東營(yíng)港開發(fā)區(qū)防潮堤施工組織設(shè)計(jì)-畢業(yè)設(shè)計(jì)

PAGE1PAGE1前言黃河三角洲萊州灣西岸特殊的地形和地理環(huán)境，極易發(fā)生風(fēng)暴潮，是我國(guó)風(fēng)暴潮重災(zāi)區(qū)之一，也是世界上少數(shù)的溫帶風(fēng)暴潮頻發(fā)區(qū)。而該區(qū)域防潮體系已遭嚴(yán)重破壞，僅有的不成體系的土壩根本起不到防潮作用。并且風(fēng)暴潮已經(jīng)成為影響和制約東營(yíng)市經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和勝利油田油氣開發(fā)的重要因素。因此，急需建設(shè)黃河三角洲萊州灣西岸廣利河至永豐河段防潮體系?！饵S河三角洲萊州灣西岸防潮體系一期工程可行性研究報(bào)告》及工程設(shè)計(jì)，由東營(yíng)市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院和勝利油田管理局勘察設(shè)計(jì)院共同承擔(dān)。為了保證設(shè)計(jì)質(zhì)量，市指揮部委托青島海洋大學(xué)、國(guó)家海洋局青島海洋預(yù)報(bào)臺(tái)進(jìn)行了物理模型試驗(yàn)和數(shù)學(xué)模型試驗(yàn)，并于2002年6月29日通過專家評(píng)審。防潮堤是防波堤一種形式。防波堤用于圍護(hù)港池，擋御波浪，維持水面平穩(wěn)，以便船舶安全停泊和作業(yè)的水工建筑物。防波堤還可起到防止港池淤積和波浪沖蝕岸線的作用。它是人工掩護(hù)的沿海港口的重要組成部分。主要形式有：斜坡式、正砌方塊式、矩形沉箱式以及其他形式。經(jīng)過方案比選后選擇斜坡式防波堤。斜坡式防波堤主要優(yōu)點(diǎn)：波浪反射較弱，附近海面較平穩(wěn)，在港內(nèi)與口門處不會(huì)形成激浪；對(duì)地基不均勻沉降的適應(yīng)性較好，對(duì)地基承載力要求較低，可用于比較軟弱的地基；施工較簡(jiǎn)單，通常不需要大型起重設(shè)備；在施工過程中或建成以后，如有損壞，易于修復(fù)。斜坡式防波堤一般適用于水深不大(小于10－12米)、地基較軟弱，且當(dāng)?shù)赜辛看髢r(jià)廉石料的海區(qū)。如果用混凝土塊體護(hù)面，也適用于水深較大、波浪較大的地方。東營(yíng)港附近有豐富的石料可供采集，考慮后該地區(qū)采用斜坡式的防潮堤。該課題主要解決問題是東營(yíng)港開發(fā)區(qū)防潮堤施工組織設(shè)計(jì)。施工組織設(shè)計(jì)是對(duì)施工活動(dòng)實(shí)行科學(xué)管理的重要手段，它具有戰(zhàn)略部署和戰(zhàn)術(shù)安排的雙重作用。它體現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)基本建設(shè)計(jì)劃和設(shè)計(jì)的要求，提供了各階段的施工準(zhǔn)備工作內(nèi)容，協(xié)調(diào)施工過程中各施工單位、各施工工種、各項(xiàng)資源之間的相互關(guān)系。主要分為四大部分：第一部分主要是對(duì)東營(yíng)港開發(fā)區(qū)的氣象、水文、泥沙、地形、地質(zhì)等資料收集和調(diào)研，通過對(duì)資料的分析來掌握防潮堤的現(xiàn)狀及存在的問題；第二部分主要包括根據(jù)地質(zhì)地形條件防護(hù)的要求擬定防潮堤的尺寸以及防潮堤高程的擬定；第三部為防潮堤施工總體部署，即防潮堤施工組織設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有施工工藝流程、主要采用的施工方法、主要施工方案、主要施工程序等；第四部分為防波堤的穩(wěn)定性驗(yàn)算，地基承載力驗(yàn)算以及護(hù)壁的驗(yàn)算；第五部分主要是防潮堤總平面布置圖，防潮堤的立、剖面圖的繪制。該工程的實(shí)施將對(duì)構(gòu)筑完善沿海防潮體系，提升沿海保障能力、促進(jìn)黃藍(lán)兩大國(guó)家戰(zhàn)略實(shí)施具有重大意義。

目錄TOC\o"1-3"\h\u10587前言 13141目錄 2212231設(shè)計(jì)說明 751961.1工程概況 797121.1.1工程位置 7282831.1.2工程名稱及工程內(nèi)容 7244851.2設(shè)計(jì)依據(jù) 787591.3設(shè)計(jì)原則 7299531.4設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及結(jié)構(gòu)型式 7222881.4.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 7255541.4.2建筑物的規(guī)模、等級(jí)及結(jié)構(gòu)型式 777261.5設(shè)計(jì)任務(wù) 884212設(shè)計(jì)資料 9185082.1主要設(shè)計(jì)要素 9134782.1.1風(fēng) 9133982.1.2設(shè)計(jì)水位 9250182.1.3設(shè)計(jì)波浪要素 992522.1.4海冰 10197962.1.5地震 10204602.2自然條件 1080262.2.1氣象 10303022.2.2水文 111522.2.3地形及地貌 12221532.2.4工程地質(zhì)條件 13203632.2.5水文地質(zhì)條件 17107422.2.6工程地質(zhì)評(píng)價(jià) 19267673.設(shè)計(jì)成果 20104043.1總體設(shè)計(jì)成果 2011423.2結(jié)構(gòu)方案成果 20117133.3關(guān)鍵性技術(shù)要求 2022523.3.1基礎(chǔ)處理 2029043.3.2拋填堤心石 21162193.3.3拋填墊層石 21195363.3.4拋填壓腳棱體和護(hù)底 22221843.3.5護(hù)面層施工 22244234結(jié)構(gòu)選型 23234264.1結(jié)構(gòu)型式 23151274.2構(gòu)造尺度 2371295.結(jié)構(gòu)計(jì)算 25188165.1設(shè)計(jì)條件 2594225.1.1設(shè)計(jì)水位 25264395.1.2設(shè)計(jì)波要素 25122215.1.3地質(zhì) 25292925.1.4地震 25275.1.5結(jié)構(gòu)安全等級(jí) 25124005.2斷面尺度的確定 25194655.2.1胸腔頂高程 25233955.2.2堤頂寬度 2738645.3護(hù)面塊體穩(wěn)定重量和護(hù)面層厚度 27302395.3.1護(hù)面塊體穩(wěn)定重量 2710935.3.2護(hù)面層厚度 28294555.4墊層塊石的重量和厚度 28292305.5堤前護(hù)底塊石的穩(wěn)定重量和厚度 29178355.5.1堤前最大波浪地流速 29201785.5.2護(hù)底塊石的穩(wěn)定重量 29282365.6.1持久組合 2972915.7胸墻的抗滑、抗傾穩(wěn)定性計(jì)算 37296365.7.1沿墻底抗滑穩(wěn)定性的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式 37290195.7.2沿墻底抗傾穩(wěn)定性的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式 38131755.8地基穩(wěn)定性驗(yàn)算 39115035.8.1根據(jù)《港口工程地基規(guī)范》JTJ250-98的有關(guān)規(guī)定： 39286265.8.2采用簡(jiǎn)單條分法驗(yàn)算邊坡和地基穩(wěn)定： 3933815.8.3地基穩(wěn)定性驗(yàn)算： 40263935.9地基沉降計(jì)算 63221965.9.1根據(jù)《港口工程地基規(guī)范》： 6355685.9.2地基最終沉降量 63240475.9.3地基分層 63103955.9.4地基最終沉降量 6313786施工總體部署 6713706.1防波堤施工工藝流程圖 6772906.2防波堤主要施工方法 68174616.3施工方法 69120646.3.1陸上施工： 6930026.3.2水上施工： 6948186.4施工前準(zhǔn)備 6920536.5軟基處理 7095746.5.1挖泥換砂（置換法）； 70166426.5.2打設(shè)豎向排水通道＋拋填水平向排水砂墊層。 