防波堤设计六道湾防波堤说明书

1、目录第一章概述第二章自然条件 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark13 o Current Document 2.1气象条件4 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 2.2海港水文76 HYPERLINK l bookmark19 o Current Document 2.3泥沙10 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 2.4地质10 HYPERLINK l bookmark25 o Current Document 2.5地震10第三章总平面布置 HYPERLINK

2、l bookmark28 o Current Document 3.1防波堤的布置原则11 HYPERLINK l bookmark37 o Current Document 3.2防波堤轴线的布置原则11 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 3.3 口门的布置原则11 HYPERLINK l bookmark53 o Current Document 3.4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5.1断面D的设计174.2断面G的设计22第六章地基稳定性验算 HYPERLINK l bookmark155 o C

3、urrent Document 6.1计算方法26 HYPERLINK l bookmark167 o Current Document 6.2断面D的地基稳定性验算266.3断面G的地基稳定性验算27第七章地基沉降计算 HYPERLINK l bookmark164 o Current Document 7.1断面D处的沉降计算28 HYPERLINK l bookmark179 o Current Document 7.2断面G处的沉降计算30第八章总结参考文献海南六道湾防波堤设计王灶平(河海大学交通学院、海洋学院，江苏 南京210098)摘要：在海南三亚六道湾港区扩建防波堤。堤轴线根据波

4、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 wanWang Zaoping(College of Traffic 、 College of Ocean , Hohai University , Nanjing

5、 ， 210098 )Abstract： 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 structu

6、re 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 lear

7、ned 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

8、breakwater, stability of groundwork, groundwork disposition, groundwork settlement.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

9、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1.1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2.1气象条件2.1.1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(710月)风向较乱，但以W、WSW风向 为主，约占这四个月风频率的40%，本区强风向为W、WSW向。具体见图2.1，图2.1为风向 玫

10、瑰图。图2.1三亚地区风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 (SW)，全年平均风速2.7m/s。三亚气象站19611999年风况资料见下表2.1。表2.1 （19611999年）各向平均风速、最大风速及频率表方位最大风速（m/s）平均风速（m/s）频率（%）N121.75NNE242.27NE203.113ENE183.410E233.014ESE173.17SE172.87SSE163.25S143.34SSW192.91SW203.23

11、WSW183.54W203.43WNW123.01NW302.01NNW111.51六道湾渔港港区的风况基本与三亚相同。2.1. 2气温三亚属热带海洋性季风气候，6月份气温最高，1月份最低，年平均气温25.5 C,极 端最高气温36 C,极端最低气温2。C,月平均气温20.7 C。表2.2各月平均气温月份月平均气温（ C）月份月平均气温（ C）120.0728.4221.9828.0324.0927.2426.31025.9528.11124.3628.41222.22.1.3降水三亚地区有旱季和雨季之分，510月为雨季，降水量占全年的90%, 11月至翌年4月为旱季，降水量较少。表2.3各月

12、平均降水量月份月平均降水量（mm）月份月平均降水量（mm）174783276885378985479107958111766841273历年最大降水量：1693.9mm，出现于1960年;历年最小降水量：746mm，出现于1969年；多年平均降水量：1190.3mm；日最大降水量：224.2mm，出现于1962年；日降水量大于25mm，平均每年出现15.8天；日降水量大于50mm，平均每年出现5.3天;日降水量大于80mm，平均每年出现1.6天；最长连续降水日数，出现在1967年9月1330日，计18天，降水量245.8mm。2.1.4湿度年平均相对湿度为79%，冬季相对湿度为7375%，夏季

13、相对湿度为8184%。表2.4各月平均相对湿度月份相对湿度（%）174276378479581684月份相对湿度（%）7838859851079117612732.1.5雾况根据有关资料，三亚地区没有雾日记录，年工作天数可达320天以上。2.1.6雷暴根据19611970年统计，年平均出现53.3天，最早出现在2月19日。2.2海港水文2.2.1潮汐三亚地区为弱潮海区、潮差较小，平均潮差仅0.88m。潮汐为不正规日潮混合潮型，以 日潮为主，且有明显的日潮不等现象。2.2.2海流本港区海流以潮流为主，涨潮流为自S向N向，落潮流为SW、SSW向，涨、落潮平均流 速分别为0.20.3m/s和0.40

