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防波堤設(shè)計(jì)計(jì)算書(存儲(chǔ)版)

  

【正文】 多年平均降水量: ; 日最大降水量: ,出現(xiàn)于 1962年; 日降水量大于 25mm,平均每年出現(xiàn) ; 日降水量大于 50mm,平均每年出現(xiàn) ; 河海大學(xué) 2021 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 交通學(xué)院、海洋學(xué)院 7 日降水量大于 80mm,平均每年出現(xiàn) ; 最長(zhǎng)連續(xù)降水日數(shù),出現(xiàn)在 1967年 9月 13~ 30日,計(jì) 18天,降水量 。 ( 1) 六道灣中心漁港所處的榆林灣海區(qū),其近岸波浪完全由季風(fēng)和陸岸所制約。其次是海流作用,但六道灣為砂質(zhì)海岸,海灣成弧狀,且灣度較淺,由于落潮流較大,灣內(nèi)泥沙不 易產(chǎn)生淤積現(xiàn)象。 ⑤ 要充分利用有利的地形地質(zhì)條件,將防波堤布置在可利用的暗礁、淺灘、沙洲及其他不大的水深中,以減少防波堤投資。 原則 口門的布置可分為側(cè)向式、正向式。 ⑤ 口門寬度,船舶通過(guò)口門時(shí)不宜錯(cuò)船或超越。 由于六道灣港區(qū)周邊 SEN向均為岸線環(huán)抱,為了使港內(nèi)水域及碼頭獲得較好的掩護(hù)條件,六道灣漁港防波堤采用雙突堤的布置型式。 方案二: 如圖 , 在方案一的基礎(chǔ)上,將南大堤向北偏轉(zhuǎn) 50,雙突堤口門朝向裝相 NNW向,口門寬仍為 200m。 方案一:帶防浪墻斜坡式結(jié)構(gòu),外側(cè)護(hù)面塊體設(shè)置戧臺(tái)。 方案(二) 斜坡式 外側(cè)不帶戧臺(tái)的梯形斷面,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)基本同方案( — )。分設(shè)計(jì)高水位和極端高水位兩種情況考慮。)cotα =m=。 ③護(hù)底塊石厚度 河海大學(xué) 2021 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 交通學(xué)院、海洋學(xué)院 21 ()( 3/13/1 ??????? ?????? WWhb?~ ) m 護(hù)底塊石厚度取為 . 防波堤 (即 D斷面)斷面圖如 附 圖 1所示。 (ⅲ)內(nèi)側(cè)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值 墻后填石 3/18,45 mkN??? ?? ,則 22 ??????? ?????????? ??? tgtgK p ? K P ahKe pp 4 68 2 ????? ? mkNheE pb / ????????? 式中 是按規(guī)范要求,當(dāng)胸墻底面埋深不小于 ,內(nèi)側(cè)填石的被動(dòng)土壓力按有關(guān)公zKLdH thZd ???????? ?21河海大學(xué) 2021 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 交通學(xué)院、海洋學(xué)院 23 式計(jì)算時(shí)考慮的折減系數(shù)。 (ⅱ)波浪力標(biāo)準(zhǔn)值 md )(1 ????? ; md 5 8 8 ??? ; H取 2~ 5 年重現(xiàn)期設(shè)計(jì)高水位下對(duì)應(yīng)的 H1%,為 (約為 50 年重現(xiàn)期時(shí)對(duì)應(yīng)值的 ); L為對(duì)應(yīng)的波河海大學(xué) 2021 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 交通學(xué)院、海洋學(xué)院 25 長(zhǎng),取 L=(其周期約為 50 年重現(xiàn)期時(shí)對(duì)應(yīng)值的 )。則各種組合情況的計(jì)算結(jié)果如下: ① 持久組合設(shè)計(jì)高水位: mmkN /)()( ???????左式 mmkN /)()( ????右式 左式 右式,該情況下滿足。 2)極端高水位 與設(shè)計(jì)高水位相類似極端高水位 時(shí), R=K△ R1H=,所以胸墻頂高程為+=( m)。代入,則有 smshL dshgLHV /4m a x ???????? ?? ??? ? ② 護(hù)底塊石穩(wěn)定重量 根據(jù)堤前最大波浪底流速查表,宜選用 90~ 150kg的塊石。代入上式,則 21 ?????????????? ??????????????? ???? LHHddd ??????? ???????? ?? LHb? 滿足 b??? ,則波峰作用時(shí)胸墻上的平均壓力強(qiáng)度 k P aHKp p ?????? ? 