7048327主要施工方案 73285117.1工程測(cè)量 73253527.1.1工程測(cè)量微網(wǎng)的布設(shè)、施測(cè)及平差計(jì)算 73118577.1.2工序測(cè)量及放樣 74216647.2沉降位移觀測(cè)計(jì)劃 7562457.2.1施工觀測(cè)內(nèi)容 75316007.2.2觀測(cè)計(jì)劃 7540797.2.3沉降、位移觀測(cè)點(diǎn)的埋設(shè)及觀測(cè) 75326397.2.4記錄及數(shù)據(jù)處理 76142957.2.5測(cè)量資料管理 7638827.3施工程序 7619957.3.1陸上推進(jìn)施工程序 76253517.3.2水上施工的程序 77325567.4砂墊層拋填及砂棱體 77270477.4.1材料 77215447.4.2拋填工藝 7788937.4.3斷面驗(yàn)收 78104657.5塑料排水板 78113227.5.1材料 78242117.5.2塑料板打設(shè)工藝 79228587.5.3、施打塑料排水板的質(zhì)量控制 8079537.6高強(qiáng)土工格柵和土工布鋪設(shè) 81108557.6.1土工格柵和土工布的制作 81141047.6.2土工格柵和土工布的鋪設(shè) 82304267.6.3土工布倒濾層 86287427.6.4質(zhì)量保證措施 87233897.7混合倒濾層鋪設(shè) 88204057.7.1、混合倒濾層采用級(jí)配較好的天然石料或采用粒徑5～80mm的碎石。 88242587.7.2、混合倒濾層的鋪設(shè)要保證連續(xù)性，防止分離，鋪設(shè)由下而上進(jìn)行，并整平鋪勻。 8816797.7.3.施工質(zhì)量控制點(diǎn) 8912177.8基床碎石墊層 8930877.8.1碎石墊層拋填工藝 8921497.8.2碎石墊層驗(yàn)收 89217147.9堤心石（10～100kg）拋填 896857.9.1.塊石材料技術(shù)要求 89310767.9.2.施工工藝 89100727.9.3堤心石——10～100kg塊石 90282607.9.4墊層石 91207297.9.5壓腳棱體和護(hù)底 91170897.9.6質(zhì)量控制 9278767.10護(hù)底塊石(300～400kg)拋填 92155757.11二片石墊層 93147777.11.1墊層塊石拋理工藝 93136857.11.2墊層塊石驗(yàn)收 93174207.12墊層塊石(100～200kg)拋理 93184517.12.1墊層、護(hù)面塊石拋理工藝 93197187.12.2墊層、護(hù)面塊石驗(yàn)收 93270777.13扭工字塊預(yù)制安裝 93134887.13.1扭工字塊預(yù)制 93175767.13.2工程監(jiān)測(cè)與試驗(yàn) 9415387.13.3預(yù)制施工 94255697.13.4扭工字塊體安裝 96172667.14混凝土胸墻 101236517.14.1施工流程 101166627.14.2施工工藝 102166637.15回填砂 102165677.15.1施工船選擇與配套 102258887.15.2施工船舶選擇 102264947.15.3回填砂施工工藝流程： 103177357.15.4堤芯土吹填施工時(shí)，采取以下措施： 10387517.16雨季施工 10331198結(jié)論 10429704參考文獻(xiàn) 10619896外文資料 10810777譯文 11413592現(xiàn)澆樓板裂縫的產(chǎn)生與防治 11425959鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋連接綜述 1151設(shè)計(jì)說明1.1工程概況1.1.1工程位置東營(yíng)港經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)是省政府批準(zhǔn)設(shè)立的省級(jí)經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)，是黃河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)建設(shè)的龍頭和優(yōu)先發(fā)展區(qū)。東營(yíng)港地處環(huán)渤海灣港口布局的適中位置，是東北經(jīng)濟(jì)區(qū)與華北、中原經(jīng)濟(jì)區(qū)交通通道的中心控制點(diǎn)，也是黃河三角洲與黃河經(jīng)濟(jì)帶的交匯點(diǎn)，地理位置優(yōu)越。東營(yíng)港的建設(shè)將有力改善渤海西南岸的港口布局，發(fā)揮出其海陸兩個(gè)扇面的輻射作用。1.1.2工程名稱及工程內(nèi)容工程名稱：東營(yíng)港開發(fā)區(qū)防潮堤施工組織設(shè)計(jì)工程內(nèi)容：防潮堤施工1.2設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù)為：《海港總平面設(shè)計(jì)規(guī)范》、《海港水文規(guī)范》、《港口工程荷載規(guī)范》、《港口工程地基規(guī)范》、《防波堤設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》、《港口水工建筑物》、《港口規(guī)劃與平面布置》等相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，還有設(shè)計(jì)任務(wù)書、現(xiàn)有港區(qū)地形圖、設(shè)計(jì)參考書等1.3設(shè)計(jì)原則（1）總體設(shè)計(jì)符合國(guó)家、地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃和總體部署，遵循國(guó)家和行業(yè)有關(guān)工程建設(shè)法規(guī)、政策和規(guī)定。（2）結(jié)合國(guó)情，采用成熟的技術(shù)、設(shè)備和材料，使工程設(shè)計(jì)安全可靠、使用方便工程量少、總造價(jià)低、施工進(jìn)度快，獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。（3）注重工程區(qū)域生態(tài)環(huán)境保護(hù)，不占用土地，方便管理，節(jié)省投資。1.4設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及結(jié)構(gòu)型式1.4.1設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)《黃河三角洲萊州灣西岸防潮體系一期工程可行性研究報(bào)告》及工程設(shè)計(jì)，由東營(yíng)市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院和勝利油田管理局勘察設(shè)計(jì)院共同承擔(dān)。為了保證設(shè)計(jì)質(zhì)量，市指揮部委托青島海洋大學(xué)、國(guó)家海洋局青島海洋預(yù)報(bào)臺(tái)進(jìn)行了物理模型試驗(yàn)和數(shù)學(xué)模型試驗(yàn)，并于2002年6月29日通過專家評(píng)審。