小郭巨二期青山堤初步设计说明书.docx

学号 1103010213 年级 11级港航 本科毕业设计小郭巨二期围垦工程青山堤初步设计专 业 港口航道与海岸工程 姓 名 曹响 指导教师 孟艳秋 评 阅 人 2015年5月中国 南京BACHELORS DEGREE THESIS OF HOHAI UNIVERSITYXiaoguoju Qingshan dike second phase reclamation project preliminary designCollege ：Hohai UniversitySubject ：College of Harbour and Coastal EngineeringName ： Cao XiangDirected by ： Meng Yanqiu NANJING CHINA学术声明： 郑 重 声 明本人呈交的毕业设计，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）的研究成果不包含他人享有著作权的内容。对本设计（论文）所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本设计（论文）的知识产权归属于培养单位。本人签名： 日期： 小郭巨二期围垦工程青山堤初步设计摘 要本次设计以浙江省定海围垦工程为背景，对其围垦海堤进行设计。工程位于舟山市六横岛的西南部。在设计过程中，选取海堤上三个具体有代表性的断面，并分别以带平台的复式斜坡断面，单坡，直立式三种断面形式对其进行设计，设计内容包括每个代表断面的设计（包括堤顶高程确定、越浪量确定、堤顶宽度确定、护面设计、垫层设计和护底设计）、整体稳定性的分析验算、沉降量的计算、围垦堵口的设计以及工程量的计算，最终选取单坡斜坡断面形式作为此次围垦设计的最终断面形式。在设计计算中，大量使用到了Word、Excel、理正岩土等软件对大量的重复计算进行电算，并使用AutoCAD软件对需要的各种断面及布置图进行绘制，从而节省了大量的人力，为此次毕业设计的顺利进行提供了保证。最终得到的单坡断面形式的堤顶高程为+7.6m（包括防浪墙），越浪量0.0002m3/ms，堤顶宽度6.4m；迎水面护面采用一层扭王块石，重量取2t；垫层块石重量为0.1t0.2t，厚度为1.2m；堤前最大波浪流速为1.49m/s，故护底块石的重量为60Kg，护底宽度为7m，厚度为1m；施工期外边坡向外海侧滑动时最小安全系数为1.38，施工期内边坡向内坡侧滑动时最小安全系数为1.3，运行期外边坡向外海侧滑动时最小安全系数为1.4；堤轴线的最终沉降量为2.5m；龙口口门宽度取25m。关键词：海堤；波浪爬高；瑞典条分法。ABSTRACTThe design of Zhejiang Xiaoguoju reclamation project as the background design of its reclamation seawall. The project is located southwest of the island of Zhoushan Liuheng. During the design process, select the seawall three specific representative cross-section, respectively, on a double ramp section, single slope, vertical section form with three of its platform design, design includes representatives of each section design (including the crest elevation determined overtopping OK, crest width determination, armor design, cushion design and bottom protection design), checking the overall stability of the analysis, the settlement amount is calculated, reclamation and closure work of design engineering calculation of the amount, and ultimately select a single slope of cross section as the final form of the cross-sectional design of reclamation.In the