GB51015-2014 海堤工程设计规范.pdf

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GB51015-2014 海堤工程设计规范.pdf

2.0.1海堤(海塘,海挡,防潮堤)

为防御风暴潮(洪)水和波浪对防护区的危害而修筑的堤防工 程

2.0.2设计高潮(水)位

设计重现期相对应的高潮(水)位值。

DB13 156-1993 食品添加剂 蛋糕油design high water level

design wave

规划设计所采用的符合设计重现期要求的波浪,以各波浪要 素值反映。

波高、波长、周期及波向统称为波浪要素。波高H是指波峰 与波谷垂直距离,波长L是指相邻两波峰或波谷间水平距离,周 期T是指相邻两波峰或波谷传播至参考点的时间间隔,波向是指 波浪的传播方向

2.0.5有效波(或1/3大波)

波列或全部观测记录中,按波高大小顺序,就相应于总数的 1/3的大波进行平均而得到的波浪,称为有效波,并以H/3或Hs 表示。

不规则波列中,波高按由天到小次序排列,位于某一累积频率 的波高。

2.0.7设计波浪标准

设计波浪标准包括设计波浪的重现期和设计波浪的波列累积 频率。

wave refraction

波浪自深水向岸边传播进人浅水后,由于水下地形或水流 用的影响,等深线往往与波峰线不平行,在平面上波浪传播方向发 生偏转并引起波浪要素的变化,这种近岸波浪传播变形现象称为 波浪折射。

wavediffraction

波浪传播冠程中遇到岛屿、角或人工建筑物等障碍物时,音 分波浪将绕过障碍物继续传播,并在障碍物后受掩护的水域上也 出现波动,这种现象称为波浪绕射

2. 0. 10 波浪浅水变形 transformation ofwaves enterin shallowwater 波浪从深水传人浅水过程中,由于受到水深变浅、地形复杂

shallow water

波浪从深水传入浅水过程中,由于受到水深变浅、地形复杂 海底摩擦、水流作用以及障碍物的影响,其波高、波长、波向均发生 变化,这种变化称为波浪浅水变形

波浪向近岸传递过程中于发生破碎处的水深。

波浪向近岸传递过程中发生破碎时

breakingwave depth

breaking wave height

open coast

面向大海,以受外海涌浪或混合浪影响为主的海岸

波浪越过堤顶的单宽流量。

2.0.15允许越浪量

2. 0. 16 促淤

利用工程或植物消减波浪能量的措方

2.0.18 波浪爬高

overtoppingwave discharge

从静水位算起的波浪沿海堤等建筑物爬升的垂直高度。

台风暴潮可能发生的时期

typhoon seasons

backset sea wall

既有海堤工程一定距离外,又修建相同或更高设计标准的 堤工程时,原有海堤工程即为二线海堤

2. 0. 21 反压平台

在海堤侧面延伸填筑的利用其重量产生的抵抗力矩增加海 稳定性的、有二定宽度和高度的土、石台体

3防潮(洪)标准与级别3.1海堤工程的防潮(洪)标准3.1.1海堤工程的防潮(洪)标准应根据现行国家标准《防洪标准》GB50201中各类防护对象的规模和重要性选定。保护特殊防护区的海堤工程防潮(洪)标准应按表3.1.1选定,当表3.1.1规定的内容不满足实际需要时,应经技术经济论证。表3.1.1特殊防护区海堤工程防潮(洪)标准海堤工程防潮(洪)标准50~3030~20≥100100~5020~10【重现期(年)]50~20高新农业(万亩)≥100100~5050~1010~5\5特殊经济作物(万亩)≥5050~3030~55~1\1防护水产养殖业(万亩)≥1010~55~11~0.2≤0.2区高新技术开发区特别重要重要较重要一般(重要性)3.1.2采用高于或低于规定防潮(洪)标准进行海提工程设计时,其使用标准应经论证。3.1.3海堤工程上的闻、涵、泵站等建筑物和其他构筑物的设计防潮(洪)标准,不应低于海堤工程的防潮(洪)标准,并应留有适当的安全裕度。3.1.4各类防护对象可以分别防护时,宜采取分别防护措施。各段海堤工程的防潮(洪)标准由防护对象的防潮(洪)标准分别确定。同一封闭区的海堤工程防潮(洪)标准应一致。当不能采取分别防护措施时,海堤工程的防潮(洪)标准应取各防护对象中较高的防潮(洪)标准。.5:

