毕业（文）务书
专业 水利水电港航 班
题 目 连云港新港区直立式防波堤设计
务起止日期： 年 月 日～ 年 月 日
学 生 姓 名 学号
指 导 教 师
摘
综合科阶段学专业课程学知识熟练综合运活学活防波堤设计综合数专业课程次毕业设计文选择连云港新港区进行防波堤设计
防波堤设计严格国家行业规范鉴现港区防波堤建设验结合连云港新港区实际情况进行设计设计初搜集量相关资料设计程中运相关计算软件设计港区进行总面设计防波堤形式进行选波浪力进行计算防波堤稳定性进行验算出图
计算连云港新港区选择沉箱防波堤种结构型式结构稳定性行计算验算结果满足求
关键词：毕业设计防波堤稳定性
Abstract
In order to good comprehensive undergraduate stage studied the professional course study the knowledge skilled comprehensive use of learning and live the design of the breakwater comprehensive most professional course can so this design graduate thesis chose to lianyungang port for breakwater design new
The breakwater design in strict accordance with the national industry standard for reference and the experiences of the construction of existing port breakwater combining with the actual situation of lianyungang port new design At the beginning of the design gathered a lot of relevant information in the design process using the related calculation software The design of the port total plane design of breakwater form of wave force than the election calculation of breakwater the stability of the last out check map
By comparison and calculation the new port area in lianyungang chose this structure types of caisson type breakwater and its structure and stability calculation and checking the line the results meet the requirements
Key words： The graduation designbreakwaterstability
目 录
前言…………………………………………………………………………………………1
1设计资料…………………………………………………………………………………2
11理位置…………………………………………………………………………2
12然条件…………………………………………………………………………2
121气象………………………………………………………………………2
1211气温………………………………………………………………2
1212降水………………………………………………………………5
1213风况………………………………………………………………5
1214雾…………………………………………………………………6
1215相湿度…………………………………………………………8
1216灾害性天气………………………………………………………8
122水文………………………………………………………………………8
1221潮汐………………………………………………………………8
1222波浪………………………………………………………………10
1223海流………………………………………………………………11
1224余流………………………………………………………………12
123海岸貌淤积趋势……………………………………………………13
124质………………………………………………………………………14
125震………………………………………………………………………15
126设计船型尺度……………………………………………………………15
2总面设计………………………………………………………………………………16
21码头尺度确定…………………………………………………………………16
22港口水域部分尺度确定……………………………………………………16
221船舶进港制动距离……………………………………………………17
222船舶回转水域……………………………………………………………17
223泊位前船舶离岸操作水域…………………………………………17
224港池宽度角度…………………………………………………17
225连接水域…………………………………………………………………17
23进港航道尺度确定……………………………………………………………17
231航道选线…………………………………………………………………17
232航道宽度…………………………………………………………………17
233航道水深…………………………………………………………………18
24防波堤轴线口门确定………………………………………………………19
241防波堤轴线布置………………………………………………………19
242口门布置…………………………………………………………………19
243口门宽度………………………………………………………………19
3防波堤结构方案选……………………………………………………………………21
4防波堤设计条件…………………………………………………………………………22
41设计水位…………………………………………………………………………22
42设计波浪…………………………………………………………………………22
43质………………………………………………………………………………22
44震………………………………………………………………………………22
45材料重度标准值…………………………………………………………………22
47结构安全等级……………………………………………………………………22
5直立堤断面设计胸墙设计……………………………………………………………23
51堤顶高程…………………………………………………………………………23
52堤身宽度…………………………………………………………………………23
53基床尺寸…………………………………………………………………………23
54胸墙设计…………………………………………………………………………23
6直立堤作标准值计算…………………………………………………………………25
61持久状况…………………………………………………………………………25
611堤身部分重力标准值踵稳定力矩计算…………………25
612波浪力标准值力矩计算………………………………………………25
62短暂状况…………………………………………………………………………25
621堤身重力标准值稳定力矩…………………………………………25
622波态波峰作波浪力标准值力矩计算………………………25
7直立堤稳定性验算………………………………………………………………………35
71结构断面堤底抗滑稳定性验算……………………………………………35
711持久组合…………………………………………………………………35
712短暂组合…………………………………………………………………36
72结构断面堤底抗倾稳定性验算……………………………………………37
721持久组合…………………………………………………………………37
722短暂组合…………………………………………………………………38
73结构断面基床底面抗滑稳定性验算………………………………………38
731持久组合…………………………………………………………………38
732短暂组合…………………………………………………………………39
8基承载力验算…………………………………………………………………………41
81承载力极限状态设计…………………………………………………………41
82设计状况应设计组合………………………………………………43
821持久组合…………………………………………………………………43
822短暂组合…………………………………………………………………45
823偶然组合…………………………………………………………………45
9基整体稳定性验算……………………………………………………………………49
91承载力极限状态………………………………………………………………49
92设计状况应设计组合………………………………………………49
921持久组合………………………………………………………………………49
922短暂组合…………………………………………………………………51
923偶然组合…………………………………………………………………51
10基沉降计算……………………………………………………………………………52
101e~p值……………………………………………………………………………52
102压缩层深度确定………………………………………………………………52
1021基床顶面应力标准值计算……………………………………………………52
1022附加应力计算……………………………………………………………52
1023基重压力设计值计算………………………………………………53
11堤前护底块石稳定重量厚度计算…………………………………………………54
111波态确定………………………………………………………………………54
112护底块石稳定重量计算………………………………………………………54
113护底厚度计算……………………………………………………………………54
12沉箱吃水干舷高度浮游稳定计算…………………………………………………55
121浮游稳定…………………………………………………………………………55
1211浮游稳定沉箱重心计算…………………………………………………55
1212衡水体计算……………………………………………………………55
1213浮游稳定计算……………………………………………………………56
122沉箱吃水计算……………………………………………………………………57
123干舷高度计算……………………………………………………………………58
结…………………………………………………………………………………………59
致谢…………………………………………………………………………………………60
参考文献……………………………………………………………………………………61
前 言
毕业设计连云港新港区防波堤进行选型设计综合科阶段学科目学专业知识系统联系起设计严格港口防波堤设计规范进行设计现行国家行业标准相致全设计包括：设计资料总面设计防波堤结构方案选防波堤设计条件直立堤断面设计胸墙设计直立堤作标准值计算直立堤稳定性验算基承载力验算沉箱吃水干舷高度浮游稳定计算基沉降计算堤前护底块石稳定重量厚度计算基整体稳定性验算12章四附录
编 者
1设计资料
11理位置
连云港港处国海中部江苏省东北部黄海海州湾西南岸南云台山
北麓北倚东西连岛理坐标34°44′32″N119°27′28″E国家首批海开放城市连云港市托东距韩国釜山港522 n mile日长崎港587 n mile西徐州223 km乌鲁木齐3626km南距海港383 n mile香港1106 n mile北连港342n mile青岛港107 n mile
连云港市国海南北水运通道条公路干线东西铁路骨架结点城市全国性水铁联运洲际海陆中转重枢纽连云港港陇海兰新铁路干线东起点新亚欧陆桥东方桥头堡作全国性公路枢纽（江）三（亚）连（云港）霍（尔果斯）国道干线204310327国道102235236245323324326等条省道汇合处全国公路网相通港口规划新（浦）墟（沟）运河通榆运河相联长江干流水运通道京杭运河（济宁杭州段）水运通道淮河等相通港口距连云港市白塔阜民航机场约60km通国中城市连云港港外交通形势图参见图1－1
目前连云港港世界150国家区千港口贸易已开辟10条国际集装箱远洋洋航线国班轮航线
连云港港理位置图见附图
12然条件
121气象
连云港市位江苏省北部属东亚季风气候冬季受西泊利亚冷空气控制干旱少雨气温偏低盛行偏北风夏季受西太洋副热带高压东南季风控制温湿度偏高盛行东南风规划采连云港新浦气象站（理坐标34°46´N119°10´E距港区约20公里）西山海洋站（理坐标34°47´N119°26´E海拔高度269m距港区约6公里）年观测资料统计分析气象水文观测点位置见图1－2
1211气温
区属东亚温带季风气候月均气温8月份高均气温272℃月
均气温1月份低均气温09℃
年均气温 142℃
极端高气温 385℃
极端低气温 119℃
日高气温≥35℃日数均年出现3d
1212降水
区降水显著季节变化年6～9月降水量占全年总降水量63％中6月份降水量冬三月（1~3月）降水量仅占全年总降水量6
年均降水量 8826mm
年降水量 13807 mm
年少降水量 5207 mm
日降水量 4507 mm（1985年9月1日罕见特暴雨）
日降水量≥25mm天数年均88 d
1213风况
连云港海洋站年风况资料统计结果表明：该区常风E季节分布春夏季E~ESE秋季NNNE冬季NENNE1992年6级风天数减少统计结果详见表11风玫瑰图见图1－3
风速特征值统计表
表1－1
点
项目
连云港海洋站
（1995年）
连云港海洋站（19921994年）
连云港海洋站（19611973年）
年均风速(ms)
53
496
常风
E
ESE
E
频率
163
1518
121
次常风
ESE
E
ESE
频率
106
1139
119
强风
NNW
N
N
实测风速(ms)
267
23
次强风
N
NNE
NNE
实测风速(ms)
176
22
风速≥6级风天数(d)
21
22
37
1214雾
年均雾日数（见度≤1km）20d36d少11d全年3～4月雾日数雾出现晨雾居般午10时消散全天雾时少