1.4.2建筑物的規(guī)模、等級(jí)及結(jié)構(gòu)型式在天然泥面上鋪設(shè)1.0m厚的砂墊層，打設(shè)塑料排水板，鋪設(shè)高強(qiáng)土工格柵、土工布和碎石墊層各一層。堤心采用10～100Kg的堤心石，外側(cè)上鋪設(shè)2t扭工字塊體，其下為150～200Kg的墊層塊石，邊坡為1:2。堤心石內(nèi)側(cè)鋪設(shè)二片石、土工布及混合倒濾層，邊坡為1:1.5，其上回填砂。1.5設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)任務(wù)為做東營(yíng)港開發(fā)區(qū)防潮堤施工組織設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)東營(yíng)港防潮堤的結(jié)構(gòu)并做結(jié)構(gòu)計(jì)算。此防波堤抵御NE~SE方向波浪的作用，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為Ⅱ級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)=1.0。2設(shè)計(jì)資料2.1主要設(shè)計(jì)要素2.1.1風(fēng)強(qiáng)風(fēng)向和常風(fēng)向均為NNE，最大風(fēng)速為32.6m/s（59年8月30日），歷年平均風(fēng)速為6.62m/s，大風(fēng)日數(shù)（≥6級(jí)）最多為131天，最少年為64天，平均年為91天。2.1.2設(shè)計(jì)水位極端高水位4.25m極端低水位-3.33m設(shè)計(jì)高水位3.04m設(shè)計(jì)低水位-2.38m施工水位0.00m2.1.3設(shè)計(jì)波浪要素灣內(nèi)主要受來自外海NE～SE向風(fēng)浪的影響。表2.1擬建防波堤前設(shè)計(jì)波要素（原始波向NE)Table2.1thebreakwaterdesignwaveelements(theoriginalwavetoNE)波浪重現(xiàn)期計(jì)算水位H1%(m)H4%(m)Hs(m)T(s)五十年一遇極端高水位4.724.063.357.6設(shè)計(jì)高水位4.593.963.287.6廿五年一遇極端高水位4.303.703.057.6設(shè)計(jì)高水位4.153.542.957.6二年一遇平均潮位2.492.131.747.6擬建碼頭和護(hù)岸前的設(shè)計(jì)波高由于東側(cè)防波堤岸線的掩護(hù)作用，NE方向入射的大部分波浪能量不能直接傳入港池，使得東側(cè)港池內(nèi)波浪較平穩(wěn)，有效波高都小于1米，結(jié)構(gòu)物前的波高小于N、NW及NNW方向波浪入射時(shí)的波高擬建碼頭和護(hù)岸前的五十年一遇設(shè)計(jì)波要素見表2.1。表2.2擬建結(jié)構(gòu)物前設(shè)計(jì)波浪要素匯總Table2.2thefrontofthestructuredesignofwaveparametersforsummary位置水位H1%H1/10H1/3T控制方向新建東防波堤內(nèi)側(cè)極端高水位和設(shè)計(jì)高水位1.280.980.83.7NNW原碼頭及原停泊岸線極端高水位和設(shè)計(jì)高水位1.491.231.03.7新建碼頭極端高水位和設(shè)計(jì)高水位1.611.301.063.7NNW一期護(hù)岸極端高水位和設(shè)計(jì)高水位1.641.331.083.7NNW二期護(hù)岸極端高水位和設(shè)計(jì)高水位1.160.920.757.6NE2.1.4海冰暫無。2.1.5地震本地區(qū)地震基本烈度為7度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g。2.2自然條件2.2.1氣象（1）氣溫極端最高氣溫38.7℃年平均最高氣溫29.9℃年平均最低氣溫-7℃年平均氣溫20.4℃（2）降水年平均降水量1099.9mm年平均降水日數(shù)112.8天歷年各月最長(zhǎng)連續(xù)降水日數(shù)為16天。（3）雪、雹暫時(shí)不考慮。（4）霧況全年平均霧日為30.2日（多出現(xiàn)在3～7月），年最多霧日為45日，年最少霧日為17日。（5）風(fēng)況（根據(jù)61～83年資料統(tǒng)計(jì)）強(qiáng)風(fēng)向和常風(fēng)向均為NNE，最大風(fēng)速為32.6m/s（59年8月30日），歷年平均風(fēng)速為6.62m/s，大風(fēng)日數(shù)（≥6級(jí)）最多為131天，最少年為64天，平均年為91天。本地區(qū)多年各風(fēng)向頻率（%）、平均風(fēng)速（m/s）、最大風(fēng)速（m/s）和五十年一遇風(fēng)速（m/s）資料詳見表1.1。表2.3風(fēng)向頻率和風(fēng)速表Table2.3thefrequencyofwinddirectionandwindspeedscale風(fēng)向NNNENEENEEESESESSE頻率5282582112平均風(fēng)速3.94.0最大風(fēng)速2420241714181414五十年一遇風(fēng)速34.8631.6331.6324.3222.2122.0121.7323.15風(fēng)向SSSWSWWSWWWNWNWNNWC頻率487210015平均風(fēng)速2.53.4最大風(fēng)速18201818981012五十年一遇風(fēng)速22.6023.0223.1121.7117.5613.0722.1228.642.2.2水文（1）潮位本港無長(zhǎng)期潮位觀測(cè)資料，1984年曾進(jìn)行過一個(gè)多月的潮位觀測(cè)，分析驗(yàn)潮資料，潮汐屬半日潮型，經(jīng)與同一海區(qū)的其它長(zhǎng)期站潮型資料進(jìn)行相關(guān)分析整理后，本港各設(shè)計(jì)水位如下（黃?；鶞?zhǔn)面）：極端高水位4.25m極端低水位-3.33m設(shè)計(jì)高水位3.04m設(shè)計(jì)低水位-2.38m施工水位0.00m本港潮差較大，驗(yàn)潮期間出現(xiàn)的最大潮差為6.10m，流速一般在0.3～0.5m/s。（2）波浪灣內(nèi)主要受來自外海NE～SE向風(fēng)浪的影響。擬建碼頭和護(hù)岸前的設(shè)計(jì)波高由于東側(cè)防波堤岸線的掩護(hù)作用，NE方向入射的大部分波浪能量不能直接傳入港池，使得東側(cè)港池內(nèi)波浪較平穩(wěn)，有效波高都小于1米，結(jié)構(gòu)物前的波高小于N、NW及NNW方向波浪入射時(shí)的波高擬建碼頭和護(hù)岸前的五十年一遇設(shè)計(jì)波要素見表1.3。（3）泥沙運(yùn)動(dòng)與港內(nèi)淤積分析本港目前沒有泥沙資料，但通過84年及88年兩次地形測(cè)量圖的對(duì)比，在天然狀態(tài)下，沖淤變化不太明顯，僅局部地方略有淤積，年回淤量約在60cm左右，95年4月份又在該地進(jìn)行了鉆探，從鉆探測(cè)深的30多個(gè)點(diǎn)中發(fā)現(xiàn)，多數(shù)點(diǎn)的沖淤變化只在2～3之間。2.2.3地形及地貌勘察場(chǎng)地位于東營(yíng)港現(xiàn)有防波堤南側(cè)海域至漁港碼頭區(qū)域內(nèi)。漁港碼頭附近地形條件較為復(fù)雜，部分鉆孔位于海域，部分鉆孔位于漁港碼頭已有防潮堤所圍成的陸域區(qū)，部分鉆孔位于潮間帶，部分鉆孔位于石油鉆井平臺(tái)及拋石附近，使得該區(qū)域附近鉆孔泥面高程起伏較大，為+3.21m～-4.40m。其它區(qū)域地形則較為平緩，泥面高程在-2m左右。（1)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造勘察場(chǎng)地位于華北坳陷區(qū)之濟(jì)陽(yáng)坳陷東端，整個(gè)華北地臺(tái)以整體運(yùn)動(dòng)形式，歷經(jīng)三次大的沉降，兩次大的升起。