Компоновка внешних оградительных сооружений Общие сведения
Сооружения, защищающие акваторию порта от воздействия волн, течений, наносов и льда, называются оградительными сооружениями.
Оградительные сооружения являются наиболее дорогостоящим элементом морского порта. Поэтому строить порты необходимо в местах, защищенных от волнения (бухтах, заливах, лиманах и т.д.), дающих возможность или исключить возведение оградительных сооружений, или свести к минимуму их длину и себестоимость.
Оградительные сооружения, ограждающие акваторию порта, подразделяют на:
- молы – сооружения одним концом (корнем) соединенные с берегом
- волноломы – сооружения, не соединенные с берегом.
Голова оградительного сооружения является наиболее ответственной её частью, профиль которой возводится усиленным с учетом увеличенных волновых воздействий и необходимости размещения на ней навигационных и других устройств. Корень мола соединяет его с берегом. Молы часто используются в качестве причалов.
Несмотря на значительные затраты средств на возведение защитных сооружений многие порты на морях, водохранилищах и озерах могут нормально эксплуатироваться только при наличии защитных сооружений.
Формы поперечного сечения оградительных сооружений
Все существующие оградительные сооружения по форме поперечного профиля конструкции делятся на три основных типа: откосные, вертикальные и смешанные (рис. 5.17). Профиль сооружения, точнее, его внешние грани, определяет характер и степень волнового воздействия на сооружение.
Рис. 5.17. Внешние оградительные сооружения:
а – из грунта с креплением откосов камнем; б – из камня и бетонных массивов; в – из массивов-гигантов на каменной постели;1 – каменная мостовая на обратном фильтре;
2 – бетонные плиты; 3 – бетонные массивы; 4 – каменная наброска; 5 – массив-гигант;
6 – каменная постель; 7 - железобетонный ростверк
Выбор типа сооружения определяется конкретными условиями их строительства и эксплуатации. Основное значение имеют: характер и интенсивность волнения, глубина у мола или волнолома, род грунта у основания, условия производства работ, наличие местных строительных материалов.
Вертикальный профиль (рис. 5.18, а) при достаточно больших глубинах отражает волны и волновую энергию от сооружения. Несмотря на недостатки: стоячая волна с почти удвоенной высотой и увеличенным волновым давлением и данными скоростями, небольшая ширина по низу приводит к существенному возрастанию резкой неравномерности напряжений в основании, чувствительность к неравномерным осадкам, в связи с меньшим по сравнению с откосным профилем расходом строительных материалов и возможностью использования оградительного сооружения в качестве причалов, что часто предопределяет его выбор.
Откосный профиль (рис.5.18, б) представляет собой, как правило, наброску из камня или бетонных массивов, и не нарушает правильного колебательного характера волны на подходах к сооружению. Они имеют значительную пористость и не могут служить надежной защитой акватории порта от волновой энергии и наносов, требуют для своего возведения больших объемов стройматериалов и невозможно их использовать в качестве причалов. Однако, в связи с резким снижением явления сложения волн и уменьшением горизонтальных сдвигающих усилий, благодаря наличию широкой подошвы, напряжение в основании откосного сооружения практически не возрастают от волнового давления. Данные скорости и неравномерные осадки основания не представляют для набросного сооружения серьезной опасности. Такие сооружения просты в строительстве и надежны в эксплуатации. Ни сила штормов, ни слабость оснований не являются препятствием для их возведения. Эти и другие преимущества привели откосные оградительные сооружения к широкому распространению в практике портового строительства.
Смешанный профиль (рис. 5.18, в) оградительного сооружения включает откосное сооружение и надстройку на нем в виде вертикальной стенки, в зависимости от соотношения между размерами волн и глубиной волны у сооружения и над берегом может вызывать как отражение волн, так и их разрушение перед сооружением. В этих сооружениях ослабляется основной недостаток откосного сооружения – уменьшается объем строительных материалов и проявляются достоинства сооружений вертикального профиля – возможность использования оградительного сооружения в качестве причала, создания условия для пропуска по нему транспортных средств и т.д.