【文章內(nèi)容簡介】 中的鋼筋具有強腐蝕性，對鋼結構具有中等腐蝕性。對預制樁加強防腐措施。 建議基礎持力層為上更新統(tǒng)③層及以下各層，并考慮軟土層產(chǎn)生的樁側負摩阻力。 水文資料 3． 4． 1 氣象資料 本地區(qū)處于暖溫帶與北亞熱帶過渡地帶，屬半濕潤季風氣候區(qū)。全年太陽輻射量為118～ 126 千卡 /厘米，日照面分率在 55％以上。本地區(qū)全年平均氣溫 13～ 14176。 C，最冷 月份是 1 月，月平均氣溫為 176。 C，氣溫最高的月份為 8月，月平均氣溫 29～ 31176。 C，平均無霜期在 230天左右，比內(nèi)陸地區(qū)長 5～ 10 天。本地區(qū)年降雨量為 850～ 1000 毫米，其中春季為 140～ 180 毫米，夏季為 480～ 550 毫米，秋季為 180～ 200 毫米，冬季為 45～60毫米。 3． 4． 2 水文資料 本區(qū)域位于東經(jīng) 119176。 16′、北緯 34176。 50′左右， 處于亞熱帶向暖溫帶過渡氣候帶，屬于半濕潤季風氣候區(qū)。冬季干冷、夏季濕熱、四季分明，年平均降水為 ，降水日數(shù) 69～ 117 天，多年平均 天。降水量比同緯度的徐州年降水量多 100 多毫米，顯示了海洋性氣候?qū)０稁У挠绊?。沿岸年平均氣?～ 176。 C，最低水溫期在 2月，水溫為 4～ 6176。 C，最高水溫期在 8 月，水溫為 20～ 26176。 C。海水含鹽度最高在冬季，為 ～ ％ 0，最低在夏季，為 ～ ％ 0。無霜初期為 4 月 6 日，無霜終期為 11 月 1 日，間隔日數(shù)平均為 天。年平均水面蒸 發(fā) 1100mm。陸面蒸發(fā)為 640mm。干旱指數(shù) r=。 3． 4． 3 潮汐資料 本地區(qū)潮汐為正規(guī)半日潮，潮差 310厘米左右，流速漲潮為 50～ 65 厘米 /秒，落潮為 35～ 42 厘米 /秒。本地區(qū)風暴潮大多因臺風過境引起， 1971 年～ 1981 年間對江蘇沿海影響較大的造成 米以上增水的臺風有 13 次，其中 2 米以上增水的有 6 次。本地區(qū)近海水含沙量高，離岸越遠含沙量越低，冬季含沙量最高（ 克 /升），夏季含沙量低（ 克 /升）。 沿海潮汐以無潮點（ 34176。 30′ N121176。 10′ E 附近）為中心的旋轉潮波控制整個海區(qū)，此 旋轉潮波為從東海傳向黃海，繼續(xù)北上過程中因山東半島海岸反射等原因形成左旋潮波，此潮波是一種前進駐波。潮汐類型為正規(guī)半日潮區(qū)。無潮點附近為不正規(guī)日潮，其余多屬不正規(guī)半日潮。贛榆淺海由北而南，漲潮時間逐漸推遲，漲范河閘比海頭港約遲，漲落平均歷時 小時，其中漲潮歷時約 4 小時，落潮歷時約 7小時，高潮汐流約 ～ 小時，低潮汐流約 小時，平均潮差 米等值線在連云港～嵐山港一帶，遠岸平均潮差小于 小時，近岸大于 米，平均間歇 6～ 7 小時，一般漲潮流速大于落潮流速。主流方向為 WSWENE。贛榆北部最大可能潮流（ 5 米層） 50厘米 /秒，最大流速不超過 米 /秒。本次設計采用潮位： 米。 