design calculations, extensive use of the Word, Excel, Lizheng geotechnical software for a lot of duplicate calculations computing, and use AutoCAD software needs of the various sections and the layout is drawn, thus saving a lot of manpower, The graduation project is carried out smoothly to provide a guarantee.The resulting cross-section in the form of a single slope crest elevation of + 7.6m (including parapet walls), overtopping 0.0002m3 / ms, crest width 6.4m; welcoming the protective surface with one twist king stone, take the weight 2t; cushion stone weighs 0.1t 0.2t, thickness of 1.2m; former dike maximum wave velocity of 1.49m / s, so the bottom protection stone weighs 60Kg, guard bottom width of 7m, a thickness of 1m; sliding slope seaward side of the outer construction of a minimum safety factor of 1.38, the minimum safety factor of slope inward sliding side slope construction period is 1.3, a minimum safety factor of slope slide outer run seaward side of 1.4; embankment axis final settlement of 2.5m; Longkou port door width at 25m.Key words:Seawall, Wave run-up, Sweden Slice Method目录1 总论61.1 设计依据61.2 设计范围61.3 主要工程建设项目及规模62 设计资料62.1 地理位置62.2 潮汐特性62.3 设计潮位102.4 设计波浪122.4.1堤前风浪要素122.4.2堤前涌浪要素132.5 地质资料143 海堤结构设计153.1 海堤等级153.2 海堤的主要尺度153.3 堤轴线布置153.4 结构设计153.4.1海堤形式153.4.2外坡护面结构153.4.3单复坡163.4.4胸墙设置164 单坡斜坡堤断面设计164.1 设计条件164.2 断面尺寸确定164.2.1堤顶高程164.2.2越浪量计算174.2.3堤顶宽度174.3 护面设计184.3.1风浪作用下单个扭王字块体的稳定质量计算184.3.2垫层块石的厚度与重度184.4 护底设计184.4.1护底块石堤前最大波浪流速184.4.2护底块石的稳定重量194.5 防浪墙设计194.6 防浪墙抗倾抗滑计算194.6.1防浪墙自重计算194.6.2作用于防浪墙的波浪力计算194.6.3抗倾抗滑稳定验算204.7整体稳定计算224.7.1 物理力学参数224.7.2稳定计算水位组合234.7.3计算草图及结果234.8 地基沉降计算244.8.1地基沉降计算的基本原理244.8.2 地基附加应力求解254.9 软土地基处理264.10工程量计算265 复坡斜坡堤断面设计265.1 设计条件265.2.1堤顶高程265.2.2越浪量计算275.2.3堤顶宽度285.3 护面设计285.3.1风浪作用下单个扭王字块体的稳定质量计算285.3.2垫层块石的厚度与重度295.4 护底设计295.4.1护底块石堤前最大波浪流速295.4.2护底块石的稳定重量295.5 防浪墙设计305.6 防浪墙抗倾抗滑计算305.6.1防浪墙自重计算305.6.2作用于防浪墙的波浪力计算305.6.3抗倾抗滑稳定验算315.7整体稳定计算335.7.1 物理力学参数335.7.2稳定计算水位组合345.7.3计算草图及结果345.8 地基沉降计算355.8.1地基沉降计算的基本原理355.8.2 地基附加应力求解365.9 