14、.6m/s。2.2.3潮位特征值（国家85高程）历年最高潮位:2.313m历年最低潮位：-0.947m历年平均潮位:0.553m最大潮差:2.14m历年平均潮差:0.85m2.2.4设计水位（国家85高程）设计高水位：1.683m（高潮累积频率10%）设计低水位：-0.327m （低潮累积频率90%）极端高水位：2.683m （50年一遇）极端低水位：-1.067m （50年一遇）基面关系：当地理论深度基准面在76榆林基准面以下0.9m, 85国家高称基准在76榆 林基准面以下0.483m。2.2.5波浪（1）六道湾中心渔港所处的榆林湾海区，其近岸波浪完全由季风和陆岸所制约。根据中 国海岸带和

15、海涂资源综合调查报告，榆林站短期海浪观测站资料的波浪要素见下表。表2.5榆林海区各向波浪要素波向NNNENEENEEESESESSE频率（%）37411815最大波高（m）1.40.71.00.90.51.01.6平均波高（m）0.30.20.30.30.30.30.4平均周期（s）2.72.62.92.62.52.73.3表2.6榆林海区逐月波要素月份123456789101112全年逐月平均波高（m）0.30.40.50.40.50.60.70.80.60.40.20.20.48逐月最大波高（m）1.11.51.81.61.52.02.44.34.62.50.50.64.6（2）根据大连理

16、工提供的其结果是在不同水位情况下,WSW向50年重现期的波浪最大，则按照不同潮位计算得到三亚六道湾渔港防波堤轴线不同水深处、不同潮位条件下的重现期50年一遇的防波堤设计波浪要素，结果汇总于表2.7。表2.7.六道湾地区WSW向设计波浪要素方向计算水位计算水深设计波浪要素H 1%(m)H5%(m)H13%(m)H(m)L（m）T（s）水深D(m)H/DWSW2.683-11.9m6.795.754.963.3298.59.3014.5830.228-11.5m6.705.684.903.2897.514.1830.231-10.0m6.505.544.803.2593.412.6830.256-

17、5.00m5.795.134.613.3778.97.6830.4391.683-11.9m6.605.604.843.2595.99.3013.5830.240-11.5m6.485.514.763.2094.813.1830.274-10.0m6.285.374.673.1890.511.6830.272-5.00m5.314.754.303.2071.36.6830.479-0,327-11.9m6.015.134.453.0190.19.3011.5730.260-11.5m5.854.994.332.9488.811.1730.263-10.0m5.644.864.252.9383.

18、79.6730.303-5.00m4.123.773.482.7360.74.6730.584（3）码头及护岸前设计波要素根据港内波况计算分析结果，南、北两条防波堤建成后，港内波况得到明显改善，在各 种工况情况下，码头及护岸前承受的H13%波浪力均小于1.0m，270HP码头前承受的波浪力 最大，其重现期50年一遇的设计波要素如下：极端高水位，H1%=1.35m，H13%=0.93m，L=71.3m，T=9.3s极端低水位，H1%=1.29m，H13%=0.94m，L=48.7m，T=9.3s设计高水位，H1%=1.33m，H13%=0.92m，L=66.4m，T=9.3s设计低水位。H1%=

19、1.29m，H13%=0.92m，L=54。2m，T=9.3s2.3泥沙根据实地调查，该港址海岸比较稳定，未见表层泥沙或岸线向前推移现象。由于本港区 附近没有河流，六道湾南北侧分别有六道角、神岛和莺歌鼻阻挡，因此避免了河流挟带泥沙 及邻近岸滩泥沙造成淤积的可能。在本港区可能造成泥沙运动的主要动力因素是波浪，近岸 破碎波产生的沿岸流带动泥沙顺岸移动。其次是海流作用，但六道湾为砂质海岸，海湾成弧 状，且湾度较浅，由于落潮流较大，湾内泥沙不易产生淤积现象。2. 4地质具体见海南有色长勘勘察院海南省高速公路有限责任公司三亚中心渔港扩大初步设计 阶段工程地质勘察报告书（2004年5月）2.5地震三亚地区

