波浪作用下海蚀拱桥塌落成海蚀柱的判别方法技术

本发明专利技术涉及一种波浪作用下海蚀拱桥塌落成海蚀柱的判别方法，包括以下步骤：确定海蚀拱桥桥面沿纵向上的长度L和沿横向上的宽度W；确定海蚀拱桥桥面自上而下各类岩土体厚度H

【技术实现步骤摘要】
波浪作用下海蚀拱桥塌落成海蚀柱的判别方法


[0001]本专利技术涉及一种波浪作用下海蚀拱桥塌落成海蚀柱的判别方法。

技术介绍

[0002]海蚀拱桥是一种独特的海岸侵蚀地貌现象，具有较高的观赏价值。海蚀拱桥在波浪长期作用下，其桥面厚度逐渐减小，最终塌落成海蚀柱，塌落一旦发生，塌落物对于周围人员和设备安全性造成极大威胁。对于海蚀拱桥能否发生塌落，目前大都基于工程经验进行判别，尚无有关理论方法进行判别。
[0003]为此，本专利技术提出一种波浪作用下海蚀拱桥塌落成海蚀柱的判别方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种波浪作用下海蚀拱桥塌落成海蚀柱的判别方法，该方法能够预测海蚀拱桥能否塌落成海蚀柱，具有流程性强和使用方便的优点。
[0005]本专利技术的技术方案在于：一种波浪作用下海蚀拱桥塌落成海蚀柱的判别方法，包括以下步骤：
[0006](1)确定海蚀拱桥桥面沿纵向上的长度L和沿横向上的宽度W；
[0007](2)确定海蚀拱桥桥面自上而下各类岩土体厚度H
i
以及总层数n；
[0008](3)确定海蚀拱桥桥面自上而下各类岩土体的重度γ
i
；
[0009](4)确定海蚀拱桥桥面的重力G，
[0010](5)确定强波浪发生时海蚀拱桥处的平均波高H、周期T和作用时间T0；
[0011](6)确定波浪对海蚀拱桥桥面底部产生的最大压力p
m
：
[0012]p
m/>＝ρ
w
gH，
[0013]其中，ρ
w
为海水密度，取1025kg/m3；g为重力加速度；
[0014](7)确定波浪对海蚀拱桥桥面向下的拖拽力P
u
：
[0015][0016]其中，α为拖拽系数，u为折减系数，对于驻波，α＝0.3，u＝1.0；对于近破波或远破波，α＝0.2，u＝0.7；
[0017](8)确定出海蚀拱桥桥面各类岩土体在波浪压力作用下衰减后的不排水抗剪强度 c
ui
'；
[0018](9)确定海蚀拱桥桥面的塌落力T
a
：
[0019]T
a
＝G+P
u
；
[0020](10)确定海蚀拱桥桥面塌落抵抗力R：
[0021][0022](11)判别海蚀拱桥是否能够塌落成海蚀柱：
[0023]若T
a
＜R，则不会塌落；否则，若T
a
≥R，则会塌落。
[0024]进一步地，所述步骤(1)中，利用全站仪测量出海蚀拱桥桥面的长度L和宽度W两个尺寸。
[0025]进一步地，所述步骤(2)中，利用全站仪对海蚀拱桥桥面的各类岩土体厚度进行测量，其中，第i层的厚度，记为H
i
，i＝1,2,3,
…
,n。
[0026]进一步地，所述步骤(3)中，利用钻机在岩土体内进行钻探取样，运回实验室利用环刀法测试出岩土样的密度，然后乘以重力加速度得到各类岩土样的重度，其中，第 i层的重度，记为γ
i
，i＝1,2,3,
…
,n。
[0027]进一步地，所述步骤(5)中，根据风浪等级，或者利用波潮仪测量出平均波高H、周期T和作用时间三个参数。
[0028]进一步地，所述步骤(8)中，将取得的各类岩土样进行动三轴试验，对土样施加动荷载p
m
，作用周期为T，作用次数为N，N＝T0/T，然后进行无侧限抗压强度试验，测得其无侧限抗压强度后，除以2.0，得到其衰减后的不排水抗剪强度，其中，第i层衰减后的不排水抗剪强度，记为c
ui
'，i＝1,2,3,
…
,n。
[0029]与现有技术相比较，本专利技术具有以下优点：该波浪作用下海蚀拱桥塌落成海蚀柱的判别方法能够预测海蚀拱桥能否塌落成海蚀柱，具有流程性强、结构简单和使用方便的优点。
具体实施方式
[0030]为让本专利技术的上述特征和优点能更浅显易懂，下文特举实施例，作详细说明如下，但本专利技术并不限于此。
