堤防及挡土墙超高计算 爬高计算
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《堤防工程设计规范》GB50286-2013
《堤防工程设计规范》:爬高累积频率换算系数,对不允许越浪的堤防,爬高累积频
2%,对允许越浪的堤防爬高累积频率宜取13%
地震涌浪高度m0.5
根据《水工建筑物抗震设计规范》5.2.3:确定
地震区土石坝的安全超高时应包括地震涌浪高
度,可根据设计烈度和坝前水深,取地震涌浪
高度为0.5~1.5m。
达旗地震烈度为七度
Kp
积频率为5%的爬高值R 5%。
2、《堤防工程设计规范》:爬高累积频率换算系数,对不允许越浪的堤防,爬高累积频率宜取
宜取13%
累积频率宜取
R0
值
1%
的爬高值R5%。
越浪的堤防,爬高累积频率宜取2%,对允许越浪的堤防爬高累积频率取13%。
堤防超高计算公式堤防超高计算的基本原理是根据洪水的动力特性和堤防的稳定性要求,确定堤防的最小超高,同时考虑到防洪能力、堤顶宽度和堤身稳定等因素,确定堤防合理超高。
一般计算堤防超高的方法包括经验公式、流力平衡法、工程实测和数值模拟等方法。
1.经验公式:堤防超高计算的常用经验公式有风险系数法、曼宁修正系数法、水动力系数法等。
其中,风险系数法通过统计历史洪水数据,根据洪水频率和水位来计算堤防超高;曼宁修正系数法根据洪水流量和堤防斜坡系数来计算堤防超高;水动力系数法根据洪水流速、堤防抗浪能力和防浪遮挡等级来计算堤防超高。
2.流力平衡法:流力平衡法是指根据洪水水位、洪峰流量和堤防截面形状,利用水动力学和静力学的基本方程,计算堤防超高。
通过平衡洪水的重力、水压力和碾压力,计算出需要的堤防超高。
这种方法相对比较精确,但计算比较复杂,需要考虑多个参数和方程。
3.工程实测:工程实测是指通过实际的堤防工程项目,根据洪水历史数据和堤防观测数据,计算出堤防超高。
这种方法以实际的工程数据为基础,具有较高的可靠性和实用性。
4.数值模拟:数值模拟是指利用计算机模拟洪水的流动和堤防的受力情况,通过计算流体力学方程和边界条件,计算出堤防的合理超高。
这种方法通常使用计算流体力学(CFD)软件,可以较为准确地模拟洪水流动和堤防受力的情况,但需要大量的计算资源和较高的技术要求。
综上所述,堤防超高的计算涉及到堤防的稳定性、防洪能力、堤身稳定和洪水动力学等多个因素。
不同的方法和公式有不同的适用范围和精度,需要根据具体工程情况选择合适的方法进行计算。
在进行堤防超高计算时,需要充分考虑洪水特性、堤防形状和堤防材料等因素,以确保堤防的安全运行和防洪效果。
5.4 堤顶高程石川河阎良区段防洪工程防洪标准为50年一遇洪水,相应为2级堤防工程。
根据《堤防工程设计规范》(GB50286-98)要求,设计堤顶高程为设计洪水位加超高,超高为波浪爬高、风壅增高及安全加高三者之和。
(1)堤顶超高按下式计算:Y=R+e+A式中:Y ——堤顶超高(m); R ——设计波浪爬高(m); e ——设计风壅增水高度(m) A ——安全加高,取0.8(m)。
波浪的平均波高和平均波周期采用莆田公式计算:平均波高: 平均波周期:T m =4.438h m 0.5 式中: h m —平均波高,m ; T m —平均周期,s ;V —计算风速,m/s ;石川河历年汛期最大风速平均值的1.5倍(24m/s );D —风区长度,165m ; H m —水域平均水深,3.3m ; g —重力加速度,取9.81m/s 2。
⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=])(7.0[13.0)(0018.0])(7.0[13.07.0245.027.022V gH tg V gD th V gH th V gh m m m平均波长: L m =式中: L m —平均波长,m ; T m —平均波周期,s 。
(2)当m =1.5~5时,设计波浪爬高R p 按下式计算:式中:R P —累积频率为P 的波浪爬高(m);K △—斜坡的糙率,草皮护坡取0.85;K V —经验系数,可根据风速V(m/s)、堤前水深d(m)、重力加速度g(m/s 2)组成的无维量gd V / 确定;K P —爬高累积频率换算系数,对不允许越浪的堤防,爬高累积频率宜取2%;m =ctga,根据边坡比m=3; h m —堤前波浪的平均波高(m); L m —堤前波浪的波长(m)。