1215相湿度
年均相湿度70％
1216灾害性天气
1)台风
连云港区受台风影响太严重基台风边缘影响年统计资料表明影响江苏台风均年15次1997年9711号山东登陆时连云港区影响较台风境时新浦实测风速32ms风ESE连云港海洋站风速瞬时35ms风详港区形特征产生狭效应局部风速较2000年12号台风连云港外围影响台风程降雨量达890mm20年值
2)寒潮
连云港区寒潮影响年3~5次寒潮带风降温50年代低气温 181℃记载年低气温基11℃左右
3)雷暴
连云港区处理位置常受江淮气旋黄河气旋双重影响常雷暴出现伴雷雨风港区作业产生影响
122水文
1221潮汐
连云港区受南黄海驻波系统控制潮点位海区东南部外海约34°N122°E附处连云港北部海州湾湾顶潮波波腹连云港区距海州湾顶较潮差较潮流流速相应偏
1)验潮情况
连云港潮位观测1951年开始海峡中部报潮设站1986年6月撤站年庙岭站开始验潮期间两站进行半年观测结果表明两站潮时相差十分钟潮位值相差连云港西堤工程修建港区潮汐状况发生变化1993年西堤全部合拢庙岭站完全处工海湾水域受海湾潮波反射影响时年均潮差达值进步分析研究湾潮位变化情况1994年8月湾口湾顶程4站进行月步潮位观测
2)潮汐性质
根年连云港报潮潮位资料统计出海域属正规半日潮日潮等现象显著
3)基面关系
根1975年连云港审定理低潮面连云港零点关系基面相互关系：
均海面
56黄海基面
294m 287m
连云港理低潮面
（连云港验潮零点）
4)潮位特征值
根述实测潮位站步资料分析涨潮潮波进入体港区东口门受形工程建筑物阻挡潮波逐渐变形程潮差断增增幅较站潮位特征值（连云港理低潮面起算）见表12两翼新港区处前期研究阶段潮位特征值参考表
站潮位特征值
表12 单位：m
点
项目
报潮
庙岭
渔轮厂站
连云港站
庙岭煤
码头站
墟沟
船厂站
高高潮位
650
610
589
588
594
589
低低潮位
–045
–036
065
056
062
059
均高潮位
461
478
508
500
509
506
均低潮位
128
123
151
139
147
143
均潮差
339
354
357
361
362
363
潮差
648
561
508
510
514
519
潮差
182
181
182
186
均海面
294
297
325
315
325
321
统计年限
1951~1972
1987~1994
199481~1994831
5)设计水位
根述资料统计分析初步出次规划港区工程设计水位表13：
港区工程设计水位表
表13 单位：m
点
项目
庙岭墟沟
港区
北港区
东港区
设计高水位
536
540
535
设计低水位
045
050
048
极端高水位
670
675
660
极端低水位
–073
–073
–070
6)潮水位
根验潮资料统计：潮2时保证率90％水位384m
1222波浪
1)波况
连云港规划北港区拟西堤南扩展规划东港区背云台山东邻黄海东北方东西连岛天然屏障西堤建成连云港港区成半封闭海湾港区水域波浪较仅东部港区受外海波浪影响较
根连云港西山海洋站(理位置34°47´N119°26´E)年实测波浪资料东港区南侧羊山岛测波站(理位置34°42´N119°29´E)短期实测波浪数海区波况统计分析详见表14：
站波浪特征值统计表
表14
测站
项目
连云港西山海洋站
(1981~1997)
羊山岛海洋站
(19974~19982 )
常浪
NE
NE
频率（）
21
232
次常浪
NNE
E
频率（）
142
1266
强浪
NNE
ENE
实测波高H110(m)
43(应波周期T66s)
23
次强浪
NE
NNE
实测波高H110(m)
42(应波周期T61s)
18
全年均波高(m)
11
07
风浪涌浪
31
波高H110≤05m出现频率
65
7035
波高H110≤09m出现频率
841
8969
波高H110≥10m 出现频率
159
103
述统计分析表明两站常强浪基致均NNE~ NE实测波型风浪风浪涌浪组成混合
浪冬春季WNNE夏秋季E~ESE居海区测波高Hmax46m浪（波NNE）寒潮风造成风涌混合浪波玫瑰图见图1－4
2)设计波素
根连云港西山海洋站长期实测波高资料羊山岛短期数气象站设计风速资料推算出外海设计波素浅水折射绕射缓坡形引起底摩擦衰减传规划港区前初步推算出规划港区处设计波素（五十年遇设计高水位时）表15：
港区设计波素表
表15
项目
位置
浪
H1％
(m)
H110
(m)
T
(s)
庙岭港区
NE~E
24
21
49
墟沟港区
NE~E
19
17
47
北港区东段
ESE~ SE
31
27
65
东港区西段
（现军港西侧）
NE~ ENE
44
38
79
E~ ESE
42
36
77
东港区中段
（旗台咀附）
NE~ ENE
50
43
84
E~ SE
45
39
81
东港区东段
（旗台咀东）
NE~ ENE
56
49
84
E~ SE
52
45
81
1223海流
海区潮流特征属正规半日潮流海域海流潮流余流般较受东西连岛周边海岸轮廓线水形影响外海区潮流旋转流岸复流西堤建成海峡变成工海湾湾外海域受外海潮流控制—6米等深线外旋转流湾水域涨落潮流均单东口门进出涨潮西流落潮东流湾落潮历时涨潮历时实测涨潮流速落潮流速涨落潮流速均出现中潮位附反映海峡海湾转变潮流特性前进波驻波型转变西堤建成1994年8月实测海流资料统计分析：湾口湾分布（B1~B3）湾口流速湾流速湾口横断面（A1~A3）分布航道附流流速实测流速统计详见表16
1224余流
海区余流流速较般3~20 cms间港区余流方偏西外海区偏北偏东北表层余流流时受风影响较
站实测流速表
表16 单位：流速：cms流：度
观测时间
位置
测点
涨潮
落潮
流速
流
流速
流
199482112时
~199482214时
东口门湾口
横断面（潮）
A1
80
285
78
115
A2
88
295
88
128
A3
54
302
28
178
199482715时~199482817时
东口门湾口
横断面
（潮）
A1
79
295
38
112
A2
70
290
62
131
A3
52
300
42
140
19948711时~19948813时
东口门西堤断面
B1
78
297
63
119
B2
66
335
64
140
B3
46
320
22
150
19948410时~
19948512时
西堤
外两侧
C1
35
302
30
170
C2
44
282
51
278*
19949411时~19949513时
东口门外侧
D
74
208
53
51
19977
港区东南高公岛附
1#
63
205
70
19
2#
59
181
68
14
外海区
9#
62
201
52
5
10#
65
218
63
4
注：表中1#2#9#10#田湾核电站附水域实测流速值1#站复流9#10#旋转流涨潮流偏西南落潮流流东北落潮历时涨潮历时
123海岸貌淤积趋势
连云港港位苏北海海州湾南侧濒东海质构造属胶东隆起苏北拗陷渡带受北西断裂控制岸线走方致历史时期海面变动河流影响作东西连岛云台山间形成长约
115公里均宽度25公里狭长海峡两岸发育海积洪积相浅滩海峡两侧山体岸波浪作海蚀貌发育岬湾相间然岸线曲折
连云港二十世纪三十年代建港东西防波堤修建导致局部水形调整外十年中峡道底形基保持稳定淤相衡1993年西堤建成原东西贯通海峡变成半封闭形工海湾导致水动力条件沉积环境发生较变化北部岸滩发生量淤积2米等深目前已越海湾中部泊位航道8～10米水深然维护淤积强烈东口门防波堤外宽广淤泥质浅滩5米等深线远离岸约4公里连云港港十万吨级进港深水航道开挖浅滩东口起112º～292º转63º～243º方直10米等深线止全长15公里目前东部海区呈现微态势加工疏浚航槽水深维护
连云港区岸宏观属废黄河水三角洲北缘部分历史受黄河夺淮入海期泥沙扩散淤积影响岸底部普遍沉积厚度等粉砂－粘土质淤泥沉积层厚达30～40米岸滩呈现淤泥质海岸特点
1885年黄海改道山东入海黄河区输沙终止废黄河三角洲岸滩世纪侵蚀调整刷趋弱加岸滩保护工程实施减少岸泥沙供应北泥沙供应趋缓河流泥沙源影响微弱均含沙量二十世纪70年代024kgm3减年020kgm3左右历史海图分析表明东部海区呈现微刷态势整体淤积环境处淤衡状况
连云港区泥沙运动悬沙运动波浪作浅滩淤泥质沉积物受刷悬扬潮流带动进行岸输移外海扩散呈现波浪掀沙潮流输沙泥沙运动机制含沙量季节性变化特点明显冬季水体含沙量较高年均含沙量4～5倍夏半年含沙量低常保持010kgm3岸水体含沙量般均021～024 kgm3左右含沙量西东逐渐减连云港区泥沙颗粒较细浅滩沉积物中值粒径d500002～0004mm
1997年连云港西堤工程建成围堵连云港海峡西口原东西贯通海峡变成深长115公里均宽度25公里狭长矩形工海湾港区受掩护阻拦西部泥沙西堤工程完成改善港区回淤状态十分利工程建成前研究表明通单东口门年净进入港区水域泥沙量60万方远低西堤建成前区域回淤强度分庙岭港区08～09ma老港区08ma墟沟港区04ma港区已基处微淤状态航道回淤集中弯道段东侧淤积强度04ma回门段航道回淤强度较01ma左右
124质
区基底层前震旦纪变质岩岩性白云片麻岩埋藏普遍较深岩层部堆积第四纪堆积物含中更新统陆相沉积物更新海相陆相海陆交互相沉积层表层全新世海相淤泥层厚度4～30米岸浅薄海峡中部东部较深西部较浅根质钻孔资料港区海域发育10工程质层层岩性特征分布区域：
淤泥（）
灰黑色饱流塑状机质含量高孔隙具触变性均含砂量8墟沟庙岭港区夹厚数毫米粉细砂薄层淤泥横变化规律：海峡西北部淤泥沉积厚度海峡东南部高公岛海域刷强烈墟沟连岛港区等淤泥分布粉土粉砂海积沙滩分布区基淤泥分布
粉质粘土（）
灰黄色粉质粘土潮湿塑层厚24米底板标高般8～12米老港区磨刀塘高公岛海域带该层缺失
粘土（）
黄棕色粘土次粉质粘土塑～硬塑厚度般2～5米底板标高般9～135米老港区带该层缺失
粉细砂（）
黄色—褐黄色粉细砂粉土次饱水稍密—中密岸边段相变黄色粉质粘土海峡西北部砂质厚12米中部东部砂层厚度增加厚达9米海峡东口高公岛海域砂层分布连续岸国段砂层薄底板标高般9～157米老港区附该层缺失
粘土（）
粘土粉质粘土次棕黄色夹白色黄色塑—硬塑岸边段外海峡南北西东厚度逐渐增加般厚度2～4厘米厚达70米底板标高般12～19米该层老港区磨刀塘高公岛海域带缺失庙岭港海峡中部局部段该层相变淤泥质土
粉细砂（）
黄色粉细砂次粉土饱水中密岸边段厚度海峡中心厚度增加厚度般09～39米该层起伏较底板标高般16～20米老港区高公岛海域该层缺失
粘土（）
黄－棕黄色夹少量灰白色青灰色稍湿硬塑状该层分布稳定般厚5～10米底板标高般18～28米局部段分布透镜状淤泥质粘土灰色软塑状厚度般2～5米
粘土中细砂互层（）
棕黄色褐黄色稍湿硬塑局部塑中细砂饱水中密砂层海峡西北部较厚达5～10米东逐渐变薄底板标高20～26米
粘土（）
灰黄棕黄色稍湿硬塑岸段相变含砾石碎石砂土海峡西部厚度中部东部厚度达10米底板标高般26～40米老港区磨刀塘高公岛海域分布淤质粘土淤质粉质粘土灰色深灰色塑～软塑成条带状分布厚度般8米底标标高般30米深
粘土
棕黄色少量灰绿色稍湿硬塑岸段含砾石粘土碎石土等厚度般8米
区工程质层ⅠⅤⅨ层属Ⅲ类基土外余质层属Ⅰ类基土均作工程基础持力层区港区工程质劣层全新统淤泥质土层物理力学性极差基需做专门处理海峡区更新统软塑状粘性土含水量高良卧软层宜作工程基础持力层层般情况均作建筑物持力层
125震
连云港港口区域活动性断裂历史未发生强烈破坏性震区域稳定性较根中国震烈度区划图（2001）区震烈度7度震动峰值加速度01g建筑物标准设防
连云港港南北两翼港口开发目前正处前期研究证阶段基础资料相缺乏着研究逐步深入逐步完善潮位波浪等工程水文气象特征值暂参考述连云港体港区资料
126设计船型尺度
100000DWT散货船
250×430×203×145
2．总面设计
21码头尺度确定
根港口规划布置（民交通出版社）P61规定
连续泊位长度Lb：
端部泊位 LbL+15d
中间泊位 LbL+d
折角处泊位长度Lb：
LbξL+d2
式中：ξ——船长系数
图21 折角布置泊位长度
查港口规划布置（民交通出版社）表413表414d30mξ125码头长L0ξL+L+2d125×250+250+2×30700m
码头宽根装卸工艺装卸装置确定100m
22港口水域部分尺度确定
221船舶进港制动距离
港口工程设计手册（）国家区船型制动距离统计资料船舶制动距离30L~40L（＜50 000t）50L（＞50 000t）选船舶进港制动距离50L12500m
222船舶回转水域
直径D20L（100 000t）5000m
223泊位前船舶离岸操作水域
根港口工程设计手册（）调头：B15L3750m
224港池宽度角度
1)港池宽度
港口工程设计手册（）港池长度较长时港池宽度船舶调头泊需尺度确定较合理
港池宽度15L3750m
2)港池角度θ90°
225连接水域
突堤码头港池前航道连接水域船舶转半径求确定尺度港口工程设计手册（）通船舶回旋实验实船测定等资料分析船舶港行转半径R选30L
23进港航道尺度确定
231航道选线
港区航道选线满足求：
1) 港区深水港需工开挖航道仅浮标示出行线路
2）航道轴线直
3）口门外航道直线布置
4）防波堤口门航道转头水域连接时直线布置满足制动距离求：型散货船5L~6L确定5L
5）锚布置航道分开通常港外锚掩护条件离开航道中心线1n mile选2n mile港锚2L选25L
232航道宽度
设置双航道宽度计算公式：W2A+b+2C
1)航迹带宽度
计算公式：An(Lsinγ+B)
式中 A —— 航迹带宽度（m）
n ——船舶漂泊倍数
γ ——风流压偏角（°）
B ——设计船宽（m）
港口工程设计手册（） 表223305ms＜v≤075msn159γ14°
2)船舶间富余宽度b确定
b≥B430m取b500m
3)船舶航道底边间富余宽度C确定
港口工程设计手册（）表2234散货船航速＞6kn时CB43（m）
综合进港航道宽度：W2A+b+2C2×1645+500+2×4304650（m）
233航道水深
通航水深
设计水深
式中 ——设计船型满载吃水（m）
——船舶航行沉量（m）
——龙骨富余量（m）
——波浪影响超深（m）
——船舶装载倾富余深度（m）
——备淤富余深度（m）
1)船舶航行沉量
根港口工程设计手册（）图22312船舶航行时船体沉曲线6kn船舶航速t船型设计05m
2)龙骨富余量
根港口工程设计手册（）表2235硬塑性粘土10wt≤DWT＜30wt06m
3)波浪影响超深
23m119s查港口工程设计手册（）表2236船浪夹角ψ70°＜10s／05 115m
4)船舶装载倾富余深度
港口工程设计手册（）p294散货船满载航行015m宜
5)备淤富余深度
04m
综合通航水深 145+05+06+115+015169(m)
