宫前渔港设计说明书.doc

福建宫前一级渔港防波堤工程 设计说明书 专业 港口航道与海岸工程 班级 07 港航四班 姓名 邬亦雯 学号 0703010409 指导老师 冯卫兵 张俞 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 1 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 邬亦雯 河海大学港口海岸及近海工程学院 江苏 南京 210098 摘要 摘要 福建宫前渔港位于漳州市东山岛南端的宫前村附近海域 是距离台湾浅滩 闽南渔场 粤 东渔场最近的渔港 本设计根据不同的位置和来波条件将防波堤分为两个断面 对这两个断面分 别布置直立堤和斜坡堤两种形式进行计算 并根据计算结果和工程量选择最优方案 本设计根据工程所在地的潮位 波浪等资料 结合工程建设目的 渔港发展空间及经济性等 要求 确定了总平面布置方案 断面形式及断面尺寸 再根据波浪情况 建筑材料及地基土性质 进行防浪墙 沉箱的抗倾 抗滑稳定性验算以及基床抗滑稳定性验算 对防波堤断面的地基整体 稳定性和地基土沉降量进行计算 针对沉箱式防波堤还进行了干舷高度计算和浮游稳定性计算 同时 对直立堤的基床和地基承载力进行验算 关键词关键词 宫前渔港 斜坡堤 沉箱式防波堤 堤轴线布置 结构设计 整体稳定性 地基沉降 Instruction Book of Breakwater Project of Fishing Port of Gongqian in Fujian Province Wu Yiwen Hohai University College of Harbour Coastal and Offshore Engineering Nanjing Jiangsu 210098 Abstract The Gongqian fishing port in Fujian Province is located in the ocean near the Gongqian Villiage which is in the south of Dongshan island of Zhangzhou City It is the nearest fishing port of the Taiwan Bank the South of Fujian fishing port and the east of Guangdong fishing port According to the different location and the the wave the breakwater can be departed to two parts And they can be designed as both mound breakwater and the cassion breakwater And according to the result and the quantity of the two type one of them will be chosed According to data such as tide height wave in the project site and so on combining with the purpose of the project the development and economy of fishing port etc this design fix up the arrangement of the whole plane the form and the size of the section of the breakwater And then according to the situation of the wave the construction materials and the nature of the soil under the breakwater anti sliding and anti overturning stability along the wave wall and the bottom of the caisson and the anti sliding stability along the foundation bed are checked Furthermore the overall stability of the structure and the sedimentation are introduced By the characteristics of caisson breakwater the 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 2 checkout of draft freeboard and floating stability is necessary Meanwhile both the bearing capability of bedding and foundation are undertaken Key words the Gongqian fishing port mound breakwater caisson breakwater general layout structural design stability analysis sedimentation 