辽宁省滨海公路潮差侵蚀路段路基防护技术研究

论文摘要

辽宁省滨海公路是一条逶迤于黄海、渤海两个海域的滨海大道。其路线大部分是沿着黄海、渤海的岸线前进,由于其特殊的地理位置,有些地段为了避开恶劣的工程地质条件或者为了减小拆迁和占用良田,也有的路段为了满足当地滨海沿线景观建设的需求或者避开重要的文物遗址,使得这些地段的路线只能跨海而过,或者没有完全从海里面经过的路段也是沿岸滩而过。这些地段的路基面临着潮差侵蚀问题,如何对其进行有效的防护就成为本文研究的主题。首先,本文对滨海路沿线海域的海洋水文资料和气候资料进行了分析,总结出滨海路沿线的潮汐、波浪、海冰、盐度等对防护设计有重要影响作用的因素的分布情况。其次,本文对波浪侵蚀能量的计算进行了研究。研究方法是在前人关于波浪能量计算的基础上,用Matlab编写程序,并根据滨海路沿线历年来的海洋水文资料,假定多种可能的波浪情况,然后用程序计算这些波浪情况对斜坡式防护的作用力。通过对计算结果进行分析,总结出波浪压力与波浪要素的关系,并提出了防护结构消浪效果的评价方法。第三,对斜坡式防护设计进行了研究,主要包括结构设计和护面体设计。结构设计主要是从减小波浪爬高降低路堤顶面标高的角度出发,分析斜坡断面结构参数对波浪爬高的影响;护面体设计主要是根据滨海路防护需求,选取多种护面体形式,研究每种护面体的计算方法,分析各种护面体的适用条件,为滨海路路基防护护面体选择提供理论依据。第四,本文从防治冰害的角度出发,研究了动态冰荷载、静态冰荷载以及冰块爬升高度的计算方法,根据滨海路沿线海冰统计资料,对各路段的冰荷载进行了计算,验证护面体强度是否满足要求,并针对滨海路实际情况提出了出了防治冰害的有效措施。最后,从防护材料角度出发,对石料、混凝土以及土工织物在海岸防护中的应用情况、技术性能指标、所受到的腐蚀破坏情况进行了分析,重点研究了混凝土结构物在滨海环境下的防腐措施。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源及研究的目的和意义
• 1.1.1 课题研究的来源
• 1.1.2 课题研究的目的和意义
• 1.2 国内外在该方向的研究现状及分析
• 1.2.1 国外发展以及研究现状
• 1.2.2 国内发展以及研究现状
• 1.2.3 国内外发展综述
• 1.3 本课题研究的主要内容
• 第2章 滨海路沿线潮差侵袭分布特征研究
• 2.1 辽宁省海域环境概况
• 2.2 滨海路沿线各市地质地貌特征
• 2.2.1 丹东市
• 2.2.2 大连市
• 2.2.3 营口市
• 2.2.4 盘锦市
• 2.2.5 锦州市
• 2.2.6 葫芦岛市
• 2.3 滨海路沿线各市气候特征
• 2.4 滨海路沿线海洋水文特征
• 2.5 滨海路沿线潮差侵袭特征分析
• 2.6 小结
• 第3章 滨海路潮差侵蚀能量计算研究
• 3.1 潮差侵蚀路段路堤顶面高程计算
• 3.1.1 设计潮位计算
• 3.1.2 波浪要素计算
• 3.1.3 越浪量计算及控制
• 3.1.4 潮差侵蚀路段路堤顶面高程计算
• 3.2 滨海路路堤斜坡上波压力的数值计算
• 3.2.1 波浪对斜坡堤的作用力计算
• 3.2.2 各种工况下的波压力数值计算
• 3.3 波压力测量实验
• 3.4 路堤防护结构消浪能力计算及评价
• 3.4.1 防护结构消浪机理分析
• 3.4.2 防护结构消浪能力计算与评价
• 3.5 小结
• 第4章 滨海路路堤防护设计研究
• 4.1 滨海路路堤防护结构形式确定
• 4.2 滨海路路堤斜坡式防护断面结构设计
• 4.2.1 斜坡断面结构对波浪爬高的影响分析
• 4.2.2 单一式斜坡最佳坡率确定
• 4.2.3 复合式斜坡断面结构参数确定
• 4.3 滨海路路堤防护护面体设计
• 4.3.1 滨海路路基防护护面体选择
• 4.3.2 滨海路路基防护护面体设计
• 4.3.3 护面块体的工程应用研究
• 4.3.4 各种护面体的铺装设计
• 4.4 斜坡式护岸的稳定性验算
• 4.4.1 斜坡式防护整体稳定性验算
• 4.4.2 边坡内部稳定性验算
• 4.5 小结
• 第5章 冰荷载及冰害防治对策研究
• 5.1 滨海路冰荷载概述
• 5.2 冰荷载的计算
• 5.2.1 二维动态冰荷载的计算方法
• 5.2.2 滨海路沿线动态冰荷载计算
• 5.2.3 静止冰荷载的计算方法
• 5.2.4 滨海路沿线各地静态冰荷载计算
• 5.3 冰块的爬升与堆积
• 5.3.1 冰块爬升高度计算
• 5.3.2 冰凌堆积情况分析
• 5.4 滨海路路基防护冰害防治对策
• 5.4.1 滨海路可能受到的冰害
• 5.4.2 滨海路冰害防治对策
• 5.5 小结
• 第6章 滨海路路堤防护材料设计研究
• 6.1 滨海路防护材料选择及技术要求
• 6.1.1 滨海路防护材料技术要求
• 6.1.2 滨海路防护材料选择
• 6.2 石料
• 6.2.1 石料在滨海路路基防护中的运用
• 6.2.2 滨海路路基防护石料的选择
• 6.2.3 滨海环境对石料的侵蚀及预防措施
• 6.3 水泥混凝土
• 6.3.1 水泥混凝土在滨海路路基防护中的应用
• 6.3.2 滨海路路基防护对水泥混凝土的性能要求
• 6.3.3 滨海路路基防护混凝土块体的腐蚀破坏
• 6.3.4 滨海路路基防护混凝土结构物的防腐措施
• 6.4 土工合成材料
• 6.4.1 土工合成材料的种类
• 6.4.2 土工合成材料在滨海路路基防护中的应用
• 6.4.3 土工织物的耐久性
• 6.4.4 土工织物的抗老化措施
• 6.5 小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