毕业设计（论文）-青岛港董家口港区防波堤设计.doc

毕业论文：正文 毕 业 论 文（设计） 题目：青岛港董家口港区防波堤设计 学 院：海运与港航建筑工程学院专 业：港口航道与海岸工程班 级：A11港航学 号：学生姓名：指导教师：二一五 年 五 月青岛港董家口防波堤初步设计 摘 要：青岛市董家口港区位于青岛市南翼的胶南市（今黄岛市）辖区琅琊台湾，靠近青岛市与日照市分界线，行政区划于泊里镇。波浪、潮流、风等都是影响港区内船舶泊稳的条件。所以需要修建防波堤，以抵御以上环境对港区正常运行的影响。防波堤的建造，需要考虑到自然条件和堤前水深的影响，合理的对防波堤进行布置。另外，对港区泥沙淤积分析和工程地质分析，使其在今后的运行更加有效和稳定。防波堤的平面布置，我们考虑到最高和最低潮位，通过防波堤施工设计规范，计算堤顶宽度和高度，确定横截面的情况。为了减少波浪力对防波堤冲击，布置人工护面块体消能。最后进行胸墙的稳定、地基稳定性和地基沉降的计算。董家口防波堤地处外海海域，是为了保护港区稳定，免受恶劣天气影响的斜坡式的防波堤。是沿海港口的重要组成部分。关键词：防波堤、波浪力、胸墙、地基稳定性、地基沉降Breakwater design in Dongjiakou district of Qingdao port Abstract: Qingdao Dong Gu port district is located in the south of Qingdao jiaonan area of reed langya Taiwan (now huangdao district, close to Qingdao and rizhao line, administrative division in mooring town.wave, tide, wind and so on influent the berthing of ships conditions. So it is necessary to build the breakwater, impact against the above environment on the normal operation of the port. The construction of the breakwater, need to take into account the influence of natural conditions and water depth in front of the dike, the reasonable layout of the breakwater. In addition, the analysis of port sediment analysis and engineering geology, make it more effective and stable operation in the future. The plane layout of breakwater, we considered the highest and lowest tidal level, through the design specification of breakwater construction, calculation of crest width and height, determine the cross section of the. In order to reduce the impact of wave force on the breakwater, layout 6T Accropode energy dissipation. Finally, the stability calculation of parapet foundation stability and settlement. Dongjiakou breakwater is located in the sea waters, in order to protect the stability of the port, from the weather sloping breakwater. Is an