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 3 目录 摘要摘要 1 ABSTRACT 1 第一章 绪论第一章 绪论 5 1 1 项目概况 5 1 2 自然条件 6 1 2 1 设计水位 6 1 2 2 风向 风速玫瑰图 6 1 2 3 设计波浪要素 8 1 2 4 地质 10 1 2 5 地震 10 1 2 6 结构安全等级 10 1 3 总平面布置 10 1 3 1 拟定方案 11 1 3 2 港内绕射波高及掩护面积 17 1 3 3 各方案比选 18 第二章 斜坡式防波堤结构设计第二章 斜坡式防波堤结构设计 19 2 1 西拦沙堤结构设计 19 2 1 1 有关防波堤截面 19 2 1 2 有关胸墙计算参数 19 2 1 3 地基稳定性验算 20 2 1 4 地基沉降量计算 20 2 2 南防波堤结构设计 22 2 2 1 有关防波堤截面 22 2 2 2 有关胸墙计算参数 22 2 2 3 地基稳定性验算 23 2 2 4 地基沉降量计算 23 第三章 直立式防波堤结构设计第三章 直立式防波堤结构设计 25 3 1 西拦沙堤结构设计 25 3 1 1 有关防波堤截面 25 3 1 2 有关直立式防波堤抗倾抗滑验算 25 3 1 3 地基稳定性验算 26 3 1 4 地基沉降量计算 27 3 1 5 沉箱吃水 干舷高度和浮游稳定性计算 27 3 1 6 基床及地基承载力验算 27 3 2 南防波堤结构设计 28 3 2 1 有关防波堤截面 28 3 2 2 有关直立式防波堤抗倾抗滑验算 28 3 2 3 地基稳定性验算 29 3 2 4 地基沉降量计算 30 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 4 3 2 5 沉箱吃水 干舷高度和浮游稳定性计算 30 3 2 6 基床及地基承载力验算 30 第四章 工程量概算第四章 工程量概算 31 4 1 斜坡堤工程量概算 31 4 2 直立堤工程量概算 31 第五章 结构方案比选第五章 结构方案比选 32 第六章 防波堤施工第六章 防波堤施工 33 6 1 施工说明 33 6 2 建筑材料要求 33 6 3 地基处理及基础施工 33 6 4 扭工字块体施工 33 6 5 防浪墙施工 33 附图附图 A 1A 1 西拦沙堤斜坡堤设计断面图西拦沙堤斜坡堤设计断面图 35 附图附图 A 2A 2 南防波堤斜坡堤设计断面图南防波堤斜坡堤设计断面图 36 附图附图 B 1B 1 西拦沙堤直立式计算断面图西拦沙堤直立式计算断面图 37 附图附图 B 2B 2 南防波堤直立堤设计断面图南防波堤直立堤设计断面图 38 附表附表 1 岩土设计参数建议值表岩土设计参数建议值表 39 参考文献参考文献 40 结束语结束语 41 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 5 第一章 绪论 1 1 项目概况 福建宫前渔港位于漳州市东山岛南端的宫前村附近海域 地理坐标为东经 117 15 35 北纬 23 30 7 东山岛东面与澎湖列岛遥遥相对 西南与诏安湾相邻 西北由八尺门海堤与大陆相连 东北面与古雷半岛隔海相望 东山宫前渔港地处东山岛最南端 行政隶属于陈城镇宫前村 陆上距东山新城关 14 公里 西南向距离广东南澳岛 26 公里左右 地理位置优越 水陆交 通均很便捷 东山宫前渔港是距离台湾浅滩 闽南渔场 粤东渔场最近的渔港 是闽南地区的主要 鱼货集散地和渔需补给的港口 由于这里靠近闽南渔场 台湾浅滩渔场和粤东渔场 能节 约往返时间和能源 吸引了大量的渔船前来靠泊补给 避风 渔汛期间在此停靠的渔船近 千艘 这里的渔贸市场繁荣 年卸港量已连续三年超过 7 万吨 2007 年更是高达 9 万吨 九 五 期间已经建成防波堤 580 米 码头 181 米及配套工程 但是在台风季节 现有 防波堤所形成的掩护水域无法容纳千余艘渔船在此锚泊避风 同时 由于码头岸线不足 多数船舶仍在沙滩上卸货 不仅效率低下而且还经常延误出海时间 影响生产 现拟建国 家一级防波堤 根据调查研究 福建省海洋与渔业局要求项目建设单位和设计单位根据省 政府 关于加快标准渔港建设的若干意见 的要求 强化渔港的防台风 防灾减灾功能 渔港地理位置图见图 1 1 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 6 图 1 1 宫前渔港现有状况图 Fig 1 1 the present picture of Gongqian Fishing Port 1 2 自然条件 1 2 1 设计水位 设计水位见表 1 1 表 1 1 设计水位统计表 单位 m Table 1 1 the statistics table of water level 东山理论最低潮面基准水位黄零基准 黄零以下 1 71m 极端高潮位 2 96 50 年一遇 4 67 50 年一遇 设计高潮位 2 06 高潮 10 3 77 高潮 10 设计低潮位 1 28 低潮 10 0 43 低潮 90 极端低潮位 2 09 50 年一遇 0 38 50 年一遇 增水 本港易受台风影响而增水 据 1959 1979 年资料统计 增水大于 1 米的共 7 次 最大达 1 52 米 台风过后增水最大值平均为 0 64m 1 2 2 风向 风速玫瑰图 据根东山县气象台 地理坐标东经 117 30 北纬 23 47 海拔 56 20m 1954 年 1980 年实测资料统计 多年平均风速 7 1m s 常风向东北向 频率 26 