本次工程設計采用連云港 1961 年 ~1997 年的潮位資料，詳見下表 連云港歷年最高最低潮位統(tǒng)計表 廢黃河基面 表 年份 年最高潮位 年最低潮位 年份 年最高潮位 年最低潮位 潮位(m) 日期 潮位(m) 日期 潮位(m) 日期 潮位(m) 日期 1956 1979 1957 1980 1958 1981 1959 1982 1960 1983 1961 1984 1962 1985 1963 1986 1964 1987 1965 1988 1966 1989 1967 1990 1968 1991 1969 1992 1970 1993 1971 1994 1972 1995 1973 1996 1974 1997 1975 1976 1977 H=6 H=2.04 1978 3． 4． 5 風向資料 全年最多風向， NNENEN，頻率 10％左右， 1～ 6 月自 NNESSE 順時針轉， 7～ 12月 SSENEN，反時針轉，海上年平均風速 4～ 7 米 /秒。四季中，春季平均風速最大，為5～～ 7米 /秒，其余三季為 4～ 6 米 /秒。沿海地區(qū)易受臺風侵襲，贛榆的地理位置，受8～ 14 號臺風影響的可能性最大，其中： 1981 年的 14 號、 1987 年的 9 號、 1997 年的 11號、 1998 年的 8號，都受到巨大的經(jīng)濟損失。 3． 4． 6 波浪資料 海區(qū)偏北向浪頻和為 68％，主浪向東北東，頻率為 14％，強浪向東北。冬季 偏北向浪頻和為 78％，主浪向東北東，頻率為 34％，強浪向東北。秋季偏北向浪頻和為 75％，主浪向東北，頻率為 27％，強浪向東北和東北北方向。春季偏東向浪頻和為 74％，主浪向東向，頻率為 28％，強浪向西和東北東。秋季是一年風浪最盛季節(jié)，九月份海區(qū)最大波高 10 米，年平均值為 米，六月份最大波高 10米，年平均值 。 3． 4． 7 沿岸泥沙運動情況 海州灣北部的泥質(zhì)海岸主要受強波向和長波向的控制，加之由于漲潮流大于落潮流，漲潮流向南，海州灣的近岸余流亦指向南，故泥沙常年沿岸向南運動，各河口攔門沙的形成，正是粗粒 泥沙沿岸南移的標志。 四、 工程布置 設計 工程選址 海濱新區(qū)位于連云港市區(qū)北部，海州灣南端，北接臨洪河口，南接北崮山及連云港港口，外臨黃海，規(guī)劃的總體目標是充分合理地利用潮間帶灘涂資源，解決連云港市城市發(fā)展迫切需要解決的空間制約問題。由于 濱海 新 區(qū) 的規(guī)劃建設，改變了臨港產(chǎn)業(yè)區(qū)防洪規(guī)劃的邊界條件，海岸線前移，原擋潮閘已喪失其擋潮排水功能，必須外移新建以滿足海濱新區(qū)海堤擋潮排水要求。 根據(jù) 開泰閘 閘址的地形、地貌及地質(zhì)條件，閘址的選擇原則：與整體海濱新區(qū)總體規(guī)劃相協(xié)調(diào)，與內(nèi)部排水體系相配套；進 、出水順暢；結合上游來水河道的布置，綜合考慮大致兼顧分區(qū)排水布置閘址；應滿足其功能、運用要求，做到緊湊合理、協(xié)調(diào)美觀。按照上述布置原則，依據(jù)《連云港海濱新區(qū)分區(qū)規(guī)劃》和《連云港市海濱新區(qū)基礎設施一期工程（海堤工程）初步設計》，以及海濱新區(qū)生態(tài)景觀湖泊規(guī)劃要求， 開泰閘 閘址選擇 距臨洪河口約 4 km 處 ，中心點坐標 x=， y=（連云港 57 城建坐標） 。 