important part of coastal ports. Keywords：breakwater、Wave forces、crest wall、The foundation stability、Foundation settlement目录第1章 概述1 1.1港口地理位置1第2章 设计条件2 2.1 气象2 2.1.1 气温2 2.1.2 降水2 2.1.3 雾况3 2.1.4 风况3 2.2 工程水文6 2.2.1潮汐，水位 6 2.2.2 潮位特征值6 2.2.3 工程设计水位7 2.2.4 波浪7 2.2.5 海流11 2.3 工程地质16 2.4 地形地貌及泥沙活动18 2.5 地震18 2.6 建筑物种类及其结构安全等级19 2.7海冰 19 2.8 水工建筑物种类19 2.9 码头荷载19 2.10 水文气象条件 19第3章 总平面布置20 3.1 布置原则20 3.1.1 防波堤的布置原则20 3.1.2 防波堤轴线的布置原则20 3.1.3 口门的布置原则21 3.2 设计船型22 3.3 码头前船舶回旋水域尺度22第4章 防波堤结构选型23第5章 断面尺寸的确定25 5.1 胸墙顶高程25 5.2 堤顶宽度26 5.3 护面块体稳定重量和护面层厚度26 5.3.1 护面块体稳定重量26 5.3.2 护面层厚度27 5.3.3 垫石层的重量和厚度27 5.3.4 堤前护底块石稳定重量和厚度28第6章 胸墙设计及稳定性的计算29 6.1 胸墙的设计29 6.2 断面胸墙抗滑稳定性验算36 6.3 断面胸墙抗倾稳定性验算37第7章 地基稳定性验算38第8章 地基沉降计算40 第1章 概述1.1 港口地理位置 董家口港区位于青岛市南翼的胶南市辖境、琅琊台湾，靠近青岛市与日照市分界处，行政区划于泊里镇。地理坐标为：东经1194716.3，北纬353548.6。该地交通便利，204国道、334省道穿越镇区；同三高速公路穿越镇区北侧，在镇驻地西侧设有进出口；青岛滨海大道穿越镇区东部，西与204国道相接，泊里东距青岛前港湾、西距日照港分别45 n mile和20 n mile，距青岛国际机场75km第2章 设计条件2.1气象2.1.1 气温本区年平均气温12.2C。历年最低气温-16.2C（1976年1月3日）。1月份平均气温-1.7C，比胶南市高0.5C。8月份平均气温25.6C，历年极端最高气温37.4C（1964年7月8日）。气温年较差27.3C。日最高气温30.0C的日数平均16.5d，出现于5月下旬至9月上旬，7、8两月出现日数分别为5.5d和8.5d，日最低气温0.0C的日数年平均98.7d，出现于10月下旬至翌年4月中旬，其中1月平均为29.6d，2月为23.5d，12月为24.8d。-5.0C的日数年平均38.8d。出现于11月上旬至3月下旬。-10.0C的日数年平均6.6 d，仅出现于冬季3个月。1月出现日数最多，月平均3.3d。 多年平均气温：12.2极端最高气温：37.4极端最低气温：-16.2月平均最高（8月）：30月平均最低（1月）：-102.1.2 降水根据1963-1980年气象资料统计，本区年平均降水量794.9mm,最多年份1458.3 （1964年），最少年份481.4mm（1977年）。降水多集中于6至9月份，占年降水量的71.4%，一日最大降水量196.9mm(1964年8月31日)本地区雨量较充沛，降水季节变化比较明显。根据气象资料统计得：多年平均降水量：794.9mm年最大降水量：1458.3mm年最小降水量：481.4mm日最大降水量：196.9mm降水最多集中在69月份，占年降水量的71.4%。2.1.3 雾况 本区年平均雾日数16.9d。最多年份33d（1978年），57月雾日较多，月平均在2.62.9d，11月至翌年4月，月平均在0.91.9d，8月至10月雾日较少，月平均在0.30.4d。本地区57月份为多雾天气，月平均2.62.9天，810月为少雾天气，月平均0.30.4天。历年平均雾日16.9天，最多33天。2.1.4 风况北海预报中心技术人员于2006年9月17日正式确定了胶南董家口港区风观测站。由该站近10个月资料可知，本区强风向为ENE向，最大风速12.8m/s，次强风向为NE向，风速11.8m/s。