表3.2.1海堤工程的级别

3.2.2采用高于或低于规定级别的海堤工程应论证,

.2采用高于或低于规定级别的海堤工程应论证

4.1.1海堤工程设计应具备海堤防护区及海堤工程区的社会经

4.1.1海堤工程设计应具备海堤防护区及海堤工程区的社会经 济资料

1面积、人口、耕地、城镇分布等社会概况。 2农林、水产养殖、工矿企业、交通、能源、通信等行业的规 模、资产、产量、产值等国民经济概况。 3 生态环境状况。 4 历史潮、洪灾害情况。 4.1.3 海堤工程区的社会经济资料应包括下列内容: 土地面积、耕地面积、人口、房屋、固定资产。 2 农林、水产养殖、工矿企业、交通通信等设施。 3文物古迹、旅游设施。

4.2.1海提工程设计应具备气温、风况、降水、水位、流量、流速 泥沙、潮汐、波浪和冰情等气象、水文资料。

泥沙、潮汐、波浪和冰情等气象、水文资料。

4.2.2海堤工程设计应具备与工程有关河口或海岸地

4.3.11级~3级海堤工程各设计阶段的地形测图要求应符 合表4.3.1的规定,4级、5级海堤的地形测量资料可按本条 规定执行。

表4.3.1海堤工程各设计阶段的测图要求图幅范围及图别建筑物类别设计阶段比例尺备注断面间距1 : 10000~横向自堤中心砂基及双层地基规划1:50000线向两侧带状展背海侧应适当加开100m~300m,宽,以涵盖压、盖重海堤纵向应闭合至自范围。如临海侧为1:1000~然高地或已建海侵蚀性滩岸,应扩地形图1:10000堤、路、渠堤至深泓或侵蚀线外包括建筑物进穿(跨)堤1:200~初步设计宜取大出口及两侧连接建筑物1:500比例尺范围.竖向初步设计宜取大1:100~比例尺。堤线长纵断1:200度超过100km时,海堤面图可行性横向横向比例尺可采研究、用1:10000~1:1:1000~初步设计500001:10000竖向初步设计断面间1:100新建海堤每隔宜取下限。曲线100m~200m测段断面间距宜缩断面,测宽200m~小。横断面宽度超横断海堤横向600m。加固海堤过500m时,横向面图1:500~每50m~100m测比例尺可采用1:1:1000一断面,测宽2000。老堤加固横200m~600m向比例尺亦可采用1:2004.3.2加固、改建和扩建海堤工程还应提供堤顶中心线的纵断面图。.8

4.4.1海堤工程设计的工程地质及筑堤材料资料应符合现行行 业标准《堤防工程地质勘察规程》SL188的有关规定,并应满足设 计对地质勘察的要求。

工程的地质勘察资料,并应收集险工地段的历史和现状险情资料, 查清历史溃口堤段的范围、地层和堵口材料等情况

工程的地质勘察资料,并应收集险工地段的历史和现状险情资

行工程地质勘察。对于已有地质资料但不能满足现行行业标准 《堤防工程地质勘察规程》SL188要求的旧堤加固、改建和扩建工 程,还应对其进行补充勘察。勘察时应查明工程区域水下流泥、浮 泥的范围和厚度。

4.4.4软土堤基上的旧堤加固工程应查明旧堤的填筑材料和填

4.4.5勘察报告应评定场地水或土对建筑材料的腐蚀

5设计潮(水)位的确定

设计潮(水)位的统计计算方法

5.1.1设计潮(水)位应采用频率分析的方法确定。潮(水)位资 料系列不宜少于20年,并应调查历史上曾经出现的最高、最低潮 (水)位值

5.1.2设计潮(水)位频率分析的线型,在受径流影响的潮汐河口

按本规范附求A进行。采用其他线型进行 算时,应进行分析论证。 5.1.3当缺乏长期连续潮(水)位资料,但有不少于连续5年的年 最高潮(水)位资料时,设计高潮(水)位可采用极值同步差比法与 附近有不少于连续20年资料的长期潮(水)位站资料进行同步相 关分析,所需的设计高潮(水)位应按下式计算:

5.1.3当缺乏长期连续潮(水)位资料,但有不少于连续5年的年

5.1.3当缺乏长期连续潮(水)位资料,但有不少于连续

最高潮(水)位资料时,设计高潮(水)位可采用极值同步差比法与 附近有不少于连续20年资料的长期潮(水)位站资料进行同步相 关分析,所需的设计高潮(水)位应按下式计算:

式中:hpY,hpx: 待求站与长期站的设计高潮(水)位(m); ANY,ANX 待求站与长期站的平均海平面高程(m); Ry,Rx 待求站与长期站的同期各年年最高潮(水)位的