设计水深 169+04209(m)
深水港港外水深满足航道深度求必进行航道边坡计算
24防波堤轴线口门确定
241防波堤轴线布置
防波堤轴线选线满足求：
1）方便施工防波堤布置处折线余轴线直线：
2）防波堤轴线布置码头线布置相配合围面积足够面积水深供船舶港航行调头停泊留发展余
3）轴线强浪方斜交减弱波压力
4）充分利利质形条件减少防波堤投资
242口门布置
港区口门布置满足条件：
1） 口门位置选天然水深较深进港航道协调段
2） 进入口门航强浪方夹角控制30°~35°范围口门段流速控制25kn利进口船舶操作
3） 口门避免强浪港口水域部分直射
4） 海岸线正方海流波浪口门布置型式采正式
243口门宽度
口门宽度定义交通部海港总面设计规范规定效宽度应垂直航行轴线投影宽度效口门宽度B0应设计船长10~15倍口门效宽度底边线防波堤距离d0应根堤结构型式安全求确定
B0（10~15）B250~375（m）
d0143+60203（m）
口门处两防波堤垂直航道轴线距离B0+2 d0(250~375)+2×2032906~4156（m）
口门方波浪扩展438 m
图243 口门效宽度示意图
3．防波堤结构方案选
两种防波堤结构方案 表3
断面形式
项 目
方案：斜坡式
方案二：直立式
结构特点
断面梯形开采天然块石工混凝土块体抛筑成波浪作时波坡面部分吸收消散
断面外侧均直立（基直立）墙般抛石基床墙身构件防浪胸墙构成波浪作时墙前发生反射
优点
结构简单施工方便较高整体稳定性适基取材破坏易修复
侧兼做码头水深较时建筑材料量斜坡堤省水深越两者差值越
缺点
耗费材料量堤侧直接兼做码头
消波效果较差特堤前基肩水深界水深时堤身破碎波压力需加堤身宽度堤造价增重力式直立堤基应力较均匀沉降反应敏感软基时需基采取加固措施直立堤建成旦遭破坏难修复
适情况
般适水深较浅（10~12m）基较差石料源丰富情况
般适水深较基较情况计算资料表明控制抛石基床应力超600kNm2时般波浪作（H1<8m）堤前水深应限定20~28m
港口现状
方案选
水深深26m波高中等基作持力层石料十分丰富施工队伍擅长沉箱施工时施工场便沉箱预制等综合分析认宜采直立式
4．防波堤设计条件
41设计水位：
设计高水位：540m
设计低水位：050m
设计高低水位间需选择利水位：440m
极端高水位：675m
42设计波浪：
正浪重现期50年 42m34m61s
重现期10年3Om 608s
43质：
粘土物理力学指标标准值：γ193φ26°c20kpa ω205524＜0粘土处固体状态认土体受水浮力作γ193
44震：
该区震基烈度7度
45材料重度标准值：
钢筋混凝土沉箱： γ 25 015 0
沉箱浮游稳定计算时： γ 245 145
封顶混凝土： γ 23 13
混凝土胸墙： γ 240 14 0
沉箱填积砂石： γ 180 90φ 30°
沉箱填10—100kg块石： γ1801l0
基床块石： 1l0
47结构安全等级：二级
5．直立堤断面设计胸墙设计
51堤顶高程
港口工程设计手册（中）根求允许少量越浪考虑堤顶定设计高水位06~07倍设计波高值处．：
顶高程 540+ (06~07) x46
816~862(m)
取堤顶高程86m
部结构台底面高程应高出施工水位03~05m：
台底高程350+（03~05）
38~40(m)
取部结构台底面高程40m
52堤身宽度
堤身宽度稳定性计算确定
港口工程设计手册（中）堤宽堤高值08堤宽≥08×2802240m持力层粘土085倍计算堤宽085×280237m
53基床尺寸
港口工程设计手册（中）P513非岩石基基床厚度通常15~20m保持堤身稳定性明基床外肩宽分堤身宽度0406倍外坡般采12~13坡般采115~12
该港区防波堤基床明基床
肩宽04B04×237≈95m
外肩宽06B06×237≈143m
处外坡度时确定12
明基床护肩护坡般采抛石混凝土块体（方块四脚空心方块栏栅板等）
54胸墙设计
直立堤部结构海侧采削角斜面形式优点：首先作直立堤削角波浪力分解垂直分力水分力垂直分力增堤身稳定重量利堤身稳定次堤身正面削角斜面反射系数直立面堤身直立部分波浪力削角直立堤相应高度范围波浪力堤前波浪底流速相应减
港口工程设计手册（中）规定设计时：
1）削角斜面水面夹角α取25°~30°
2）般情况削角直立堤顶标高应低削角直立堤顶标高少定设计高水位07倍设计波高值处
3）削角斜面拐点定设计高水位附
设计胸墙尺寸图54示
图54 胸墙尺寸图（单位mm标高m计）
6．直立堤作标准值计算
61持久状况
611堤身部分重力标准值踵稳定力矩计算
计算结果见表611胸墙重力划分见图54
612波浪力标准值力矩计算
6121波峰作力标准值力矩
确定堤前波态海港水文规范(JTJ213 98)表811规定波态波压力标准值计算(JTJ213 98)中波态波峰作波浪力标准值P波浪浮托力标准值Pu削角斜面波浪垂直分力标准值Pv踵力矩MpMuMV计算结果列表612
6122波谷作力标准值力矩
波态波谷作波浪力标准值P'浮托力标准值前趾相应力矩Mp′Mu′标准值计算结果列表613
62短暂状况
621堤身重力标准值稳定力矩
沉箱填10~100kg块石假定填标高1Om时堤身部分重力标准值踵稳定力矩计算结果详见表621
622波态波峰作波浪力标准值力矩计算
结果详见表622
直立堤重力标准值力矩 表611
设计水位
力力矩
项目
540m
44m
050m
675m
重力
标准值（kNm）
踵力矩kNmm
重力
标准值（kNm）
踵力矩kNmm
重力
标准值（kNm）
踵力矩kNmm
重力
标准值（kNm）
踵力矩kNmm
胸墙1
24552
473854
24552
473854
24552
473854
17962
217984
胸墙2
5952
958272
5952
958272
5952
958272
4952
797272
胸墙3
3066
594804
4672
906368
5256
1019664
3066
594804
胸墙4
35308
266575
44408
33528
48048
362762
28028
211611
前壁
54886
142978
54886
142978
5551
1446036
54886
142978
壁
411642
144075
411642
144075
427
14945
411642
144075
两侧壁
3634
539649
3634
539649
427
634095
3634
539649
底板
45095
669661
45095
669661
45095
669661
45095
669661
隔墙
24895
369691
24895
369691
2562
380457
24895
369691
横隔墙
22216
329908
22216
329908
2562
380457
22216
329908
角
4302
63824
4302
63824
4857
72126
4302
63824
续表
项目
设计水位
力力矩
项 目
540m
44m
050m
675m
重力
标准值（kNm）
踵力矩kNmm
重力
标准值（kNm）
踵力矩kNmm
重力
标准值（kNm）
踵力矩kNmm
重力
标准值（kNm）
踵力矩kNmm
底角
2058
30513
2058
30513
2058
30511
2058
30513
趾
10618
193
10618
193
10618
19298
10618
193
箱填积砂石
254706
3782441
254706
3782441
254706
3782441
254706
3782441
箱填10~100kg块石
213128
3164972
213128
3164972
2547
3977076
213128
3164972
封顶混凝土
24513
364078
24513
364078
43375
644099
24513
364078
∑
8839612
13201397
9091212
13581666
992239
15000259
8600912
12729563
直立堤波峰作力标准值力矩 表612
设计水位
项 目
54m
44m
05m
675m
水深d(m)
294
284
245
3075
波高H（m）
42
42
42
42
波浪均周期
（s）
61
61
61
61
波态
深水波长（m）
7219
7219
7219
7219
0407
0393
0339
0426
波长L（m）
5925
5925
5925
5925
HLdL
HL1141
dL0496
HL1141
dL0479
HL1141
dL0414
HL1141
dL0519
续表
设计水位
项 目
54m
44m
05m
675m
超高（m）
1322
1363
1411
1236
波压力图形
（标高m计）
655
716
998
606
0
0
0
0
续表
设计水位
项 目
54m
44m
05m
675m
420
420
420
420
47582
47488
47074
47678
799378
774054
675512
828405
69678
67822
58065
72878
229937
223813
191400
240497
14285
13100
4678
16942
290849
267647
106897
341187
设计水位
项 目
54m
44m
05m
675m
水深d(m)
294
284
245
3075
波高H（m）
42
42
42
42
波浪均周期
（s）
61
61
61
61
波态
深水波长（m）
7219
7219
7219
7219
0407
0393
0339
0426
波长L（m）
5925
5925
5925
5925
HLdL
HL1141
dL0496
HL1141
dL0479
HL1141
dL0414
HL1141
dL0519
超高（m）
1322
1363
1411
1236
直立堤波谷作力标准值力矩 表613
续表
设计水位
项 目
54m
44m
05m
675m
波压力图形
（标高m计）
2878
2837
2789
2964
647
706
983
831
0
0
0
0
508．86
49309
44836
57117
748024
732200
549241
878174
8735
9531
13271
11219
132335
144394
201055
169968
直立堤重力标准值力矩 表621
设计水位
力力矩
项目
540m
050m
重力
标准值
（kNm）
踵力矩kNmm
重力
标准值
（kNm）
踵力矩
kNmm
前壁
54886
142978
5551
1446036
壁
411642
144075
427
14945
两侧壁
3634
539649
427
634095
底板
45095
669661
45095
669661
隔墙
24895
369691
2562
380457
横隔墙
22216
329908
2562
380457
角
4302
63824
4857
72126
底角
2058
30513
2058
30511
趾
10618
193
10618
19298
箱填积砂石
254706
3782441
254706
3782441
箱填10~100kg
块石10m
213128
3164972
2547
3977076
封顶混凝土
24513
364078
43375
644099
∑
7339212
1090789
807559
12185707
直立堤波峰作力标准值力矩 表622
设计水位
项 目
540m
050m
水深d(m)
294
245
波高H（m）
42
42
波浪均周期（s）
61
61
波态
深水波长（m）
7219
7219
0407
0339
波长L（m）
5925
5925
HLdL
HL1141
dL0496
HL1141
dL0414
超高（m）
1322
1411
波压力图形
（标高m计）
655
998
420
420
0
0
410
2622
47582
47074
799378
675512
8843
13473
229937
191400
7．直立堤稳定性验算
71结构断面堤底抗滑稳定性验算
结构断面堤底抗滑稳定性承载力极限状态设计表达式：
式中：——结构重性系数取10
——水波浪力分项系数：持久组合极端高水位时取12水位时均取13短暂组合取12
P——计算面水波浪力标准值(kN)
——重力分项系数取10
G——作计算面堤身重力标准值(kN)
——削角斜面竖波浪力标准值(kN)
——波浪浮托力分项系数：持久组合极端高水位时取12水位时取13短暂组合取12
——作计算面波浪浮托力标准值(kN)
f——计算面摩擦系数设计值取06
711持久组合
计算结果见表711
结构断面堤底抗滑稳定性验算 表711
计算状况
项 目
54m水位
+波压力
44m水位
+波压力
05m水位+波压力
675m水位+波压力
8839612
9091212
992239
8600912
475082
474088
470074
476078
14285
13100
4678
16942
69678
67822
58065
72878
461857
461734
461196
457214
484599
500432
552859
473748
计算结果表明抗滑稳定性均请足求
712短暂组合
计算结果见表712
结构断面堤底抗滑稳定验算 表712
计算状况
项 目
54m水位
+
波压力
05m水位
+
波压力
计算状况
项 目
54m水位
+
波压力
05m水位
+
波压力
4839612
492239
69678
58065
475082
470074
457099
546489
4678
14285
488781
556343
计算结果表明抗滑稳定性均满足求
72结构断面堤底抗倾稳定性验算
结构断面堤底抗倾稳定性承载力极限状态设计表达式：
式中：Mp——水波浪力标准值计算面踵前趾倾覆力矩(kN．mm)
——波浪浮托力标准值计算面踵前趾倾覆力矩(kN．mm)
——堤身重力标准值计算面踵（波峰作时）前趾（波谷作时）稳定力矩( kNmm)
——削角斜面竖波浪力产生稳定力矩标准值( kN．mm)
——结构系数取125
分项系数取值前
721持久组合
计算结果见表721
结构断面堤底抗倾稳定性验算 表721
计算状况
项 目
54m水位
+
波压力
44m水位
+
波压力
05m水位
+
波压力
675m水位
+
波压力
13201397
13581666
15000259
12729563
290849
267647
106897
341187
799378
774054
675512
828405
229937
223813
191400
240497
1033811
10297227