常风向为NW向，频率11.3%，次常风向为NNW向，频率8.8%。详见风况统计表2.2.1和风玫瑰图。据调查历史上本区曾出现过23m/s的大风，20m/s以上的大风多由台风造成。 方向最大风速(m/s)平均风速(m/s)频率(%)N7.92.276.16NNE9.12.053.62NE11.82.933.47ENE12.83.377.93E9.52.646.25ESE5.91.883.97SE5.51.773.00SSE6.72.364.75S9.42.525.81SSW8.73.028.26SW7.12.314.07WSW4.91.682.52W5.41.905.19WNW11.32.586.78NW10.72.9011.29NNW8.72.698.75C00.008.17 表2.1 胶南风况统计表（2006年9月2007年7月）本海区东南面面向黄海，自东南向西北移动的台风对本区影响较大，台风是造成本区特大风的主要原因，表2.2.1列出了1956-1984年影响山东每月出现台风的次数和频率统计。近五十年来，对青岛地区造成损失较大的台风过程共七次，其中1985年9号台风直接从胶南登陆，瞬时最大风速为35.0m/s，20m/s以上风速达5小时之久。表2.2 1956-1984年影响山东每月出现台风的次数和频率统计月567891011次 数1216381613频率（%）1321492114 8级大风日数年平均为16.1 d，最多年份31 d（1966年），是山东沿海大风日数较少的海湾。本区全年中，冬半年大风日数较多，1-3月各月平均大风日数多于2.0 d，6月至10月大风日数较少，月平均在0.2-0.8 d，7、8两月大风日数最少，月平均都是0.2 d。2.2 工程水文2.2.1 潮汐，水位本海区潮汐类型判别系数为0.4，属正规半日潮。基准面关系:国家海洋局北海预报中心在董家口设立潮汐观测站位于琅玡台湾内，验潮点位置为： 3537.3N，11947.5E，图2.3.1为董家口临时验潮站各面高程关系图（平均海平面、理论最低潮面的计算是使用2006年9月-2007年2月的潮位资料）。图2.3 董家口潮汐观测站各高程关系示意图2.2.2 潮位特征值 以下数据以董家口理论最低潮面起算。 重现期50年，NW方向波高值为： 极端高水位：=8.4m; 设计高水位：=8.4m; 设计低水位：=8.4m。 波浪周期： =10.7s 平均海平面: 2.68m 2.2.3 工程设计水位: 设计高水位 4.57m 设计低水位 0.70m 极端高水位 5.77m 极端低水位 -0.41m施工水位 2.68m根据国家海洋局第一海洋研究所2006年3月编写的董家口港区水文泥沙调查研究报告中“乘潮水位”的相关计算，再结合与本港区相邻的青岛港小麦岛的潮位资料进行综合分析、计算，得出以下董家口港区航道乘高潮频率统计表。 表2.4 董家口港区航道乘高潮频率统计表（单位m） 保证率(%)乘潮历时50607080901h3.843.753.653.563.461.5 h3.803.703.603.503.402h3.743.653.553.463.362.2.4 波浪资料来源及引用情况：北海预报中心技术人员于2006年9月17日正式确定了胶南董家口港区风、浪、潮设备安装地点。胶南董家口港区风、浪、潮观测站值班室位于董家口半岛南部，高度约15m，光学测波仪和风向风速传感器安装在此，观测站东面临海，周围没有高大建筑物，地理坐标为3536.303N ，11946.784E。此次海浪观测报表目前完成10个月的白天观测数据，在海上能见度较差时和晚、夜间的波浪观测数据仅有波高和对应的平均周期。 波况：根据2006年9月2007年7月的波浪实测报表记录统计。统计其有效数据得：波向分布率最高的是ESESSE向，占全部有效观测数据的55.24%左右；其中多为SE向，其频率占25.64%，属常浪向。实测最大波高值是2.5m，对应波向是ENE，对应平均波周期是5.2s，对应风向324度，即NW向，风速3.2m/s，出现在2007年4月30日14时，实测最长波周期是11.8s，对应的最大波高是1.4m，对应风向303度，即WNW向，风速1.7m/s，出现在9月17日23时，缺少对应波向和其它数据。详见2006年9月2007年7月波况统计表和波况玫瑰图。