胸墻上的波壓力分布高度 mthKL dH t hZd z ???????? ??????????? ?? 單位胸墻上的總波浪力 ? ? mkNZdpP / 1 ?????? 河海大學(xué) 2021 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 交通學(xué)院、海洋學(xué)院 33 浮托力 mkNpbPu / ?????? ? ( ⅲ )內(nèi)側(cè)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值 與持久組合,考慮設(shè)計(jì)高水位時(shí)相同,為 。 ⑶ 短 暫組合設(shè)計(jì)高水位: mkN / ????左式 ? ? mkN /6 4 0 1 ??????右式 左式 右式,該情況下滿足。 ( 2)采用簡(jiǎn)單條分法驗(yàn)算邊坡和地基穩(wěn)定,其抗滑力矩標(biāo)準(zhǔn)值和滑動(dòng)力矩設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算: ? ?? ???? kiikikiikiRk tgWqLCRM ??c os)( ( 62) ? ?ikikissd WqRM ?? s in)( ??? ( 63) 式中: R為滑弧半徑( m); R? 為綜合分項(xiàng)系數(shù),取 ; kiW 為永久作用為第 i土條的重力標(biāo)準(zhǔn)值( KN/m),取均值,零壓線以下用浮重度計(jì)算; kiq 為第 i土條頂面作用的可變作用的標(biāo)準(zhǔn)值( kPa); i b 為第 i土條寬度( m); i ? 為第 i土條滑弧中點(diǎn)切線與水平線的夾角(度);kikiC,? 分別為第 i土條滑動(dòng)面上的內(nèi)摩擦角(度)和粘聚力( kPa)標(biāo)準(zhǔn)值,取均值; iL 為第 i土條對(duì)應(yīng)弧長(zhǎng)( m)。 每個(gè)人在設(shè)計(jì)中必然會(huì)遇到這樣或那樣的困難,但是對(duì)待困 難要有良好的心態(tài),遇到困難不能退縮,更不能逃避。在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西,可能比在課堂上學(xué)得還要多,因?yàn)檎n本的知識(shí)都是抽象的,有些東西只能想象,不能有感性的理解,而設(shè)計(jì)是針對(duì)實(shí)際的工程,實(shí)用性也比較大。 綜上, G斷面胸墻抗傾穩(wěn)定性滿足要求。則各種組合情況的計(jì)算結(jié)果如下: ( 1) 持久組合設(shè)計(jì)高水位: mkN / ????左式 ? ? mkN /4 2 4 1 ????????右式 河海大學(xué) 2021 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 交通學(xué)院、海洋學(xué)院 36 左式 右式,該情況下滿足。代入上式,則 21 ?????????????? ??????????????? ???? LHHddd ??????? ???????? ?? LHb? 滿足 b??? ,則波峰作 用時(shí)胸墻上的平均壓力強(qiáng)度 k P aHKp p ?????? ? 胸墻上的波壓力分布高度 mthKL dH t hZd z ???????? ??????????? ?? 單位胸墻上的總波浪力 ? ? mkNZdpP / 1 ?????? 浮托力 mkNpbPu / ?????? ? ( ⅲ )內(nèi)側(cè)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值 墻后填石 3/18,45 mkN??? ?? ,則 22 ??????? ?????????? ??? tgtgK p ? K P ahKe pp 4 68 2 ????? ? mkNheE pb / ????????? ( ⅳ )作用標(biāo)準(zhǔn) 值產(chǎn)生的穩(wěn)定或傾覆力矩 自重力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)胸墻后趾的穩(wěn)定力矩 mmkNM G /)( ???????? 河海大學(xué) 2021 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 交通學(xué)院、海洋學(xué)院 32 水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)胸墻后趾的傾覆力矩 mmkNZdpM p /)( ??????? 浮托標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)胸墻后趾的傾覆力矩 mmkNbPM uu /)( ??????? 