5.1.4在采用极值同步差比法计算时,待求站与长期站之间 合下列条件: 1 潮汐性质相似。 2地理位置邻近。 3受河流径流(包括汛期)的影响相似

4受增减水的影响相似。 5.1.5具有连续3个月以上,包含有增水的短期潮(水)位观测资 料,当不宜采用极值同步差比法计算,且待求站与邻近长期站的潮 (水)位性质相似时,经过分析论证,可采用相关分析的方法确定待 求站的设计潮(水)位。 5.1.6对于1级和2级海堤工程,当缺芝实测潮(水)位观测资料

5.2设计潮(水)位的确定

5.2.11级3级海堤工程的设计潮(水)位应按本规范第5.1节 的方法统计计算,有下列情形之一的,还应对设计潮(水)位作专题 研究。 1人类活动影响大或河床冲淤变化大的地区。 2洪潮作用复杂、潮(水)位受地形影响大的地区。 3风暴潮危害严重的地区。 5.2.24级和5级海堤工程的设计潮(水)位,可根据海提所在位 置,由临近潮(水)位测站设计潮(水)位结果内插确定。 5.2.3位于河口区的海堤工程,应将潮(水)位频率分析计算结果 与设计洪(潮)水面线分析计算结果进行比较,选取较高值作为设

与设计洪(潮)水面线分析计算结果进行比较,选取较高值作为设 计潮(水)位值。

6.1波浪和风速的设计标准

6.1.1设计波浪和设计风速的重现期宜采用与设计高潮 (水)位相同的重现期。当采用其他设计标准时,应经分析论 证。 6.1.2对于直立式、斜坡式海堤护面的强度和稳定性计算,设计 波高(HF)的波列累积频率标准应按表6.1.2确定。当推算出的 波高大于浅水极限波高时,设计波高(HF)应采用极限波高。极限 波高应按本规范第6.4节的规定确定,

表6.1.2设计波高的波列累积频率标准

6.1.3不规则波的不同累积频率波高HF与平均波高H之比 HF /H 可按表 6. 1. 3 确定。

6.1.3不规则波的不同累积频率波高HF与平均波高H之比值 HF/H 可按表 6. 1. 3 确定。

表 6. 1.3不同累积频率波高换

注:d为计算点水深(m)。

6.1.4当H/d的值介于表6.1.3中的数值之间时,可内插换算。 不同累积频率的波高也可按下式进行计算:

Hr=H 4 (1+ H* )InF T 27

6.2风的统计和计算方法

6.2.1风速统计应采用标准风速值,标准风速指地面以上10m 高度处、逐时观测的风速时距为10min的平均值。采用的基础风 速资料与标准风速要求不一致时,应采用适当的方法将其换算为 标准风速值。

6.2.1风速统计应采用标准风速值,标准风速指地面以上10m 高度处、逐时观测的风速时距为10min的平均值。采用的基础风 速资料与标准风速要求不一致时,应采用适当的方法将其换算为 标准风速值。 6.2.2风向应以度数表示,基本方位划分应以16个风向方位示 意图(图6.2.2)为基础,合并为8个方位组进行统计分析。计算 不同重现期的设计风速时,应计算设计主风向及其左右22.5°、45° 方位角的设计风速。

意图(图6.2.2)为基础,合并为8个方位组进行统计分析。计算 不同重现期的设计风速时,应计算设计主风向及其左右22.5°、45° 方位角的设计风速。

图6.2.216个风向方位示意图

6.2.3计算不同重现期的设计风速时,若工程点附近有长期风速

6.2.3计算不同重现期的设计风速时,若工程点附近有长期风速 观测资料,可采用该资料进行统计分析,资料系列长度不宜少于 30年,

应结合该风速观测点高程、测风环境、距海岸的距离和下垫面特征 等因素,进行设计风速订正。

6.2.5计算不同重现期的设计风速时,若工程点附近无长期风速

观测资料或附近有长期风速观测但代表性较差,可设置临时观测 站进行短期风速观测,通过相关比值法,将短期观测资料序列延长 订正到规定年限,再进行统计分析。利用临时观测站短期测风资 料推求设计风速时,其观测时间应在1年以上,并应包含大风天气 的影响。