以上统计表明：本海区实测海浪是多以涌浪为主的风涌混合浪。因此：虽然常风向是ENE，但是常浪向仍然可以是SE。 根据资料分析得，董家口港区波向分布率最高的是ESESSE向，其中常浪向为SE向，其频率占25.64%。最大波高值发生在ENE，波高值为2.5米，对应的平均波周期是5.2s日。实测最长波周期为11.8s，对应的最大波高为1.4m。 表2.5 2006年9月2007年7月波况统计表项目=2合计波向N0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 NNE0.28 0.00 0.00 0.14 0.00 0.00 0.00 0.42 NE0.71 0.28 0.14 0.00 0.00 0.00 0.00 1.13 ENE0.42 0.42 0.14 0.14 0.14 0.14 0.14 1.56 E1.42 0.57 0.57 1.27 0.42 0.28 0.14 4.67 ESE5.81 4.53 2.12 1.98 0.85 0.14 0.14 15.58 SE12.04 6.66 3.82 2.27 0.71 0.14 0.00 25.64 SSE9.21 2.27 1.13 1.27 0.14 0.00 0.00 14.02 S4.53 1.13 0.85 0.28 0.14 0.14 0.00 7.08 SSW2.12 0.28 0.14 0.00 0.14 0.00 0.00 2.69 SW0.85 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.85 WSW0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 W0.14 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.14 WNW0.28 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.28 NW0.99 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.99 NNW0.28 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.28 C24.36 0.14 0.14 0.00 0.00 0.00 0.00 24.65 合计63.46 16.29 9.07 7.37 2.55 0.85 0.42 100.00 图2.6 2006年9月2007年7月波玫瑰图设计波要素的推算：为推算本海区不同重现期的设计波要素，根据资料情况，对于SE向波，设计波要素则是引用石臼港建港时采用的设计数据。对于S向浪，是采用后报方法求得本海区12m等深线处的波要素。设计波向的确定工程海区位于胶南琅琊湾的西侧，董家口岬角的东侧，该处海岸外-10m等深线呈东北西南向。根据海岸走向及周边波浪观测资料，可以认为本区的强浪向以SE向为主。不同重现期波要素的选取和推算根据董家口港区所处的地理位置和湾口朝向，考虑到本海区的常浪向、强浪向以及拟建海港工程的布局，应该说，SE、E、S向波浪对海港工程最为不利。因此选取SE、E、S向为对本工程海域影响的主要浪向，并就这三个方向推算设计波要素。为了比较，下表列出了小麦岛与石臼外海SE向设计波要素。其中，石臼设计波要素列出了石臼港建港时根据天气图后报得到的设计波浪要素和根据实测资料频率分析得到的设计波要素，小麦岛设计波要素为实测资料频率分析得到。表2.7 小麦岛(22m水深)及石臼(13m水深)外海SE向设计波要素项 目50年一遇25年一遇H(m)H1/10(m)H1%(m)T(s)H1/3(m)H1/10(m)H1%(m)T(s)小麦岛实测资料6.17.38.410.75.36.47.410.4石臼实测资料4.205.045.858.93.584.305.008.2天气图推算5.26.27.110.04.85.76.69.5综上所述，本区极值波高应介于小麦岛和石臼之间。由上表可见，小麦岛海区因水深较大，海区开阔，故SE向设计波要素偏大，而根据石臼实测资料得到的设计波要素偏小。