防波堤毕业设计

1 / 13防波堤毕业设计目 录第一章 概述 第二章 自然条件气象条件-4 海港水文-7 泥沙-10 地质-10 地震-10第三章 总平面布置防波堤的布置原则-11 防波堤轴线的布置原则-11 口门的布置原则-11 防波堤布置方案及比选-12第四章 防波堤结构型式比选 第五章 防波堤断面设计断面 D 的设计-17 断面 G 的设计-28第六章 地基稳定性验算计算方法-2 / 13-38 断面 D 的地基稳定性验算-38 断面 G 的地基稳定性验算-39第七章 地基沉降计算断面 D 处的沉降计算-40 断面 G 处的沉降计算-41第八章 总结-43 参考文献 附图海南六道湾防波堤设计王灶平摘要：在海南三亚六道湾港区扩建防波堤。堤轴线根据波浪、风向、港区水域面积、地质条件等决定。本次设计采用斜坡堤。设计条件包括波高、水位、堤前水深。确定断面尺寸后还进行了计算边坡稳定性以及地基的沉降。通过本次设计，使我巩固了所学过的理论知识，并得到了一定程度的加深和扩大，并进一步提高了我的计算和编程能力，通过编写说明书和绘图，培养了我自学、独立分析问题和解决问题的能力。关键词：防波堤；堤轴线；地基稳定；地基处理；地基沉降Breakwater Design of Liu dao wan3 / 13Wang ZaopingAbstract：The project is to construct breakwater located in Liu dao wan in Hainan province to protect the port and minish the wave height. The axes of breakwater is choosen according to wave, wind way; the water area of the port; geologic condition and so on. In the design of this structure transect, perpendicular breakwater are adopted. The design condition include wave height, tide level and water depth. After defining the size, I conduct the work of testing and verifying the stability of slope and groundwork settlement. Through the design, I have consolidated the knowledge I learned in the books. Further more, I have enlarged the extent of my knowledge. I have improved the ability of calculation and program making. By the writing of directions and drawing with Auto CAD, I begin to form an ability of studying and solving problems independently.Key words: breakwater, axes of breakwater, stability of groundwork, groundwork disposition, groundwork settlement.4 / 13第一章 概述海南省是我国的海洋大省，四面环海，海洋水域辽阔，所辖海域 200 多万 km2，大陆架面积 80 多万 km2。三亚地处海南省南端，南海的北部。南海海区广阔，北起文昌七州渔场，西至北部湾渔场西南部海面和越南东南部海面，东达东沙渔场，南到南沙渔场和西沙渔场，整个海区海产品蕴藏量非常丰富。由于三亚市老渔港建设年限较早，面对发展的渔业经济和旅游事业形势，表现出多方面的不适应。因此，规划将现有的三亚渔港作为临时避风停泊处，将三亚渔港搬迁至六道湾地区，建设功能齐全的国家级中心渔港。