工程布置 閘室基礎型式選擇 本工程閘基土為軟土，且淤泥埋深較深，常用地基處理方案有鉆孔灌注樁基礎、沉井基礎等。本階段 就閘室基礎處理型式對鉆孔灌注樁方案和沉井方案進行同深度比選。 （ 1）方案一：鉆孔灌注樁基礎 閘室底板采用鋼筋砼平底板結構，閘底板頂面高程 ，底板厚 ，順水流方向長度為 15m，垂直水流方向?qū)挾葹?23m。灌注樁樁數(shù)根據(jù)水平荷載確定，樁長根據(jù)豎向荷載擬定。灌注樁樁徑初擬φ 120cm。經(jīng)計算，閘室底板下灌注樁為 30根，樁頂高程 ，樁底高程 ，樁長 。本方案可比投資 220 萬元。 （ 2）方案二：沉井基礎 閘室底板采用鋼筋砼平底板結構，閘底板頂面高程 ，底板厚 ，順水流方向長度為 15m，垂直水流方向?qū)挾葹?23m。沉井持力層為粘土，底高程 ，沉井尺寸 （長寬高），沉井井壁厚度根據(jù)結構強度、下沉所需自重以及便于取土和清基等因素確定，取 ；為增加沉井結構強度，在沉 井內(nèi)豎向設置縱隔板 2 道，隔板厚度 ；設置橫隔板 3 道，橫隔板厚度 ；沉井底部不設封底。本方案可比投資 280 萬元。 沉井基礎安全性指標情況良好，不但解決了閘基土地震可能液化的問題，同時兼顧了防滲排水設計的需要。缺點是費用相對較高，施工難度大，周期長。較之沉井基礎 ，鉆孔灌注樁費用低，施工難度小，周期短，在本地區(qū)有成熟的施工經(jīng)驗，閘基土液化、防滲問題可通過施打砼板樁加以有效解決。綜上所述，就本工程而言，鉆孔灌注樁基礎方案在技術、經(jīng)濟上都優(yōu)于沉井基礎方案，因此，本階段閘室基礎型式采用鉆孔灌注樁方案。 閘室結構布置 開泰閘總凈寬為 20m，共 2 孔，每孔凈寬 10m。閘室采用鋼筋砼結構，全閘為一塊整底板。閘底板頂面高程 ，底板厚 ，順水流方向長度為 15m；中墩厚 ，邊墩厚 ，閘室總寬度 。閘室采用鉆孔灌注樁基礎，樁徑φ 120cm，樁頂 高程 ，樁底高程 ，樁長 ，共 30 根。閘室采用開敞式，采用閘門結合胸墻擋水。胸墻采用鋼筋砼板梁結構，底高程 ，頂高程 ；閘頂高程與海堤等高，定為 ， 排架布置于閘身上游側，頂高程 。排架采用實體結構，其上布置工作橋，橋面總寬 ，工作橋主梁為兩跨連續(xù)梁，采用 T 型梁結構，梁頂高程 ，梁高 ；橋上建啟閉機房，寬 ，總長 ，房內(nèi)布置 2 臺啟閉機及相應電氣設備。 閘身下游側設交通橋一座，以溝通兩岸交通。交通橋設計荷載標準公路 2級，橋 面凈寬 ，頂標高 ，兩邊設 寬護輪帶，上設護欄，公路橋總寬 。橋板采用 跨徑的預應力預制大孔板梁現(xiàn)場裝配，均為簡支結構，砼等級為C40，每片梁寬 ，梁高 ，橋面鋪裝層厚 。 工作閘門采用平面直升式鋼閘門，門頂高程 ，配 QPQ2 250kN 固定卷揚式啟閉機。工作閘門上、下游側設置檢修門槽。 根據(jù)工程設計及美觀需要，閘室南側建控制室，為四層磚混結構，獨立樁基礎?？刂剖掖怪彼飨蜷L 12m，順水流向?qū)?，總建筑面積 384m2。 上、下游翼 墻設計 （ 1）平面布置 上、下游翼墻均采用鋼筋砼扶臂式結構，砼灌注樁基礎，閘室兩側翼墻對稱 布置。