10126986
102826824
10793796
10773398
10732434
11242244
计算结果表明抗倾稳定性均满足求
722短暂组合
计算结果见表722
结构断面堤底抗倾稳定性验算 表722
计算状况
项 目
54m水位+波压力
05m水位+波压力
13201397
15000259
290849
106897
799378
675512
229937
191400
1033811
10126986
10793796
10732434
计算结果表明抗倾稳定性均满足求
73结构断面基床底面抗滑稳定性验算
结构断面基床底面抗滑稳定性承载力极限状态设计表达式：
式中：——基床部分水重力标准值(kN)
f ——抛石基床基土间摩擦系数设计值取05
——土压力分项系数取10
——动土压力设计值折减系数03作标准值（kN）
项意义前
731持久组合
计算结果见表731
结构断面基床底面抗滑稳定性验算 表731
计算状况
项 目
54m水位
+
波压力
44m水位
+
波压力
05m水位
+
波压力
675m水位
+
波压力
8839612
9091212
992239
8600912
14285
13100
4678
16942
2002
2002
2002
2002
69678
67822
58065
72878
3847
3847
3847
3847
475082
474088
470074
476078
539053
537023
492066
498048
631059
630697
653097
620382
计算结果表明基床底面抗滑稳定性满足求
732短暂组合
计算结果详见表732
结构断面基床底面抗滑稳定性验算 表732
计算状况
项 目
54m水位+波压力
05m水位+波压力
8839612
992239
14285
4678
2002
2002
69678
58065
3847
3847
475082
470074
511123
510035
122246
120070
计算结果表明基床底面抗滑稳定性均满足求
8．基承载力验算
81承载力极限状态设计
承载力极限状态设计表达式(JTJ250 98)第42条(JTJ298 98)第52条关规定表示：
式中： ——抛石基床垫层情况基极限承载力竖分力标准值(kNm)
——抗力分项系数取 25
——综合分项系数取 10
——作抛石基床底面竖合力设计值标准值(kNm)
——基土水重度粘聚力墙前基础底面边载标准
——条形基基础处极限衡状态承载力系数
具体计算见表4212表中符号意义：
——分稳定力矩标准值倾覆力矩标准值(kNmm)
——作基床顶面竖合力标准值( kNm)
——分基床顶面应力(kPa)
——分抛石基床底面应力(kPa)
B——堤底宽度(m)
——堤底面实际受压宽度(m)
——抛石基床底面合力标准值作点偏心距(m)
——墙底面合力标准值作点墙踵距离偏心距(m)
tg——作抛石基床底面合力倾斜率 tg ／
——作基础底面水台力标准值(kNm)
g′——抛石基床底面处效面积效宽度范围抛石体重力标准值( kN m)
——抛石基床底面处效受压宽度(m)
(II7298 98)第52条关规定：
时：
式中： ——抛石基床水重度标准值(kN／)
——抛石基床厚度(m)
时：
时：
(JTJ250 98)第42条关公式计算：
α应满足式求：
式中：λ——承载力子
——摩擦角标准值(°)
余符号前
82设计状况应设计组合
821持久组合
见表821
持久组合基承载力验算 表821
设计状况
项 目
54m水位
+
波压力
44m水位
+
波压力
05m水位
+
波压力
675m水位
+
波压力
524671
529270
520990
513747
306592
302543
241886
312454
101992
103136
105853
99196
2138
2198
2639
2029
设计状况
项 目
54m水位
+
波压力
44m水位
+
波压力
05m水位
+
波压力
675m水位
+
波压力
判断
ξξξξ
31803
31282
26761
32593
0
0
0
0
6414
6594
7911
6084
21788
21671
19974
21868
22
22
22
22
1417
1440
1591
1374
118668
120107
125057
115342
41518
41325
37897
41540
03499
03441
03030
03601
758
7714
8729
7339
9
9
9
9
22
22
22
22
0
0
0
0
477
486
550
462
1626
1655
1871
1575
1156
1175
1315
1123
765
787
957
727
390568
410147
580666
357523
156227
164059
232266
143009
计算结果表明满足设计求
822短暂组合
施工期荷载持久组合粘土φ角持久组合时相承载力满足
求计算
823偶然组合（设计低水位+震）：
1 1042kNm
1 1042十260 92
1 36512(kNm)
作质点i水震惯性力标准值计算：
重心位置计算见表823
重心位置计算 表823
项 目
部 位
部分重量
重心高度
部分重量底面力矩
胸墙1
24552
2783
473854
胸墙2
5952
3025
958272
胸墙3
3066
247
1019664
胸墙4
35308
2715
362762
前壁
54886
122
1446036
壁
411642
122
14945
两侧壁
3634
122
634095
底板
45095
069
669661
隔墙
24895
1243
380457
横隔墙
22216
1243
380457
角
4302
1243
72126
底角
2058
152
30511
趾
10618
102
19298
箱填积砂石
254706
743
3782441
箱填10~100kg块石
213128
1855
3977076
封顶混凝土
24513
275
644099
∑
10139612
15000259
重心高度：
1480(m)
加速度分布见图423
1+10×148326
l．46
式中：——作质点i水震惯性力标准值(kNm)
C——综合影响系数取025
——水震系数取01
图82 加速度分布图
——加速度分布系数
——重力标准值(kNm)
1 59706kNm
025×01×146x1 59706 5829(kNm)
5829 x 530 30894(kNmm)
30894kNmm
4 88597kN．mm
8l(m)
12002( kPa)
10649( kPa)
(m)
81+2x 2 2x012 1186(m)
7 47
58 29kNm
58291 365 12 00427
35 50
24 06
2642
23 00076kNm
9 200 30kNm
1 365 12kNm
满足求
9．基整体稳定性验算
91承载力极限状态
承载力极限状态表达式见(JTJ 25098)公式(5321)：
公式(5323)(53 25)计算：
式中： ——抗滑力矩标准值(kNm)
——滑动力矩设计值(kNm)
——抗力分项系数
——综合分项系数取10
——波浪力标准值引起滑动力矩(kNm)
92设计状况应设计组合
921持久组合
取13见图424
9211设计高水位+波浪力
15m圆弧圆心坐标：x 5my 2mR13m
包括波浪力时：
抗滑力矩1 35276x 13 17 58588(kN．mm)
滑动力矩 612 35×13796055( kNmm)
波谷作时：
21122kNm
底面79140kNmm
标高：325m
17 585 88kN mm
7 96055+ 21122(325 2)8 22458( kNmm)
8 224 58 kNmm< 13 5276（kNmm）
满足求
波峰作时：
415 18 kNm
底面Mp2 455 97 kNmm
图424 整体稳定计算
标高 1．08m
7 96055 +415 18(2 108)834252(kNmm)
满足求
9212设计低水位+波浪力
15m圆弧圆心座标：x 5my 2mR13m
包括波浪力时：
抗滑力矩 1 40924×1318 32012(kN．mm)
滑动力矩 68828×138947 64(kN．mm)
该水位波谷作控制条件：
12485kNm
底面 366 01kNmm
293m
标高 407m
8 947 64+ 12485 (407 2)920608( kNmm)
18 32012kNmm
满足求
922短暂组合
施工期荷载持久组合粘土φ角持久组合时相计算
923偶然组合（设计低水位+震）：
10
1904（12m圆弧x5my0R12m）
满足求
10．基沉降计算
计算持久状况设计低水位情况考虑波浪力正常极限状态设计表达式见(JTJ25098)公式(624)(622)：
式中： [S]——建筑物沉降量限值（cm）
——建筑物基终沉降量设计值(cm)
——验修正系数
——分第i层土受均重压力设计值均终压力设计值压缩稳定时孔隙设计值
——第i层土厚度(cm)
101 e~p值
102压缩层深度确定
基压缩层计算深度Zn宜符合(JTJ 25098)公式(623)求：
式中： ——Zn处基垂直附加应力设计值(kPa)
——Zn处基重压力设计值(kPa)
1021基床顶面应力标准值计算
设计低水位时：重力标准值：G1 10420kNm
重力标准值踵力矩4 885 97kNmm
1022附加应力计算
式中： p——基床顶面应力标准值(kPa)
——附加应力系数
计算标高 27m处中点附加应力 (27 7)81 25
矩形荷载作： 026
9896×026 25 73( kPa)
三角形荷载作： 0153
7472×0153 11 43( kPa)
2573+1143 3716(kPa)
1023基重压力设计值计算
标高 27m 27720(m)
9×20 180(kPa)
压缩层计算标高 27m
计算结果：
2468cm [S] 35cm 13
13×2468 32(cm)<[s]
满足求
11．堤前护底块石稳定重量厚度计算
42m 34m 68s 设计低水位：015m
111波态确定
d 7 015 685(m)<18H1
确定远破波
112护底块石稳定重量计算
查防波堤设计施工规范表4221取100—200kg块石
113护底厚度计算
护底厚度(JTJ 29898)公式(42181)计算：
式中：2 c1
12．沉箱吃水干舷高度浮游稳定计算
121浮游稳定
浮游稳定沉箱重心计算见表121
浮游稳定时沉箱重心计算（延米） 表121
计算项目
计算位置
体积
重心
重心
前壁
3659
06
126
2195
46103
壁
2744
1895
126
51999
34574
两侧壁
2423
96
126
23261
3053
底板
3007
96
074
28867
2225
隔墙
1660
96
13225
15936
219535
横隔墙
1481
96
13225
14218
19586
角
286
96
13225
2746
3782
底角
137
96
171
1315
234
趾1
490
216
074
10584
3626
趾2
218
2143
192
4671
419
∑
16105
155792
159769
1211浮游稳定沉箱重心计算
1212衡水体计算
重度：γ245kN
趾体积：V12 ×(045+085)× 1×145 9425（）
沉箱前趾惯性矩：1 ×045(81 05)× 145+1 ×042×145(8123)
7115()
假设吃水5m
V 5(71 ×145)+ 9425 524175()
浮心位置： [(524175 9425)×712+ 7115]524 175
3622(m)
重心位置：
967(m)
衡力矩：
(kNm)
[(31×45 2×)ΔT(31 +45)×]×3×10 25[ 3622
+ (71 03 – 312)]
(13 87ΔT 0304)×50061
衡水体：ΔT 04m
时沉箱重：G14789×145×245+ (13 87 ×04 0304)×3×1025
541505(kN)
排水体积：
吃水：
1213浮游稳定计算
封仓板重：50kN底面力矩420kNm
仓加水：065m时前仓水065 +04 105(m)
时沉箱重：G14789×145×245+ [(13 87×065 0304)
+ (1387×105 0304)]× 3×10 25+ 50
6 010 15(kN)
底面矩：48871 ×145 × 245+ (1387 ×065 0304)×3
×10 25(045十0652)+(13 87×105 0304)
×3×1025(045+1052) +420
18 41655(kNm)
重心高：
13064(m)
排水体积： 586036（）
吃水：
浮心高：
2757(m)
3064 2757 0307(m)
I 112×145× 43248()
∑i6×112×45×6703()
m－a0623 0307 032(m)> 02m
式中： a——重心距浮心距离(m)
——沉箱水面处断面轴惯性矩()
——箱格压舱水水面面积轴惯性矩()
——定倾半径(m)
m——定倾中心高度(m)
122沉箱吃水计算
γ 25kNm
时沉箱重：
G 14789×145×25+[(1387× 065 0304)+(1387×105 0304)]
×3×1025+ 506 11737( kN)
排水量： 59682（）
吃水：
123干舷高度计算
F H T845727(m)
B71m
θ8°
s1m
h0
式中： F——沉箱干舷高度(m)
H——沉箱高度(m)
T——沉箱吃水(rn)
B——沉箱宽度(m)
θ——沉箱倾斜角度
h——波高(m)
s——干舷富余高度般取05 lOm
满足干舷高度求
结
深水港区建港水底深度够充分满足港池航道转头水域锚等水域深度求航道转头水域锚等水域确定相受形影响较引起防波堤选线约束条件相较少减少工程投资适应深水位特点直立式防波堤深水港防波堤建设首选断面形式沉箱式防波堤部分——堤身预制件直接浮运指定位置施工方便缩短工期节约工程成设计采沉箱式防波堤种结构型式防波堤荷载较单重荷载波浪荷载水压力计算较简单导致防波堤设计计算集中稳定性计算包括直立堤稳定性验算基承载力验算干舷高度浮游稳定计算基沉降计算堤前护底块石稳定重量厚度计算基整体稳定性验算验算结果满足条件时需断调整防波堤结构尺寸直满足求止计算量较
然设计防波堤力稳定性验算满足规范求水深30米深水港说样庞然物防波堤耗资相巨防波堤结构满足受力条件前提明显减少工程投资新型防波堤结构需进步研究
致 谢