本次设计的防波堤是其中的一项重要的水工建筑物。如图 1 所示，六道湾港区周边 S-E-N 向均为岸线环抱，为了使港内水域及码头获得较好的掩护条件，六道湾渔港防波堤采用北堤和南堤组成双突堤的布置型式。本次毕设只设计北堤。图 1。1 海南六道湾地区地形图第二章 自然条件气象条件 风况据三亚气象站统计，三亚以 E、EN 和 ENE 风向最多，约占全年总频率的 46%。一年内几乎有八个月的时间被上述风向控制，其余四个月风向较乱，但以 W、WSW 风向为主，5 / 13约占这四个月风频率的 40%，本区强风向为 W、WSW 向。具体见图，图为风向玫瑰图。图 三亚地区方向玫瑰图台风主要发生在 610 月，据统计，19491985年，36 年中在三亚登陆和有影响的台风 137 次，热带风暴75 次，平均每年出现 18 次，每次延时 12 天。台风季节最大风速瞬间达到 40m/s，全年平均风速/s。 三亚气象站 19611999 年风况资料见下表。表 海港水文规范 。根据结构的重要性和破坏后造成损失的大小，确定设计波浪的重现期和设计波浪的波列累积频率。深水波要素依据波浪观测站实测资料，统计分析后采用 P-型分布适线法确定。堤前波要素计算 H=KSKrH0C?C0thLgT22?d L?th2?L?dx?dy?ctg?d?1?y?dyC?x3、防波堤断面设计确定断面尺寸。4、防波堤校核按防波堤设计施工规范进行。工程概况6 / 13嵊泗马关滞流防浪工程位于浙江省舟山嵊泗县泗礁岛西南侧，地理位置在东经 12226，北纬 30。拟建工程所在海域气候宜人，多年平均气温，多年平均降水量 1007mm。海区潮汐类型属正规半日潮，平均潮差。受到自中柱山至小关岙、外关岙到旗杆山形成的坐北朝南的海湾地形影响，大潮期涨急流场显示在该海湾中有环流生成，易于悬浮物质的输运。海湾水底高程一般在2m4m 左右。整个海湾环境有利于水产养殖。为进一步发展水产养殖事业，嵊泗县海盛养殖投资有限公司拟通过湾口大礁、黄石礁和大、小旗杆山一线修建滞流防浪工程，减小主要来自 E 和 SE 向风浪的影响，形成新的相对平静的养殖水域。本毕业设计就是以该项目为虚拟工程进行设计计算。工程建设的必要性浙江省港湾多、滩涂平坦、资源丰富。随着社会发展、经济建设需要，耕地逐年在减少，发展水产养殖业也就日益成为人民致富的一条道路。改革开放以来，嵊泗县经济发展迅猛，非农业用地、占地增多，耕地逐年减少。据 2000 年底统计，嵊泗县人均耕地远远低于该省人均水平，人多地少的矛盾十分突出。耕地的缺少阻碍着嵊泗县快速发展和经济腾飞。发展水产养殖业日益成为一种新型的经济产业。7 / 13泗礁岛滩地平坦，自然条件好，水陆交通方便，是理想的水产养殖基地。它的建成可增大水域面积，综合开发养殖业，为发展水产提供了广阔的腹地，为吸引外资创造了有利条件，为嵊泗县新世纪发展积蓄强劲的动力，奠定厚实的基础。嵊泗县位于舟山群岛北岛、长江口和杭州湾的汇合处。全县由 394 个岛礁组成，海陆面积 8842 平方公里，其中陆域平方公里，潮间带海涂平方公里，全县人口 8 万 2千余人。泗礁岛是全县的政治、经济文化中心,西北距上海79 海里，东距全国最大的嵊山渔场 29 海里。泗礁岛城镇与对面的金平乡常住人口约 2 万 5 千人。由于它重要的地理位置及优越的自然条件，使其成为沪、宁、杭的门户，连接大陆和外海的桥梁.嵊泗县有 80%以上的人口从事渔业生产，全县渔船总数达 3200 艘，其中 50 吨以上由 310 艘，渔汛期间，苏、浙、闽、鲁、辽、沪、台等省市有数十万渔民来此进行捕捞，是我国渔业经济的重要基地。且海岛地貌发育、沙滩岩壁、风景秀丽、是全国有名的列岛旅游县。由于嵊泗海区水深浪大，台风频繁，至今没有良好的避风港，而现有一些码头设施陈旧、掩护很差，狂风巨浪对渔业生产造成很大的威胁。每当台风袭击，渔船均要到上海港和沈家门港避风，即使如此，海塘破坏，船翻人8 / 13亡之事频频发生。仅 1986 年 15 号台风，造成嵊泗县直接经济损失达 547 万元，毁坏船只 50 多艘，损坏船只 300 多艘，死亡 7 人。每年因远道避风耗油价值达百万元，维修海塘亦近百万元。为了保障渔民的生命财产，为了适应嵊泗渔业经济的迅速发展，嵊泗县规划泗礁岛和金平岛之间的环抱海湾开发成中心渔港和避风港。