其次为东北东向 频率为 22 强 风向为东北及东北东 最大风速达 40m s 各向最大风速 平均风速及风向频率统计资料 见表 1 2 表 1 2 各向最大风速 平均风速及风向频率统计表 Table 1 2 the statistics of wind velocity and frequency 风向最大风速 m s 平均风速 m s 风向频率 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 7 最大风速 0 10 20 30 40 N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW 最大风速 N192 92 NNE287 811 NE409 026 ENE409 122 E285 41 ESE184 51 SE163 42 SSE243 73 S344 35 SSW174 87 SW164 35 WSW164 23 W102 91 WNW142 91 NW142 91 NNW 273 21 最大风速 平均风速 风向频率玫瑰图分别见图 1 2 1 3 1 4 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 8 图 1 2 最大风速玫瑰图 Fig 1 2 rose diagram of the maximum wind velocity 平均风速 0 2 4 6 8 10 N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW 平均风速 图 1 3 平均风速玫瑰图 Fig 1 3 rose diagram of the average wind velocity 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 9 风向频率 0 5 10 15 20 25 30 N NNE NE ENE E ESE SE SSE S SSW SW WSW W WNW NW NNW 风向频率 图 1 4 风向频率玫瑰图 Fig 1 4 rose diagram of wind frequency 1 2 3 设计波浪要素 从风向频率玫瑰图来看 宫前渔港的常风向为 NE 方向 但是 NE 方向有陆地掩护 因而波浪影响不大 反而是 S 及 SW 方向虽然来波不及 NE 方向频繁 但由于 S 及 SW 方向的 海域开阔 来波很大 因而影响宫前渔港的主要来波方向为 S 和 SW 波高统计资料如表 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 1 10 所示 表 1 3 100 年一遇 S 向拟建防波堤堤前设计波要素计算表 Table 1 3 the calculating table of the 100 year wave in south in front of the breakwater 设 计 波 要 素计算 水位H1 m H4 m H5 m Hs m H m T m L m 4 67m 7 05 6 556 415 724 1310 83101 4 3 77m 6 42 6 316 195 564 0810 8397 3 0 43m4 08 4 08 4 08 4 08 2 91 10 8379 2 0 38m3 51 3 51 3 51 3 51 2 51 10 8373 8 表 1 4 100 年一遇 SW 向拟建防波堤堤前设计波要素计算表 Table 1 4 the calculating table of the 100 year wave in southwest in front of the breakwater 设 计 波 要 素计算 水位 H1 m H4 m H5 m Hs m H m T m L m 4 67m5 624 954 824 212 899 4686 2 3 77m5 414 794 674 102 849 4682 7 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 10 续表 1 4 Continuing table 1 4 设 计 波 要 素计算 水位 H1 m H4 m H5 m Hs m H m T m L m 0 43m4 08 4 053 973 582 639 4668 4 0 38m3 37 3 37 3 37 3 37 2 41 9 4662 7 表 1 5 50 年一遇 S 向拟建防波堤堤前设计波要素计算表 Table 1 5 the calculating table of the 50 year wave in south in front of the breakwater 设 计 波 要 素计算 水位H1 m H4 m H5 m Hs m H m T m L m 4 67m7 05 6 486 345 654 079 4086 3 3 77m6 42 6 166 045 413 949 4082 9 0 43m4 08 4 08 4 08 4 08 2 91 9 4067 9 0 38m3 51 3 51 3 51 3 51 2 51 9 4063 4 表 1 6 50 年一遇 SW 向拟建防波堤堤前设计波要素计算表 Table 1 6 the calculating table of the 50 year wave in southwest in front of the breakwater 设 计 波 要 