驟確定:
(1)波峰作用時,直立堤上的波壓力分布圖形如圖J.0.1所示,其中計算水位以上的高度、計算水位處的波壓力強(qiáng)度以及直立墻底面處的波壓力強(qiáng)度按下列公式計算:






a)直立墻波壓.b)相位修正后波壓;c)角度修正后波壓
(2)波峰作用于半圓型堤面上的波壓力強(qiáng)度,按下列公式進(jìn)行相位修正:




(3)波峰作用于半圓型堤面上各點的波壓力強(qiáng)度,其方向垂直于堤面,按下式進(jìn)行角度修正:

式中 η——計算水位以上的高度(m);
H——設(shè)計波高(m);
ps——計算水位處的波壓力強(qiáng)度(kPa);
pb——直立墻底面處的波壓力強(qiáng)度(kPa);
pu——直立墻底面海側(cè)的波浪浮托力強(qiáng)度(kPa);
αs、αb——計算系數(shù);
d——堤前水深(m);
L——設(shè)計波長(m);
d1——基床上水深(m);
η′——半圓型堤上的波壓力圖形零點在計算水位以上的高度(m);
P′s——半圓型堤上的計算水位處的波壓力強(qiáng)度(kPa);
p′b——半圓形構(gòu)件底面處的波壓力強(qiáng)度(kPa);
λp——相位修正系數(shù);
△ι——半圓型堤面上的p′s與p′b作用點問的水平距離(m);
θ——波壓作用點的圓心角(°);
p(θ)——經(jīng)角度修正后的堤面波壓力強(qiáng)度(kPa),即半圓型防波堤上的波壓力強(qiáng)度;
p(Z)′——經(jīng)相位修正后z點的波壓力強(qiáng)度(kPa),Z為自半圓形構(gòu)件底面起算的垂直高度,由p’s和p’b經(jīng)內(nèi)插求得。
J.0.1.2 作用于半圓型堤上總的水平波浪力和垂直波浪力可由半圓型堤面上各點波壓力強(qiáng)度分解的水平波壓力強(qiáng)度和豎向波壓力強(qiáng)度分別求得。
J.0.1.3 半圓形構(gòu)件底板泄壓孔的開孔率小于10%時,作用于半圓形構(gòu)件底板上的波浪浮托力強(qiáng)度,可按式(J.0.1-11)計算;作用于半圓形構(gòu)件底板上的波浪浮托力可按式(J.0.1-12)計算。當(dāng)開孔率等于或大于10%時,作用于底板上的波浪浮托壓力強(qiáng)度可忽略不計。


式中p’u——半圓形構(gòu)件底面外邊緣的波浪浮托力強(qiáng)度(kPa);
p’h——半圓形構(gòu)件底面處的波壓力強(qiáng)度(kPa);
Pu——半圓形構(gòu)件底面的波浪浮托力(kPa);
B——半圓形構(gòu)件的底寬(m)。
J.0.2 當(dāng)半圓型防波堤的堤頂高程位于或低于計算水位,且半圓形構(gòu)件的外半徑與波長之比不大于0.085時,波峰作用下的波浪力可按下列規(guī)定確定。
J.0.2.1 波浪力強(qiáng)度可采用先按與半圓型堤相同水深、相同基床高度和相同堤頂高程的直立堤按式(J.0.1-1)~式(J.0.1-5)計算,再進(jìn)行相位修正和角度修正的方法按下列步驟確定:
(1)波峰作用于半圓型堤面上的波壓力強(qiáng)度,按下列公式進(jìn)行相位修正:




式中 η′——半圓型堤上的波壓力圖形零點在計算水位以上的高度(m);
η——計算水位以上的高度(m);
p′s——半圓型堤上的計算水位處的波壓力強(qiáng)度(kPa);
ps——計算水位處的波壓力強(qiáng)度(kPa);
p′b——半圓形構(gòu)件底面處的波壓力強(qiáng)度(kPa);
λ′p——堤頂淹沒時的相位修正系數(shù);
pb——直立墻底面處的波壓力強(qiáng)度(kPa);
(△ι)′——p′b作用點與堤頂間的水平距離(m);
L——設(shè)計波長(m)。
(2)波峰作用于半圓型堤面上各點的波壓力強(qiáng)度,其方向垂直于堤面,按式(J.0.1-10)進(jìn)行角度修正。
J.0.2.2 作用于半圓型堤上總的水平波浪力和垂直波浪力可由半圓型堤面上各點波壓力強(qiáng)度分解的水平波壓力強(qiáng)度和豎向波壓力強(qiáng)度分別求得。
J.0.2.3 當(dāng)半圓形構(gòu)件底板泄壓孔的開孔率等于或大于10%時,作用于底板上的波浪浮托壓力強(qiáng)度可忽略不計,作用在半圓型拱圈里側(cè)方向向外的波浪壓力強(qiáng)度可按下式計算:

式中 P0——作用在半圓型拱圈里側(cè)方向向外的波浪壓力強(qiáng)度(kPa);
p′b——半圓形構(gòu)件底面處的波壓力強(qiáng)度(kPa)。
附錄K 本規(guī)范用詞用語說明
K.0.1 為便于在執(zhí)行本規(guī)范條文時區(qū)別對待,對要求嚴(yán)格程度的用詞用語說明如下:
(1) 表示很嚴(yán)格,非這樣做不可的:
正面詞采用“必須”;
反面詞采用“嚴(yán)禁”。
(2) 表示嚴(yán)格,在正常情況下均應(yīng)這樣做的:
正面詞采用“應(yīng)”;
反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”。
(3) 表示允許稍有選擇,在條件許可時首先應(yīng)這樣做的:
正面詞采用“宜”;
反面詞采用“不宜”。
表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的采用“可”。
K.0.2 條文中指定應(yīng)按其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范執(zhí)行時,寫法為“應(yīng)符合……的有關(guān)規(guī)定”或“應(yīng)按……執(zhí)行”。