学努力设计终完成感谢予知识教诲位老师毕业设计利完成位学热心帮助老师力支持里老师学表示衷感谢
然初次做样全面设计没实际工作验点点理知识施工较模糊肤浅理解完成份设计中疏漏错误处难免敬请位老师学吝赐教指正
次感谢予私帮助老师学谨份设计作献礼
参考文献
[1] 交通部第航务工程勘察设计院海港工程设计手册（册）北京民交通出版社2001
[2] 交通部第航务工程勘察设计院海港工程设计手册（中册）北京民交通出版社2001
[3] 交通部第航务工程勘察设计院海港水文规范（JTJ21398）中华民国交通部1999
[4] 中交水运规划设计院交通部第航务工程勘察设计院 海港总面设计规范（JTJ21199）民交通出版社1999
[5] 交通部第航务工程勘察设计院防波堤设计施工规范（JTJ29898） 中华民国交通部1999
[6] 中交水运规划设计院水运工程抗震设计规范（JTJ21598） 中华民国交通部1999
[7] 交通部第航务工程勘察设计院港口工程荷载规范（JTJ21598） 中华民国交通部1999
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毕业（文）务书
专业 水利水电港航 班
题 目 连云港新港区直立式防波堤设计
务起止日期： 年 月 日～ 年 月 日
学 生 姓 名 学号
指 导 教 师
摘
综合科阶段学专业课程学知识熟练综合运活学活防波堤设计综合数专业课程次毕业设计文选择连云港新港区进行防波堤设计
防波堤设计严格国家行业规范鉴现港区防波堤建设验结合连云港新港区实际情况进行设计设计初搜集量相关资料设计程中运相关计算软件设计港区进行总面设计防波堤形式进行选波浪力进行计算防波堤稳定性进行验算出图
计算连云港新港区选择沉箱防波堤种结构型式结构稳定性行计算验算结果满足求
关键词：毕业设计防波堤稳定性
Abstract
In order to good comprehensive undergraduate stage studied the professional course study the knowledge skilled comprehensive use of learning and live the design of the breakwater comprehensive most professional course can so this design graduate thesis chose to lianyungang port for breakwater design new
The breakwater design in strict accordance with the national industry standard for reference and the experiences of the construction of existing port breakwater combining with the actual situation of lianyungang port new design At the beginning of the design gathered a lot of relevant information in the design process using the related calculation software The design of the port total plane design of breakwater form of wave force than the election calculation of breakwater the stability of the last out check map
By comparison and calculation the new port area in lianyungang chose this structure types of caisson type breakwater and its structure and stability calculation and checking the line the results meet the requirements
Key words： The graduation designbreakwaterstability
目 录
前言…………………………………………………………………………………………1
1设计资料…………………………………………………………………………………2
11理位置…………………………………………………………………………2
12然条件…………………………………………………………………………2
121气象………………………………………………………………………2
1211气温………………………………………………………………2
1212降水………………………………………………………………5
1213风况………………………………………………………………5
1214雾…………………………………………………………………6
1215相湿度…………………………………………………………8
1216灾害性天气………………………………………………………8
122水文………………………………………………………………………8
1221潮汐………………………………………………………………8
1222波浪………………………………………………………………10
1223海流………………………………………………………………11
1224余流………………………………………………………………12
123海岸貌淤积趋势……………………………………………………13
124质………………………………………………………………………14
125震………………………………………………………………………15
126设计船型尺度……………………………………………………………15
2总面设计………………………………………………………………………………16
21码头尺度确定…………………………………………………………………16
22港口水域部分尺度确定……………………………………………………16
221船舶进港制动距离……………………………………………………17
222船舶回转水域……………………………………………………………17
223泊位前船舶离岸操作水域…………………………………………17
224港池宽度角度…………………………………………………17
225连接水域…………………………………………………………………17
23进港航道尺度确定……………………………………………………………17
231航道选线…………………………………………………………………17
232航道宽度…………………………………………………………………17
233航道水深…………………………………………………………………18
24防波堤轴线口门确定………………………………………………………19
241防波堤轴线布置………………………………………………………19
242口门布置…………………………………………………………………19
243口门宽度………………………………………………………………19
3防波堤结构方案选……………………………………………………………………21
4防波堤设计条件…………………………………………………………………………22
41设计水位…………………………………………………………………………22
42设计波浪…………………………………………………………………………22
43质………………………………………………………………………………22
44震………………………………………………………………………………22
45材料重度标准值…………………………………………………………………22
47结构安全等级……………………………………………………………………22
5直立堤断面设计胸墙设计……………………………………………………………23
51堤顶高程…………………………………………………………………………23
52堤身宽度…………………………………………………………………………23
53基床尺寸…………………………………………………………………………23
54胸墙设计…………………………………………………………………………23
6直立堤作标准值计算…………………………………………………………………25
61持久状况…………………………………………………………………………25
611堤身部分重力标准值踵稳定力矩计算…………………25
612波浪力标准值力矩计算………………………………………………25
62短暂状况…………………………………………………………………………25
621堤身重力标准值稳定力矩…………………………………………25
622波态波峰作波浪力标准值力矩计算………………………25
7直立堤稳定性验算………………………………………………………………………35
71结构断面堤底抗滑稳定性验算……………………………………………35
711持久组合…………………………………………………………………35
712短暂组合…………………………………………………………………36
72结构断面堤底抗倾稳定性验算……………………………………………37
721持久组合…………………………………………………………………37
722短暂组合…………………………………………………………………38
73结构断面基床底面抗滑稳定性验算………………………………………38
731持久组合…………………………………………………………………38
732短暂组合…………………………………………………………………39
8基承载力验算…………………………………………………………………………41
81承载力极限状态设计…………………………………………………………41
82设计状况应设计组合………………………………………………43
821持久组合…………………………………………………………………43
822短暂组合…………………………………………………………………45
823偶然组合…………………………………………………………………45
9基整体稳定性验算……………………………………………………………………49
91承载力极限状态………………………………………………………………49
92设计状况应设计组合………………………………………………49
921持久组合………………………………………………………………………49
922短暂组合…………………………………………………………………51
923偶然组合…………………………………………………………………51
10基沉降计算……………………………………………………………………………52
101e~p值……………………………………………………………………………52
102压缩层深度确定………………………………………………………………52
1021基床顶面应力标准值计算……………………………………………………52
1022附加应力计算……………………………………………………………52
1023基重压力设计值计算………………………………………………53
11堤前护底块石稳定重量厚度计算…………………………………………………54
111波态确定………………………………………………………………………54
112护底块石稳定重量计算………………………………………………………54
113护底厚度计算……………………………………………………………………54
12沉箱吃水干舷高度浮游稳定计算…………………………………………………55
121浮游稳定…………………………………………………………………………55
1211浮游稳定沉箱重心计算…………………………………………………55
1212衡水体计算……………………………………………………………55
1213浮游稳定计算……………………………………………………………56
122沉箱吃水计算……………………………………………………………………57
123干舷高度计算……………………………………………………………………58
结…………………………………………………………………………………………59
致谢…………………………………………………………………………………………60
参考文献……………………………………………………………………………………61
前 言
毕业设计连云港新港区防波堤进行选型设计综合科阶段学科目学专业知识系统联系起设计严格港口防波堤设计规范进行设计现行国家行业标准相致全设计包括：设计资料总面设计防波堤结构方案选防波堤设计条件直立堤断面设计胸墙设计直立堤作标准值计算直立堤稳定性验算基承载力验算沉箱吃水干舷高度浮游稳定计算基沉降计算堤前护底块石稳定重量厚度计算基整体稳定性验算12章四附录
编 者
1设计资料
11理位置
连云港港处国海中部江苏省东北部黄海海州湾西南岸南云台山
北麓北倚东西连岛理坐标34°44′32″N119°27′28″E国家首批海开放城市连云港市托东距韩国釜山港522 n mile日长崎港587 n mile西徐州223 km乌鲁木齐3626km南距海港383 n mile香港1106 n mile北连港342n mile青岛港107 n mile
连云港市国海南北水运通道条公路干线东西铁路骨架结点城市全国性水铁联运洲际海陆中转重枢纽连云港港陇海兰新铁路干线东起点新亚欧陆桥东方桥头堡作全国性公路枢纽（江）三（亚）连（云港）霍（尔果斯）国道干线204310327国道102235236245323324326等条省道汇合处全国公路网相通港口规划新（浦）墟（沟）运河通榆运河相联长江干流水运通道京杭运河（济宁杭州段）水运通道淮河等相通港口距连云港市白塔阜民航机场约60km通国中城市连云港港外交通形势图参见图1－1
目前连云港港世界150国家区千港口贸易已开辟10条国际集装箱远洋洋航线国班轮航线
连云港港理位置图见附图
12然条件
121气象
连云港市位江苏省北部属东亚季风气候冬季受西泊利亚冷空气控制干旱少雨气温偏低盛行偏北风夏季受西太洋副热带高压东南季风控制温湿度偏高盛行东南风规划采连云港新浦气象站（理坐标34°46´N119°10´E距港区约20公里）西山海洋站（理坐标34°47´N119°26´E海拔高度269m距港区约6公里）年观测资料统计分析气象水文观测点位置见图1－2
1211气温
区属东亚温带季风气候月均气温8月份高均气温272℃月
均气温1月份低均气温09℃
年均气温 142℃
极端高气温 385℃
极端低气温 119℃
日高气温≥35℃日数均年出现3d
1212降水