软土地基处理375.10工程量计算376 直立堤断面设计376.1 设计条件376.2 直立堤断面形式376.3断面尺寸确定386.3.1堤顶高程386.3.2越浪量计算386.4 防护墙自重计算406.5 墙后土压力计算406.6 防护墙上波浪力计算406.6 抗倾抗滑承载力稳定计算416.6.1沿堤底和堤身各个水平缝及齿缝的抗倾稳定性极限状态设计416.6.2沿堤底和堤身各水平缝的抗滑稳定性极限状态设计表达式如下：416.6.3对暗基床，沿滑动面的抗滑稳定性极限状态设计416.7 直立堤前最大波浪底流速426.8 整体稳定计算446.8.1 物理力学参数446.8.2稳定计算水位组合456.8.3计算草图及结果456.9 地基沉降计算466.9.1地基沉降计算的基本原理466.9.2 地基附加应力求解476.10 软土地基处理485.10工程量计算487围堤堵口设计487.1龙口束窄和堵口合龙487.2 龙口设计488最终方案比选491 总论1.1 设计依据系列规范:（1）中华人民共和国行业标准(JTS 145-2-2013) .海港水文规范.北京：人民交通出版社,2013年（2）中华人民共和国行业标准(JTS 154-1-2011) .防波堤设计与施工规范.北京：人民交通出版社,2011年（3）中华人民共和国行业标准(JTS 147-1-2010) .港口工程地基规范.北京：人民交通出版社,2010年（4）中华人民共和国行业标准(JTS146-2012) .水运工程抗震设计规范.北京：人民交通出版社，2012年（5） 浙江省行业标准(上)、(下) .浙江省海塘工程技术规定. 浙江省水利厅1999-09发布参考文献：（1）土力学 （第二版） 卢廷浩 主编 河海大学出版社 2005.05版（2）港口航道与海岸工程专业毕业设计指南 鲁子爱等编著 -北京：中国水利水电出版社，2001.1（3）海岸工程（） 河海大学交通学院与海洋工程学院 2009.09（4）建设单位提供的与设计有关的设计资料。1.2 设计范围本设计说明书为小郭巨二期围垦工程青山堤的规划与设计内容。针对确定的防波堤平面布置，进行防波堤断面结构的设计与比选，并进一步对防波堤结构的稳定性、地基承载力等方面做出必要的分析与评价。1.3 主要工程建设项目及规模海堤主体工程长1800m。由于海堤所在青山堤在“小郭巨二期促淤堤工程”中已建青山促淤堤的基础上闭气、加高形成。故取相同的堤身结构，作为一个整体进行施工设计。2 设计资料2.1 地理位置小郭巨二期围垦工程位于舟山市六横岛的西南部，围垦面积22500亩，开发任务为城建、工业和港口建设提供用地。海堤建筑物的级别为3级，设计标准为50年一遇高潮位及同频率风浪组合，海堤允许越浪。促淤堤工程的基础处理和外坡镇压层结合后期围垦工程永久海堤（3级建筑物）的标准设计。青山堤在“小郭巨二期促淤堤工程”中已建青山促淤堤的基础上闭气、加高形成。青山促淤堤位于外青山白马咀，促淤堤长1800m。2.2 潮汐特性本海域潮汐属于不规则半日潮类型，潮波受东海前进波系统控制，自定海往象山港方向驻波特征明显加强，浅水分潮显著。潮汐存在着明显的高潮不等和低潮不等现象，春分秋分期间，夜间的潮高高于白天；秋分春分期间，白天的潮高高于夜间。本海域潮流作用强劲，受水道地形影响，潮流运动呈现明显的往复流形态，涨，落潮方向与所穿越的水道走向一致。本工程附近的定海站和大目涂站潮位特征值见表2-1。工程区潮位特征值由定海站和大目涂站潮位特征值平均得。表2-1 定海站、大目涂站及工程区潮位特征值表Table 2-1 Tidal characteristics Dinghai station,Damutu station and the project area value table站 名项 目定海大目涂工程区潮位(m)高潮最 高3.15(1997)4.54(1997)平 均1.221.871.55低潮最 低-2.13(1978)-2.78(1990)平 均-0.83-1.16-1.00大潮平均高1.762.582.17平均低-1.33-1.96-1.65小潮平均高0.621.080.85平均低-0.20-0.23-0.22平均潮位0.220.260.24潮差(m)涨潮最大3.915.24落潮最大3.474.89平均潮差2.013.032.52历时(h)涨 潮5：405：535：47落 潮6：456：326：392.3 设计潮位根据工程点的地理地形特征和所在海域潮位情况，本工程设计潮位采用定海、大目涂站设计潮位插值成果（见表2-2）。