素计算 水位 H1 m H4 m H5 m Hs m H m T m L m 4 67m5 444 784 664 062 778 9180 3 3 77m5 304 674 563 982 748 9177 9 0 43m4 08 4 074 003 602 658 9164 1 0 38m3 51 3 51 3 51 3 51 2 51 9 4063 4 表 1 7 10 年一遇 S 向拟建防波堤堤前设计波要素计算表 Table 1 7 the calculating table of the 10 year wave in south in front of the breakwater 设 计 波 要 素计算 水位 H1 m H4 m H5 m Hs m H m T m L m 4 67m5 484 824 694 092 807 5665 7 3 77m5 234 624 513 942 727 5663 4 0 43m4 08 3 903 823 422 487 5653 2 0 38m3 51 3 51 3 51 3 202 387 5649 9 表 1 8 10 年一遇 SW 向拟建防波堤堤前设计波要素计算表 Table 1 8 the calculating table of the 10 year wave in southwest in front of the breakwater 设 计 波 要 素计算 水位 H1 m H4 m H5 m Hs m H m T m L m 4 67m3 963 433 332 851 887 1961 7 3 77m3 883 373 272 811 867 1960 1 0 43m3 453 052 972 601 807 1950 2 0 38m3 252 892 832 491 757 1947 2 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 11 表 1 9 2 年一遇 S 向拟建防波堤堤前设计波要素计算表 Table 1 9 the calculating table of the 2 year wave in south in front of the breakwater 设 计 波 要 素计算 水位 H1 m H4 m H5 m Hs m H m T m L m 4 67m4 143 583 482 991 985 7245 0 3 77m3 973 453 362 891 925 7243 8 0 43m3 443 052 982 611 815 7237 6 0 38m3 162 812 752 431 715 7235 4 表 1 10 2 年一遇 SW 向拟建防波堤堤前设计波要素计算表 Table 1 10 the calculating table of the 2 year wave in southwest in front of the breakwater 设 计 波 要 素计算 水位 H1 m H4 m H5 m Hs m H m T m L m 4 67m2 922 502 432 061 335 5643 1 3 77m2 872 462 392 031 325 5642 3 0 43m2 622 282 221 911 275 5636 7 0 38m2 502 182 121 841 245 5634 8 注 表中带 者为破碎波波高 相当于对应水深的 0 70 1 2 4 地质 防波堤范围内的土质为中砂 q 26 5 8 25 C 0 下面一层为淤泥质粘土 q 16 7 25 C 13 5 具体土层分布图 见图 1 5 岩土设计参数建议值表见附表 1 1 2 5 地震 根据 中国地震动参数区划图 该地区抗震 设防烈度为 7 度第一组 设计基本地震加速度为 0 15g 地震动反应谱特征周期为 0 35s 1 2 6 结构安全等级 结构安全等级采用一级 1 3 总平面布置 选择防波堤布置形式时 需要考虑波浪 流 风 泥沙 地形地质等自然条件 船舶航行 泊稳和码头装卸等营 图 1 5 土质分层 Fig 1 5 Hierarchical of the earth 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 12 运要求以及建设施工 投资等因素 主要布置原则如下 布置防波堤堤轴线时 要与码头布置相配合 使码头前水域满足各种船型允许作业 波高值 防波堤所围成的水域应有足够的面积和水深 供船舶在港内航行 掉头 停泊以及 布置码头岸线 在有横流的情况下 船舶进防波堤后横流减少 船舶偏航 从船舶航行安 全方面考虑 进入口门后应有足够的航行水域供对准泊位航行 或惯性航行 或供意外操 纵等因素 邻近口门内水域面积轮廓宜容纳一直径为 3 倍船长的圆 防波堤所包围的水域要适当留有发展余地 应尽可能顾及到港口发展的 极限 和 港口极限尺度的船型 防波堤所包围的水域也不总是越大越好 水域面积形状要注意大风向港内自生波浪 对泊稳条件的影响 在淤泥质海岸的港口 其淤泥形态是泥沙以悬移状态进港 由于港内水域平稳流速减小 悬沙落淤 因此 水域面积越大 纳潮量越大 淤积总量也越大 从这一角度考虑 应缩 小无用水域 以减少纳潮量和进港泥沙 要充分利用有利的地形地质条件 将防波堤布置在可利用的暗礁 浅滩 沙洲及其 他不大的水深中 以减少工程投资 可以考虑和航道疏浚工程结合利用 将航道疏浚得到 的泥沙吹填至防波堤建设处 抬高防波堤底高程 也可减少投资 从口门进港的波浪 遇岸线反射 