20、抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值0.05g，设计特征周期0.45秒 （III类场地），设计地震分组为第一组，故不需要进行抗震计算。第三章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运要求以及建设施工、投资等因素。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，是某些海港总平面布置的关键性 工作。3.1防波堤的布置原则：布置防波堤轴线时，要与码头线布置相配合，码头前水域应满足允许作业波高值。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、调头、停泊以及布置 码头岸线。防波堤所包围的

21、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全是越大越好，水域面积形状要注意大风方向港内自生波浪对 泊稳条件的影响。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，以减少防波堤投资。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。3.2防波堤轴线的布置原则防波堤轴线布置应该是扩散式的，使进入口门的波能能很快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方便航行的调头圆。防波堤轴线转弯时折角宜在120180之间，折角处根据结构功能，尽量圆滑或多折 线型连

22、接。尽量缩短防波堤轴线与当地最大波向正交的长度，因为堤轴线与波向斜交时，作用于堤 上的波力可减少。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。3.3 口门的布置原则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，采用侧向式 可避免强浪直射码头，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：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，方便船舶进入。船舶进口门时通常航速为46kn，故从口门至码头泊位，一般宜有大于4倍船长的直线 航行水域和调头圆，以便于船舶进入口门后控制航向、减低航速、与

23、拖船配合或完成紧 急转头等操作。船舶进出口门，航行安全是重要的。口门方向力求避免大于7级横风和大于0.8kn的横 流。口门轴线适应船舶航行安全是首要的，使从口门进入的波能尽可能少，以维持水域泊稳 要求也是重要的。口门宽度，船舶通过口门时不宜错船或超越。口门宽度早任何情况下不宜小于设计船长， 并应很好研究预测本港极限尺度船型的船长。口门数量，与航行密度、港口性质、环境条件等因素有关，在满足泊稳要求的条件下， 两个口门一般比一个好。两个口门可以大小船分开进出等，增加运行的灵活性。两个口 门也常有利于环保，增强港内水域的自净能力，在泥沙活跃的海岸要具体分析。在船舶 周转量大的港口，要核算一下口门的通

24、过能力。3.4防波堤布置方案及比选波浪在行近过程中遇到建筑物，除发生波浪反射现象外，部分继续传播，是被掩护水域 中的水面亦产生波动，这种现象称为波浪的绕射，这是波能从能量高地区域向能量低的区域 进行重新分布的过程，因此绕射后同一波峰线上的波高是不等的，但波长、周期不变。影响波浪绕射规律主要为人工建筑物的布局，为此六道湾渔港防波堤平面布置方案，特 别是口门布置方案的不同，直接关系到港内波浪绕射后波高的分布和大小。由于六道湾港区周边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双突堤的布置型式。有双突堤组成的口门后各点的绕射系数颗通 过计算或查图求得，绕射

25、系数Kd以下列函数形式表示：Kd=E - B)(T式中：/为底摩擦系数，P为海水密度，B为口门宽度，匚为入射波波长，a为堤后某点同 口门中点的连线与通过口门中点的波向线间的夹角。则港内水域某处的波高值为:H =匕-H0（3-2）式中：H0为入射波高。六道湾防波堤的布置设计了三种方案，针对这三种平面布置型式，计算了港内水域波浪绕射系数K 的分布情况，分述如下： d方案一：如图3.1所示，口门朝向NW向，口门宽200m。南大堤堤头位于-13m等深线处，北大堤堤头位于-11m等深线处，口门中心位于-12m等深线处。图3.1防波堤平面布置方案一六道湾港区常风向为ENE，强风向为WSW,因为南大堤基本把