表2-2 设计潮位成果表Table 2-2 outcome tide table design潮位站各频率潮位(m)1%2%5%10%20%定海年最高潮位3.393.182.91 2.70 2.50 非汛期高2.742.652.522.422.31年最低潮位-2.25 -2.21 -2.15 -2.10 -2.05 大目涂年最高潮位4.814.52 4.13 3.84 3.54非汛期高3.643.503.333.203.06年最低潮位-2.92 -2.86-2.77 -2.70 -2.63 工程点年最高潮位4.10 3.83 3.49 3.23 2.99 非汛期高3.19 3.08 2.93 2.81 2.69 年最低潮位-2.59 -2.54 -2.46 -2.40 -2.34 51 港口航道与海岸工程2.4 设计波浪由于工程区西南侧为宁波象山地区和象山港，以风浪为主；而东南侧为开敞海域，以涌浪为主。因此郭巨堤与青山堤需同时考虑风浪和涌浪的影响。炮台堤堤前受岛屿的掩护，SESSE向外海涌浪经绕射可到达堤前。本次设计波浪要素依据浙江省海塘工程技术规定（1999年9月5日发布，以下简称规定）、海港水文规范的有关规定分别进行分析计算。2.4.1堤前风浪要素表2-3 各向风速成果表Table 2-3 isotropic wind speed results matrix风 向SWWSWSSSWSESSE角 度()236.25191.25146.25平均风速v(m/s)10.012.012.5频率(%)222最大风速V(m/s)22.7425.2130.06表2-4 青山堤堤前风浪要素推算结果表（50年一遇）请键入文字或网站地址，或者上传文档。Bio 1-4xx d d qin fnglng yos tusun jigu bio (50 nin y y)您是不是要找： xdi二期围垦工程青山堤初步设计Table 1-4 Qingshan dike embankment before the storm feature projection results table (50 years)堤段青山堤风向平均方位SWWSW236.25设计潮位H (m)3.831.55风区水深D (m)15.1812.90风区长度F (km)23.823.8塘前波浪要素塘前水深d(m)19.3317.05平均波高H (m)1.251.07周 期 T(m)4.974.58波 长L(m)38.3832.68设计波高H1% (m)2.892.48设计波高H2% (m)2.682.30设计波高H4% (m)2.452.10设计波高H5% (m)2.372.03设计波高H13% (m)1.981.69破碎波高Hb(m)11.6010.232.4.2堤前涌浪要素工程受到SESSE、SSSW向外海涌浪影响，因此需采用浅水变形推算堤前设计波浪要素。由于该工程地处北纬2930左右，因此，深水波要素采用浙北地区嵊山测站和浙中地区大陈测站的深水波要素均值，见表2-5。表2-5 嵊山站、大陈站及工程使用深水波要素Table 2-5 Shengshan station, Dachen station and project elements using deep-water wave站 名嵊山站大陈站工程使用风 向SESSESSSWSESSESSSWSESSESSSW深水波要素50年一遇平均波高H(m)4.02.25.73.54.85 2.85 周期T (m)16.113.114.110.815.10 12.00 波长L(m)404.4267.7310.1182.0355.70 224.50 表2-6 青山堤堤前涌浪要素推算成果表Table 2-6 Castle mound breakwater before the surge elements projected outcomes table堤段青山堤（主控）风向SESSE频率P(%)2设计潮位hP (m)3.831.55塘前波浪要素塘前水深d(m)19.33 17.05平均波高H (m)2.221.97波 长L(m)195.9184.8设计波高H1% (m)4.954.39设计波高H2% (m)4.614.09设计波高H4% (m)4.233.75设计波高H5% (m)4.103.63设计波高H13% (m)3.463.07破碎波高Hb(m)11.6010.232.5 地质资料3 海堤结构设计3.1 海堤等级海堤按级水工建筑物设计。3.2 海堤的主要尺度单坡堤：长1800m，堤底高程为-4m。设计中选用-4m、-7、-10m断面进行设计。3.3 堤轴线布置青山堤在“小郭巨二期促淤堤工程”中已建青山促淤堤的基础上闭气、加高形成。图（3-1）Fig（3-1）3.4 结构设计3.4.1海堤形式初步设计选取三种形式的海堤：a.单坡斜坡式；b.复坡斜坡式；c.直立式3.4.2外坡护面结构.插砌条石护面。施工较为简单，人工资源需求多，施工期长。.扭王字块体护面。