第一次沉降始于古生代早期的寒武紀(jì)和早、中奧陶紀(jì)，沉積近2000.0米海相碳酸鹽地層，第二次沉降發(fā)生在古生代晚期中、晚石炭紀(jì)和二迭紀(jì)，沉積近700.0米的陸相和海陸交互相地層，第三次沉降發(fā)生在古生代時(shí)期的中、晚侏羅紀(jì)，沉積近1450.0米的陸相地層。三次沉積厚度共計(jì)4150.0米。第一次抬升造成晚奧陶系、志留系、泥盆系到早石炭系地層的區(qū)域性缺失；另一次抬升造成三迭系地層的區(qū)域性缺失，僅在山東省西部的臨清坳陷才保留了一些三迭系地層。在這段漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史時(shí)期里，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的主要形式以地臺(tái)的緩慢升降運(yùn)動(dòng)為主。進(jìn)入中生代中期，由于太平洋板塊向歐亞板塊猛烈俯沖，燕山運(yùn)動(dòng)日趨強(qiáng)烈，華北地臺(tái)階梯，高山聳起，斷裂縱橫。從此山東屬于一級(jí)構(gòu)造的隆起、坳陷已見雛形。強(qiáng)烈的斷塊分離，把各隆起、坳陷又分離成次級(jí)的凹陷和突起。渤海的基底是一種粉砂質(zhì)的沖積區(qū)，在地質(zhì)上屬于前震旦系的花崗片麻巖構(gòu)造，地表沉積總厚度在500～900米之間，呈現(xiàn)多次交疊，砂土和粘性土相隔的地層。該工程區(qū)域覆蓋層地質(zhì)屬新生界第四系全新統(tǒng)，為黃河沖積與海陸交互沉積。（2)地震活動(dòng)分析根據(jù)國(guó)家地震局資料，勝利油田周圍是強(qiáng)震活動(dòng)區(qū)。歷史上本區(qū)共發(fā)生6級(jí)以上地震40次，7級(jí)以上地震13次，8級(jí)以上地震2次。其中1888年渤海7.5級(jí)地震，1969年渤海7.4級(jí)地震，1976年唐山7.8級(jí)地震，曾在勝利油田附近造成烈度七度甚至七度強(qiáng)的破壞。根據(jù)近幾十年來地震發(fā)生的規(guī)律看，華北地區(qū)在歷次大震發(fā)生之后幾年、幾十年內(nèi)都有晚期強(qiáng)余震發(fā)生，但1969年渤海7.4級(jí)地震后至今三十多年，在余震系列中尚缺少6級(jí)左右的強(qiáng)余震，因此，未來幾年、幾十年內(nèi)在它的余震區(qū)內(nèi)發(fā)生晚期強(qiáng)余震的可能性很大，該工程設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)考慮這一因素。2.2.4工程地質(zhì)條件勘察結(jié)果表明，該區(qū)域土層分布較有規(guī)律。自上而下主要分為兩大層：②粉質(zhì)砂壤土、③1重粉質(zhì)壤土，現(xiàn)將各土層特征按東西段防潮堤和南北段防潮堤兩部分分別描述如下：（1）東西段防潮堤②粉質(zhì)砂壤土：褐黃色，灰色，中密狀，土質(zhì)不均勻，含砂粒，該層分布連續(xù)，層位穩(wěn)定，分層厚度為6.5m～15.5m，分布底高程為-12.67m～-17.32m。在D13、D44、D45、D47、D49和D58孔表層分布有淤泥質(zhì)土，厚度0.6m～4.3m。表2.4物理、力學(xué)性指標(biāo)分層統(tǒng)計(jì)表Table2.4thephysical,mechanicalpropertiesoflayeredstatisticaltable項(xiàng)目含水率W%重度γkN/m3孔隙比eo液限WL%塑性指數(shù)Ip液性指數(shù)IL抗剪強(qiáng)度Cq值kPa抗剪強(qiáng)度φq值度壓縮系數(shù)av0.1～0.2MPa-1壓縮模量Es0.1～0.2Mpa標(biāo)貫擊數(shù)(擊)件數(shù)10762621071071072626434343最大值235.612.70.904129.90.2426.1926最小值17.618.90.5124.05.9﹤01626.40.067.725平均值23.419.60.665116.1116.6變異系數(shù)0.090.020.100.070.150.750.250.030.320.270.35小值平均值20.519.30.5952027.60.0811.9210.8大值平均值473329.30.1721.1521.3③1重粉質(zhì)壤土：灰色，軟塑～可塑狀，土質(zhì)不均勻，夾砂斑，在D1～D13、D47、D56、D57、D59孔中揭露該層，在D4、D5、D7、D8、D9、D11孔分布有粉質(zhì)粘土夾層，D2和D12孔分布有淤泥質(zhì)軟弱夾層。表2.5物理、力學(xué)性指標(biāo)分層統(tǒng)計(jì)表Table2.5thephysical,mechanicalpropertiesoflayeredstatisticaltable項(xiàng)目含水率W%重度γkN/m3孔隙比eo液限WL%塑性指數(shù)Ip液性指數(shù)IL抗剪強(qiáng)度Cq值kPa抗剪強(qiáng)度φq值度壓縮系數(shù)av0.1～0.2MPa-1壓縮模量Es0.1～0.2Mpa標(biāo)貫擊數(shù)(擊)件數(shù)1877181818229917最大值40.020.41.1246.626.80.98344.50.774.245最小值21.617.70.585172.90.492.742平均值35.318.30.99723.443.5變異系數(shù)0.120.050.190.090.160.300.470.39小值平均值28.418.00.786213.30.563.092.8大值平均值37.619.31.0544.424.20.83304.10.693.844.3表2.6東西段防潮堤物理、力學(xué)性指標(biāo)建議值Table2.6sectionofseawall,somethingphysicalmechanicalindexesrecommendedvalue層號(hào)及土名含水率W%重度γkN/m3孔隙比eo液限WL%塑性指數(shù)Ip液性指數(shù)IL抗剪強(qiáng)度Cq值kPa抗剪強(qiáng)度φq值度壓縮系數(shù)av0.1～0.2MPa-1壓縮模量Es0.1～0.2Mpa地基土容許承載力f（kPa）②粉質(zhì)砂壤土23.419.60.6652027.60.0811.92130③1重粉質(zhì)壤土36.617.81.0842.321.90.74213.30.583.06100（2）南北段防潮堤②粉質(zhì)砂壤土：褐黃色，灰黃色，稍密狀～中密狀，土質(zhì)不均勻，夾砂斑，重粉質(zhì)砂壤土與輕粉質(zhì)砂壤土變相頻繁，該層分布連續(xù)，層位穩(wěn)定，分布底高程為-13.58m～-17.64m。在D31孔及其以北區(qū)域普遍分布有一輕粉質(zhì)壤土夾層，灰黃色，褐黃色，可塑狀，土質(zhì)不均勻，夾砂斑，局部混多量粘粒，分層厚度為1.9m～7.2m，平均標(biāo)貫擊數(shù)N=6.7擊。在該層上部局部分布有淤泥質(zhì)土，灰褐色，灰黃色，軟塑狀，土質(zhì)不均勻，混多量土團(tuán)，主要分布于D28～D34、D36～D40、D87～D99、D82、D100和D101孔中，厚度為0.6m～4.3m，平均標(biāo)貫擊數(shù)N=1.5擊。表2.7物理、力學(xué)性指標(biāo)分層統(tǒng)計(jì)表Table2.7thephysical,mechanicalpropertiesoflayeredstatisticaltable項(xiàng)目含水率W%重度γkN/m3孔隙比eo液限WL%塑性指數(shù)Ip液性指數(shù)IL抗剪強(qiáng)度Cq值kPa抗剪強(qiáng)度φq值度壓縮系數(shù)av0.1～0.2MPa-1壓縮模量Es0.1～0.2Mpa標(biāo)貫擊數(shù)(擊)件數(shù)4801891894804804801321329494282最大值31.920.40.8836.513.00.834429.90.3829.7525最小值19.618.40.5728.06.5﹤01226.30.064.372平均值24.419.40.7032.310.10.2126.329.40.1217.2911.9變異系數(shù)0.070.020.070.050.140.890.240.030.540.360.49小值平均值22.018.90.6330.18.3﹤0910.837.0大值平均值934.411.60.5523.5218.5③1重粉質(zhì)壤土：灰色，黃灰色，軟塑～可塑狀，土質(zhì)不均勻，夾砂斑，該層分布連續(xù)，平均標(biāo)貫擊數(shù)N=3.9擊。