26、SSW向波浪掩护住，口门主 要受可、可向波浪的影响，因此，该方案的优点为口门水深较大，船只进出回旋区域较大。缺点是与强风向、波浪夹角过大，船体受其作用较大，对渔船进出口门不利。从波浪绕射计 算结果看，由于WSW向波浪可进入港内，南大堤堤后波浪左右较大，但港内东边岸线前沿波浪也较大，波浪绕射系数基本在0.3-0.4之间，整个码头规划岸线中K4小于0.2的岸线不 足 400m。方案二：如图3.3,在方案一的基础上，将南大堤向北偏转50，双突堤口门朝向装相NNW 向，口门宽仍为200m。图3.2防波堤平面布置方案二从港内波浪绕射图可知，由于口门向北偏转，使WSW向波浪对港内岸线的影响大大减 小，防波

27、堤后波浪作用得到较大的改善，K4线基本上小于0.45,东边岸线的K4均小于0.2, 区域部分在0.1以下，南大堤堤头位于-12m等深线，北大堤位于-10.5m等深线，口门中央 位于-11m等深线。该方案改善了港内泊稳条件，南防波堤堤后，特别是防波堤中部和根部的波浪大大减 少，同时基本上避免了可、可主要波向对港内的传播，船只进出口门时受风浪影响较大，口门 水深也较大，但相应减小了部分水域面积，主要是堤头部分的深水区。方案三：如图3.3，在方案二的基础上，将口门向北移动，南大堤延长100m左右，北 大堤缩短100m，口门方向同方案二。图3.3防波堤平面布置方案三该方案主要基于尽可能减少港内波浪的考

28、虑。东边岸线Kd基本小于0.2,但是口门距北岸太近不足500m，对船只进出回旋造成不便。根据以上分析，本次设计使用方案二。第四章防波堤结构型式比选断面型式有两个方案。方案一：带防浪墙斜坡式结构，外侧护面块体设置戗台。戗台上护面为安放一层扭王字 块体，戗台及以下为安放二层扭工字块体。方案二：带防浪墙斜坡式结构，外测护面无戗台。护面为安放一层扭王字块体一坡到底。 与方案一区别之处为，取消戗台，增加越浪量，堤顶高程因此增加到与防浪墙顶标高一致。两个方案的比较如下表4.1表4.1两种斜坡式方案结构的比较结构特点主要优点主要缺点方案（一）斜坡式外侧带戗台为梯形断面；用人工 硅块体抛筑而成；波浪作用时波

29、能在坡面上大部分被吸收或消 散。结构简单，施工方便，有较高 的整体稳定性，使用于不同的 地基，可以就地取材，破坏后 易于修复耗费的石料用量大，堤内侧不能直接兼做码头。投资高 于（二）。方案（二）斜坡式外侧不带戗台的梯形断面，结构特点基本同方案（一）。人工块体较少，施工简单，投 资较省。波浪爬高大，相应堤顶增高， 结构稳定不如方案（一），对 爆破挤淤堤脚要求高。结合上表的分析，本次设计采用方案（一）第五章防波堤断面设计D断面设计(-11.9m水深处)5.1.1.设计条件设计水位、设计波浪要素和地质分别依自然条件为设计依据；该地区地震基本烈度为7 度；结构安全等级为二级。5.1.2 .断面尺寸的确

30、定胸墙顶高程根据防波堤设计与施工规范(JTJ298-98)，对于设胸墙的斜坡堤，胸墙的顶高程宜定在设计高水位以上1.01.25倍波高值处，从而，胸墙顶高程=设计高水位+(1.01.25) 少盛1.683+ (1.01.25)X4.84= (6.5237.733) m。图5.1波浪爬高示意图(5-1)(5-2)(5-3)(5-4)4nd / Lsh 4nd / L根据海港水文规范(JTJ250-98)的有关规定，正向规则波的爬高按下列公式计算:R = Kjh(0.423M) + 顷)-K2 r(M)M = L(L)1/2(th 2_) -1/2m H LK2nd 人3 th(1 +2 LR(M)