施工工艺较为复杂，机械化程度较高，施工较为快捷。3.4.3单复坡复坡可以减少波浪爬高和越浪，同时还能够延缓坡度，增加堤身宽度，一定程度上提高了边坡和地基的稳定性。3.4.4胸墙设置设置胸墙可以降低堤身高度，减少工程量及造价，可以减少越浪，墙后还可以布置通道。所以堤上设置胸墙。4 单坡斜坡堤断面设计对本段海堤断面进行设计时，沿堤身取三个代表断面（断面1：底高程-4.0m，断面2：底高程-10.0m，断面3：底高程-7.0m）。4.1 设计条件（1） 设计潮位高潮位3.83m，非汛期高潮位3.08m，设计低潮位-2.54m。（2） 堤前水深取19.33m。（3） 设计波浪要素 平均波高2.22m， 平均波周期4.95s、波长195.9m， 设计波高（F=2%）为4.61m。4.2 断面尺寸确定4.2.1堤顶高程堤顶高程直接关系到堤防本身和堤内的安全、工程量大小和投资，所以是一个十分重要的标准。决定堤顶高程的影响因素很多，最重要的是反映在海堤防御标准中的潮位和波浪的重现期和波列的累积频率，它们集中体现了海堤保护对象的重要性和保护范围的大小，以及不同海堤形式对潮位和波浪作用的不同响应特性；其次是当地的气象和水文条件，海堤具体的结构特点等工程方面的因素，这些因素对于堤前的波浪形态和爬高大小等均有重要影响，因而也影响到堤顶高程的确定。本次计算采用浙江省海塘工程技术规定中的公式进行计算，如下：Zp=Hp+RF%+H （4-1）式中，Zp设计频率的堤顶高程（m）； Hp设计频率的高潮位（m），取3.83m； RF%按设计波浪计算的累积频率为F%的波浪爬高值（m），因允许部分越浪，取F=13； H安全加高值（m），取0.4m。其中RF%采用浙江省海塘工程技术规定的公式进行计算，如下：RF%=KKvR0H1%KF （4-2）式中，F%波浪爬高累积频率，因允许部分越浪取13%； RF%按设计波浪计算的累积频率为F%的波浪爬高值（m）； K与护面结构形式有关的糙率及渗透性系数，取0.45； Kv与风速V及堤前水深d前有关的经验系数，取1.038 R0不透水光滑墙上的相对爬高，即当K=1.0，H=1.0m时的爬高值（m），取1.97 H1%波高累积频率为F=1%的波高值（m），取4.85m；KF爬高累积频率换算系数，取0.77。 表4.1 单坡斜坡堤堤顶高程计算表Table 4.1 Single-slope ramp embankment crest elevation calculation table计算项目计算结果Hp (m)3.83爬高 计算K0.45Kv1.038Ro (m)1.9H1%（Hb） (m)4.85KF0.77RF% (m)3.31H (m)0.4Zp (m)7.54选用堤顶高程（包括防浪墙） (m)7.6防浪墙高度 (m)2.7 4.2.2越浪量计算越浪量计算采用浙江省海塘工程技术规定中的公式进行计算，如下： （4-3）式中，q单位时间单宽海塘上的越浪量（m3/ms）； Hc挡浪墙顶至静止水位的高度（m），取3.83m； H塘前平均波高（m），2.22m； g重力加速度9.81m/s2，取9.81m；H/L塘前波陡； K糙渗系数，取0.45； TP波周期（s），取4.97s； A,B经验系数，查相关表格可得，取A=0.0079，B=23.12。求得q=0.00018（m3/ms）4.2.3堤顶宽度 堤顶宽度系指除去防浪墙后的净宽度。其值应依据安全、防汛、管理、施工、结构及其他要求确定。考虑越浪冲刷和适当的富裕度，采用较宽的堤顶较为有利。本次设计取堤顶宽度为6.4m。4.3 护面设计护面的主要作用是保护堤身填土免受风浪、潮流的冲刷，同时也防止雨水的侵蚀，护面的种类有很多，常见的有块石护坡，包括抛石、干砌和浆砌护坡，预制混凝土板块或现浇混凝土护坡，沥青混凝土护坡，人工块体护坡，水泥土及草皮护坡等。4.3.1风浪作用下单个扭王字块体的稳定质量计算采用浙江省海塘工程技术规定的公式进行计算，如下：Q=0.1rbK3rH3KDm （4-4）式中，Q主要护面层的护面块体个体质量（t）； rb块体的重度（KN/m3），取23 KN/m3； Kr重度系数，取0.77； H设计波高（m），采用H5%，取4.10m KD稳定系数，扭王字块体取24。经计算：Q=1.69t，最后取单个扭王字块体重量为2t。4.3.2护面块石的厚度与垫层的厚度为防止堤身土在波浪、渗流作用下流失，并作为护面层的基础，应设置垫层。扭王字块体厚度：H=nC(Q0.1b)1/3 （4-5）垫层块石重量取护面块体重量的1/101/20。式中：H护面层厚度（m）； n护面块体层数，取1；C为块体形状系数，取1.3；b为垫层块石的重度，取23；计算得，扭王字块体的厚度为1.2m，垫层块石为自然级石渣，取40cm，重量为50100kg。