本次勘察中僅在防潮堤軸線區(qū)鉆孔揭露該層，并在D25和D28孔穿透該層，分布底高程為-24.20m～-24.46m，其下臥土層為輕粉質(zhì)壤土，呈中密狀。在該層普遍分布有一淤泥質(zhì)土軟弱夾層，呈灰色，軟塑狀，斷續(xù)分布于防潮堤軸線區(qū)D14～D30、D32～D35、D37、D38和D41孔中，分層厚度為1.0m～5.5m。平均標(biāo)貫擊數(shù)N=3.1擊。表2.8物理、力學(xué)性指標(biāo)分層統(tǒng)計(jì)表Table2.8thephysical,mechanicalpropertiesoflayeredstatisticaltable項(xiàng)目含水率W%重度γkN/m3孔隙比eo液限WL%塑性指數(shù)Ip液性指數(shù)IL抗剪強(qiáng)度Cq值kPa抗剪強(qiáng)度φq值度壓縮系數(shù)av0.1～0.2MPa-1壓縮模量Es0.1～0.2Mpa標(biāo)貫擊數(shù)(擊)件數(shù)11263631121121122424414163最大值35.620.11.0024116.10.5911.186最小值23.218.00.6430.312.10.1483平均值29.819.10.8845.823.9變異系數(shù)0.100.090.280.380.320.280.300.24小值平均值26.518.50.73644.553.5大值平均值32.719.60.9529.012.80.468.505.0表2.9南北段防潮堤物理、力學(xué)性指標(biāo)建議值Table2.9theNorth-Southsectionofseawallphysics,mechanicsindexvalue層號(hào)及土名含水率W%重度γkN/m3孔隙比eo液限WL%塑性指數(shù)Ip液性指數(shù)IL抗剪強(qiáng)度Cq值kPa抗剪強(qiáng)度φq值度壓縮系數(shù)av0.1～0.2MPa-1壓縮模量Es0.1～0.2Mpa地基土容許承載力f（kPa）②粉質(zhì)砂壤土24.419.40.7032.310.10.2910.83130③1重粉質(zhì)壤土29.819.10.8854.53100土層描述未詳盡之處，詳見工程地質(zhì)剖面圖和鉆孔柱狀圖。2.2.5水文地質(zhì)條件該防潮堤?hào)|西段部分鉆孔位于陸域，其地下水類型為潛水，主要賦存于②粉質(zhì)砂壤土及其以上等第四系松散堆積物中，補(bǔ)給主要受海水側(cè)向補(bǔ)給，水位變化主要受潮水變化影響，排泄方式主要為地面徑流。對(duì)堤基②粉質(zhì)砂壤土和③1重粉質(zhì)壤土進(jìn)行了室內(nèi)滲透試驗(yàn)，其結(jié)果詳見下表表2.10各土層滲透系數(shù)統(tǒng)計(jì)表Table1.10thesoilpermeabilitycoefficienttables層號(hào)垂直滲透系數(shù)(*10-7cm/s)水平滲透系數(shù)(*10-7cm/s)數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)最小值最大值大值平均值數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)最小值最大值大值平均值②3820790565.63020860622.8③1150.33318.7151.47743.8根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50487-2008）附錄F規(guī)定，由上表可知：②粉質(zhì)砂壤土為弱透水土層，③1重粉質(zhì)壤土為微透水土層。該海域的潮汐為正規(guī)半日潮，一個(gè)月中有2/3的天數(shù)為一天出現(xiàn)一次高潮和一次低潮，有1/3左右的天數(shù)為一天出現(xiàn)二次或三次，甚至四次高潮和低潮，平均潮差為0.76m，回歸潮平均潮差約為1.03m，分點(diǎn)潮平均潮差為0.48m，本海域是弱潮區(qū)。為了分析勘察區(qū)內(nèi)海水的水質(zhì)隨潮汐的變化，本次勘察在高潮和低潮分別采取了一組海水樣，進(jìn)行了水質(zhì)分析試驗(yàn)。以水質(zhì)分析試驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)，根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（GB50487-2008）對(duì)海水的腐蝕性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，見表2.11～2.13。表2.11混凝土的腐蝕性評(píng)價(jià)Table2.11evaluationofconcrete腐蝕性類型腐蝕性判定依據(jù)高潮低潮含量（mg/L）腐蝕程度含量（mg/L）腐蝕程度一般酸性型PH值8.07無腐蝕8.13無腐蝕碳酸型侵蝕性CO2含量0無腐蝕0無腐蝕重碳酸型HCO3-含量2.80無腐蝕2.80無腐蝕鎂離子型Mg2+含量1118.72弱腐蝕1021.44弱腐蝕硫酸鹽型SO42-含量2305.44強(qiáng)腐蝕1921.20強(qiáng)腐蝕表2.12鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的腐蝕性評(píng)價(jià)Table2.12reinforcingsteelbarinreinforcedconcretestructurecorrosionevaluation腐蝕性判定依據(jù)高潮低潮含量（mg/L）腐蝕程度含量（mg/L）腐蝕程度Cl-含量18079.50強(qiáng)腐蝕17370.50強(qiáng)腐蝕表2.13鋼結(jié)構(gòu)腐蝕性評(píng)價(jià)Table2.13steelstructurecorrosionevaluation腐蝕性判定依據(jù)高潮低潮含量（mg/L）腐蝕程度含量（mg/L）腐蝕程度PH值、（Cl-+SO42-）含量PH=8.07（Cl-+SO42-）=20384.94中等腐蝕PH=8.07（Cl-+SO42-）=29291.7中等腐蝕由上表可知：在該勘察區(qū)域內(nèi)，海水在高潮和低潮時(shí)的水質(zhì)基本一致。對(duì)混凝土的腐蝕性主要為鎂離子型和硫酸鹽型，腐蝕程度分別為弱腐蝕和強(qiáng)腐蝕；對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的腐蝕程度為強(qiáng)腐蝕；對(duì)鋼結(jié)構(gòu)腐蝕程度為中等腐蝕。2.2.6工程地質(zhì)評(píng)價(jià)②粉質(zhì)砂壤土呈稍密～中密狀，且分層厚度較大，可視上部荷載情況做為持力層使用，但由于其上部局部存在淤泥質(zhì)土夾層，為該區(qū)軟弱土層，不宜直接做為持力層，使用時(shí)應(yīng)進(jìn)行地基處理；③1重粉質(zhì)壤土呈軟塑～可塑狀，壓縮性中上，工程地質(zhì)性質(zhì)較差。