土壓力標(biāo)準(zhǔn)值對(duì)胸墻后趾的穩(wěn)定力矩 mmkNhEM bE /)( ?????? ② 持久組合,考慮極端高水位 胸墻的作用值與考慮的荷載組合同上,胸墻斷面圖 和 D斷面一樣, 如 附圖 4所示 ( ⅰ )單位長(zhǎng)度的自重力標(biāo)準(zhǔn)值 與持久組合,考慮設(shè)計(jì)高水位 時(shí)相同,為 。 ② 墊層塊石厚度 ()( 3/13/1 ??????? ?????? WWhb?~ ) m 墊層塊石厚度仍取為 。 1)設(shè)計(jì)高水位 設(shè)計(jì)高水位下,對(duì)應(yīng)的 H13%=, L=, d=+=。 綜上, D斷面胸墻抗滑穩(wěn)定性滿足要求。 根據(jù)規(guī)范要求,對(duì)未成型的斜坡堤進(jìn)行施工復(fù)核時(shí),波高的重現(xiàn)期采用 2~ 5 年。代入上式,則 21 ?????????????? ??????????????? ???? LHHddd 河海大學(xué) 2021 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 交通學(xué)院、海洋學(xué)院 22 ??????? ???????? ?? LHb? 滿足 b??? ,則波峰作用時(shí)胸墻上的平均壓力強(qiáng)度按下式計(jì)算: pHKp ?? ( 513) 式中 Kp為與 ? 和波坦HL有關(guān)的系數(shù),查圖可取 ?pK ,代入上式 k P aHKp p ?????? ? 胸墻上的波壓力分布高度按下式計(jì)算: ( 514) 式中: Kz為為與 ? 和波坦 HL 有關(guān)的系數(shù),查圖可取 ?zK ,代入上式 mthKL dH t hZd z ???????? ??????????? ?? 單位胸墻上的總波浪力 ? ? mkNZdpP / 1 ?????? 式中系數(shù) ,并滿足兩排兩層時(shí),波浪力的折減系數(shù),下面的浮托力應(yīng)同樣乘以 。 ( 4)護(hù)底塊石設(shè)計(jì) ① 堤前最大波浪底流速 堤前最大波浪底流速按下式計(jì)算: LdshgLHV???4m a x ?? ( 510) 經(jīng)比較,取設(shè)計(jì)低水位下, H13%=, L=, d=。 ( 2)堤頂寬度 按構(gòu)造要求,設(shè)計(jì)高水位下, B=%= =;在極端高水位下,B=%= =。斜坡上波浪爬高示意圖如圖 。 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,施工方便,有較高的整體穩(wěn)定性,使用于不同的地基,可以就地取材,破壞后易于修復(fù) 耗費(fèi)的石料用量大,堤內(nèi)側(cè)不能直接兼做碼頭。 根據(jù)以上分析,本次設(shè)計(jì)使用方案二。 與強(qiáng)風(fēng)向、波浪夾角過(guò)大,船體受其作用較大,對(duì)漁船進(jìn)出口門不利。 防波堤布置方案及比 選 波浪在行近過(guò)程中遇到建筑物,除發(fā)生波浪反射現(xiàn)象外,部分繼續(xù)傳播,是被掩護(hù)水域中的水面亦產(chǎn)生波動(dòng),這種現(xiàn)象稱為波浪的繞射,這是波能從能量高地區(qū)域向能量低的區(qū)域進(jìn)行重新分布的過(guò)程,因此繞射后同一波峰線上的波高是不等的,但波長(zhǎng)、周期不變??陂T方向力求避免大于 7級(jí)橫風(fēng)和大于 流。 ③ 盡量縮短防波堤 軸線與當(dāng)?shù)刈畲蟛ㄏ蛘坏拈L(zhǎng)度,因?yàn)榈梯S線與波向斜交時(shí),作用于堤上的波力可減少。 ③ 防波堤所包圍的水域要適當(dāng)留有發(fā)展余地,應(yīng)盡可能顧及到港口發(fā)展的“極限”和港口極限尺度的船型。由于本港區(qū)附近沒(méi)有河流,六道灣南北側(cè)分別有六道角、神島和鶯歌鼻阻擋,因此避免了河流挾帶泥沙及鄰近岸灘泥沙造成淤積的可能。 本港區(qū)海流以潮流為主,漲潮流為自 S向 N向,落潮流為 SW、 SSW向,漲、落潮平均流速分 別為 ~ ~ 。 C) 月份 月平均氣溫(176。 三亞氣象站 1961~ 1999年風(fēng)況資料見(jiàn)下表 。 如圖 1所示, 六道灣港區(qū)周邊 SEN向均為岸線環(huán)抱,為了使港內(nèi)水域及碼頭獲得較好的掩護(hù)條件,六道灣漁港防波堤采用北堤和南堤組成雙突堤的布置型式。 關(guān)鍵 詞 :防波堤;堤軸線;地基穩(wěn)定;地基處理;地基沉降 Breakwater Design of Liu dao wan Wang Zaoping ( College of Traffic 、 College of Ocean , Hohai University , Nanjing , 210098 ) Abstra
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