4.4 护底设计4.4.1护底块石堤前最大波浪流速采用浙江省海塘工程技术规定中的公式进行计算，如下：Vmax=HLgsh4dL （4-6） 式中，Vmax堤前最大波浪底流速（m/s）；H波高累积率为13%的波高（m），取3.99m L设计波长（m），取195.9m； d堤前水深（m），取19.33m； g重力加速度取9.81m/s2；4.4.2护底块石的稳定重量根据求得的堤前最大的底流速V=1.49m/s，选用护底块石50到100kg。护底宽度取7m， 厚度取1m。 4.5 防浪墙设计防浪墙是堤身的组成部分，可降低填筑高度，节省工程量，减小堤身地基应力。胸墙的作用标准值分类及计算内容包括自重力、波压力、土压力等，分别按持久组合设计高水位、持久组合极端高水位和短暂组合（施工期）设计高水位进行计算。防浪墙采用细骨料混凝土砌石，其高度取2.7m，底宽2.8m，顶宽0.8m，外边坡直立，内边坡取1：0.37的陡坡，防浪墙底部埋置堤顶面以下1m，并设计成L型，如图（4-1）所示。 图（4-1）4.6 防浪墙抗倾抗滑计算由于底高程不同，分三个断面分别计算其持续组合高水位、持续组合极端高水位、短暂组合施工期状况。4.6.1防浪墙自重计算将防浪墙分成三个部分，分别计算每m墙宽的自重，如图（4-2）所示：最终得到总的自重如下：G=145.13KN/M图（4-2）4.6.2作用于防浪墙的波浪力计算波浪力的计算根据海港水文规范（JTJ21398）中的公式进行计算，无因次参数的计算公式如下： （4-7）式中，计算波浪力的无因次参数； d1防浪墙前水深（m）； d堤前水深（m）； H堤前波高（m），取累积频率为13%的有效波高； L堤前的波长（m）。无因次参数的计算公式如下： （4-8）式中符号同前。波峰作用时防浪墙上的平均波压力按以下公式计算： p=0.24HKp （4-9）式中，p平均压力强度（KPa）； 水的重度（10KN/m）； H有效波高（m）； Kp与无因次参数与波坦L/H有关的平均压强系数。单位长度胸墙底面下的波浪托力标准值Pu按下式计算： Pu=0.6bp2 （4-10）式中:波浪浮托力折减系数，采用0.7；b胸墙宽度（m），取2.8m4.6.3抗倾抗滑稳定验算4.6.3.1沿墙底抗滑稳定性的承载能力极限状态设计表达式如下： 0PPGG-uPuf+EEb （4-11）式中：0结构重要性系数，取1.0；p水平波浪力分项系数，取1.3；u波浪浮托力分项系数，取1.1；G自重力分项系数，取1.0；E被动土压力分项系数，取1.0；f胸墙底面摩擦设计值，取0.6。4.6.3.2 沿墙底抗倾稳定性的承载能力极限状态设计表达式如下： 0(PMP+uMu)1dGMG+EME （4-12）式中：d结构系数，取1.25。4.6.3.3各断面防浪墙抗倾抗滑计算结果汇总：表4.2 断面一胸墙计算表Table 4.2 section one parapet calculation table计算内容持久组合设计高水位持久组合极端高水位短暂组合设计高水位胸墙自重标准值145.13145.13145.13无因次参数-0.51-0.47-0.73无因次参数b0.220.220.22胸墙上的平均波压力强度12.7712.770胸墙上波压力分布高度(M)0.630.630胸墙水平波浪力标准值(KN/M)4.834.830波浪浮托力标准值7.517.510胸墙内侧土压力标准值15.7415.7415.74自重力稳定力矩(KNM/M)261.14261.14261.14水平波浪力倾覆力矩(KNM/M)1.521.520波浪浮托力倾覆力矩(KNM/M)14.0214.020土压力稳定力矩(KNM/M)5.255.255.25表4.3 断面二胸墙计算表Table 4.3 section two parapet calculation table计算内容持久组合设计高水位持久组合极端高水位短暂组合设计高水位胸墙自重标准值145.13145.13145.13无因次参数-0.51-0.47-0.73无因次参数b0.220.220.22胸墙上的平均波压力强度12.7712.770胸墙上波压力分布高度(M)0.630.630胸墙水平波浪力标准值(KN/M)4.834.830波浪浮托力标准值7.517.510胸墙内侧土压力标准值15.7415.7415.74自重力稳定力矩(KNM/M)261.14261.14261.14水平波浪力倾覆力矩(KNM/M)1.521.520波浪浮托力倾覆力矩(KNM/M)14.0214.020土压力稳定力矩(KNM/M)5.255.255.25表4.4 断面三胸墙计算表Table 4.4 section three parapet calculation