反复干扰也会恶化港内泊稳条件 必要时将直对 强浪向的岸段做成消波护岸才能改善泊稳条件 上述原则有时是矛盾的 我们采用多方案比选以求得最佳效果方案 1 3 1 拟定方案 拟定五种方案 分别为 顺着原有防波堤继续新建防波堤的布置 防波堤走向为北偏西 60 长约 520 米 两堤中间用半径为 150 米的圆弧连接 长 105 米 因而防波堤总长为 625 米 具体布置图 见图 1 6 在方案一的基础上 在堤头继续修建一道长为 150 方向指向正北的防波堤 以 阻挡 SW 方向的来浪 则总防波堤长为 775 米 具体布置图见图 1 7 该方案是在原有防波堤旁新建一道长为 1000 米的防波堤 方向为北偏西 30 而 两防波堤之间做成围海工程 将这片土地用于码头作业 具体布置图如图 1 8 方案四是在方案三的基础上 在防波堤的堤头新建一道指向正北向 长为 120 米 的防波堤 以抵挡 SW 向的来浪 则防波堤总长为 1120 米 具体布置图如图 1 9 所示 该方案是在方案一的基础上 沿南北向另外修建一道长约 344 米的拦沙堤 从北 岸向海延伸 口门方向为正西向 口门大小为 100 米 则防波堤总长为 969 米 具体布置 图见图 1 10 所示 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 13 图 1 6 渔港总平面布置方案一 Fig 1 6 the first program of general layout of the fishing port 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 14 图 1 7 渔港总平面布置方案二 Fig 1 7 the second program of general layout of the fishing port 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 15 图 1 8 渔港总平面布置方案三 Fig 1 8 the third program of general layout of the fishing port 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 16 图 1 9 渔港总平面布置图方案四 Fig 1 9 the forth program of general layout of the fishing port 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 17 图 1 10 渔港总平面布置方案五 Fig 1 6 the fifth program of general layout of the fishing port 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 18 1 3 2 港内绕射波高及掩护面积 根据港内船舶泊稳条件 H 1 0m 得到 SW 向 KD 0 238 S 向 KD 0 175 绕射曲线 见方案图 其中 港内绕射波高的主要计算原理如下 波浪绕射是波能沿波峰线发生横线传递 即波能从能量高的区域向能量低的区域传递 进行重分布的过程 因此 绕射后同一波峰线上的波高是不相等的 但波长和周期不变 如下图所示 图 1 11 波浪绕射示意图 Fig 1 11 the diffraction picture of wave 经过防波堤堤头的入射波波向线称为几何阴影线 如果波浪不绕射 则在该线右侧的 水面将是平静的 但实际上由于波浪有绕射作用 入射波的波峰线从几何阴影线上以堤头 为中心以弧线形式向堤后旋转延伸 伸得越远 波高越小 几何阴影线左侧的入射波 由 于能量向堤后扩散 波高也将降低 波浪绕射影响以绕射系数表示 即防波堤后某点的绕射波高 d K d H dd HK H 式中 防波堤后某点的绕射系数 即某点波高与入射波高之比 可通过查找 海 d K 港水文规范 得到 单突堤后不规则波绕射系数可按图 7 2 1 1 至图 7 2 1 8 确定 各图可内插 双突堤后规则波绕射系数可按附录 H 的图 H 0 2 查图确定 防波堤口门处入射波的波高 H 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 19 1 3 2 1 综合考虑波向 S 以及 SW 后的港内掩护面积 表 1 11 各方案港内掩护面积统计表 Table 1 11 the statistics table of cover area in the fishing port of five program 方案一二三四五 面积 m3 232305347875234924372416482277 1 3 2 2 各方案的堤轴线长度 表 1 12 各方案堤轴线长度统计表 Table 1 12 the statistics table of Axis length of the dike in the fishing port of five program 方案一二三四五 长度 m 62577510001120969 1 3 2 3 各方案可用岸线长度 表 1 13 各方案可用岸线长度统计表 Table 1 11 the statistics table of the length of shore in the fishing port of five program 方案一二三四五 长度 m 740825116315151615 