31、 = 1.09M 3.32 exp(-1.25M)(5-5)1)设计高水位1.683m的情况可查得对应的堤前波要素，设计高水位下，对应的H13%=4.84m，L=95.9m， d=1.683+11.9=11.583m。取坡度为1： 1.5，则经计算，波浪爬高5m，设计高水位下，胸墙 顶高程=1.683+5=6.683m。2)极端高水位2.683m的情况下，波浪爬高5.22m，设计高水位下，胸墙顶高程 =2.683+5.22=7.903m。经过分析比较，允许少量越浪，取该胸墙顶高程为7.7m。堤顶宽度按构造要求，设计高水位下，B=1.25H13%=1.25 X 4.84=6.05m ；在极端高水

32、位下， B=1.25H13%=1.25X4.96=6.2m。根据工艺及使用要求，堤顶取两车道，故有效宽度3 =9m， 所以堤顶宽度为9m护面块体、垫层块石单个护面块体稳定重量根据防波堤设计与施工规范(JTJ298-98)，单个护面块体稳定重量可按下式计算： TOC o 1-5 h z W = 0.1上生(5-6)KD (Sb -1)3ctgaSb =勺(5-7)计算得，护面块石重量为3.76t，实际施工时，取块石的重量为4t。护面层厚度按照防波堤设计与施工规范(JTJ298-98)中的公式h = nc( )1/3(5-8)0.1yb计算得，护面层厚度2.62m。垫层设计垫层块石重量垫层块石重量

33、取护面块体重量的1/101/20，即0.20.4t。垫层块石厚度垫层块石厚度取为0.95m。（4）护底块石设计堤前最大波浪底流速堤前最大波浪底流速按下式计算：兀HV = ,=（5-9）max爪L , 4ndj x shL计算得，堤前最大波浪底流速为1.67m/s护底块石稳定重量根据堤前最大波浪底流速查表，宜选用60100kg的块石。护底块石厚度护底块石厚度取为0.7m.防波堤-11.9m水深处（即D断面）断面图如附图1所示。5.1.3.关于D断面胸墙设计及稳定性验算（1）作用分类及标准值计算D断面胸墙各种作用及标准值计算见表5.1所示。表5.1 D断面胸墙各种作用及标准值计算计算内容持久组合施

34、工组合设计高水位极端高水位设计高水位胸墙自重力标准值212.52kN/m212.52kN/m212.52kN/m无因次参数&-0.183-0.078-0.194无因次参数&b0.3680.3680.336胸墙上平均波压力强度44.65kPa57.63kPa37.14kPa胸墙上波压力分布高度2.35m2.73m1.52m胸墙水平波浪力标准值62.96kN/m94.40kN/m56.45kN/m波浪浮托力标准值31.88kN/m41.15kN/m44.20kN/m胸墙内侧土压力标准值30.84kN/m30.84kN/m0自重力稳定力矩448.996 (kN - m)/ m448.996 (kN

35、- m)/ m448.996 (kN - m)/ m水平波浪力倾覆力矩73.98 (kN - m)/ m108.56 (kN - m)/ m25.74 (kN - m)/ m波浪浮托力倾覆力矩72.26 (kN - m)/ m93.27 (kN - m)/ m100.19 (kN - m)/ m土压力倾覆力矩14.39 (kN - m)/ m14.39 (kN - m)/ m0D断面胸墙抗滑稳定性验算沿墙底抗滑稳定性的承载能力极限状态的设计表达式如下：Y Y P (Y G-y P )f +y E(5-10)0 pGu uE b持久组合设计高水位：左式=1X 1.3 X 62.96 = 81.8

36、18S / m右式= (1.0 x 212.52 -1.1 x 31.88)x 0.6 +1.0 x 30.84 = 137.31kN / m左式右式，该情况下满足。持久组合极端高水位：左式=1X 1.2 X 94.40 = 113.28S / m右式=(1.0 x 212.52 -1.0 x 41.15)x 0.6 +1.0 x 30.84 = 133.662S/m左式右式，该情况下满足。短暂组合设计高水位：左式=1 x 1.2 x 56.45 = 67.74kN / m右式= (1.0 x 212.52 -1.0 x 44.20)x 0.6 = 100.992kN / m左式右式，该情况下