table计算内容持久组合设计高水位持久组合极端高水位短暂组合设计高水位胸墙自重标准值145.13145.13145.13无因次参数-0.51-0.47-0.73无因次参数b0.220.220.22胸墙上的平均波压力强度12.7712.770胸墙上波压力分布高度(M)0.630.630胸墙水平波浪力标准值(KN/M)4.834.830波浪浮托力标准值7.517.510胸墙内侧土压力标准值15.7415.7415.74自重力稳定力矩(KNM/M)261.14261.14261.14水平波浪力倾覆力矩(KNM/M)1.521.520波浪浮托力倾覆力矩(KNM/M)14.0214.020土压力稳定力矩(KNM/M)5.255.255.25经计算：三个断面稳定性均满足要求。4.7整体稳定计算由于本次设计的海堤堤基土的天然孔隙比大于1.0，天然含水量大于液限，且其压缩系数大于0.5MPa-1，不排水抗剪强度小于30KPa，故此堤基土属于软土，可以按照软土地基设计。根据浙江省海塘工程技术规定，海堤整体稳定采用瑞典条分法计算，最小稳定安全系数KMin完建期按非正常运行条件考虑控制在1.10左右，运行期按正常运行条件考虑控制在1.20左右，其计算公式如下： k=Ci*Li+Wi*cosi*tg(i)Wi*sini (4.13)式中，k稳定安全系数； wi第i土条的质量（KN）； i第i土条弧线中点切线与水平线的交角（度）； Cli,li第i土条地基土的粘聚力和内摩擦角指标（KN/m2），（度）；4.7.1 物理力学参数堤身（抛石）：湿重度18.0KN/m3，浮重度11.0KN/m3，c=0 KPa，=45；第一层：淤泥夹砂；第二层：淤泥；第三层：淤泥质粘土；第四层：粘土。具体参数相见2.5地质资料4.7.2稳定计算水位组合内外坡稳定计算分别考虑了施工期和试用期两种工况，各种工况的水位组合有所不同：施工期向外海侧滑动内水位采用多年平均高水位，外水位采用多年平均低水位；施工期向内海侧滑动内水位采用多年平均低水位，外水位采用多年平均高水位；使用期向内侧滑动外侧采用设计高水位，内侧采用设计低水位；使用期向外海侧滑动内水位采用设计高水位，外水位采用设计低水位。4.7.3计算草图及结果本次设计主要采用软件计算，人工计算一个断面的整体稳定系数。确定滑弧圆心范围，选定圆心并计算稳定安全系数，比较并确定最小值。图（4-3）K=1.51图（4-4）K=1.48图（4-5）K=1.5图（4-6）K=1.4264.8 地基沉降计算4.8.1地基沉降计算的基本原理4.8.1.1分层总和法简介工程上计算地基的沉降时，在地基可能产生压缩的土层深度内，按土的特性和应力状态的变化将地基分为若干（n）层，假定每一分层土质均匀且应力沿厚度均匀分布，然后对每一分层分别计算其压缩量Si，最后将各分层的压缩量总和起来，即得地基表面的最终沉降量S，这种方法称为分层总和法。4.8.1.2分层总和法的具体计算步骤.首先根据建筑物基础的形状，结合地基中土层形状，选择沉降计算点的位置；再按作用在基础上荷载的性质（中心、偏心或倾斜等情况），求出基底压力的大小和分布。.将地基分层。在分层时天然土层的交界面和地下水位应为分层面，同时在同一类土层中，各分层的厚度不宜过大。对于水工建筑物地基，每层的厚度可以控制在Hi=24m或，Hi0.4b,b为基础宽度。对每一分层，可认为压力是均匀分布的。.计算地基中土的自重应力分布。求出计算点垂线上各分层层面处（如图6-3中的0，1，2）的竖向自重应力s（应从地面算起），并会出它的分布曲线。.计算地基中竖向附加应力分布。求出计算点垂线上各分层层面处的竖向附加应力z，并绘出它的分布曲线，如图6-3所示。并以z=0.2s的标准确定压缩层的厚度H。应当注意 ，当基础有埋置深度d时，应采用基底净压力pn=p-d去计算地基中的附加应力。.按算术平均求各分层平均自重应力si和平均附加应力zi： si=（si）上+（si）下2 （4-14）zi=（si）上+（si）下2 （4-15）式中：（si）上、（si）下为第i分层上、下面的自重应力；（zi）上、（zi）下为第i分层上、下面的附加应力。.求出第i分层的压缩量。根据第i分层的平均初始应力p1i=si及初始应力与附加应力之和p2i=si+zi，由压缩曲线查出相应的初始孔隙比e1i和压缩稳定后孔隙比e2i。由p1i、p2i、e1i、e2i可得第i分层的压缩量，即 Si=e1i-e2i1+e1iHi （4-16） .最后将每层的压缩量累加，即得地基的总沉降量为 S=i=1nsi （4-17）4.8.2 地基附加应力求解4.8.2.1条形基底均布荷载作用下的地基附加应力计算 z=2pn*z3dx-2+z2=Kszpn （4-18）Ksz=1tan-1mn-tan-1m-1n+mnm2+n2-nm-1n2+m-12 （4-19）式中：m=x/b、