1 3 3 各方案比选 比较五个方案 方案一和方案三的有效掩护面积明显偏小 由于宫前渔港所处的福建省属于台风 多发的地方 在台风来临是 有大量的渔船进港 过小的有效掩护面积明显无法满足建港 需求 因而不宜采用 比较方案二和方案五 两者的防波堤长度方案五比方案二多建近 200 米 但效果 也是相当显着的 方案五的可用岸线长度接近方案二的两倍 有效掩护面积也多了将近 15 万平方米 且方案五的防波堤建于浅水处比较多 因而造价增加不多 方案五的性价比比 方案二高出许多 因而放弃方案二 比较方案四和方案五 方案四的防波堤长度大于方案五 且方案四的防波堤修建 位置水深明显大于方案五 造价相对较高 而且方案五的可用岸线长度和有效掩护面积均 大于方案四 由此可见方案五优于方案四 综上所述 宫前渔港防波堤总平面布置宜选用方案五 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 20 第二章 斜坡式防波堤结构设计 具体计算过程和计算示意图详见计算书 本说明书只给出结论 2 1 西拦沙堤结构设计 2 1 1 有关防波堤截面 具体设计参数详见表 2 1 表 2 1 西拦沙堤截面设计参数 Table 2 1 the parameters of the west breakwater 计算项目计算结果 胸墙顶高程 m 8 8 堤顶宽度 m 6 0 有效宽度 护面块体稳定重量 t 3 护面层厚度 m 2 62 垫层块石的重量 t 0 15 0 30 垫层块石厚度 m 0 8 堤前护底块石稳定重量 kg 90 120 堤前护底块石厚度 m 0 7 护底下宜增加0 3m厚的碎石层 注 西拦沙堤斜坡式断面图见附图 A 1 2 1 2 有关胸墙计算参数 具体参数详见表 2 2 2 3 2 4 表 2 2 胸墙作用力标准值计算表 Table 2 2 the calculating table of the force of the wave wall 持久组合短暂组合计算内容 设计高水位极端高水位设计高水位 胸墙自重力标准值 210 45 KN m205 22 KN m210 45 KN m 无因次参数 0 1050 023 0 129 无因次参数 b 0 3050 3020 299 胸墙上平均波压力强度 40 344 kpa 53 34 kpa 19 23 kpa 胸墙上波压力分布高度 1 43 m2 17 m0 875 m 胸墙水平波浪力标准值 34 62 KN m69 65 KN m16 83 KN m 波浪浮托力标准值 25 42 KN m33 60 KN m20 19 KN m 胸墙内侧土压力标准值 50 97 KN m50 71 KN m 水平波浪力倾覆力矩 24 75 KN m m75 57 KN m m7 36 KN m m 波浪浮托力倾覆力矩 50 84 KN m m67 2 KN m m40 38 KN m m 土压力稳定力矩 30 55 KN m m30 57 KN m m 自重力稳定力矩 377 97 KN m m370 12 KN m m377 97 KN m m 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 21 表 2 3 胸墙抗滑稳定性验算表 Table 2 3 the calculating table of the anti sliding stability of the wave wall 验算公式 pGuuEp PGPfE 持久组合短暂组合项目 设计高水位极端高水位设计高水位 左式 49 5191 9422 22 右式 160 46153 68114 16 是否安全安全安全安全 表 2 4 胸墙抗倾稳定性验算表 Table2 4 the calculating table of the anti overturning stability of the wave wall 验算公式 1 ppuuGGEE d MMMM 持久组合短暂组合项目 设计高水位极端高水位设计高水位 左式 96 91173 6754 13 右式 326 82320 55302 38 是否安全安全安全安全 2 1 3 地基稳定性验算 表 2 5 西拦沙堤地基稳定性判别 Table 2 5 the distinguish of the stability of the earth of the west breakwater 验算内容内侧外侧 滑动力矩设计值 Msd kN m m 27880 7865245 02 抗滑力矩标准值 MRk kN m m 24628 0346617 78 MRk Msd1 1321 400 是否满足是是 表 2 6 西拦沙堤地震作用下地基稳定性判别 Table 2 6 the distinguish of the stability of the earth of the west breakwater in earthquake 验算内容内侧外侧 滑动力设计值 kN m 1376 481751 68 抗滑力标准值 kN m 1482 912356 67 是否满足是是 2 1 4 地基沉降量计算 由计算得 地基沉降量达到 1 31m 对于本斜坡堤 胸墙顶高程为 8 8m 堤前水深 5m 尽管沉降 量很大 但仍在斜坡堤承受范围之内 只要在施工时预留相应的沉降量 并注意施工时的 地基沉降即可 为了减少沉降 可以采取以下措施 1 结构构造方面 设置沉降缝 采用轻型结构 回填轻质材料等 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 