6.2.6设计重现期风速频率分析宜采用极值I型分布

6.3波浪的统计和计算方法

6.3.1当工程所在位置或其附近有较长期的波浪实测资料时,可 采用分方向的某一累积频率波高的年最大值系列进行频率分析 确定不同重现期的设计波高,

6.3.2在进行设计波高或周期的频率分析时,连续的资料年数不

6.3.2在进行设计波高或周期的频率分析时,连续的资料年数不 宜少于20年,且应采用已包含大风影响在内的波浪资料作为统计 资料。

线。经分析论证,也可选配其他理论频率曲线确定不同重现期的 设计波浪

实测资料,且具有实测大波资料时,设计波浪可用全部观测次数不 分方向的某一累积频率的波高按本规范第C.0.2条计算,并应与 其他方法计算的结果相互比较分析后确定

6.3.5当工程所在位置及其附近均无测波资料时,

口区域,设计波浪要素宜采用风速推算波浪的方法按本规范策 C.0.3条和第C.0.4条确定;对于开散式海岸,宜采用外海波浪货 料通过浅水变形计算确定,外海波浪要素可按现行行业标准《海港 水文规范》JTS145一2的相关方法计算。

6.4波浪浅水变形计算

1在确定海堤设计波浪要素时,应进行波浪浅水变形计算。 浅水变形计算包括浅水校正、波浪折射及波浪绕射。 2近岸波浪浅水变形计算应符合下列规定:

6.4.1在确定海堤设计波浪要素时,应进行波浪浅水变形计算。

1波浪向近岸浅水区传播时,可假定平均波周期不变,任意 水深处的波长应按本规范第C.0.1条计算,浅水的波高、波速、波 长与相对水深的关系可按本规范附录D选用。 2浅水区任意水深处的波高应按浅水变形计算确定。当水底

坡度平缓、波浪传播距离较长时,浅水变形宜计入底摩阻的影响。

6.4.3变形计算的起始水深,在海湾和河口区可取风区平均水深 处的水深;对开敞式海区,结合波浪测站或推算波浪要素的位置 可取相应等深线附近的水深。 6.4.4近岸浅水区波浪变形计算,对1级~3级海堤工程,宜采

6.4.4近岸浅水区波浪变形计算,对1级~3级海堤工程,宜米

用数值计算方法进行波浪折射、绕射计算;对4级、5级海堤工程 可按现行行业标准《海港水文规范》TS145一2的相关方法计算。 6.4.5波浪浅水变形计算应算至海堤堤脚处。堤前水深可按下 式进行计算:

5.4.6破碎波高应按下列规定确

1规则波在浅水中发生破碎时,破碎波高H与破碎水深db 的比值可按图6.4.6确定。在图上求得不同水深d处的破碎波高 H.,即为该水深的极限波高

图6.4.6破碎波高与破碎水深比值

2不规则波列中大于或等于有效波的波浪,其破碎波高与破 碎水深的比值可按图6.4.6所得的破碎波高与破碎水深之比值再 乘以0.88的系数,深水波长L。应按下式计算:

L,=1. 17T2

3当海底坡度≤1/200时,波浪的破碎波高与破碎水深的 最大比值可按表6.4.6确定。

DL/T 5279-2012 输变电工程达标投产验收规程表6.4.6缓坡上破碎波高与破碎水深的最大比值

6.5.1海堤工程的波浪爬高计算应采用不规则波要素作为计算 条件,计算应取堤脚前约1/2波长处的波浪要素,当堤脚前滩涂坡 度较陡时,应取靠近海堤堤脚处的波浪要素。堤前波浪要素应按 本规范第6.1节~第6.4节的规定计算确定。 6.5.2波浪爬高应根据海堤实际断面特征,经合理分析或概化 按本规范附录E相应的计算公式确定。 6.5.3对1级~3级或断面几何外形复杂的重要海堤,波浪爬高 值宜结合模型试验确定。 6.5.4对堤前滩地植有防浪林的海堤,应先确定防浪林消波后的 堤脚前波高,再计算波浪爬高值。防浪林的消波系数可按本规范 第 E.0. 11 条确定。

6.5.5对插砌条石斜坡堤,平面加糙率宜采用25%,波浪爬高可 按本规范第 E. 0.12 条确定。

6.6.1海堤的充许越浪量应根据海堤表面防护情况 取值。

JB/T 9182-2014 喷漆机器人 通用技术条件表6.6.1海堤的允许越浪1

6.6.2海堤越浪量应根据海堤的实际情况选择计算公式,单坡型 式海堤可按本规范附录F的有关公式计算,其他断面型式海堤宜 通过模型试验确定。 6.6.3对于1级~3级或有重要防护对象的充许越浪海堤,除按 本规范表6.6.1取值外,还应通过模型试验验证其充许越浪量以 及堤顶和背水坡护面的防冲稳定性

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