東營港開發(fā)區(qū)防潮堤施工組織設(shè)計方案 畢業(yè)設(shè)計正文

18、 7.6 二年一遇 平均潮位 2.49 2.13 1.74 7.6 擬建碼頭和護(hù)岸前的設(shè)計波高由于東側(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方向波浪入射時的波高擬建碼頭和護(hù)岸前的五十年一遇設(shè)計波要素見表2.1。 表2.2擬建結(jié)構(gòu)物前設(shè)計波浪要素匯總 Table 2.2 the front of the structure design of wave parameters for summary 位 置 水 位 H1% H1/10 H1/3

19、 T 控制方向 新建東防波堤內(nèi)側(cè) 極端高水位和設(shè)計高水位 1.28 0.98 0.8 3.7 NNW 原碼頭及原停泊岸線 極端高水位和設(shè)計高水位 1.49 1.23 1.0 3.7 新建碼頭 極端高水位和設(shè)計高水位 1.61 1.30 1.06 3.7 NNW 一期護(hù)岸 極端高水位和設(shè)計高水位 1.64 1.33 1.08 3.7 NNW 二期護(hù)岸 極端高水位和設(shè)計高水位 1.16 0.92 0.75 7.6 NE 2.1.4海冰 暫無。 2.1.5地震 本地區(qū)地震基本烈度為7度,設(shè)計基本地震加速度值為0.10g。

20、 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 歷年各月最長連續(xù)降水日數(shù)為16天。 〔3雪、雹 暫時不考慮。 〔4霧況 全年平均霧日為3

21、0.2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 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6.62 m/s,大風(fēng)日數(shù)〔≥6級最多為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 Table 2.3 the frequency of wind direction and wind speed scale 風(fēng)向 N NNE NE ENE E ES

22、E SE SSE 頻率 5 28 25 8 2 1 1 2 平均風(fēng)速 4.1 8.2 8.4 6.5 4.1 3.6 3.9 4.0 最大風(fēng)速 24 20 24 17 14 18 14 14 五十年一遇風(fēng)速 34.86 31.63 31.63 24.32 22.21 22.01 21.73 23.15 風(fēng)向 S SSW SW WSW W WNW NW NNW C 頻率 4 8 7 2 1 0 0 1 5 平均風(fēng)速 4.6 5.8 4.7 3.5 2

23、.7 3.2 2.5 3.4 最大風(fēng)速 18 20 18 18 9 8 10 12 五十年一遇風(fēng)速 22.60 23.02 23.11 21.71 17.56 13.07 22.12 28.64 2.2.2 水文 〔1潮位 本港無長期潮位觀測資料,1984年曾進(jìn)行過一個多月的潮位觀測,分析驗潮資料,潮汐屬半日潮型,經(jīng)與同一海區(qū)的其它長期站潮型資料進(jìn)行相關(guān)分析整理后,本港各設(shè)計水位如下〔黃?；鶞?zhǔn)面： 極端高水位 4.25m 極端低水位

24、 -3.33m 設(shè)計高水位 3.04m 設(shè)計低水位 -2.38m 施工水位 0.00m 本港潮差較大,驗潮期間出現(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方向波浪入射時的波

25、高擬建碼頭和護(hù)岸前的五十年一遇設(shè)計波要素見表1.3。 〔3泥沙運動與港內(nèi)淤積分析 本港目前沒有泥沙資料,但通過84年及88年兩次地形測量圖的對比,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,從鉆探測深的30多個點中發(fā)現(xiàn),多數(shù)點的沖淤變化只在2～3之間。 2.2.3地形及地貌 勘察場地位于東營港現(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.