(3)设计风雍增水高度e 按下式计 算:式中:e —计算点的风壅水面高度(m);K —综合摩阻系数,取K=3.6×10-6;V —设计风速,按计算波浪的风速确定,取24m/s ; F —由计算点逆风向量到对岸的距离,165(m);)2(22mLH th m gT m ππmm P L h mK K K R 21+=P ∆νβ=cos 22gdFkV ed —水域的平均水深3.3(m);β—风向与垂直于堤轴线的法线的夹角,23o 。
各种挡土墙计算公式一:各种挡土墙计算公式引言:挡土墙是一种常见的土木工程结构,用于防止土地塌方、控制土壤流失和稳定地势。
在设计挡土墙时,我们需要使用各种计算公式来确定合适的尺寸和材料。
本将为您提供最新最全的挡土墙计算公式,并附上相应的。
1. 塑性整理挡土墙计算公式:考虑到土壤的塑性变形和稳定性,塑性整理挡土墙是常用的挡土墙类型之一。
下面是塑性整理挡土墙的计算公式:(公式1):挡土墙稳定系数计算公式(公式2):挡土墙侧壁稳定系数计算公式(公式3):挡土墙排方稳定系数计算公式(公式4):挡土墙键合稳定系数计算公式2. 重力挡土墙计算公式:重力挡土墙是最简单的挡土墙类型,其稳定性依靠墙体的自重。
以下是重力挡土墙的计算公式:(公式5):重力挡土墙稳定性计算公式(公式6):重力挡土墙底部宽度计算公式(公式7):重力挡土墙顶部宽度计算公式3. 桩墙计算公式:桩墙是由挡土桩和挡土板组成的挡土结构。
桩墙的计算公式如下:(公式8):桩的侧向承载力计算公式(公式9):桩的弯矩计算公式(公式10):挡土板的承载力计算公式4. 杆件软土墙计算公式:杆件软土墙是由罗列的挡土杆件和软土填充物组成的结构。
以下是杆件软土墙的计算公式:(公式11):挡土杆件的承载能力计算公式(公式12):挡土杆间的水平位移计算公式(公式13):挡土杆间的垂直位移计算公式5. 深挖挡土墙计算公式:深挖挡土墙常用于建造基坑的支护,以下是深挖挡土墙的计算公式:(公式14):挡土墙的稳定性计算公式(公式15):挡土墙的变形计算公式附件:1. 塑性整理挡土墙计算公式2. 重力挡土墙计算公式3. 桩墙计算公式4. 杆件软土墙计算公式5. 深挖挡土墙计算公式法律名词及注释:1. 挡土墙:阻挠土壤坡面滑坡和侵蚀的结构。
2. 稳定系数:评估挡土墙的稳定性的参数。
3. 塑性整理:通过人工整理提高土壤的物理性质。
4. 重力挡土墙:靠墙体自重保持稳定的挡土墙。
5. 挡土桩:用于支撑和增强土壤结构的桩。
堤防及挡土墙超高计算在水利工程、道路工程以及建筑工程等领域中,堤防和挡土墙的设计与建设是至关重要的。
而其中一个关键的环节就是超高计算,它直接关系到工程的安全性和稳定性。
首先,我们来了解一下什么是堤防和挡土墙。
堤防,主要是用于防止洪水泛滥,保护周边地区免受水淹。
挡土墙呢,则常用于支撑填土或山坡土体,防止土体变形失稳。
那么,为什么要进行超高计算呢?简单来说,就是为了应对可能出现的超出预期的情况。
比如洪水水位可能会超过设计标准,或者土体压力的变化可能会超过原本的预估。
如果在设计时没有充分考虑这些因素,一旦出现极端情况,堤防和挡土墙就可能会失效,从而导致严重的后果。
在进行超高计算时,需要考虑多个因素。
其中,最重要的因素之一就是洪水的流量和水位。
通过对历史洪水数据的分析,以及对当地水文条件的研究,可以预测可能出现的最大洪水水位。
但这还不够,还需要考虑一些不确定性因素,比如气候变化可能导致的降雨量增加,或者河道淤积可能导致的水位上升等。
因此,在计算超高时,通常会在预测的最大洪水水位基础上,再加上一定的安全余量。
另一个重要的因素是土体的性质和压力。
对于挡土墙来说,所承受的土体压力大小和分布情况会直接影响其稳定性。
土体的类型(如砂土、黏土等)、含水量、坡度等都会影响土体压力的计算。
在进行超高计算时,需要根据实际的土体情况,准确计算土体压力,并考虑可能出现的最大压力情况,以确保挡土墙有足够的强度和稳定性。
此外,风荷载、地震作用等外部因素也可能对堤防和挡土墙产生影响。
在一些地区,特别是沿海地区或者地震多发区,这些因素的影响不能忽视。
风荷载可能会对堤防的结构产生水平推力,地震作用则可能导致土体的震动和变形,从而增加堤防和挡土墙的受力。
在具体的计算方法上,有多种理论和公式可供选择。
常见的有库仑土压力理论、朗肯土压力理论等用于计算土体压力;对于洪水水位的预测和超高计算,可能会用到水文统计分析、水力学模型等方法。
但需要注意的是,不同的方法都有其适用条件和局限性,在实际应用中需要根据具体情况进行选择和修正。
