波浪作用下防波堤基础土体动力响应试验研究.doc

波浪作用下防波堤基础土体动力响应试验研究

2.39万字 66页 原创作品，已通过查重系统

摘要
波浪作用下海床基础的动力稳定性是淹没式潜堤在设计和建造过程中必须考虑的重要问题之一。海洋上传播的波浪在海水与海床的交界面处施加了循环波压力荷载。在这种循环的波压力作用下，会引起海床内孔隙水压力和有效应力的变化，致使海床出现土体位移和变形。波浪与淹没式潜堤之间的相互作用及其海床动力响应是海洋工程中普遍存在的难题，处理不当可能会导致海床失稳，乃至海床上潜堤的破坏。因此研究波浪与防波堤相互作用及其海床动力响应问题具有重要的理论和工程意义。
基于以上出发点，本文采用模型试验的方法，对海床及防波堤波浪响应的基本问题进行研究。利用波浪水槽试验，通过机械造波孔压传感器及波高计采集了在不同波高、周期、不同深度的超孔隙水压力试验数据以及相关断面的波高数据，进而分析波浪在防波堤附近的演变过程及周边土体的动力响应特性，明确波浪条件对于波浪-海床土体-防波堤间相互作用的影响规律。
试验研究结果表明：1)长周期波引起的振荡超孔隙水压力幅值更大，衰减速率更小。2)由波浪引起海床土体中的振荡超孔隙水压力在沿深度方向分布，存在着一定的衰减与相位延迟。3）防波堤堤脚前超孔隙水压力的变化是波浪参数改变和土体性质改变综合作用的结果。在海床上部，波浪参数的改变对超孔隙水压力影响更为显著；而在海床下部，则是土体性质改变带来的影响更为显著。


关键词：波浪，砂质海床，动力响应，淹没式防波堤，超孔隙水压力，水槽试验