26、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 勘察場地位于華北坳陷區(qū)之濟(jì)陽坳陷東端,整個華北地臺以整體運動形式,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XX省西部的臨清坳陷

27、才保留了一些三迭系地層。在這段漫長的地質(zhì)歷史時期里,構(gòu)造運動的主要形式以地臺的緩慢升降運動為主。 進(jìn)入中生代中期,由于太平洋板塊向歐亞板塊猛烈俯沖,燕山運動日趨強(qiáng)烈,華北地臺階梯,高山聳起,斷裂縱橫。從此XX屬于一級構(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>地震活動分析 根據(jù)國家地震局資料,勝利油田周圍是強(qiáng)震活動區(qū)

28、。歷史上本區(qū)共發(fā)生6級以上地震40次,7級以上地震13次,8級以上地震2次。其中1888年渤海7.5級地震,1969年渤海7.4級地震,1976年XX7.8級地震,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級地震后至今三十多年,在余震系列中尚缺少6級左右的強(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

29、,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)計表 Table 2.4the physical, mechanical properties of layered statistical table 項目 含水率W% 重度 γ kN/m3 孔隙比

30、 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) av0.1～0.2 MPa-1 壓縮 模量 Es0.1～0.2 Mpa 標(biāo)貫 擊數(shù) <擊> 件數(shù) 107 62 62 107 107 107 26 26 43 43 43 最大值 31.1 20.9 0.82 35.6 12.7 0.90 41 29.9 0.24 26.19 26 最小值 17.6 1

31、8.9 0.51 24.0 5.9 ﹤0 16 26.4 0.06 7.72 5 平均值 23.4 19.6 0.66 30.7 9.8 0.25 24.2 28.8 0.11 16.11 16.6 變異系數(shù) 0.09 0.02 0.10 0.07 0.15 0.75 0.25 0.03 0.32 0.27 0.35 小值平均值 20.5 19.3 0.59 27.4 7.9 0.25 20 27.6 0.08 11.92 10.8 大值平均值 27.2 20.3 0.74 33

32、.2 11.3 0.57 33 29.3 0.17 21.15 21.3 ③1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)計表 Table 2.5the physical, mechanical properties of layered statistical table 項目 含水率W% 重度 γ kN/m3 孔隙比 eo 液限 WL % 塑性

33、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) av0.1～0.2 MPa-1 壓縮 模量 Es0.1～0.2 Mpa 標(biāo)貫 擊數(shù) <擊> 件數(shù) 18 7 7 18 18 18 2 2 9 9 17 最大值 40.0 20.4 1.12 46.6 26.8 0.98 34 4.5 0.77 4.24 5 最小值 21.6 17.7 0.58 32.1 11.1 0.05 17

34、2.9 0.49 2.74 2 平均值 35.3 18.3 0.99 42.1 21.7 0.67 25.5 3.7 0.62 3.44 3.5 變異系數(shù) 0.12 0.05 0.19 0.09 0.16 0.30 0.47 0.31 0.17 0.15 0.29 小值平均值 28.4 18.0 0.78 37.1 16.4 0.36 21 3.3 0.56 3.09 2.8 大值平均值 37.6 19.3 1.05 44.4 24.2 0.83 30 4.1 0.69 3.8

35、4 4.3 表2.6 東西段防潮堤物理、力學(xué)性指標(biāo)建議值 Table 2.6section of seawall, something physical mechanical indexes recommended value 層號及土名 含水率W% 重度 γ kN/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) av0.1～0.2 MPa-1 壓縮 模量 Es0.1～0.2 Mpa 地

36、基土容許承載力f 〔kPa ②粉質(zhì)砂壤土 23.4 19.6 0.66 30.7 9.8 0.25 20 27.6 0.08 11.92 130 ③1重粉質(zhì)壤土 36.6 17.8 1.08 42.3 21.9 0.74 21 3.3 0.58 3.06 100 〔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

37、,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)計表 Table 2.7the physical, mechanical properties of layered statistical table 項目 含水率W% 重度 γ kN/m3 孔隙比 eo 液限 WL %

38、 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) av0.1～0.2 MPa-1 壓縮 模量 Es0.1～0.2 Mpa 標(biāo)貫 擊數(shù) <擊> 件數(shù) 480 189 189 480 480 480 132 132 94 94 282 最大值 31.9 20.4 0.88 36.5 13.0 0.83 44 29.9 0.38 29.75 25 最小值 19.6 18.4 0.57