挡土墙计算
计算挡土墙的主要要素包括挡土墙的高度、坡度、底宽和墙身角度。
根据这些要素,可以计算挡土墙的体积、重量和所需的材料数量。
下面是计算挡土墙的步骤:
1. 确定挡土墙的高度(H)和底宽(B)。
这取决于具体的工程需求。
2. 确定挡土墙的坡度(S)。
坡度可以根据工程需求选择。
典型的坡度包括1:1.5(水平距离:垂直距离)或1:2。
3. 计算墙身长度(L)。
墙身长度可以根据实际需求进行计算。
公式为:L = H / S。
4. 计算挡土墙的体积(V)。
体积可以通过底面面积乘以平均高度来计算。
公式为:V = (H * B + H * (B / S)) / 2。
5. 计算挡土墙的重量(W)。
重量可以通过体积乘以材料的密度来计算。
公式为:W = V * 材料密度。
6. 计算所需的材料数量。
材料数量取决于挡土墙的尺寸和形状,可以根据实际情况来确定所需的材料数量。
请注意,这只是一个基本的计算方法,实际的计算可能会涉及到更多的因素和复杂的设计。
如果您有具体的工程需求,请咨询相关专业人士进行详细计算和设计。
挡土墙计算公式
挡土墙是一种重要的建筑结构,可以用来防止土壤滑移、抵抗水压,确保地基稳定和支撑建筑物。
它是一种灵活性强、外形各异的建筑结构,广泛应用于公路、铁路等建筑工程场所。
挡土墙的设计必须考虑到地基的强度、挡土墙的高度、地形的特征等因素,为了保证挡土墙的稳定性,必须正确计算挡土墙的数量和尺寸。
挡土墙的计算公式主要有以下几个:
1、计算挡土墙高度:挡土墙高度h=坡度S×填方深度L
2、计算挡土墙长度:挡土墙长度L=挡土墙高度h/坡度S
3、计算挡土墙宽度:挡土墙宽度B=挡土墙高度h+挡土墙基底宽度b
4、计算挡土墙的质量:挡土墙的质量W=挡土墙长度L×挡土墙宽度B×挡土墙高度h
5、计算挡土墙的总体积:挡土墙的总体积V=挡土墙长度L×挡土墙宽度B×挡土墙高度h+挡土墙基底宽度b
以上就是挡土墙计算公式的介绍,以上公式可以帮助我们精确计算挡土墙的尺寸和体积,从而保证挡土墙的稳定性和耐久性。
此外,在计算挡土墙的尺寸时,应根据地形特征选择合适的挡土墙结构,
以满足挡土墙在不同地形条件下的使用要求。
总之,正确使用挡土墙计算公式,可以精确测算挡土墙的尺寸,从而确保挡土墙的稳定性和耐久性,为建筑工程提供有力的支撑。
作用于直立堤墙与桩柱的波峰高度对于波浪作用在建筑物上的高度,目前没有查到全面系统的解释与分类,哪位同仁查到可以分享一下。
不妨这样理解:波浪在行进过程中,当遇到水工建筑物之类的障碍物时,波浪能量传播受阻,大部分动能转化为势能,波面升高,达到的最高高度合称为“波浪作用在建筑物上的高度”。
当建筑物为斜坡堤,波浪爬升的最高垂直高度一般称为“波浪爬高”或“浪爬高”(比较形象有木有?);当建筑物为直立式堤防或墙体、桩基或墩柱时,一般称为“波峰面高度”或“波峰高度”。
波浪作用在建筑物上的高度与波浪要素及形态、相对水深、建筑物机构型式、坡率、渗透性、粗糙率(有时合计以渗糙系数考量)等等因素有关,非常复杂。
科研院所大多基于规则波(波形近似于正余弦波,波列中波要素相同的波浪),研制出一定适用范围内适用的半经验半理论计算方法,经实测资料验证后被《港口与航道水文规范》JTS145-2015、《堤防工程设计规范》GB50286-2013及各自前溯版本采用。
关于斜坡堤的波浪爬高计算,上述两本规范及各自前溯版本以附录形式或以明晰的条文集中列出,公式图表的表达相对系统且清晰,容易查算。
《电力工程水文技术规程》DL/T5084-2012也在电力勘测规程范围内首次增引《海港水文规范》JTJ213-98给出的斜坡堤浪爬高计算方法(DL/T 5084-2012附录D.2)。
然而,关于直立堤墙和桩柱的波峰高度的计算方法,分散于波浪对直墙式建筑物与波浪对桩基和墩柱的力学计算的条文内,许多情形下的计算公式没有以我们习惯采用的以设计波高的比值来给出,亦即公式表达不顾直观,图表也不够清晰,使用者不易查算,甚至误以为JTS145等规范没有这方面的内容。
在直立式堤防、码头、电厂直墙式岸边泵房(参见《大中型火力发电厂设计规范》GB50660-2011第17.4.5条文说明)以及近年来兴起的海上风电基础平台、升压站平台等的竖向布置中,常常以设计波高的比值来表示波峰高度,用作堤顶或建筑物±0m层设计标高时的总超高组成(与这类问题相关的电力条文的演化,且容水货另行整理成文,晚些时候奉上)。