综合比较，选用石臼港建港时根据青岛海上大风资料，查阅对应的天气图，采用后报方法得到的SE向设计波浪要素来作为本区海图水深12m处的SE向设计波要素。对于E向、ESE向设计波高，是采用后报方法求取，得防波堤和护岸设计波要素。 表2.8 防波堤和护岸设计波要素(设计高水位，重现期：50年)H1（m）H4（m）H5（m）H13（m）(s)E6.906.015.855.048.9ESE6.906.015.855.048.9SE、SSE7.076.176.005.199.0S5.214.494.353.717.5N2.62.22.11.83.4NE2.72.32.21.93.5NW段（临时防波堤）设计波要素(设计高水位，重现期：5年)E 、ESE4.03.47.1SE、SSE4.23.67.5S2.92.35.82.2.5 海流现状流况：为了解工程区潮流状况，国家海洋局第一海洋研究所对附近四个海流观测站进行了大、小潮两次周日连续同步海流观测（观测站位置图1.3.3.1所示）。观测时间为：大潮2005年6月22日15点至23日16点；小潮2005年6月16日14点至17日15点。两次观测期间天气条件较理想，海况为3至4级。图2.9 实测潮流观测站位置示意图站的潮型系数中，潮流类型判别数(WO1+WK1)/ WM2最大为0.30，均小于0.5，故观测海域潮流性质为规则半日潮流。H1站、H2站和H3站实测海流主流向为偏ENE-WSW向；H4站实测海流主流向为偏NW-SE向。大潮期，H1站、H2站和H3站涨潮流流向为偏WSW向，落潮流向为偏ENE向；H4站涨潮流流向为偏NW向，落潮流流向为偏SE向。小潮期各站海流主流向与大潮期基本一致。H1站位于琅玡台湾湾外，董家咀以南，所处海域广阔，水深较深，受突出岬角影响，该区域海流流速较大，最大流速为99cm/s。H3站位于湾外的主流道上，该站水深较深，海流较大，最大流速为98cm/s。H2站位于工程海区，海图5m等深线附近，该处地形变化复杂，受地形影响，流速不大，最大流速为66cm/s。H4站位于湾内，水深较浅，流速较小。大潮期，涨潮流最大流速为99cm/s，落潮流最大流速为79cm/s；小潮期，涨潮流最大流速为63cm/s，落潮流最大流速为59cm/s。H1站、H2站和H3在两次观测中，涨潮流的最大流速均大于落潮流。H4站，大潮期，涨潮流向最大流速大于落潮流向；小潮期，涨、落潮流的最大流速相差不大。H1站、H2站和H3站的椭圆率|K|值在00.15之间，潮流的运动形式为往复流；H4站各层的|K|值均大于0.5，潮流的运动形式为旋转流。潮流的旋转方向，各站垂向上的变化一致。其中H1站、H2站和H3站各层旋转方向为逆时针，H4站各层的旋转方向为顺时针。大潮期平均余流流速为6.9cm/s，最大余流流速为16.3cm/s，流向为75，小潮期平均余流流速为9.7cm/s，最大余流流速为15.1cm/s，流向为267。各站平面上，大潮期，位于董家咀外的H1站、H3站余流较大，H2站次之，位于琅玡台湾内的H4站最小。小潮期，H1站、H2站和H3站的余流流速较大，H4站最小。大、小潮期上，H1站、H2站和H4站小潮期余流大于大潮期；H3站则相反，大潮期的余流较大。H1站、H2站和H3站大潮期余流流向与落潮流主流向基本一致，为偏NE向；小潮期余流流向与涨潮流主流向基本一致，为偏SW向。H4站，大潮期余流流向为SW向，小潮期余流流向为NW向。图2.10 大潮期各站垂线平均海流矢量图图2.11 小潮期各站垂线平均海流矢量图潮流最大可能流速: 按规则半日潮流海区的公式计算，计算结果列入表2.3.5，测区潮流最大可能流速在 15.8124.8 cm/s之间。