区降水显著季节变化年6～9月降水量占全年总降水量63％中6月份降水量冬三月（1~3月）降水量仅占全年总降水量6
年均降水量 8826mm
年降水量 13807 mm
年少降水量 5207 mm
日降水量 4507 mm（1985年9月1日罕见特暴雨）
日降水量≥25mm天数年均88 d
1213风况
连云港海洋站年风况资料统计结果表明：该区常风E季节分布春夏季E~ESE秋季NNNE冬季NENNE1992年6级风天数减少统计结果详见表11风玫瑰图见图1－3
风速特征值统计表
表1－1
点
项目
连云港海洋站
（1995年）
连云港海洋站（19921994年）
连云港海洋站（19611973年）
年均风速(ms)
53
496
常风
E
ESE
E
频率
163
1518
121
次常风
ESE
E
ESE
频率
106
1139
119
强风
NNW
N
N
实测风速(ms)
267
23
次强风
N
NNE
NNE
实测风速(ms)
176
22
风速≥6级风天数(d)
21
22
37
1214雾
年均雾日数（见度≤1km）20d36d少11d全年3～4月雾日数雾出现晨雾居般午10时消散全天雾时少
1215相湿度
年均相湿度70％
1216灾害性天气
1)台风
连云港区受台风影响太严重基台风边缘影响年统计资料表明影响江苏台风均年15次1997年9711号山东登陆时连云港区影响较台风境时新浦实测风速32ms风ESE连云港海洋站风速瞬时35ms风详港区形特征产生狭效应局部风速较2000年12号台风连云港外围影响台风程降雨量达890mm20年值
2)寒潮
连云港区寒潮影响年3~5次寒潮带风降温50年代低气温 181℃记载年低气温基11℃左右
3)雷暴
连云港区处理位置常受江淮气旋黄河气旋双重影响常雷暴出现伴雷雨风港区作业产生影响
122水文
1221潮汐
连云港区受南黄海驻波系统控制潮点位海区东南部外海约34°N122°E附处连云港北部海州湾湾顶潮波波腹连云港区距海州湾顶较潮差较潮流流速相应偏
1)验潮情况
连云港潮位观测1951年开始海峡中部报潮设站1986年6月撤站年庙岭站开始验潮期间两站进行半年观测结果表明两站潮时相差十分钟潮位值相差连云港西堤工程修建港区潮汐状况发生变化1993年西堤全部合拢庙岭站完全处工海湾水域受海湾潮波反射影响时年均潮差达值进步分析研究湾潮位变化情况1994年8月湾口湾顶程4站进行月步潮位观测
2)潮汐性质
根年连云港报潮潮位资料统计出海域属正规半日潮日潮等现象显著
3)基面关系
根1975年连云港审定理低潮面连云港零点关系基面相互关系：
均海面
56黄海基面
294m 287m
连云港理低潮面
（连云港验潮零点）
4)潮位特征值
根述实测潮位站步资料分析涨潮潮波进入体港区东口门受形工程建筑物阻挡潮波逐渐变形程潮差断增增幅较站潮位特征值（连云港理低潮面起算）见表12两翼新港区处前期研究阶段潮位特征值参考表
站潮位特征值
表12 单位：m
点
项目
报潮
庙岭
渔轮厂站
连云港站
庙岭煤
码头站
墟沟
船厂站
高高潮位
650
610
589
588
594
589
低低潮位
–045
–036
065
056
062
059
均高潮位
461
478
508
500
509
506
均低潮位
128
123
151
139
147
143
均潮差
339
354
357
361
362
363
潮差
648
561
508
510
514
519
潮差
182
181
182
186
均海面
294
297
325
315
325
321
统计年限
1951~1972
1987~1994
199481~1994831
5)设计水位
根述资料统计分析初步出次规划港区工程设计水位表13：
港区工程设计水位表
表13 单位：m
点
项目
庙岭墟沟
港区
北港区
东港区
设计高水位
536
540
535
设计低水位
045
050
048
极端高水位
670
675
660
极端低水位
–073
–073
–070
6)潮水位
根验潮资料统计：潮2时保证率90％水位384m
1222波浪
1)波况
连云港规划北港区拟西堤南扩展规划东港区背云台山东邻黄海东北方东西连岛天然屏障西堤建成连云港港区成半封闭海湾港区水域波浪较仅东部港区受外海波浪影响较
根连云港西山海洋站(理位置34°47´N119°26´E)年实测波浪资料东港区南侧羊山岛测波站(理位置34°42´N119°29´E)短期实测波浪数海区波况统计分析详见表14：
站波浪特征值统计表
表14
测站
项目
连云港西山海洋站
(1981~1997)
羊山岛海洋站
(19974~19982 )
常浪
NE
NE
频率（）
21
232
次常浪
NNE
E
频率（）
142
1266
强浪
NNE
ENE
实测波高H110(m)
43(应波周期T66s)
23
次强浪
NE
NNE
实测波高H110(m)
42(应波周期T61s)
18
全年均波高(m)
11
07
风浪涌浪
31
波高H110≤05m出现频率
65
7035
波高H110≤09m出现频率
841
8969
波高H110≥10m 出现频率
159
103
述统计分析表明两站常强浪基致均NNE~ NE实测波型风浪风浪涌浪组成混合
浪冬春季WNNE夏秋季E~ESE居海区测波高Hmax46m浪（波NNE）寒潮风造成风涌混合浪波玫瑰图见图1－4
2)设计波素
根连云港西山海洋站长期实测波高资料羊山岛短期数气象站设计风速资料推算出外海设计波素浅水折射绕射缓坡形引起底摩擦衰减传规划港区前初步推算出规划港区处设计波素（五十年遇设计高水位时）表15：
港区设计波素表
表15
项目
位置
浪
H1％
(m)
H110
(m)
T
(s)
庙岭港区
NE~E
24
21
49
墟沟港区
NE~E
19
17
47
北港区东段
ESE~ SE
31
27
65
东港区西段
（现军港西侧）
NE~ ENE
44
38
79
E~ ESE
42
36
77
东港区中段
（旗台咀附）
NE~ ENE
50
43
84
E~ SE
45
39
81
东港区东段
（旗台咀东）
NE~ ENE
56
49
84
E~ SE
52
45
81
1223海流
海区潮流特征属正规半日潮流海域海流潮流余流般较受东西连岛周边海岸轮廓线水形影响外海区潮流旋转流岸复流西堤建成海峡变成工海湾湾外海域受外海潮流控制—6米等深线外旋转流湾水域涨落潮流均单东口门进出涨潮西流落潮东流湾落潮历时涨潮历时实测涨潮流速落潮流速涨落潮流速均出现中潮位附反映海峡海湾转变潮流特性前进波驻波型转变西堤建成1994年8月实测海流资料统计分析：湾口湾分布（B1~B3）湾口流速湾流速湾口横断面（A1~A3）分布航道附流流速实测流速统计详见表16
1224余流
海区余流流速较般3~20 cms间港区余流方偏西外海区偏北偏东北表层余流流时受风影响较
站实测流速表
表16 单位：流速：cms流：度
观测时间
位置
测点
涨潮
落潮
流速
流
流速
流
199482112时
~199482214时
东口门湾口
横断面（潮）
A1
80
285
78
115
A2
88
295
88
128
A3
54
302
28
178
199482715时~199482817时
东口门湾口
横断面
（潮）
A1
79
295
38
112
A2
70
290
62
131
A3
52
300
42
140
19948711时~19948813时
东口门西堤断面
B1
78
297
63
119
B2
66
335
64
140
B3
46
320
22
150
19948410时~
19948512时
西堤
外两侧
C1
35
302
30
170
C2
44
282
51
278*
19949411时~19949513时
东口门外侧
D
74
208
53
51
19977
港区东南高公岛附
1#
63
205
70
19
2#
59
181
68
14
外海区
9#
62
201
52
5
10#
65
218
63
4
注：表中1#2#9#10#田湾核电站附水域实测流速值1#站复流9#10#旋转流涨潮流偏西南落潮流流东北落潮历时涨潮历时
123海岸貌淤积趋势
连云港港位苏北海海州湾南侧濒东海质构造属胶东隆起苏北拗陷渡带受北西断裂控制岸线走方致历史时期海面变动河流影响作东西连岛云台山间形成长约
115公里均宽度25公里狭长海峡两岸发育海积洪积相浅滩海峡两侧山体岸波浪作海蚀貌发育岬湾相间然岸线曲折
连云港二十世纪三十年代建港东西防波堤修建导致局部水形调整外十年中峡道底形基保持稳定淤相衡1993年西堤建成原东西贯通海峡变成半封闭形工海湾导致水动力条件沉积环境发生较变化北部岸滩发生量淤积2米等深目前已越海湾中部泊位航道8～10米水深然维护淤积强烈东口门防波堤外宽广淤泥质浅滩5米等深线远离岸约4公里连云港港十万吨级进港深水航道开挖浅滩东口起112º～292º转63º～243º方直10米等深线止全长15公里目前东部海区呈现微态势加工疏浚航槽水深维护
连云港区岸宏观属废黄河水三角洲北缘部分历史受黄河夺淮入海期泥沙扩散淤积影响岸底部普遍沉积厚度等粉砂－粘土质淤泥沉积层厚达30～40米岸滩呈现淤泥质海岸特点
1885年黄海改道山东入海黄河区输沙终止废黄河三角洲岸滩世纪侵蚀调整刷趋弱加岸滩保护工程实施减少岸泥沙供应北泥沙供应趋缓河流泥沙源影响微弱均含沙量二十世纪70年代024kgm3减年020kgm3左右历史海图分析表明东部海区呈现微刷态势整体淤积环境处淤衡状况
连云港区泥沙运动悬沙运动波浪作浅滩淤泥质沉积物受刷悬扬潮流带动进行岸输移外海扩散呈现波浪掀沙潮流输沙泥沙运动机制含沙量季节性变化特点明显冬季水体含沙量较高年均含沙量4～5倍夏半年含沙量低常保持010kgm3岸水体含沙量般均021～024 kgm3左右含沙量西东逐渐减连云港区泥沙颗粒较细浅滩沉积物中值粒径d500002～0004mm
1997年连云港西堤工程建成围堵连云港海峡西口原东西贯通海峡变成深长115公里均宽度25公里狭长矩形工海湾港区受掩护阻拦西部泥沙西堤工程完成改善港区回淤状态十分利工程建成前研究表明通单东口门年净进入港区水域泥沙量60万方远低西堤建成前区域回淤强度分庙岭港区08～09ma老港区08ma墟沟港区04ma港区已基处微淤状态航道回淤集中弯道段东侧淤积强度04ma回门段航道回淤强度较01ma左右
124质
区基底层前震旦纪变质岩岩性白云片麻岩埋藏普遍较深岩层部堆积第四纪堆积物含中更新统陆相沉积物更新海相陆相海陆交互相沉积层表层全新世海相淤泥层厚度4～30米岸浅薄海峡中部东部较深西部较浅根质钻孔资料港区海域发育10工程质层层岩性特征分布区域：
淤泥（）
灰黑色饱流塑状机质含量高孔隙具触变性均含砂量8墟沟庙岭港区夹厚数毫米粉细砂薄层淤泥横变化规律：海峡西北部淤泥沉积厚度海峡东南部高公岛海域刷强烈墟沟连岛港区等淤泥分布粉土粉砂海积沙滩分布区基淤泥分布
粉质粘土（）
灰黄色粉质粘土潮湿塑层厚24米底板标高般8～12米老港区磨刀塘高公岛海域带该层缺失
粘土（）
黄棕色粘土次粉质粘土塑～硬塑厚度般2～5米底板标高般9～135米老港区带该层缺失
粉细砂（）
黄色—褐黄色粉细砂粉土次饱水稍密—中密岸边段相变黄色粉质粘土海峡西北部砂质厚12米中部东部砂层厚度增加厚达9米海峡东口高公岛海域砂层分布连续岸国段砂层薄底板标高般9～157米老港区附该层缺失
粘土（）
粘土粉质粘土次棕黄色夹白色黄色塑—硬塑岸边段外海峡南北西东厚度逐渐增加般厚度2～4厘米厚达70米底板标高般12～19米该层老港区磨刀塘高公岛海域带缺失庙岭港海峡中部局部段该层相变淤泥质土
粉细砂（）
黄色粉细砂次粉土饱水中密岸边段厚度海峡中心厚度增加厚度般09～39米该层起伏较底板标高般16～20米老港区高公岛海域该层缺失
粘土（）
黄－棕黄色夹少量灰白色青灰色稍湿硬塑状该层分布稳定般厚5～10米底板标高般18～28米局部段分布透镜状淤泥质粘土灰色软塑状厚度般2～5米
粘土中细砂互层（）
棕黄色褐黄色稍湿硬塑局部塑中细砂饱水中密砂层海峡西北部较厚达5～10米东逐渐变薄底板标高20～26米
粘土（）
灰黄棕黄色稍湿硬塑岸段相变含砾石碎石砂土海峡西部厚度中部东部厚度达10米底板标高般26～40米老港区磨刀塘高公岛海域分布淤质粘土淤质粉质粘土灰色深灰色塑～软塑成条带状分布厚度般8米底标标高般30米深
粘土
棕黄色少量灰绿色稍湿硬塑岸段含砾石粘土碎石土等厚度般8米
区工程质层ⅠⅤⅨ层属Ⅲ类基土外余质层属Ⅰ类基土均作工程基础持力层区港区工程质劣层全新统淤泥质土层物理力学性极差基需做专门处理海峡区更新统软塑状粘性土含水量高良卧软层宜作工程基础持力层层般情况均作建筑物持力层
125震
连云港港口区域活动性断裂历史未发生强烈破坏性震区域稳定性较根中国震烈度区划图（2001）区震烈度7度震动峰值加速度01g建筑物标准设防
连云港港南北两翼港口开发目前正处前期研究证阶段基础资料相缺乏着研究逐步深入逐步完善潮位波浪等工程水文气象特征值暂参考述连云港体港区资料
126设计船型尺度
100000DWT散货船
250×430×203×145
2．总面设计
21码头尺度确定
根港口规划布置（民交通出版社）P61规定
连续泊位长度Lb：
端部泊位 LbL+15d
中间泊位 LbL+d
折角处泊位长度Lb：
LbξL+d2
式中：ξ——船长系数
图21 折角布置泊位长度
查港口规划布置（民交通出版社）表413表414d30mξ125码头长L0ξL+L+2d125×250+250+2×30700m
码头宽根装卸工艺装卸装置确定100m
22港口水域部分尺度确定
221船舶进港制动距离
港口工程设计手册（）国家区船型制动距离统计资料船舶制动距离30L~40L（＜50 000t）50L（＞50 000t）选船舶进港制动距离50L12500m
222船舶回转水域
直径D20L（100 000t）5000m
223泊位前船舶离岸操作水域
根港口工程设计手册（）调头：B15L3750m
224港池宽度角度
1)港池宽度
港口工程设计手册（）港池长度较长时港池宽度船舶调头泊需尺度确定较合理
港池宽度15L3750m
2)港池角度θ90°
225连接水域
突堤码头港池前航道连接水域船舶转半径求确定尺度港口工程设计手册（）通船舶回旋实验实船测定等资料分析船舶港行转半径R选30L
23进港航道尺度确定
231航道选线
港区航道选线满足求：
1) 港区深水港需工开挖航道仅浮标示出行线路
2）航道轴线直
3）口门外航道直线布置
4）防波堤口门航道转头水域连接时直线布置满足制动距离求：型散货船5L~6L确定5L
5）锚布置航道分开通常港外锚掩护条件离开航道中心线1n mile选2n mile港锚2L选25L
232航道宽度
设置双航道宽度计算公式：W2A+b+2C
1)航迹带宽度
计算公式：An(Lsinγ+B)
式中 A —— 航迹带宽度（m）
n ——船舶漂泊倍数
γ ——风流压偏角（°）
B ——设计船宽（m）