3.設(shè)計(jì)成果3.1總體設(shè)計(jì)成果在平面布置中，擬建一個(gè)2萬(wàn)噸級(jí)集裝箱碼頭，采用雙泊位布置，碼頭泊位長(zhǎng)度為380m，碼頭前停泊水位50m，航道寬度187.5m，回旋水域400m，防波堤根據(jù)地形地質(zhì)條件分為東西段和南北段，堤長(zhǎng)2000m。陸域中的倉(cāng)庫(kù)、堆場(chǎng)、供電、供水及其它生產(chǎn)生活輔助設(shè)施都按照有關(guān)規(guī)定進(jìn)行了合理的設(shè)計(jì)此次設(shè)計(jì)的總體原則：（1）總體的港區(qū)建設(shè)與當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件相適應(yīng)，結(jié)合岸線資源把岸線資源利用率盡可能的最大化，遠(yuǎn)近結(jié)合并留有發(fā)展余地。（2）充分利用已有的設(shè)施、地形、資源，盡量減少工程量，節(jié)省建設(shè)投資。（3）碼頭及航道布置合理，滿足碼頭、船舶安全快速作業(yè)要求。3.2結(jié)構(gòu)方案成果本設(shè)計(jì)為防波堤，防波堤的結(jié)構(gòu)形式為斜坡式，防波堤的頂面寬度為25m，頂面高程為+4.8m，胸墻頂高程為+7.8m。此結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為Ⅱ級(jí)，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)=1.0。主要作用的荷載為波浪力。本工程概預(yù)算主要由以下幾大部分組成：工程所需石料、扭工字塊預(yù)制、運(yùn)輸費(fèi)用、勞務(wù)費(fèi)等。3.3關(guān)鍵性技術(shù)要求本工程中東西段分為兩段，由東向西同時(shí)推進(jìn)建設(shè)，南北段為一段由北至南推進(jìn)建設(shè)。本工程重要工序的施工方法主要有基礎(chǔ)處理、拋填提心石、拋填墊層石、拋填壓腳棱體和護(hù)底以及護(hù)面層的施工。3.3.1基礎(chǔ)處理（1）東西段防潮堤在D13、D44、D45、D47、D49和D58孔表層分布有淤泥質(zhì)土，厚度0.6m～4.3m?？刹捎脪伿瘮D淤法進(jìn)行基礎(chǔ)處理，拋石擠淤是在基底部拋投一定數(shù)量的塊石，將淤泥擠出基底范圍，以提高地基的強(qiáng)度。（2）南北段防潮堤在D31孔及其以北區(qū)域普遍分布有一輕粉質(zhì)壤土夾層，灰黃色，褐黃色，可塑狀，土質(zhì)不均勻，夾砂斑，局部混多量粘粒，分層厚度為1.9m～7.2m。在該層上部局部分布有淤泥質(zhì)土，灰褐色，灰黃色，軟塑狀，土質(zhì)不均勻，混多量土團(tuán)，主要分布于D28～D34、D36～D40、D87～D99、D82、D100和D101孔中，厚度為0.6m～4.3m，?？刹捎帽坪粚?shí)法進(jìn)行基礎(chǔ)處理，爆破夯實(shí)是在水下塊石和礫石地基和基礎(chǔ)表面布置裸露或懸浮藥包，利用水下爆破產(chǎn)生的地基和基礎(chǔ)震動(dòng)使地集合基礎(chǔ)得到密實(shí)的方法。此方法夯實(shí)的效率高，但是此法有一定的危險(xiǎn)，在實(shí)施過程中應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定施工。夯實(shí)的好壞直接決定著此工程日后安全和使用問題，所以要嚴(yán)格控制夯實(shí)的厚度，認(rèn)真做好夯實(shí)的檢驗(yàn)工作。夯實(shí)率的檢驗(yàn)應(yīng)符合《爆破法處理水下地基和基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。夯實(shí)方法：分層夯實(shí)厚度不宜大于12m、。當(dāng)起爆時(shí)藥包在水面下的深度大于計(jì)算值20%時(shí)，分層夯實(shí)厚度可適當(dāng)增加，但不得超過15m；當(dāng)石頭過厚時(shí)，應(yīng)分層拋填、分層爆破。夯實(shí)率檢查應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）檢查方法可分別選用水砣、測(cè)桿、測(cè)深儀等方法。水砣測(cè)深適用于風(fēng)、浪、流和水深較小的工程；測(cè)桿測(cè)水深適用風(fēng)、浪、流較大，無回於，水深一般的工程；測(cè)深儀適用于一般工程特別是風(fēng)、浪、流和水深較大的工程。（2）采用水砣或測(cè)桿測(cè)水深時(shí)，每5~10m設(shè)一個(gè)斷面且不少于3個(gè)斷面，1~2m設(shè)1個(gè)測(cè)點(diǎn)且不少于3個(gè)測(cè)點(diǎn)；測(cè)深儀測(cè)深，斷面間距可取為5m且不少于3個(gè)斷面。當(dāng)爆后有較嚴(yán)重的地基基礎(chǔ)邊坡坍塌時(shí)，測(cè)深范圍必須包括全坡面。3.3.2拋填堤心石拋填堤心石，不論是島堤還是突堤，都是從一端開始，突堤如采用陸上施工，則必須從堤根開始，水上、陸上施工，因施工條件不同，其拋填方法也不盡相同。東西段防潮堤屬于突堤，采用陸上推進(jìn)法當(dāng)突堤的堤頂用作通道時(shí)，其堤頂通常設(shè)有胸墻，這種堤頂較寬，堤心石頂標(biāo)較高，一般具備陸上推進(jìn)條件。陸上推進(jìn)施工從堤根開始，由于堤根部分水深較淺堤心石可以一次到頂向前推進(jìn)。為防止繼續(xù)推進(jìn)造成塌坡，此后堤心石的拋填，原則上分為兩步進(jìn)行。第一步粗拋，在水中拋填至0.00m；第二步由陸上繼續(xù)推進(jìn)，拋填到頂。南北段防潮堤屬于島堤，不具備陸上推進(jìn)施工條件，故采用水上推進(jìn)法。島式防波堤的施工從一段開始，先拋棱體下部基礎(chǔ)，接著拋棱體和護(hù)底，然后拋堤心石。堤心石原則上也可分為兩步進(jìn)行：第一步先粗拋，標(biāo)高控制在0.00m左右；第二步拋填到頂。內(nèi)坡堤心石的戧臺(tái)可以作為第二步拋石中的一個(gè)分層。3.3.3拋填墊層石堤心石拋填完驗(yàn)收后，特別是外坡，要盡快地拋填墊層石，以提高斜坡堤的抗浪能力。拋填墊層石與拋填堤心石一樣，按水上，陸上施工條件不同，其拋填方法也不盡相同。墊層石拋填后，尚須作理坡處理。（1）拋填根據(jù)東西段和南北段屬于不同堤類型，分別采用陸上推進(jìn)法和水上施工。陸上推進(jìn)法：水上部分拋填和水下部分拋填。水上施工：水上施工拋填墊層石的方法，有民船、方駁和方駁-吊運(yùn)的運(yùn)輸三種，其具體拋罰與拋填堤心石相同。（2）理坡墊層石質(zhì)量常設(shè)計(jì)為護(hù)面塊體質(zhì)量的1/20~1/40。墊層的理坡要求與墊層石質(zhì)量、護(hù)面塊體類型有關(guān)，質(zhì)量為10~100kg、100~200kg的墊層塊石，其理坡后的允許高差在規(guī)定的允許值內(nèi)。墊層塊石的理坡方法有滑軌法和滑線法兩種。3.3.4拋填壓腳棱體和護(hù)底壓腳棱體有用塊石的，也有用干砌塊石或用于坡面相同的護(hù)面塊體的。用塊石時(shí)，塊石質(zhì)量一般設(shè)計(jì)為護(hù)面塊體質(zhì)量的1/5~1/10，比墊層塊石還大。因質(zhì)量大，拋、理均比較困難，如護(hù)面為四角空心方塊或柵欄板，應(yīng)注意其常因塊石壓腳棱體表面凹凸不平，而易于向坡腳滑移。不論壓腳棱體為塊石和塊體，均用水上施工或陸上推進(jìn)施工，其拋填和吊裝的方法與墊層或護(hù)面塊體施工基本相同。護(hù)底離堤中心較遠(yuǎn)，且較薄，一般只能用于水上用民船或方駁拋填，其具體方法與水上拋填堤心石想通，但應(yīng)勤測(cè)水深，控制器拋填厚度。3.3.5護(hù)面層施工斜坡式防波堤的護(hù)面層形式有塊石、漿砌塊石、拋填塊石和安放人工塊體。其中前三種護(hù)面層與一般類似項(xiàng)目的施工基本相同。下面介紹安放人工塊體護(hù)面層的施工。（1）混凝土護(hù)面塊體的預(yù)制混凝土護(hù)面塊體的外形較復(fù)雜，模板的制作和加工通常較困難，塊體的底?？筛鶕?jù)制作方式分別采用混凝土地坪和混凝土胎模式或鋼模，側(cè)模一般用鋼模。某些塊體的預(yù)制可能需設(shè)上模和芯模，上?？刹捎娩撃；蚰灸０?，在混凝土初凝后可拆除，芯模采用充氣膠囊或鋼木芯模。（2）安放混凝土護(hù)面塊體施工對(duì)于用兩層扭工字塊護(hù)面的斜坡堤，其港外側(cè)構(gòu)造應(yīng)符合下列要求：①當(dāng)隨機(jī)安放兩層扭工字塊時(shí)，其上層應(yīng)有60%以上的塊體保持垂直桿件在堤坡下方，水平桿件在堤坡上方的形式。②當(dāng)規(guī)則安放扭工字塊時(shí)，應(yīng)使全部塊體保持垂直桿件在堤坡下方，水平桿件在堤坡上方。