[0031]一种波浪作用下海蚀拱桥塌落成海蚀柱的判别方法，包括以下步骤：
[0032](1)确定海蚀拱桥桥面沿纵向上的长度L和沿横向上的宽度W：利用全站仪测量出海蚀拱桥桥面的长度L和宽度W两个尺寸。
[0033](2)确定海蚀拱桥桥面自上而下各类岩土体厚度H
i
以及总层数n：利用全站仪对海蚀拱桥桥面的各类岩土体厚度进行测量，其中，第i层的厚度，记为H
i
，i＝1,2,3,
…
,n。
[0034](3)确定海蚀拱桥桥面自上而下各类岩土体的重度γ
i
：利用钻机在岩土体内进行钻探取样，运回实验室利用环刀法测试出岩土样的密度，然后乘以重力加速度得到各类岩土样的重度，其中，第i层的重度，记为γ
i
，i＝1,2,3,
…
,n。
[0035](4)确定海蚀拱桥桥面的重力G，
[0036](5)确定强波浪发生时海蚀拱桥处的平均波高H、周期T和作用时间T0：根据风浪等级结合经验，或者利用波潮仪测量出平均波高H、周期T和作用时间三个参数。
[0037](6)确定波浪对海蚀拱桥桥面底部产生的最大压力p
m
：
[0038]p
m
＝ρ
w
gH，
[0039]其中，ρ
w
为海水密度，取1025kg/m3；g为重力加速度；
[0040](7)确定波浪对海蚀拱桥桥面向下的拖拽力P
u
：
[0041][0042]其中，α为拖拽系数，u为折减系数，对于驻波，α＝0.3，u＝1.0；对于近破波或远破波，α＝0.2，u＝0.7；
[0043](8)确定出海蚀拱桥桥面各类岩土体在波浪压力作用下衰减后的不排水抗剪强度 c
ui
'：将取得的各类岩土样进行动三轴试验，对土样施加动荷载p
m
，作用周期为T，作用次数为N，N＝T0/T，然后进行无侧限抗压强度试验，测得其无侧限抗压强度后，除以2.0，得到其衰减后的不排水抗剪强度，其中，第i层衰减后的不排水抗剪强度，记为 c
ui
'，i＝1,2,3,
…
,n。
[0044](9)确定海蚀拱桥桥面的塌落力T
a
：
[0045]T
a
＝G+P
u
。
[0046](10)确定海蚀拱桥桥面塌落抵抗力R：
[0047][0048](11)判别海蚀拱桥是否能够塌落成海蚀柱：
[0049]若T
a
＜R，则不会塌落；否则，若T
a
≥R，则会塌落。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种波浪作用下海蚀拱桥塌落成海蚀柱的判别方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)确定海蚀拱桥桥面沿纵向上的长度L和沿横向上的宽度W；(2)确定海蚀拱桥桥面自上而下各类岩土体厚度H
i
以及总层数n；(3)确定海蚀拱桥桥面自上而下各类岩土体的重度γ
i
；(4)确定海蚀拱桥桥面的重力G，(5)确定强波浪发生时海蚀拱桥处的平均波高H、周期T和作用时间T0；(6)确定波浪对海蚀拱桥桥面底部产生的最大压力p
m
：p
m
＝ρ
w
gH，其中，ρ
w
为海水密度，取1025kg/m3；g为重力加速度；(7)确定波浪对海蚀拱桥桥面向下的拖拽力P
u
：其中，α为拖拽系数，u为折减系数，对于驻波，α＝0.3，u＝1.0；对于近破波或远破波，α＝0.2，u＝0.7；(8)确定出海蚀拱桥桥面各类岩土体在波浪压力作用下衰减后的不排水抗剪强度c
ui
'；(9)确定海蚀拱桥桥面的塌落力T
a
：T
a
＝G+P
u
；(10)确定海蚀拱桥桥面塌落抵抗力R：(11)判别海蚀拱桥是否能够塌落成海蚀柱：若T
a
＜R，则不会塌落；否则，若T
a
≥R，则会塌落。2.根据权利要求1所述的波浪作用下海蚀拱桥塌落成海蚀...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈华艳，王枫轩，付朝江，罗才松，王彦章，高颖，詹金武，张丙强，
申请(专利权)人：福建工程学院，
类型：发明
国别省市：