港口工程设计手册（） 表223305ms＜v≤075msn159γ14°
2)船舶间富余宽度b确定
b≥B430m取b500m
3)船舶航道底边间富余宽度C确定
港口工程设计手册（）表2234散货船航速＞6kn时CB43（m）
综合进港航道宽度：W2A+b+2C2×1645+500+2×4304650（m）
233航道水深
通航水深
设计水深
式中 ——设计船型满载吃水（m）
——船舶航行沉量（m）
——龙骨富余量（m）
——波浪影响超深（m）
——船舶装载倾富余深度（m）
——备淤富余深度（m）
1)船舶航行沉量
根港口工程设计手册（）图22312船舶航行时船体沉曲线6kn船舶航速t船型设计05m
2)龙骨富余量
根港口工程设计手册（）表2235硬塑性粘土10wt≤DWT＜30wt06m
3)波浪影响超深
23m119s查港口工程设计手册（）表2236船浪夹角ψ70°＜10s／05 115m
4)船舶装载倾富余深度
港口工程设计手册（）p294散货船满载航行015m宜
5)备淤富余深度
04m
综合通航水深 145+05+06+115+015169(m)
设计水深 169+04209(m)
深水港港外水深满足航道深度求必进行航道边坡计算
24防波堤轴线口门确定
241防波堤轴线布置
防波堤轴线选线满足求：
1）方便施工防波堤布置处折线余轴线直线：
2）防波堤轴线布置码头线布置相配合围面积足够面积水深供船舶港航行调头停泊留发展余
3）轴线强浪方斜交减弱波压力
4）充分利利质形条件减少防波堤投资
242口门布置
港区口门布置满足条件：
1） 口门位置选天然水深较深进港航道协调段
2） 进入口门航强浪方夹角控制30°~35°范围口门段流速控制25kn利进口船舶操作
3） 口门避免强浪港口水域部分直射
4） 海岸线正方海流波浪口门布置型式采正式
243口门宽度
口门宽度定义交通部海港总面设计规范规定效宽度应垂直航行轴线投影宽度效口门宽度B0应设计船长10~15倍口门效宽度底边线防波堤距离d0应根堤结构型式安全求确定
B0（10~15）B250~375（m）
d0143+60203（m）
口门处两防波堤垂直航道轴线距离B0+2 d0(250~375)+2×2032906~4156（m）
口门方波浪扩展438 m
图243 口门效宽度示意图
3．防波堤结构方案选
两种防波堤结构方案 表3
断面形式
项 目
方案：斜坡式
方案二：直立式
结构特点
断面梯形开采天然块石工混凝土块体抛筑成波浪作时波坡面部分吸收消散
断面外侧均直立（基直立）墙般抛石基床墙身构件防浪胸墙构成波浪作时墙前发生反射
优点
结构简单施工方便较高整体稳定性适基取材破坏易修复
侧兼做码头水深较时建筑材料量斜坡堤省水深越两者差值越
缺点
耗费材料量堤侧直接兼做码头
消波效果较差特堤前基肩水深界水深时堤身破碎波压力需加堤身宽度堤造价增重力式直立堤基应力较均匀沉降反应敏感软基时需基采取加固措施直立堤建成旦遭破坏难修复
适情况
般适水深较浅（10~12m）基较差石料源丰富情况
般适水深较基较情况计算资料表明控制抛石基床应力超600kNm2时般波浪作（H1<8m）堤前水深应限定20~28m
港口现状
方案选
水深深26m波高中等基作持力层石料十分丰富施工队伍擅长沉箱施工时施工场便沉箱预制等综合分析认宜采直立式
4．防波堤设计条件
41设计水位：
设计高水位：540m
设计低水位：050m
设计高低水位间需选择利水位：440m
极端高水位：675m
42设计波浪：
正浪重现期50年 42m34m61s
重现期10年3Om 608s
43质：
粘土物理力学指标标准值：γ193φ26°c20kpa ω205524＜0粘土处固体状态认土体受水浮力作γ193
44震：
该区震基烈度7度
45材料重度标准值：
钢筋混凝土沉箱： γ 25 015 0
沉箱浮游稳定计算时： γ 245 145
封顶混凝土： γ 23 13
混凝土胸墙： γ 240 14 0
沉箱填积砂石： γ 180 90φ 30°
沉箱填10—100kg块石： γ1801l0
基床块石： 1l0
47结构安全等级：二级
5．直立堤断面设计胸墙设计
51堤顶高程
港口工程设计手册（中）根求允许少量越浪考虑堤顶定设计高水位06~07倍设计波高值处．：
顶高程 540+ (06~07) x46
816~862(m)
取堤顶高程86m
部结构台底面高程应高出施工水位03~05m：
台底高程350+（03~05）
38~40(m)
取部结构台底面高程40m
52堤身宽度
堤身宽度稳定性计算确定
港口工程设计手册（中）堤宽堤高值08堤宽≥08×2802240m持力层粘土085倍计算堤宽085×280237m
53基床尺寸
港口工程设计手册（中）P513非岩石基基床厚度通常15~20m保持堤身稳定性明基床外肩宽分堤身宽度0406倍外坡般采12~13坡般采115~12
该港区防波堤基床明基床
肩宽04B04×237≈95m
外肩宽06B06×237≈143m
处外坡度时确定12
明基床护肩护坡般采抛石混凝土块体（方块四脚空心方块栏栅板等）
54胸墙设计
直立堤部结构海侧采削角斜面形式优点：首先作直立堤削角波浪力分解垂直分力水分力垂直分力增堤身稳定重量利堤身稳定次堤身正面削角斜面反射系数直立面堤身直立部分波浪力削角直立堤相应高度范围波浪力堤前波浪底流速相应减
港口工程设计手册（中）规定设计时：
1）削角斜面水面夹角α取25°~30°
2）般情况削角直立堤顶标高应低削角直立堤顶标高少定设计高水位07倍设计波高值处
3）削角斜面拐点定设计高水位附
设计胸墙尺寸图54示
图54 胸墙尺寸图（单位mm标高m计）
6．直立堤作标准值计算
61持久状况
611堤身部分重力标准值踵稳定力矩计算
计算结果见表611胸墙重力划分见图54
612波浪力标准值力矩计算
6121波峰作力标准值力矩
确定堤前波态海港水文规范(JTJ213 98)表811规定波态波压力标准值计算(JTJ213 98)中波态波峰作波浪力标准值P波浪浮托力标准值Pu削角斜面波浪垂直分力标准值Pv踵力矩MpMuMV计算结果列表612
6122波谷作力标准值力矩
波态波谷作波浪力标准值P'浮托力标准值前趾相应力矩Mp′Mu′标准值计算结果列表613
62短暂状况
621堤身重力标准值稳定力矩
沉箱填10~100kg块石假定填标高1Om时堤身部分重力标准值踵稳定力矩计算结果详见表621
622波态波峰作波浪力标准值力矩计算
结果详见表622
直立堤重力标准值力矩 表611
设计水位
力力矩
项目
540m
44m
050m
675m
重力
标准值（kNm）
踵力矩kNmm
重力
标准值（kNm）
踵力矩kNmm
重力
标准值（kNm）
踵力矩kNmm
重力
标准值（kNm）
踵力矩kNmm
胸墙1
24552
473854
24552
473854
24552
473854
17962
217984
胸墙2
5952
958272
5952
958272
5952
958272
4952
797272
胸墙3
3066
594804
4672
906368
5256
1019664
3066
594804
胸墙4
35308
266575
44408
33528
48048
362762
28028
211611
前壁
54886
142978
54886
142978
5551
1446036
54886
142978
壁
411642
144075
411642
144075
427
14945
411642
144075
两侧壁
3634
539649
3634
539649
427
634095
3634
539649
底板
45095
669661
45095
669661
45095
669661
45095
669661
隔墙
24895
369691
24895
369691
2562
380457
24895
369691
横隔墙
22216
329908
22216
329908
2562
380457
22216
329908
角
4302
63824
4302
63824
4857
72126
4302
63824
续表
项目
设计水位
力力矩
项 目
540m
44m
050m
675m
重力
标准值（kNm）
踵力矩kNmm
重力
标准值（kNm）
踵力矩kNmm
重力
标准值（kNm）
踵力矩kNmm
重力
标准值（kNm）
踵力矩kNmm
底角
2058
30513
2058
30513
2058
30511
2058
30513
趾
10618
193
10618
193
10618
19298
10618
193
箱填积砂石
254706
3782441
254706
3782441
254706
3782441
254706
3782441
箱填10~100kg块石
213128
3164972
213128
3164972
2547
3977076
213128
3164972
封顶混凝土
24513
364078
24513
364078
43375
644099
24513
364078
∑
8839612
13201397
9091212
13581666
992239
15000259
8600912
12729563
直立堤波峰作力标准值力矩 表612
设计水位
项 目
54m
44m
05m
675m
水深d(m)
294
284
245
3075
波高H（m）
42
42
42
42
波浪均周期
（s）
61
61
61
61
波态
深水波长（m）
7219
7219
7219
7219
0407
0393
0339
0426
波长L（m）
5925
5925
5925
5925
HLdL
HL1141
dL0496
HL1141
dL0479
HL1141
dL0414
HL1141
dL0519
续表
设计水位
项 目
54m
44m
05m
675m
超高（m）
1322
1363
1411
1236
波压力图形
（标高m计）
655
716
998
606
0
0
0
0
续表
设计水位
项 目
54m
44m
05m
675m
420
420
420
420
47582
47488
47074
47678
799378
774054
675512
828405
69678
67822
58065
72878
229937
223813
191400
240497
14285
13100
4678
16942
290849
267647
106897
341187
设计水位
项 目
54m
44m
05m
675m
水深d(m)
294
284
245
3075
波高H（m）
42
42
42
42
波浪均周期
（s）
61
61
61
61
波态
深水波长（m）
7219
7219
7219
7219
0407
0393
0339
0426
波长L（m）
5925
5925
5925
5925
HLdL
HL1141
dL0496
HL1141
dL0479
HL1141
dL0414
HL1141
dL0519
超高（m）
1322
1363
1411
1236
直立堤波谷作力标准值力矩 表613
续表
设计水位
项 目
54m
44m
05m
675m
波压力图形
（标高m计）
2878
2837
2789
2964
647
706
983
831
0
0
0
0
508．86
49309
44836
57117
748024
732200
549241
878174
8735
9531
13271
11219
132335
144394
201055
169968
直立堤重力标准值力矩 表621
设计水位
力力矩
项目
540m
050m
重力
标准值
（kNm）
踵力矩kNmm
重力
标准值
（kNm）
踵力矩
kNmm
前壁
54886
142978
5551
1446036
壁
411642
144075
427
14945
两侧壁
3634
539649
427
634095
底板
45095
669661
45095
669661
隔墙
24895
369691
2562
380457
横隔墙
22216
329908
2562
380457
角
4302
63824
4857
72126
底角
2058
30513
2058
30511
趾
10618
193
10618
19298
箱填积砂石
254706
3782441
254706
3782441
箱填10~100kg
块石10m
213128
3164972
2547
3977076
封顶混凝土
24513
364078
43375
644099
∑
7339212
1090789
807559
12185707
直立堤波峰作力标准值力矩 表622
设计水位
项 目
540m
050m
水深d(m)
294
245
波高H（m）
42
42
波浪均周期（s）
61
61
波态
深水波长（m）
7219
7219
0407
0339
波长L（m）
5925
5925
HLdL
HL1141
dL0496
HL1141
dL0414
超高（m）
1322
1411
波压力图形
（标高m计）
655
998
420
420
0
0
410
2622
47582
47074
799378
675512
8843
13473
229937
191400
7．直立堤稳定性验算
71结构断面堤底抗滑稳定性验算
结构断面堤底抗滑稳定性承载力极限状态设计表达式：
式中：——结构重性系数取10
——水波浪力分项系数：持久组合极端高水位时取12水位时均取13短暂组合取12
P——计算面水波浪力标准值(kN)
——重力分项系数取10
G——作计算面堤身重力标准值(kN)
——削角斜面竖波浪力标准值(kN)
——波浪浮托力分项系数：持久组合极端高水位时取12水位时取13短暂组合取12
——作计算面波浪浮托力标准值(kN)
f——计算面摩擦系数设计值取06
711持久组合
计算结果见表711
结构断面堤底抗滑稳定性验算 表711
计算状况
项 目
54m水位
+波压力
44m水位
+波压力
05m水位+波压力
675m水位+波压力
8839612
9091212
992239
8600912
475082
474088
470074
476078
14285
13100
4678
16942
69678
67822
58065
72878
461857
461734
461196
457214
484599
500432
552859
473748
计算结果表明抗滑稳定性均请足求
712短暂组合
计算结果见表712
结构断面堤底抗滑稳定验算 表712
计算状况
项 目
54m水位
+
波压力
05m水位
+
波压力
计算状况
项 目
54m水位
+
波压力
05m水位
+
波压力
4839612
492239
69678
58065
475082