39、 28.0 6.5 ﹤0 12 26.3 0.06 4.37 2 平均值 24.4 19.4 0.70 32.3 10.1 0.21 26.3 29.4 0.12 17.29 11.9 變異系數(shù) 0.07 0.02 0.07 0.05 0.14 0.89 0.24 0.03 0.54 0.36 0.49 小值平均值 22.0 18.9 0.63 30.1 8.3 ﹤0 19.2 27.9 0.09 10.83 7.0 大值平均值 28.2 19.9 0.79 34.4 11.6

40、0.52 35.2 29.7 0.25 23.52 18.5 ③1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)計表 Table 2.8the p

41、hysical, mechanical properties of layered statistical table 項目 含水率W% 重度 γ kN/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) av0.1～0.2 MPa-1 壓縮 模量 Es0.1～0.2 Mpa 標(biāo)貫 擊數(shù) <擊> 件數(shù) 112 63 63 112 112 112 24 24 41

42、 41 63 最大值 35.6 20.1 1.00 50.2 27.6 0.92 41 16.1 0.59 11.18 6 最小值 23.2 18.0 0.64 30.3 12.1 0.14 10 4.7 0.15 3.28 3 平均值 29.8 19.1 0.82 38.1 19.2 0.58 16.9 9.5 0.34 5.82 3.9 變異系數(shù) 0.10 0.02 0.10 0.12 0.19 0.28 0.38 0.32 0.28 0.30 0.24 小值平均值 26

43、.5 18.5 0.73 34.2 15.7 0.36 13.5 7.1 0.24 4.55 3.5 大值平均值 32.7 19.6 0.91 44.2 23.4 0.75 29.0 12.8 0.46 8.50 5.0 表2.9 南北段防潮堤物理、力學(xué)性指標(biāo)建議值 Table 2.9the North-South section of seawall physics, mechanics index value 層號及土名 含水率W% 重度 γ kN/m3 孔隙比 eo 液限 WL % 塑性 指數(shù) Ip

44、 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) av0.1～0.2 MPa-1 壓縮 模量 Es0.1～0.2 Mpa 地基土容許承載力f 〔kPa ②粉質(zhì)砂壤土 24.4 19.4 0.70 32.3 10.1 0.21 19.2 27.9 0.09 10.83 130 ③1重粉質(zhì)壤土 29.8 19.1 0.81 38.2 19.3 0.58 13.5 7.1 0.25 4.53 100 土層描述未詳盡之處,詳見工程地

45、質(zhì)剖面圖和鉆孔柱狀圖。 2.2.5水文地質(zhì)條件 該防潮堤東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,補給主要受海水側(cè)向補給,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,其結(jié)果詳見下表 表2.10 各土層滲透系數(shù)統(tǒng)計表 Table 1.10 the soil permeability coefficient tables 層 號 垂直滲透系數(shù)<*10-7cm/s> 水平滲透系數(shù)<*10-7cm/s> 數(shù)據(jù)個數(shù) 最小值 最大值 大值平均值 數(shù)據(jù)個數(shù)

46、最小值 最大值 大值平均值 ② 38 20 790 565.6 30 20 860 622.8 ③1 15 0.3 33 18.7 15 1.4 77 43.8 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

47、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。以水質(zhì)分析試驗結(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對海水的腐蝕性進(jìn)行了評價,見表2.11～2.13。 表2.11 混凝土的腐蝕性評價 Table 2.11evaluation of concrete 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 2.8

48、0 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)中鋼筋的腐蝕性評價 Table 2.12reinforcing steel bar in reinforced concrete structure corrosion evaluation 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

49、2.13 鋼結(jié)構(gòu)腐蝕性評價 Table 2.13steel structure corrosion evaluation 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的水質(zhì)基本一致。對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；對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋的腐蝕程度為強(qiáng)腐蝕；對鋼結(jié)構(gòu)腐蝕程度為中