37、满足。综上，D断面胸墙抗滑稳定性满足要求。D断面胸墙抗倾稳定性验算沿墙底抗倾稳定性的承载能力极限状态设计表达式如下：Y (Y M +Y M ) & M +Y M )(5-11)0 p p u u 丫 G G E Ed式中Y,为结构系数，取1.25 ；其他各项系数同前。则各种组合情况的计算结果如下：d持久组合设计高水位：左式=1.0 x (1.3 x 73.98 +1.1 x 72.26) = 175.66(kN - m)/ m右式=(448.996 +14.39) /1.25 = 370.71(kN - m)/ m左式右式，该情况下满足。持久组合极端高水位：左式=1.0 x (1.2 x 10

38、8.56 +1.0 x 93.27) = 223.542(kN - m)/m右式=(448.996 +14.39) /1.25 = 370.71(kN - m)/ m左式右式，该情况下满足。短暂组合设计高水位：左式=1.0 x (1.2 x 42.90 +100.19) = 151.67(kN - m)/ m右式=(448.996 + 0)/1.25 = 359.2(kN - m)/m左式右式，该情况下满足。综上，D断面胸墙抗倾稳定性满足要求。G断面设计(-5.0m水深处)5.2.1.断面尺度的确定胸墙顶高程与D断面类似，一方面，胸墙的顶高程宜定在设计高水位以上1.01.25倍波高值处， 即胸

39、墙顶高程=设计高水位+ (1.01.25) H13私.683+1.25X4.30=7.058m，另一方面，还要 满足爬高的要求。设计高水位1.683m的情况，波浪爬高3.65m，故胸墙顶高程=1.683+3.65=5.333m。极端高水位2.683m的情况下，波浪爬高3.92,故胸墙顶高程为2.683+3.92=6.6 (m)。经过分析比较，取该胸墙顶高程为7m。堤顶宽度按构造及工艺及使用要求，堤顶设置两车道，堤顶宽度为9m。斜坡堤边坡坡度与B断面类似，安放两层人工块体，边坡坡度取1： 1.5。护面设计单个护面块体稳定重量经计算为3.25t，实际施工时，仍取块石的重量为4t。护面层厚度护面层厚

40、度经计算为2.89m，垫层设计垫层块石重量取护面块体重量的1/101/20，即0.20.4t。垫层块石厚度经计算为0.851.06m,故垫层块石厚度仍取为0.95m。护底设计堤前最大波浪底流速经计算为2.34m/s根据堤前最大波浪底流速查表，护底块石宜选用90150kg的块石。护底块石厚度取为0.7m。故防波堤-5m水深处（即G断面）断面图如附图3所示。G断面的胸墙设计及稳定性验算（1）作用分类及标准值计算G断面胸墙各种作用及标准值计算见表5.2所示。表5.2 G断面胸墙各种作用及标准值计算计算内容持久组合施工组合设计高水位极端高水位设计高水位胸墙自重力标准值212.52kN/m212.52k

41、N/m212.52kN/m无因次参数&-0.186-0.017-0.205无因次参数&b0.3860.3830.348胸墙上平均波压力强度35.92kPa48.43kPa33.29kPa胸墙上波压力分布高度1.12m1.74m0.92m胸墙水平波浪力标准值24.14kN/m50.56kN/m30.63kN/m波浪浮托力标准值25.65kN/m34.58kN/m36.45kN/m胸墙内侧土压力标准值30.84kN/m30.84kN/m0自重力稳定力矩448.996 (kN - m)/ m448.996 (kN - m)/ m44.996 (kN - m)/ m水平波浪力倾覆力矩13.52 (kN

42、 - m)/ m43.99 (kN - m)/ m14.09 (kN - m)/ m波浪浮托力倾覆力矩58.14 (kN - m)/ m78.38 (kN - m)/ m82.62 (kN - m)/ m土压力倾覆力矩14.39 (kN - m)/ m14.39 (kN - m)/ m0（2）G断面胸墙抗滑稳定性验算沿墙底抗滑稳定性的承载能力极限状态的设计表达式如下：yy P （ G-y P ） f +y E（5-12）0 pGu uE b各项系数的取值同B断面。则各种组合情况的计算结果如下:持久组合设计高水位：左式=1X 1.3 X 24.14 = 31.382kN / m右式= (1.0