22 2 施工方面 调整施工程序与进度 进行逐级加荷 等地基沉降到一定程度再继续 下一步工作 3 地基处理方面 采用真空预压 堆载预压和置换砂垫层等方法 这些方法同时也 增加了地基的稳定性 因而即使地基的抗剪参数改变 也不需要再次验算地基稳定性 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 23 2 2 南防波堤结构设计 2 2 1 有关防波堤截面 具体设计参数详见表 2 7 表 2 7 南防波堤截面设计参数 Table 2 7 the parameters of the south breakwater 计算项目计算结果 胸墙顶高程 m 10 8 堤顶宽度 m 7 3 有效宽度 护面块体稳定重量 t 7 护面层厚度 m 3 48 垫层块石的重量 t 0 35 0 70 垫层块石厚度 m 1 1 堤前护底块石稳定重量 kg 120 150 堤前护底块石厚度 m 0 7 护底下宜增加0 3m厚的碎石层 注 南防波堤斜坡式断面图见附图 A 2 2 2 2 有关胸墙计算参数 有关胸墙计算见表 2 8 抗滑 抗倾稳定性验算见表 2 9 2 10 表 2 8 胸墙作用力标准值计算表 Table 2 8 the calculating table of the force of the wave wall 持久组合短暂组合计算内容 设计高水位极端高水位设计高水位 胸墙自重力标准值 241 5 KN m241 5 KN m241 5 KN m 无因次参数 0 273 0 141 0 364 无因次参数 b 0 3290 3270 356 胸墙上平均波压力强度 36 93 kpa46 43 kpa12 80 kpa 胸墙上波压力分布高度 0 86 m1 53 m0 49 m 胸墙上水平波浪力标准值 19 06 KN m42 62 KN m6 27 KN m 波浪浮托力标准值 23 27 KN m29 25 KN m13 44 KN m 胸墙内侧土压力标准值 62 93 KN m62 93 KN m 自重力稳定力矩 437 KN m m437 KN m m437 KN m m 水平波浪力倾覆力矩 8 20 KN m m32 60 KN m m1 54 KN m m 波浪浮托力倾覆力矩 46 54 KN m m58 5 KN m m26 88 KN m m 土压力稳定力矩 41 95 KN m m41 95 KN m m 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 24 表 2 9 胸墙抗滑稳定性验算表 Table 2 9 the calculating table of the anti sliding stability of the wave wall 验算公式 pGuuEp PGPfE 持久组合短暂组合项目 设计高水位极端高水位设计高水位 左式 27 6256 268 28 右式 192 47190 28136 84 是否安全安全安全安全 表 2 10 胸墙抗倾稳定性验算表 Table2 10 the calculating table of the anti overturning stability of the wave wall 验算公式 1 ppuuGGEE d MMMM 持久组合短暂组合项目 设计高水位极端高水位设计高水位 左式 68 04113 8231 6 右式 383 16383 16349 6 是否安全安全安全安全 2 2 3 地基稳定性验算 表 2 11 南防波堤地基稳定性判别 Table 2 11 the distinguish of the stability of the earth of the south breakwater 验算内容内侧外侧 滑动力矩设计值 Msd kN m m 36459 4368771 47 抗滑力矩标准值 MRk kN m m 42096 3394139 38 MRk Msd1 1551 379 是否满足是是 表 2 12 南防波堤地震作用下地基稳定性判别 Table 2 6 the distinguish of the stability of the earth of the south breakwater in earthquake 验算内容内侧外侧 滑动力设计值 kN m 1778 282414 10 抗滑力标准值 kN m 1949 163043 29 是否满足是是 2 2 4 地基沉降量计算 由计算得 地基沉降量达到 1 48m 对于本斜坡堤 胸墙顶高程为 10 8m 堤前水深 5m 尽管沉降量 很大 但仍在斜坡堤承受范围之内 只要在施工时预留相应的沉降量 并注意施工时的地基沉 降即可 为了减少沉降 可采取以下措施 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 25 1 结构构造方面 设置沉降缝 采用轻型结构 回填轻质材料等 2 施工方面 调整施工程序与进度 进行逐级加荷 等地基沉降到一定程度再继续下一 步工作 3 地基处理方面 采用真空预压 堆载预压和置换砂垫层等方法 这些方法同时也增加 了地基的稳定性 因而即使地基的抗剪参数改变 也不需要再次验算地基稳定性 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 26 第三章 直立式防波堤结构设计 3 1 西拦沙堤结构设计 3 1 1 有关防波堤截面 有关防波堤截面的参数见表 