50、等腐蝕。 2.2.6工程地質(zhì)評價 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)計成果 3.1總體設(shè)計成果 在平面布置中,擬建一個2萬噸級集裝箱碼頭,采用雙泊位布置,碼頭泊位長度為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2000m。陸域中的倉庫、堆場、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 此次

51、設(shè)計的總體原則： 〔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)安全等級為Ⅱ級,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、運輸費用、勞務(wù)費等。 3.3關(guān)鍵性技術(shù)要求 本工程中東

52、西段分為兩段,由東向西同時推進(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。 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。 可采用拋石擠淤法進(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,

53、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,。 可采用爆破夯實法進(jìn)行基礎(chǔ)處理,爆破夯實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)震動使地集合基礎(chǔ)得到密實的方法。此方法夯實的效率高,但是此法有一定的危險,在實施過程中應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)定施工。 夯實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)格控制夯實的厚度,認(rèn)真做好夯實的檢驗工作。夯實率的檢驗應(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。 夯實方法：分層夯實厚度不宜大

54、于12m、。當(dāng)起爆時藥包在水面下的深度大于計算值20%時,分層夯實厚度可適當(dāng)增加,但不得超過15m；當(dāng)石頭過厚時,應(yīng)分層拋填、分層爆破。 夯實率檢查應(yīng)符合下列規(guī)定： 〔1檢查方法可分別選用水砣、測桿、測深儀等方法。 水砣測深適用于風(fēng)、浪、流和水深較小的工程；測桿測水深適用風(fēng)、浪、流較大,無回於,水深一般的工程；測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采用水砣或測桿測水深時,每5~10m設(shè)一個斷面且不少于3個斷面,1~2m設(shè)1個測點且不少于3個測點；測深儀測深,斷面間距可取為5m且不少于3個斷面。 當(dāng)爆后有較嚴(yán)重的地基基礎(chǔ)邊坡坍塌時,測深范圍必須包括全坡面。 拋填

55、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,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

56、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)坡堤心石的戧臺可以作為第二步拋石中的一個分層。 3.3.3拋填墊層石 堤心石拋填完驗收后,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-吊運的運輸三種,其具體拋罰與

57、拋填堤心石相同。 〔2理坡 墊層石質(zhì)量常設(shè)計為護(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,塊石質(zhì)量一般設(shè)計為護(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

58、,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

59、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,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,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)

60、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。 東營本地石料豐富,運輸成本相對較低。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,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,實用等多方面考慮。本次設(shè)計采用方案一設(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

61、,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 Fig 4.1slobreakwater parapet sectionsping 防波堤的長度為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

62、比為1:1.5。 港側(cè)：堤身段、堤根段的肩臺寬度為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)計算 5.1設(shè)計條件 5.1.1設(shè)計水位 極端高水位：4.25m 極端低水位：-3.33m 設(shè)計高水位：3.04m 設(shè)計低水位：-2.38m 5.1.2設(shè)計波要素 重現(xiàn)期為50年,堤前水深：-12.67m； 設(shè)計高水位： 極端高水位： 重現(xiàn)期為25年： 設(shè)計高水位： 極端高水位： 設(shè)計低水位： 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

63、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 本結(jié)構(gòu)安全等級為二級。 5.2斷面尺度的確定 本港潮差較大,驗潮期間出現(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)計波要素去重現(xiàn)期為五十年一遇的極端高水位為計算水位〔僅允許少量越浪。以下計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)計與施工規(guī)范》JTJ298-98有關(guān)規(guī)定： 胸腔頂高程=設(shè)計高水位+1.25

64、 〔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)

65、的糙滲系數(shù),扭工字塊體〔安放二層 ----時波浪爬高值〔m； ----相應(yīng)于某一時的爬高最大值； 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： 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： 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

66、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)計與施工規(guī)范》由公式〔5.7和〔5.8計算： 〔5.7 〔5.8 式中：W-----單個塊體的穩(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)計與施工規(guī)范》由公式〔5.9計算： 〔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：