航道疏浚对港区防波堤稳定性影响研究

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1、⑥户？乂《Ａ審－ＴＩＡＮＪＩＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ中国第－所现代大学ＦＯＵＮＤＥＤＩＮ１８９５％：ｉ■？■工程硕±学位论文■■Ｔｒ；品！ｉ张博：作§姓备朱平研究卓；指导教师ｍｒｎ＾ＳＰｌ企业副张弛教授级高工＾巧；■雞ＨＰ；ｉ讓天津大学研究生院，一ｇｆ禱歷年５月議ｆｌｌｌｌｌ■ｆｃｌｌｌｌｌｌｌｌｉｌｌｉ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的■研究成果，除了文中特别加标注和致谢

2、之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证一书而使用过的材料。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献巧已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。．－学位论文作者签名签字日期：為；恭健皆年玉月乂日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留。、使用学位论文的规定特授权天津大学可将学位论文的全部或部分巧容编入有关数据库进行检索、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存向国家有关部口或机

3、构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）：学位论文作者签名；导师签名■：：签字日期ＡＴ签字处日年月日日期立ｔ月如玉如５文航道疏浚对港区防波堤稳定性影响研究Investigationofdykestabilityatharbourdistrictduetowaterwaydredging领域:水利工程作者姓名:张博指导教师:朱平研究员企业导师:张弛教授级高工天津大学建筑工程学院二零一五年五月摘要在我国长江口、黄河口、珠江口、渤海湾等地区都存在着厚度几米到几十米不等的软土层。

4、这些软土层都是由于湖相或者海相沉积而成的。同样，在我国大部分的近海区域的滨海区域或者近海海底也存在着这样的软土层。由于软土层的稳定性较差、抗剪以及抗压强度较低，各种物理力学性能很低，最关键的是其承载能力较低。因此研究在恶劣波浪条件下建于软土地基上的防波堤的稳定性的问题就显得至关重要。为改善航道的通航条件，维持航道尺寸，消除对船舶航行有影响的流态，一般需要在港区水工建筑物施工完成后，对航道进行疏浚。本文结合某港区防波堤工程具体实例，采用极限平衡法对航道疏浚条件下防波堤的稳定性进行计算分析，以确定航道疏浚距离防波堤堤脚距离

5、。通过建立波浪-防波堤-地基基础有限元数值分析模型，分析不同条件下，防波堤的稳定安全问题，提出航道疏浚的合理范围。开展离心机试验来评价防波堤内侧航道疏浚对其稳定性的影响，并验证有限元的计算结果。航道疏浚后，从极限平衡法计算结果可以看出，由于防波堤外海泥沙淤积量较小、航道疏浚的起始点离防波堤堤脚距离在防波堤整体滑弧之外，防波堤整体稳定性受到影响较小，防波堤的稳定性在安全控制范围之内。从防波堤-地基基础三维有限元数值模型计算结果可以看出，航道疏浚后，防波堤及地基土体整体位移变化不大，水平位移增大约88mm，竖向位移变化较小

6、，说明航道疏浚和外海侧泥沙淤积对防波堤地基土层的附加应力分布影响较小。从航道疏浚后防波堤离心机模型试验结果可以看出，防波堤、地基土体的位移场分布均匀，水平位移和竖向位移都在mm量级，说明航道疏浚对防波堤影响较小，与极限平衡法和有限元法的计算结果一致。总体来看，有限元位移计算结果略大于离心机模型试验结果，说明本文采用的有限元数值计算模型是合理的。关键词：航道疏浚；防波堤；稳定性；极限平衡法；有限元计算；离心实验ABSTRACTMostcoastalareaofourcountryhasmarineorlacustrine

7、softdeposits(i.e.,withthicknessrangingfromseveraltodozensofmeters)attheareaofcoastandseabed,suchastheexitofYangziriver,ZhujiangriverandBohaigulf.Becauseofpoorphysicalpropertiesofthissoftclay,ithaslowbearingcapacity.Investigationofdykestabilityconstructedonsoftgr

8、oundduetoseverewaveloadingisextremelyimportant.Afterconstructionhydraulicstructures,dredgingforwaterwayisgenerallyrequiredtoimprovethenavigationconditions,maintainthe