港区水域面积达平方公里，港区平均水深达 5 米。该海湾位于嵊山渔场中心地域，水域宽广、水深良好，沿港湾已有一些专业码头等交通设施。中心渔港的建立符合泗礁山和金鸡山联合发展的总体规划，是舟山渔场总体发展的重要措施。是嵊泗县人民长期以来的迫切愿望。中心渔港进城后，将使全县以本港为中心形成繁荣的渔业生产和避风基地。泗礁岛防波堤的建成，还可保护垦区内东风洋、沁前洋沿线的万亩耕地免受洪潮灾害。改善泗礁岛交通水电条件，方便岛上 4 个村 4200 人的生活起居，改善生活条件，增强对外经贸交流；繁荣周边城镇的经济。因此，本工程深受当地群众的支持，嵊泗县政府已将本项目列入建设日程，当前正积极做好本项目前期工作和招商引资。因此，该工程的建设具有十分重要的意义，是十分必要的。图 1-1 拟建工程所在区域海图设计依据9 / 13海港总平面设计规范JTJ 211-99防波堤设计与施工规范JTS154-1-2016海港水文规范JTJ213-98港口工程地基规范JTS250-98水运工程抗震设计规范JTJ 225-98设计资料自然条件地理位置嵊泗马关滞留防浪工程水域位于浙江省舟山嵊泗县泗礁岛西南侧，地理位置在东经 12226，北纬 30。属开敞型的半封闭的港湾，滩低流缓，具备一定的海产养殖条件，但东及东南方波浪作用较强。气象嵊泗县地处欧亚大陆东部的副热带季风气候区，属于北亚热带南缘海洋性季风气候，常年温和湿润、四季分明。气温嵊泗列岛年平均气温。春季平均气温；秋季平均气温；夏季平均气温；冬季平均气温。其中春秋两季的 156 d 的气候均温在 1518 之间,而最热的夏季 108 d 平均气温是；冬季 101 d 平均气温。降水10 / 13全年平均降水量 mm，其夏季多雨，梅雨期为 6 月中旬至 7 月上旬，季均降水日 d。 风况根据嵊泗县气象站 19621992 年测风资料统计，本区常风向为 NNWNNE 向，其中 NNW 向频率为%；次常风向为 SSENNE，其中 NNE 向最大风速 40m/s，平均风速为/s，S 向的最大风速仅为 23m/s，但该向平均风速为各向之冠。本海区风向的季风特征明显，秋季和风季盛行NNW 向，夏季盛行 ESESSE 向，春季南北风交替明显。形成本区的天气系统主要是寒潮和热带风暴，其中以寒潮期大风日最多。影响嵊泗县的寒潮大风，平均每年次。热带风暴平均每年次。马迹山港区平均风力7 级的日数可达天，但7 级风的延时一般不长。采用离嵊泗较近的大戢山海洋站实测风日最大风速统计大于等于 7 级风年出现的日数 62 天，各月出现的日数见表 2-1。表 2-1 嵊泗累年各月 7 级以上大风日数Table2-1shengsis ocean station tired years with the frequency statistics 月份 1 23 3 4 3 1 5 2 6 2 7 2 8 9 1 3 10 5 11 7 12 5 年 40 平均天数/6 天11 / 13雾况全年均有雾，以平流雾为主，范围广，浓度大，多发生在春季，年均 50 d 左右，据嵊泗县气象站 19591990年资料统计，能见度小于 1000 的年平均雾日数为 32 天，最多年雾日数 47 天，最少年雾日数 17 天。雷暴据嵊泗县气象站 19591990 年资料统计，本区雷暴年平均发生日数为天，其中以 79 月较多。雷暴持续时间很短，多年平均仅分钟。 水文基面根据嵊泗 1996 年全年的实测潮位资料，进行潮汐调和分析，得到有关基面关系如下：85 国家基面=理论基面+平均海平面=85 国家基面+平均海平面=理论基面+计算基面采用 85 国家高程基准面，计算域的水深取自 1:10000 的实测水下地形图。潮流本海区潮流总趋势：涨潮流自东向西，落潮流自西向东，由于潮流被大、小海岛分割产生局部流速增大和流向的改变。马迹山以南海域潮流通畅、涨落潮最大流速/s12 / 13左右，为往复流，围区内受周围岛屿影响流速减小约一半。围海区及各口门中间均为往复流，最大流速出现在中潮位附近，而高潮位流速接近于零。图 2-1 泗礁岛外海的海域形势图Figure 2-1 the outside sea water sit