4結(jié)構(gòu)選型4.1結(jié)構(gòu)型式方案一設(shè)有人工塊體護(hù)面的拋石斜坡式防波堤，港側(cè)和海側(cè)均采用斜坡形式，港側(cè)坡度為1:2。海側(cè)坡度為1:1.5，堤頂高程為4.8m，寬度為25m。兼作管廊和車輛通道。方案二防波堤采用混合式結(jié)構(gòu)型式，即港側(cè)采用重力式直立式防波堤，可以兼做碼頭岸壁，臨海側(cè)采用人工塊體護(hù)面的拋石斜坡式防波堤結(jié)構(gòu)。碼頭使用寬度40米，碼頭面頂高程為5.0m。東營(yíng)本地石料豐富，運(yùn)輸成本相對(duì)較低。而且直立堤的消能效果較差，建造過程一般需要大型專門的施工機(jī)械，施工較復(fù)雜；采用重力式結(jié)構(gòu)時(shí)，一般適用于地基較好的情況，如果是軟弱地基需進(jìn)行加固處理。直立堤一旦發(fā)生破壞，后果嚴(yán)重，修復(fù)極其困難。然而萊州灣西岸特殊的地形和地理環(huán)境，極易發(fā)生風(fēng)暴潮，是我國(guó)風(fēng)暴潮重災(zāi)區(qū)之一，也是世界上少數(shù)的溫帶風(fēng)暴潮頻發(fā)區(qū)。所以從經(jīng)濟(jì)，安全，實(shí)用等多方面考慮。本次設(shè)計(jì)采用方案一設(shè)有人工塊體護(hù)面的拋石斜坡式防波堤，港側(cè)和海側(cè)均采用斜坡形式，港側(cè)坡度為1:2。海側(cè)坡度為1:1.5，堤頂高程為4.8m，寬度為25m。兼作管廊和車輛通道,充分發(fā)揮了防潮堤的作用。4.2構(gòu)造尺度圖4.1斜坡堤胸墻斷面圖Fig4.1slobreakwaterparapetsectionsping防波堤的長(zhǎng)度為2000m，頂面寬度為18m，頂面高程為+4.8m，胸墻頂高程為+7.5m。斜坡面的坡度比海側(cè)為1：1.5，港側(cè)為1:2。海側(cè)：堤身段、堤根段的肩臺(tái)寬度為10.4m，高程為-10.03m，護(hù)底采用60~100kg塊石，坡度比為1:2。上部采用雙層護(hù)面，第一層護(hù)面采用扭工字塊體，護(hù)面層厚寬2.5m，坡度比為1：1.5，第二層護(hù)面采用100~150kg塊石護(hù)面，護(hù)面層厚1.0m，坡度比為1:1.5。港側(cè)：堤身段、堤根段的肩臺(tái)寬度為10.3m，高程為-8.27m，坡腳采用60~100kg塊石，坡度為1:2。上部采用單層護(hù)面，用150~200kg塊石護(hù)面，護(hù)面層厚1m，坡度比為1:2。

5.結(jié)構(gòu)計(jì)算5.1設(shè)計(jì)條件5.1.1設(shè)計(jì)水位極端高水位：4.25m極端低水位：-3.33m設(shè)計(jì)高水位：3.04m設(shè)計(jì)低水位：-2.38m5.1.2設(shè)計(jì)波要素重現(xiàn)期為50年，堤前水深：-12.67m；設(shè)計(jì)高水位：極端高水位：重現(xiàn)期為25年：設(shè)計(jì)高水位：極端高水位：設(shè)計(jì)低水位：5.1.3地質(zhì)工程地質(zhì)條件勘察結(jié)果表明，該區(qū)域土層分布較有規(guī)律。自上而下主要分為兩大層：②粉質(zhì)砂壤土、③1重粉質(zhì)壤土，現(xiàn)將各土層特征描述如下：5.1.4地震本地區(qū)地震基本烈度為7度。5.1.5結(jié)構(gòu)安全等級(jí)本結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)。5.2斷面尺度的確定本港潮差較大，驗(yàn)潮期間出現(xiàn)的最大潮差為6.10m，流速一般在0.3~0.5m/s。故該防潮堤堤前設(shè)計(jì)波要素去重現(xiàn)期為五十年一遇的極端高水位為計(jì)算水位（僅允許少量越浪）。以下計(jì)算水位均采用五十年一遇的極端高水位。5.2.1胸腔頂高程（1）根據(jù)《防波堤設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》JTJ298-98有關(guān)規(guī)定：胸腔頂高程=設(shè)計(jì)高水位+1.25（5.1）=（2）根據(jù)港口工程《海港水文規(guī)范》JTJ213-98有關(guān)規(guī)定：按波浪爬高確定其胸腔頂高程。正向規(guī)則波的爬高按公式（5.2）、（5.3）、（5.4）、（5.5）和（5.6）計(jì)算。（5.2）（5.3）（5.4）（5.5）（5.6）式中：R波浪爬高，從靜水而算起，向上為正；與斜坡護(hù)面結(jié)構(gòu)型式有關(guān)的糙滲系數(shù)，扭工字塊體（安放二層）時(shí)波浪爬高值（m）；相應(yīng)于某一時(shí)的爬高最大值；M與斜坡的m有關(guān)的函數(shù)；爬高函數(shù)；系數(shù)，由表8.2.3-1確定，即極端高水位4.25m時(shí)：1)東西段：按波浪爬高頂高程確定的胸墻高程為：2)南北段：按波浪爬高頂高程確定的胸墻高程為：經(jīng)綜合分析比較后，確定該胸墻高程為：7.50m。5.2.2堤頂寬度根據(jù)構(gòu)造和工藝使用要求綜合確定。按構(gòu)造要求：極端高水位時(shí)：根據(jù)工藝及使用要求（有效寬度）：取堤頂寬度為11.05m（有效寬度）。5.3護(hù)面塊體穩(wěn)定重量和護(hù)面層厚度5.3.1護(hù)面塊體穩(wěn)定重量按《防波堤設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》由公式（5.7）和（5.8）計(jì)算：（5.7）（5.8）式中：W單個(gè)塊體的穩(wěn)定重量（t）；塊體材料的重度（），扭工字塊體；H設(shè)計(jì)波高（m），H=3.0m；塊體穩(wěn)定系數(shù)，查表；海水的重度（），；斜坡與水平面的夾角，。根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合分析比較后，確定堤頭、堤身采用2t的扭工字塊體（安放兩層）。5.3.2護(hù)面層厚度按《防波堤設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》由公式（5.9）計(jì)算：（5.9）式中：h護(hù)面層厚度（m）；護(hù)面塊體層數(shù)=2；C塊體形狀系數(shù)，查表4.2.18C=1.2。5.4墊層塊石的重量和厚度墊層塊石重量去護(hù)面塊體重量的1/10~1/20.即墊層塊石厚度：（5.10）式中：h護(hù)面層厚度（m）；護(hù)面塊體層數(shù)=2；C塊體形狀系數(shù)，查表4.2.18C=1.0。墊層塊石重度，取。取h=0.75m5.5堤前護(hù)底塊石的穩(wěn)定重量和厚度5.5.1堤前最大波浪地流速按《防波堤設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》由公式（6.11）計(jì)算：（5.11）經(jīng)比較取設(shè)計(jì)低水位-2.38m情況：5.5.2護(hù)底塊石的穩(wěn)定重量根據(jù)堤前最大波浪底流速查表選用60~100kg塊石，經(jīng)計(jì)算，厚度取60cm。5.6胸腔的作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算及相應(yīng)組合5.6.1持久組合極端高水位4.25m時(shí)：①胸墻的作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：1）東西段：a單位長(zhǎng)度胸墻自重力標(biāo)準(zhǔn)值G的計(jì)算：圖5.1東西段胸墻的作用標(biāo)準(zhǔn)值（極端高水位）Fig5.1thingssegmentparapetrolestandardvalue(extremehighwaterlevel)b無因次參數(shù)的計(jì)算：（5.12）式中：堤前水深（m)；H設(shè)計(jì)波高（m）；；L波長(zhǎng)（m）；L=78.80m。