表2.12 各测站可能最大流速分析 项 目 站位号及层次可能最大流速流速(cm/s)方向( )H1表层124.82630.6H111.4260底层92.3259H2表层90.42390.6H72.2239底层59.7237H3表层110.92530.6H92.9253底层79.8251H4表层21.63190.6H19.3304底层15.8301余流:表2.13 大、小潮期各测站各层次余流数值流速(cm/s)、流向（） 项 目站位号及层次大潮期余流小潮期余流流速(cm/s)方向( )流速(cm/s)方向( )H1表层12.07715.12670.6H11.87113.9263底层9.16311.5260H2表层3.54714.82400.6H2.35912.0240底层1.7539.6240H3表层16.37510.02510.6H12.46910.1256底层9.2659.8255H4表层2.02183.43150.6H1.62073.2302底层1.32092.5303余流流速：本次观测海域余流流速不大，大潮期平均余流流速为6.9cm/s，最大余流流速为16.3cm/s，流向为75，小潮期平均余流流速为9.7cm/s，最大余流流速为15.1cm/s，流向为267。余流流向：H1站、H2站和H3站大潮期余流流向与落潮流主流向基本一致，为偏NE向；小潮期余流流向与涨潮流主流向基本一致，为偏SW向。H4站，大潮期余流流向为SW向，小潮期余流流向为NW向。垂线上，各层流向基本一致。2.3工程地质区域地质地貌概况:场区地处鲁东南丘陵区的边缘，濒临南黄海，在大地构造上处于新华夏系第二隆起带次级构造胶南隆起的东部。区内基岩广泛出露, 岩性为震旦纪胶南群正变质岩（角闪岩、片岩、变粒岩、透闪岩）。场区位于向海突出的基岩岬角董家口嘴东的琅琊台湾，其为岬湾相间的砂质海岸。天然水深515m，底质为泥。土层分布及其工程地质性质:据现有钻探资料，场区岩土层分布较有规律，各岩土层分布及其工程地质性质综述如下：1淤泥质粉质粘土分布广泛。层顶高程-10.95-12.82m（当地理论最低潮面，后同），层厚3.06.6m。灰褐色、灰色，软塑状，中塑性，混少量碎贝壳及砂团。个别钻孔夹有淤泥、砂及角砾透镜体。标贯击数小于1击。2淤泥质粘土局部分布。层顶高程-15.05-15.61m，层厚1.01.5m。灰褐色、灰色，软塑状，高塑性，混少量碎贝壳及砂团。标贯击数小于1击。1粉质粘土分布较广泛，不连续。层顶高程-17.31-18.82m，层厚0.82.0m。灰黄黄褐色，可塑硬塑状，中塑性，夹砂斑、砂团，偶见钙质结核。平均标贯击数12.5击，容许承载力为210kPa。2粘土局部分布。层顶高程-16.61-19.61m，层厚0.71.5m。灰黄色、黄褐色，硬塑状，高塑性，夹粉细砂薄层或砂粒，偶见钙质结核。平均标贯击数9.0击，容许承载力为210kPa。3粉土分布不广泛。层顶高程-19.95-22.21m，层厚0.82.7m。黄褐色，稍密状，土质不均。平均标贯击数14.4击，容许承载力为200kPa。残积土分布不广泛。层顶高程-21.62-23.91m，层厚0.41.4m。灰白黄褐色，原岩矿物已风化成碎石、砾砂、粉土或粘性土，呈中密状密实状，含较多云母，土质极不均匀。平均标贯击数23.0击，容许承载力为260kPa。强风化岩为强风化花岗岩。岩面高程-9.82-25.31m。黄褐色，灰白色，原岩结构可见，主要矿物为石英、长石等，次要矿物为云母，岩样手掰易碎。平均标贯击数大于50击，容许承载力为500kPa。表2.14 各土层物理力学性质指标统计表 土层指标 1淤泥质粉质粘土2淤泥质粘土1粉质粘土2粘土3粉土天然含水率W（%）42.147.322.428.121.2天然重度g（kN/m3）17.4417.0119.9819.6120.11孔隙比e1.181.340.630.740.59液限WL32.038.427.239.223.4塑性指数IP14.919.112.219.66.6液性指数IL1.681.480.610.440.67压缩系数av0.1-0.2(MPa-1)0.951.180.290.370.17压缩模量Es0.1-0.2(MPa)2.392.086.254.949.78固结快剪（度）13.812.219.716.424.1C（kPa）8.05.622.816.312.0快剪（度）0.20.411.724.8C（kPa）4.86.221.812.0工程地质条件分析评价:1.本区属稳定区域，未发现与工程建筑有关的不良地质现象，适宜建筑。2.强风化岩为良好的持力层。3.区内淤泥质土较厚，近岸渐薄至缺失。地震烈度:据国家质量技术监督局发布的1：400万中国地震动参数区划图及说明书（GB18306-2001），本区地震动峰值加速度为0.10g，地震动反应谱特征周期为0.45s,地震基本烈度为7度。