3 1 表 3 1 西拦沙堤截面设计参数 Table 3 1 the parameters of the west breakwater 计算项目计算结果 胸墙顶高程 m 10 0 堤顶宽度 m 6 0 有效宽度 基床型式暗基床 基床厚度 m 2 0 堤前护底块石稳定重量 kg 190 220 堤前护底块石厚度 m 0 85 护底下宜增加0 35m厚的碎石层 注 西拦沙堤直立式断面图见附图 B 1 3 1 2 有关直立式防波堤抗倾抗滑验算 有关西拦沙堤受力计算见表 3 2 抗倾 抗滑稳定性以及基床抗滑稳定性验算见表 3 3 3 4 3 5 表 3 2 西拦沙堤直立式断面受力及力矩 Table 3 2 the calculating table of the force of the caisson breakwater in west 持久组合短暂组合计算项目 设计高水位极端高水位设计低水位设计高水位设计低水位 胸墙自重 kN m 897828 325897 沉箱自重 kN m 1124 601098 221377 891124 61377 89 总自重 kN m 2021 601926 5452274 891124 61377 89 波态远破波远破波远破波立波远破波 ps kPa 71 3073 18557 5043 4252 28 pz kPa 49 9151 2340 2532 18 pd kPa 42 7836 5934 527 2427 58 P kN m 663 18673 44343 71335 02257 41 Pu kN m 179 676153 678144 9164 52115 836 MG kN m m 12865 3212292 3514390 446770 328295 55 MP kN m m 4095 54824 941462 411701 191316 16 Mu kN m m 1437 4081229 4241159 21043 42926 688 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 27 表 3 3 西拦沙堤直立式结构断面沿堤底的抗倾稳定性 Table3 3 the calculating table of the anti overturning stability of the caisson breakwater 验算公式 持久组合短暂组合计算项目 设计高水位极端高水位设计低水位设计高水位设计低水位 左边 7912 067991 763748 903622 892960 56 右边 10292 269833 8811512 3525416 266636 44 是否满足是是是是是 表 3 4 西拦沙堤直立式结构断面沿堤底的抗滑稳定性 Table 3 4 the calculating table of the anti sliding stability of the caisson breakwater 验算公式 持久组合短暂组合计算项目 设计高水位极端高水位设计低水位设计高水位设计低水位 左边 948 35888 94491 51442 22339 78 右边 1072 81 1045 28 1253 112556 30743 33 是否满足是是是是是 表 3 5 西拦沙堤直立式结构断面沿基床底面的抗滑稳定性 Table 3 5 the calculating table of the anti sliding stability of the bedding of the caisson breakwater 验算公式 持久组合短暂组合计算项目 设计高水位极端高水位设计低水位设计高水位设计低水位 左边 948 35888 94491 41442 23339 78 右边 1046 621041 531213 72634 05789 90 是否满足是是是是是 3 1 3 地基稳定性验算 表 3 6 西拦沙堤地基稳定性判别 Table 3 6 the distinguish of the stability of the earth of the west breakwater 验算内容内侧外侧 滑动力矩设计值 Msd kN m m 17655 8117170 82 抗滑力矩标准值 MRk kN m m 24399 0427677 11 MRk Msd1 3811 612 是否满足是是 表 3 7 西拦沙堤地震作用下地基稳定性判别 Table 2 6 the distinguish of the stability of the earth of the west breakwater in earthquake 验算内容内侧外侧 滑动力设计值 kN m 1019 661080 89 抗滑力标准值 kN m 1495 911374 81 是否满足是是 1 ppuuGG d MMM pGuu PGPf 2 pGuuEp PGgP fE 福建宫前一级渔港防波堤工程设计说明书 28 3 1 4 地基沉降量计算 经计算 地基沉降量达到 0 64m 地基沉降大于 0 35m 因而要采取必要措施 1 结构构造方面 设置沉降缝 采用轻型结构 回填轻质材料等 2 施工方面 调整施工程序与进度 进行逐级加荷 等地基沉降到一定程度再继续下一 步工作 3 地基处理方面 采用真空预压 堆载预压和置换砂垫层等方法 这些方法同时也增加 了地基的稳定性 因而即使地基的抗剪参数改变 也不需要再次验算地基稳定性 3 1 5 沉箱吃水 干舷高度和浮游稳定性计算 表 3 8 沉箱吃水 干舷高