Волновой накат и устойчивость для сооружений откосного профиля с закрепленным и незакрепленным проницаемым покрытием

• Автор: Шунько, Наталья Владимировна
• Шифр специальности: 05.23.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 186 с. : ил.

Содержание
Определения
Обозначения и сокращения
Введение
1 Применения гидротехнических сооружений откосного профиля
1.1 Откосные гидротехнические сооружения в морской и речной гидротехнике
1.2 Сооружения откосного профиля с защитной наброской
1.2.1 Портовые оградительные сооружения
1.2.2 Берегозащитные сооружения
1.2.3 Морские нефтегазопромысловые сооружения островного типа
1.3 Проницаемые закрепленные сооружения откосного профиля
1.4 Выводы по главе
2 Методы определения волновой нагрузки на сооружения откосного профиля
2.1 Общая постановка задачи
2.2 Расчет наката волн на непроницаемый и проницаемый откос
2.3 Экспериментальные лабораторные исследования воздействия волн
на откосные сооружения
2.4 Цель и задачи диссертационного исследования
3 Экспериментальные исследования воздействия регулярных волн на набросные откосные сооружения проницаемого типа
3.1 Программа проведения экспериментальных исследований
3.2 Первая серия экспериментальных исследований
3.2.1 Анализ первой серии экспериментальных исследований
3.3 Вторая серия экспериментальных исследований
3.3.1 Анализ второй серии экспериментальных исследований
3.4 Третья серия экспериментальных исследований
3.4.1 Анализ третьей серии экспериментальных исследований
3.5 Четвертая серия экспериментальных исследований
3.5.1 Анализ четвертой серии экспериментальных исследований
3.5 Пятая серия экспериментальных исследований
3.5.1 Анализ пятой серии экспериментальных исследований
3.6 Выводы по главе
4 Волновая нагрузка на проницаемое закрепленное сооружение откосного профиля

4.1 Численное и физическое моделирование наката волн на непроницаемый откос
4.2 Экспериментальное исследование волновой нагрузки и устойчивости откоса, закрепленного покрытием Эластокост
4.3 Математическая модель наката волн на откос, закрепленный проницаемым закрепленным покрытием. Сравнение результатов численных и лабораторных исследований
4.4 Выводы по главе
Заключение
Список использованных источников

Определения
В настоящей диссертационной работе применяются следующие термины с соответствующими определениями.
Бегущие волны: Волны, видимая форма которых перемещается в пространстве;
Ветровые волны: Колебательное движение воды, вызванное ветром при его воздействии на свободную поверхность;
Волновое давление: Доля (составляющая) гидродинамического давления, обусловленная волнением свободной поверхности жидкости;
Высота волны: Превышение вершины волны над соседней подошвой на волновом профиле;
Вершина волны: Наивысшая точка гребня волны;
Гребень волны: Часть волны, расположенная выше средней волновой линии;
Дифракция волн: Искривление фронтов и изменение высот бегущих волн, огибающих препятствия (сооружения, острова, мысы и др.);
Длина волны: Горизонтальное расстояние по лучу волны между вершинами двух смежных гребней на волновом профиле;
Длина разгона волн: Протяженность охваченной ветром акватории, измеренная по направлению ветра до расчетной точки;
Критическая глубина: Глубина, при которой происходит обрушение волн;
Ложбина волны: Часть волны, расположенная ниже средней волновой линии;
Луч волны: Линия, перпендикулярная фронту волны;
Период волны: Интервал времени между прохождением двух смежных вершин волн через фиксированную вертикаль;
Подошва волны: Наинизшая точка ложбины волны;
Прибойные волны: Ветровые волны на пологом прибрежном откосе (естественном или искусственном), в пределах которого вследствие трения частиц воды о дно происходит трансформация профиля волн с образованием переднего крутого склона; на завершающем этапе трансформации волн возможно обрушение их гребней в сторону берега (см. разбивающиеся волны);
Профиль волны (главный): Линия пересечения взволнованной поверхности с вертикальной плоскостью в направлении луча волны;
Разбивающиеся волны: Ветровые волны, у которых при взаимодействии с обрывистым берегом, гидротехническими сооружениями, подводными преградами или круто наклоненным дном происходит трансформация профиля волн с обрушением гребня в сторону берега (преграды);

бетонной заливки) требуется гидравлический щебень размером 300 - 500 мм;
Себестоимость применения технологии на 20 - 30% меньше стоимости традиционных защитных насыпей.
Технология Эластокост (Е1аз1осоазг) разработана в целях предотвращения и/или значительного сокращения объема смыва волнами и уноса в море гальки, песка и грунта. По данным разработчиков этой технологии, более 20 проектов берегоукрепления уже выполнены по всему миру и имеют положительные отзывы, что свидетельствует о том, что технология перешла из разряда научных разработок в разряд методов, подтвердивших на практике заявленные свойства и технические характеристики.
1.4 Выводы по главе
1. Сооружения откосного профиля с проницаемым покрытием достаточно широко используются в практике речного и морского гидротехнического строительства. Они применяются в портовых оградительных и причальных сооружениях, берегозащитных сооружениях, островных шельфовых сооружениях, плотинах, дамбах и защите береговых речных откосов.
2. Обзор конструктивных типов, рассмотренных в настоящей главе гидротехнических сооружений откосного профиля с проницаемым покрытием, с учетом опыта проектирования, строительства и эксплуатации показывает целый ряд их преимуществ по сравнению с другими конструкциями:
- они могут возводиться на относительно слабых грунтах;
- в процессе их возведения происходит стабилизация осадок грунтового основания;
- такие сооружения успешно противостоят силовому воздействию ветровых волн;
- при наличии достаточного количества камня в районе строительства они становятся экономически выгодными, при отсутствии камня они могут быть реализованы с использованием фигурных блоков;
- при их возведении применяются простейшие методы строительства на море, позволяющие существенным образом сокращать сроки ввода сооружений в эксплуатацию;
- опыт эксплуатации таких сооружений показывает их высокую надежность.
3. Основным фактором уменьшения волновой нагрузки рассматриваемыми
сооружениями откосного профиля является их проницаемость. Можно выделить два типа
сооружений; с незакрепленным покрытием и с закрепленным покрытием. К первому типу
относятся набросные откосы и укладки, формируемые камнем, фигурными блоками,
прямоугольными массивами. Ко второму - относятся откосы, защищенные проницаемыми
плитами или блоками в укладке. А также откосы, элементы которых скреплены специальным