上游翼墻平面布置近閘室為圓弧式，后接直線段與引河兩岸連接，圓弧段半徑 12m，圓心角 90176。；下游翼墻采用直線擴散段、通過圓弧與直線段過渡，爾后插入引橋后海堤岸坡。擴散段順水流向長 20m，擴散角 11176。；圓弧過渡段半徑，圓心角 79176。 （ 2）墻頂高程確定 上游翼墻墻頂高程根據(jù)正常蓄水、泄洪等因素綜合確定。本閘上游引河為復式斷面，河道灘面高程 ，正常蓄水位 ，汛限水位 ， 20 年一遇行洪水位 ，適當考慮波浪和沉降等因素，確定上游翼墻墻頂高程 ，墻后填土高程 。 本工程設計擋潮水位 ，校核擋潮水位 ，海堤堤頂高程 ，閘底板頂高程 ，下游消力池深 。若采用下游翼墻擋水方案，加上浪高因素，下游翼墻頂高程將達到 ，整個墻高將達到 ，對擋土墻穩(wěn)定極為不利。且由于河道堤頂高程較高，閘室后高填土給閘室穩(wěn)定帶來不利影響。故本工程本工程閘室后設鋼筋砼空箱引橋連接交通，兼起閘室后卸荷及擋潮作用。為使出閘水流平順入海，引橋空箱外另設翼墻導流，墻頂高 程與下游圍堰內(nèi)灘面同高，定為 。 五、水力計算 防滲排水設計 本閘兼具擋潮、蓄水功能，承受雙向水頭，故其防滲排水設計采用雙向布置形式。 防滲設計 根據(jù)閘基地基條件和水閘擋水的水位差等因素，進行防滲地下輪廓布置。防滲長度由下式初步確定： L=CΔ H 式中： L— 閘基防滲長度（ m）； C— 滲徑系數(shù)。本工程地基為為淤泥質(zhì)壤土或淤泥質(zhì)砂壤土，取 C＝ 8； Δ H— 水閘上、下游水位差（ m）。 計算結果，正向擋水時，最大水位差Δ H＝ ， L= 8＝ 。 閘基防滲： 閘基防滲段由上游鋪蓋、閘底板、底板下防滲板樁組成，防滲長度分別為 10m、 15m、 5 2 2＝ 24m，總長度 45m，滿足防滲要求。 側向繞滲：本工程下游不設翼墻，利用空箱引橋擋潮，空箱設于臨海側，頂高程 ，底高程 ，上游鋪蓋和空箱底板水平防滲長度不滿足滲徑長度要求，故擬采取在空箱引橋底板下兩側施打垂直防滲板樁的辦法增加防滲長度，解決側向繞滲問題。板樁長 ，側向繞滲滲徑長度為 10+15+ 4＝ ，滿足防滲要求。 上游鋪蓋采用 C30 鋼筋砼結構，設計厚度為 。閘室與上游鋪蓋 之間、上游鋪蓋水平各段之間、閘室與上、下游相鄰翼墻之間均設永久縫，并設紫銅片止水。翼墻底板與上游鋪蓋之間、翼墻各段之間均設永久縫，并設一道紫銅片止水。永久縫寬均為 ，嵌縫材料采用瀝青板。 排水設計 與防滲布置相對應，在上游鋪蓋前、下游消力池底板后段設排水孔，解決閘基滲流排水出路問題。排水孔采用φ 60mm 塑料管，呈梅花形布置，孔距 ，內(nèi)灌小石子，下設反濾體。反濾體自上而下分別為小石子 ，瓜子片 、中粗砂 、 400g/m2透水土工布一層。 消能防沖設計 消力池布置 開泰閘消能設計的控制工況為：閘上最高蓄水位 ，閘下退潮無水。由于當?shù)爻毕珜僬?guī)半日潮，一個太陰日有兩個高潮和兩個低潮，潮位起落頻繁。因下游消力池尾檻與閘底板、下游河床等高，均為 ，根據(jù)沿海擋潮閘經(jīng)驗，閘下退潮后，消力池內(nèi)始終可保持滿水狀態(tài)，故閘下水位按 計。 閘下游消能采用挖深式鋼筋砼消力池，根據(jù)水力計算，設計下游消力池池長