43、x 212.52 -1.1 x 25.65)x 0.6 +1.0 x 30.84 = 141.423kN / m左式右式，该情况下满足。持久组合极端高水位：左式=1 x 1.2 x 50.56 = 60.672kN / m右式=G.0 x 212.52 -1.0 x 36.45)x 0.6 +1.0 x 30.84 = 136.482kN / m左式右式，该情况下满足。短暂组合设计高水位：左式=1 x 1.2 x 30.63 = 26.04kN / m右式= 6.0 x 212.52 -1.0 x 36.45)x 0.6 = 105.642kN / m左式右式，该情况下满足。综上，G断面胸墙抗

44、滑稳定性满足要求。G断面胸墙抗倾稳定性验算沿墙底抗倾稳定性的承载能力极限状态设计表达式如下：Y (Y M +Y M ) & M +Y M )(5-13)0 p p u u 丫 G G E Ed各项系数的取值同B断面。则各种组合情况的计算结果如下：持久组合设计高水位：左式=1.0 x (1.3 x 11.05 +1.1 x 35.99) = 53.95(kN - m)/ m右式=(209.39 + 5.25) /1.25 = 171.71(kN - m)/ m左式右式，该情况下满足。持久组合极端高水位：左式=1.0 x (1.3 x 13.52 +1.1 x 58.14) = 81.53(kN

45、- m)/ m右式=(448.996 +14.39)/1.25 = 370.709(kN - m)/m左式右式，该情况下满足。短暂组合设计高水位：左式=1.0 x (1.2 x 43.99 + 78.38) = 131.168(kN - m)/ m右式=(448.996 + 0)/1.25 = 359.197(kN - m)/ m左式右式，该情况下满足。综上，G断面胸墙抗倾稳定性满足要求。第六章地基稳定性验算6.1计算方法（1）根据JTJ250-98港口工程地基规范的有关规定，土坡和地基的稳定性验算，其危险滑弧应满足以下承载能力极限状态设计表达式：M M 欧 / y r（6-1）式中：M,MR

46、k分别为作用于危险滑弧面上滑动力矩的设计值和抗滑力矩的标准值；Yr为 抗力分项系数。（2）采用简单条分法验算边坡和地基稳定，其抗滑力矩标准值和滑动力矩设计值按下式计 算： TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark158 o Current Document M = R C L +Z（q + W ）cosa tg （6-2）Rkki iki kii ki HYPERLINK l bookmark161 o Current Document M d =Y k R. + W ）sin a（6-3）式中：R为滑弧半径（m）； Yr为综合分项系数，取1.0； W为永久作用为第

47、i 土条的重力 标准值（KN/m），取均值，零压线以下用浮重度计算；,为第i 土条顶面作用的可变作用的 标准值（kPa）； bi为第i 土条宽度（m）；七为第i 土条滑弧中点切线与水平线的夹角（度）； 中疽Cki分别为第i 土条滑动面上的内摩擦角（度）和粘聚力kPa）标准值，取均值；七为 第i 土条对应弧长（m）。6.2断面D的地基稳定性验算图6.1边坡稳定性计算图计算结果如下表6.1：表6.1地基稳定性计算结果表验算内容断面D外坡内坡圆心1圆心2圆心3圆心1圆心2圆心3滑动力矩设计值MSd233548.4146968.7171552.782799.28100900135100抗滑力矩标准值MKK282889.1253546.5224171.695255.03115300.7186028.5R1.2112651.7251741.3067211.1504331.1427221.3769696.3断面G的地基稳定性验算由于断面G处的土层土质较好，地面往下第一层就是珊瑚岩，故不需进行稳定性验算。第七章地基沉降计算根据港口工程地基规范，地基沉降只考虑持久状况长期组合，采用土力学中的单向压缩公式:S = ApHEs水位采用设计低水位，（7-1）Y =15.876 顶, I y -17.64Y =17. 64E = I图7.1地基沉降计算图7.1断面D处的