c波峰作用時(shí)胸墻上平均壓力強(qiáng)度的計(jì)算：由于（5.13）式中：與無因次參數(shù)和波坦有關(guān)的平均壓力強(qiáng)度；由,。查圖得；海水的重度（），。d胸墻上波壓力分布高度：的計(jì)算：（5.14）式中：與無因次參數(shù)和波坦有關(guān)的波壓力作用高度系數(shù)查圖得：。e單位長(zhǎng)度胸墻上水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值P（kN/m）的計(jì)算：因胸墻前安放兩排兩層扭工字塊體，故作用在胸墻上的水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值和波浪浮托力標(biāo)準(zhǔn)值可乘以0.6的折減系數(shù)。（5.15）式中：P水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值f單位長(zhǎng)度胸墻內(nèi)側(cè)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：（5.16）式中：波浪浮托力折減系數(shù)，采用0.7；b胸墻底寬（m）。g單位長(zhǎng)度胸墻內(nèi)側(cè)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：當(dāng)胸墻底面埋深1.0m時(shí)，內(nèi)側(cè)地基土或填石的被動(dòng)土壓力可按有關(guān)公式計(jì)算并乘以0.3折減系數(shù)作為土壓力標(biāo)準(zhǔn)值。墻后填石：（5.17）（5.18）（5.19）②胸墻作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的力矩計(jì)算：a單位長(zhǎng)度胸墻自重力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)胸墻后趾的穩(wěn)定力矩計(jì)算：b單位長(zhǎng)度胸墻上水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)胸墻后趾的傾覆力矩計(jì)算：（5.20）c單位長(zhǎng)度胸墻上波浪托浮力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)胸墻后趾的傾覆力矩計(jì)算：（5.21）d單位長(zhǎng)度土壓力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)胸墻后趾的穩(wěn)定力矩計(jì)算：（5.22）①胸墻的作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：2）南北段：a單位長(zhǎng)度胸墻自重力標(biāo)準(zhǔn)值G的計(jì)算：圖5.2南北段胸墻的作用標(biāo)準(zhǔn)值（極端高水位）Fig5.2theNorth-Southsectionofparapetrolestandardvalue(extremehighwaterlevel)b無因次參數(shù)的計(jì)算：（5.12）式中：堤前水深（m)；H設(shè)計(jì)波高（m）；；L波長(zhǎng)（m）；L=79.88m。c波峰作用時(shí)胸墻上平均壓力強(qiáng)度的計(jì)算：由于（5.13）式中：與無因次參數(shù)和波坦有關(guān)的平均壓力強(qiáng)度；由,。查圖得；海水的重度（），。d胸墻上波壓力分布高度：的計(jì)算：（5.14）式中：與無因次參數(shù)和波坦有關(guān)的波壓力作用高度系數(shù)查圖得的：。e單位長(zhǎng)度胸墻上水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值P（kN/m）的計(jì)算：因胸墻前安放兩排兩層扭工字塊體，故作用在胸墻上的水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值和波浪浮托力標(biāo)準(zhǔn)值可乘以0.6的折減系數(shù)。（5.15）式中：P水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值f單位長(zhǎng)度胸墻內(nèi)側(cè)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：（5.16）式中：波浪浮托力折減系數(shù)，采用0.7；b胸墻底寬（m）。g單位長(zhǎng)度胸墻內(nèi)側(cè)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算：當(dāng)胸墻底面埋深1.0m時(shí)，內(nèi)側(cè)地基土或填石的被動(dòng)土壓力可按有關(guān)公式計(jì)算并乘以0.3折減系數(shù)作為土壓力標(biāo)準(zhǔn)值。墻后填石：（5.17）（5.18）（5.19）②胸墻作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的力矩計(jì)算：a單位長(zhǎng)度胸墻自重力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)胸墻后趾的穩(wěn)定力矩計(jì)算：b單位長(zhǎng)度胸墻上水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)胸墻后趾的傾覆力矩計(jì)算：（5.20）c單位長(zhǎng)度胸墻上波浪托浮力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)胸墻后趾的傾覆力矩計(jì)算：（5.21）d單位長(zhǎng)度土壓力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)胸墻后趾的穩(wěn)定力矩計(jì)算：（5.22）5.7胸墻的抗滑、抗傾穩(wěn)定性計(jì)算5.7.1沿墻底抗滑穩(wěn)定性的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式見（JTJ298-98）公式（5.23）：（5.23）式中：結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，查表；水平波浪力分項(xiàng)系數(shù)，持久組合：設(shè)計(jì)高水位取1.3，極限高水位取1.2；短暫組合：取1.2。波浪托浮力分項(xiàng)系數(shù)，持久組合：設(shè)計(jì)高水位取1.1，極限高水位取1.0；短暫組合：取1.0。自重力分項(xiàng)系數(shù)，取1.0；被動(dòng)土壓力分項(xiàng)系數(shù)，取1.0；胸墻底面摩擦系數(shù)設(shè)計(jì)值，取極端高水位4.25m時(shí)：=1\*GB3①東西段：（5.23）左式=右式=左式<右式，滿足要求。=2\*GB3②南北段：（5.23）左式=右式=左式<右式，滿足要求。5.7.2沿墻底抗傾穩(wěn)定性的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式見公式（4.24）：（5.24）式中：結(jié)構(gòu)系數(shù)，取1.25；其他各分項(xiàng)系數(shù)同前。（2）極端高水位4.25m時(shí)：=1\*GB3①東西段：（5.24）左式=右式=左式<右式，滿足要求。=2\*GB3②南北段：（5.24）左式=右式=左式<右式，滿足要求。5.8地基穩(wěn)定性驗(yàn)算5.8.1根據(jù)《港口工程地基規(guī)范》JTJ250-98的有關(guān)規(guī)定：土坡和地基的穩(wěn)定性驗(yàn)算，其危險(xiǎn)滑弧應(yīng)滿足以下承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式見公式（5.25）：（5.25）式中：分別為作用于危險(xiǎn)滑弧面上滑動(dòng)力矩的設(shè)計(jì)值（）和抗滑力矩