2.4 地形地貌及泥沙运动 本工程海域处于基岩岬湾岸段，在大地构造上处于新华夏第二隆起带次级构造胶南隆起的东部，南黄海盆地的西部。出露的地层仅有元古界胶南群和第四系更新统、全新统。出露的岩浆岩是元古代的酸性和中性岩体和中生代燕山运动的侵入岩体。周边陆域主要是侵蚀剥蚀底丘和剥夷准平原，地表覆盖表层残积物，并分布有水系和流水地貌。沟槽切开地表松散沉积层，床底基岩裸露。因被冲沟切割，陆域地形不完整，地形支离破碎，流水侵蚀物质多随河流入海。内陆地形的剥蚀隆起使港区附近缺常流水大河注入，只有数条近源季节性小河在湾顶入海，形成近海河谷平原或滨海平原，在潮间带形成大片潮滩，向岬角区逐渐过渡为海蚀崖。港区北侧琅琊台湾的湾顶已建拦海大坝，坝前形成新的潮滩，港区岸段属基岩海蚀崖岸段。本海区海底泥沙主要是细颗粒的粘土质粉砂（YT），水体悬沙含量小，平均为13.4mg/l17.1mg/l。泥沙来源主要是水体带来的细颗粒泥沙。波浪和潮流对底沙作用较弱，只有在较大波浪和水流较大的时刻海底泥沙才有部分起动，泥沙主要运动方式为悬沙输移和落淤，由于水体较清，悬沙输移率低，淤积程度较小，底床较为稳定。实际情况表明，董家口港区全岸段岸线和岸坡稳定，基本上无泥沙淤积问题。2.5 地震本地区地震烈度7度，考虑地震力的作用。2.6建筑物种类及其结构安全等级 结构安全等级采用二级。2.7 海冰本工程海域属无海冰区域，因此，工程建设可不考虑海冰作用。2.8 水工建筑物种类100000吨级码头泊位1个，码头主体长360m。并在码头两边按蝶形布置两个系缆墩。2.9 码头荷载均布-荷载：。2.10 水文气象条件设计水位：设计高水位：4.57m; 极端高水位：5.77m; 施工水位：2.68m;设计低水位：0.70m; 极端低水位：-0.41m。设计波要素： 重现期50年，NW方向波高值为： 极端高水位：=8.4m; 设计高水位：=8.4m; 设计低水位：=8.4m。 波浪周期：=10.7s第3章 总平面布置防波堤的布置应从港口总体布局出发，充分分析当地的风、浪、水流、泥沙、地质、地形、冰凌等自然条件，并应考虑建筑物对海岸的影响和航行条件以及对环境的影响因素确定。防波堤应根据港口近期建设规模和水、陆域布置，并结合远期港口发展规模考虑分期建设。选择防波堤布置形式时，还必须在满足港口水域尺度要求的前提下，考虑船舶航行、泊稳和码头装卸等运营要求以及建设施工、投资等因素。为港口提供对波浪、泥沙、水流及海冰的防护条件。防波堤布置的合理与否，直接影响港口营运、固定资产投资及维护费用大小和长远发展，是海港总平面布置的关键性工作之一。3.1 布置原则3.1.1防波堤的布置原则（1）布置防波堤轴线时，要与码头线布置相配合，轴线走向由长浪和强浪决定。码头前水域应满足允许作业波高值。（2）防波堤所环抱的水域应有足够的面积和水深，应能满足船舶在港内航行、调头、停泊所需的各部分水域的面积，以及为建设港区而填海造陆与布置码头岸线所需的面积。应缩小无用水域面积，以减少纳潮量和进港泥沙。（3）防波堤所围成的水域要适当留有发展余地，兼顾港口未来发展和港口极限尺度的船型。（4）防波堤的布置要充分利用地形地质条件，避免在水深过大的位置布置防波堤，可将防波堤布置在可利用的暗礁、浅滩、沙洲及其他水深相对较浅的位置，以减少防波堤的投资。（5）从口门进港的波浪，遇堤身反射，反复干扰亦是恶化港内泊稳条件的因素。（6）对于游艇码头，港内掩护要求主要是考虑游艇上人员的舒适性，并兼顾波浪作用下浮码头结构的抗浪能力及系泊游艇与码头之间相互碰撞的安全性。3.1.2防波堤轴线的布置原则（1）防波堤轴线布置应该是扩散式的，使进入口门的波能快速扩散在较长的波峰线上，波高迅速减少，这样布置轴线也有利于在口门附近布置回旋水域。（2）防波堤轴线应尽可能取直线，便于施工；防波堤轴线的布置应注意避免在港内侧对入射波的反射，有利于进入港内水域波浪的消能。防波堤转弯处采用圆弧比折线型的波高有明显降低，两堤轴线的折角宜在120180之间，折角处根据结构可能，尽量圆滑或多折线型连接。（3）防波堤轴线与强波向尽可能避免正交。（4）布置防波堤轴线要注意小范围内地质条件的变化，有时轴线稍加移动，可减少大量的地基处理费用。3.1.3 口门的布置原则口门布置对港口使用及将来发展影响较大。口门的布置可分为侧向式、正向式。若船舶进出港方便，海岸泥沙不活跃，条件许可时，尽量采用侧向口门。采用侧向口门可避免强浪直射码头，有利于改善水域的泊稳条件，为码头布置有更多灵活性创造条件。口门的布置对港口使用及将来的发展影响较大。因此：（1）口门位置应根据当地的自然条件、港区总体布置确定。对底质为细沙的海域，口门的位置应设在强浪破碎区以外的海域；对底质为淤泥或粉沙的海域，口门的位置宜设在高浓度含沙区以外。口门位置应尽可能位于防波堤突出海中最远、水深最大的地方，并与进港航道协调，方便船舶出入。（2）口门方向力求避免大于7级横风和大于0.8kn的横流，避免强浪对港内水域主要部位的直射，对泊稳要求高的泊位，尽量不布置在面向口门外主浪向的位置。船舶进口门时应力求避免大于7级的船尾直向风和大于2.53.0m尾向浪。（3）当外堤所围的港内水域较大时，要注意到口门处形成过大的流速可能影响船舶航行，一般宜控制在2.5kn以下，以方便进口船舶的操作。（4）船舶进口门时通常航速为46kn，故从口门至码头泊位，一般布置大于4倍船长的直线航行水域和回旋圆，以便于船舶进入口门后控制航向、减低航速、与拖轮配合或完成紧急转头等操作。（5）口门轴线的确定应考虑船舶航行安全，使从口门进入的波能尽可能少，以保证水域泊稳要求。（6）当口门外天然水深较浅，进港航道的开挖相对较深时，航道边坡对入射波的折射作用非常明显，有利于改善港内的泊稳情况。（7）口门数量，应根据海域波浪、水流、泥沙等水动力条件，船型分布、通航密度，港内水域平面形式，尺度和总体布置要求等因素确定，可采取仿真等方法论证。通常为一个口门，必要时可采用两个或两个以上的口门。3.2 设计船型 表3.1 设计船型尺度船型（吨级）设计船型尺度总长L（m）型宽B（m）型深H（m）满载吃水T（m）LNG船（100000DWT）29847.227.511.83.3.码头前船舶回旋水域尺度参考海港总平面设计规范(JTJ211-99)。船舶回旋水域应设置在进出口货方便船舶靠离码头的地点。尺度应考虑当地风、浪、水流等条件和港作拖船配备、定位标志等因素。船舶回旋水域尺度见表3.2。表3.2 船舶回旋水域尺度Tab.3.2 Scale of ship maneuver waters适用范围回旋圆直径（m）有掩护的水域，港作拖船条件良好，可借岸标定位2.0L无掩护的开敞水域或缺乏港作拖船的港口2.5L允许借码头或转头墩协助转头的水域1.5L受水流影响较大的港口，垂直水流方向的回旋水域宽度为（1.5-2.0）L；沿水流方向的长度为（2.5-3.0）L注：（1）回旋水域可占用航行水域，当船舶进出频繁时，经论证可单独设置； （2）L为设计船长（m） 码头前船舶回旋水域尺度：式中：L设计船型的长度。第4章 防波堤结构选型 防波堤的平面布置，特别是口门的位置、方向、大小，对海港水域的水面平稳和沙淤积起决定性作用。口门一般布置在港区的最大水深处，口门轴线（即堤头连线的垂直平分线）方向要与强风向成4560的夹角，口门的宽度以11.5个船长为宜，军港和渔港的口门可适当加宽。部分波浪经口门向里传播，港内水域的波高分布是判别防浪掩护效果的主要指标。港内波高分布的计算，通常以口门处的波要素（规则波法）或波浪的方向频率谱（不规则波法）为原始设计依据。波浪遇口门堤头发生绕射，绕射波波峰线向港内展开，波能扩散，波高不断减小，从而形成平稳水面。布置防波堤时，要求用最短的堤线掩护所需的水域面积，平面轮廓一般以直线段组成为宜，尽量避免形成使局部波能集中的不良现象。平面布置还应注意避免发生港口共振，即港外长周期波从口门入侵，引起港内水域形成一种长周期驻波的强迫振动。港口共振亦称假潮，将严重影响水域平稳，并可能造成船舶与码头相撞事故，迫使作业停顿。港口共振是一种低频水面波动，主要与港区水域边界的几何形状有关，确定水域尺度时，应尽量使水域的自振频率处于港外长周期波的频率谱范围以外，同时，在满足航行需要的前提下，应采用较小的口门。防波堤的平面布置通常要采用物理模型试验或数学模型计算来进行验证和方案比较，选取最优方案。1. 斜坡式（1） 消浪功能好，波浪大部分不反射（2） 对地基承载要求不高，损坏后易修复（3） 施工容易，一般不需要大型起重设备，便于就地取材，适用于水深不大（1020m),当地基料价格便宜或地基较软的情况。2. 直立式（1）