470074
457099
546489
4678
14285
488781
556343
计算结果表明抗滑稳定性均满足求
72结构断面堤底抗倾稳定性验算
结构断面堤底抗倾稳定性承载力极限状态设计表达式：
式中：Mp——水波浪力标准值计算面踵前趾倾覆力矩(kN．mm)
——波浪浮托力标准值计算面踵前趾倾覆力矩(kN．mm)
——堤身重力标准值计算面踵（波峰作时）前趾（波谷作时）稳定力矩( kNmm)
——削角斜面竖波浪力产生稳定力矩标准值( kN．mm)
——结构系数取125
分项系数取值前
721持久组合
计算结果见表721
结构断面堤底抗倾稳定性验算 表721
计算状况
项 目
54m水位
+
波压力
44m水位
+
波压力
05m水位
+
波压力
675m水位
+
波压力
13201397
13581666
15000259
12729563
290849
267647
106897
341187
799378
774054
675512
828405
229937
223813
191400
240497
1033811
10297227
10126986
102826824
10793796
10773398
10732434
11242244
计算结果表明抗倾稳定性均满足求
722短暂组合
计算结果见表722
结构断面堤底抗倾稳定性验算 表722
计算状况
项 目
54m水位+波压力
05m水位+波压力
13201397
15000259
290849
106897
799378
675512
229937
191400
1033811
10126986
10793796
10732434
计算结果表明抗倾稳定性均满足求
73结构断面基床底面抗滑稳定性验算
结构断面基床底面抗滑稳定性承载力极限状态设计表达式：
式中：——基床部分水重力标准值(kN)
f ——抛石基床基土间摩擦系数设计值取05
——土压力分项系数取10
——动土压力设计值折减系数03作标准值（kN）
项意义前
731持久组合
计算结果见表731
结构断面基床底面抗滑稳定性验算 表731
计算状况
项 目
54m水位
+
波压力
44m水位
+
波压力
05m水位
+
波压力
675m水位
+
波压力
8839612
9091212
992239
8600912
14285
13100
4678
16942
2002
2002
2002
2002
69678
67822
58065
72878
3847
3847
3847
3847
475082
474088
470074
476078
539053
537023
492066
498048
631059
630697
653097
620382
计算结果表明基床底面抗滑稳定性满足求
732短暂组合
计算结果详见表732
结构断面基床底面抗滑稳定性验算 表732
计算状况
项 目
54m水位+波压力
05m水位+波压力
8839612
992239
14285
4678
2002
2002
69678
58065
3847
3847
475082
470074
511123
510035
122246
120070
计算结果表明基床底面抗滑稳定性均满足求
8．基承载力验算
81承载力极限状态设计
承载力极限状态设计表达式(JTJ250 98)第42条(JTJ298 98)第52条关规定表示：
式中： ——抛石基床垫层情况基极限承载力竖分力标准值(kNm)
——抗力分项系数取 25
——综合分项系数取 10
——作抛石基床底面竖合力设计值标准值(kNm)
——基土水重度粘聚力墙前基础底面边载标准
——条形基基础处极限衡状态承载力系数
具体计算见表4212表中符号意义：
——分稳定力矩标准值倾覆力矩标准值(kNmm)
——作基床顶面竖合力标准值( kNm)
——分基床顶面应力(kPa)
——分抛石基床底面应力(kPa)
B——堤底宽度(m)
——堤底面实际受压宽度(m)
——抛石基床底面合力标准值作点偏心距(m)
——墙底面合力标准值作点墙踵距离偏心距(m)
tg——作抛石基床底面合力倾斜率 tg ／
——作基础底面水台力标准值(kNm)
g′——抛石基床底面处效面积效宽度范围抛石体重力标准值( kN m)
——抛石基床底面处效受压宽度(m)
(II7298 98)第52条关规定：
时：
式中： ——抛石基床水重度标准值(kN／)
——抛石基床厚度(m)
时：
时：
(JTJ250 98)第42条关公式计算：
α应满足式求：
式中：λ——承载力子
——摩擦角标准值(°)
余符号前
82设计状况应设计组合
821持久组合
见表821
持久组合基承载力验算 表821
设计状况
项 目
54m水位
+
波压力
44m水位
+
波压力
05m水位
+
波压力
675m水位
+
波压力
524671
529270
520990
513747
306592
302543
241886
312454
101992
103136
105853
99196
2138
2198
2639
2029
设计状况
项 目
54m水位
+
波压力
44m水位
+
波压力
05m水位
+
波压力
675m水位
+
波压力
判断
ξ
31803
31282
26761
32593
0
0
0
0
6414
6594
7911
6084
21788
21671
19974
21868
22
22
22
22
1417
1440
1591
1374
118668
120107
125057
115342
41518
41325
37897
41540
03499
03441
03030
03601
758
7714
8729
7339
9
9
9
9
22
22
22
22
0
0
0
0
477
486
550
462
1626
1655
1871
1575
1156
1175
1315
1123
765
787
957
727
390568
410147
580666
357523
156227
164059
232266
143009
计算结果表明满足设计求
822短暂组合
施工期荷载持久组合粘土φ角持久组合时相承载力满足
求计算
823偶然组合（设计低水位+震）：
1 1042kNm
1 1042十260 92
1 36512(kNm)
作质点i水震惯性力标准值计算：
重心位置计算见表823
重心位置计算 表823
项 目
部 位
部分重量
重心高度
部分重量底面力矩
胸墙1
24552
2783
473854
胸墙2
5952
3025
958272
胸墙3
3066
247
1019664
胸墙4
35308
2715
362762
前壁
54886
122
1446036
壁
411642
122
14945
两侧壁
3634
122
634095
底板
45095
069
669661
隔墙
24895
1243
380457
横隔墙
22216
1243
380457
角
4302
1243
72126
底角
2058
152
30511
趾
10618
102
19298
箱填积砂石
254706
743
3782441
箱填10~100kg块石
213128
1855
3977076
封顶混凝土
24513
275
644099
∑
10139612
15000259
重心高度：
1480(m)
加速度分布见图423
1+10×148326
l．46
式中：——作质点i水震惯性力标准值(kNm)
C——综合影响系数取025
——水震系数取01
图82 加速度分布图
——加速度分布系数
——重力标准值(kNm)
1 59706kNm
025×01×146x1 59706 5829(kNm)
5829 x 530 30894(kNmm)
30894kNmm
4 88597kN．mm
8l(m)
12002( kPa)
10649( kPa)
(m)
81+2x 2 2x012 1186(m)
7 47
58 29kNm
58291 365 12 00427
35 50
24 06
2642
23 00076kNm
9 200 30kNm
1 365 12kNm
满足求
9．基整体稳定性验算
91承载力极限状态
承载力极限状态表达式见(JTJ 25098)公式(5321)：
公式(5323)(53 25)计算：
式中： ——抗滑力矩标准值(kNm)
——滑动力矩设计值(kNm)
——抗力分项系数
——综合分项系数取10
——波浪力标准值引起滑动力矩(kNm)
92设计状况应设计组合
921持久组合
取13见图424
9211设计高水位+波浪力
15m圆弧圆心坐标：x 5my 2mR13m
包括波浪力时：
抗滑力矩1 35276x 13 17 58588(kN．mm)
滑动力矩 612 35×13796055( kNmm)
波谷作时：
21122kNm
底面79140kNmm
标高：325m
17 585 88kN mm
7 96055+ 21122(325 2)8 22458( kNmm)
8 224 58 kNmm< 13 5276（kNmm）
满足求
波峰作时：
415 18 kNm
底面Mp2 455 97 kNmm
图424 整体稳定计算
标高 1．08m
7 96055 +415 18(2 108)834252(kNmm)
满足求
9212设计低水位+波浪力
15m圆弧圆心座标：x 5my 2mR13m
包括波浪力时：
抗滑力矩 1 40924×1318 32012(kN．mm)
滑动力矩 68828×138947 64(kN．mm)
该水位波谷作控制条件：
12485kNm
底面 366 01kNmm
293m
标高 407m
8 947 64+ 12485 (407 2)920608( kNmm)
18 32012kNmm
满足求
922短暂组合
施工期荷载持久组合粘土φ角持久组合时相计算
923偶然组合（设计低水位+震）：
10
1904（12m圆弧x5my0R12m）
满足求
10．基沉降计算
计算持久状况设计低水位情况考虑波浪力正常极限状态设计表达式见(JTJ25098)公式(624)(622)：
式中： [S]——建筑物沉降量限值（cm）
——建筑物基终沉降量设计值(cm)
——验修正系数
——分第i层土受均重压力设计值均终压力设计值压缩稳定时孔隙设计值
——第i层土厚度(cm)
101 e~p值
102压缩层深度确定
基压缩层计算深度Zn宜符合(JTJ 25098)公式(623)求：
式中： ——Zn处基垂直附加应力设计值(kPa)
——Zn处基重压力设计值(kPa)
1021基床顶面应力标准值计算
设计低水位时：重力标准值：G1 10420kNm
重力标准值踵力矩4 885 97kNmm
1022附加应力计算
式中： p——基床顶面应力标准值(kPa)
——附加应力系数
计算标高 27m处中点附加应力 (27 7)81 25
矩形荷载作： 026
9896×026 25 73( kPa)
三角形荷载作： 0153
7472×0153 11 43( kPa)
2573+1143 3716(kPa)
1023基重压力设计值计算
标高 27m 27720(m)
9×20 180(kPa)
压缩层计算标高 27m
计算结果：
2468cm [S] 35cm 13
13×2468 32(cm)<[s]
满足求
11．堤前护底块石稳定重量厚度计算
42m 34m 68s 设计低水位：015m
111波态确定
d 7 015 685(m)<18H1
确定远破波
112护底块石稳定重量计算
查防波堤设计施工规范表4221取100—200kg块石
113护底厚度计算
护底厚度(JTJ 29898)公式(42181)计算：
式中：2 c1
12．沉箱吃水干舷高度浮游稳定计算
121浮游稳定
浮游稳定沉箱重心计算见表121
浮游稳定时沉箱重心计算（延米） 表121
计算项目
计算位置
体积
重心
重心
前壁
3659
06
126
2195
46103
壁
2744
1895
126
51999
34574
两侧壁
2423
96
126
23261
3053
底板
3007
96
074
28867
2225
隔墙
1660
96
13225
15936
219535
横隔墙
1481
96
13225
14218
19586
角
286
96
13225
2746
3782
底角
137
96
171
1315
234
趾1
490
216
074
10584
3626
趾2
218
2143
192
4671
419
∑
16105
155792
159769
1211浮游稳定沉箱重心计算
1212衡水体计算
重度：γ245kN
趾体积：V12 ×(045+085)× 1×145 9425（）
沉箱前趾惯性矩：1 ×045(81 05)× 145+1 ×042×145(8123)
7115()
假设吃水5m
V 5(71 ×145)+ 9425 524175()
浮心位置： [(524175 9425)×712+ 7115]524 175
3622(m)
重心位置：
967(m)
衡力矩：
(kNm)
[(31×45 2×)ΔT(31 +45)×]×3×10 25[ 3622
+ (71 03 – 312)]
(13 87ΔT 0304)×50061
衡水体：ΔT 04m
时沉箱重：G14789×145×245+ (13 87 ×04 0304)×3×1025
541505(kN)
排水体积：
吃水：
1213浮游稳定计算
封仓板重：50kN底面力矩420kNm
仓加水：065m时前仓水065 +04 105(m)
时沉箱重：G14789×145×245+ [(13 87×065 0304)
+ (1387×105 0304)]× 3×10 25+ 50
6 010 15(kN)
底面矩：48871 ×145 × 245+ (1387 ×065 0304)×3
×10 25(045十0652)+(13 87×105 0304)
×3×1025(045+1052) +420
18 41655(kNm)
重心高：
13064(m)
排水体积： 586036（）
吃水：
浮心高：
2757(m)
3064 2757 0307(m)
I 112×145× 43248()
∑i6×112×45×6703()
m－a0623 0307 032(m)> 02m
式中： a——重心距浮心距离(m)
——沉箱水面处断面轴惯性矩()
——箱格压舱水水面面积轴惯性矩()
——定倾半径(m)
m——定倾中心高度(m)
122沉箱吃水计算
γ 25kNm
时沉箱重：
G 14789×145×25+[(1387× 065 0304)+(1387×105 0304)]
×3×1025+ 506 11737( kN)
排水量： 59682（）
吃水：
123干舷高度计算
F H T845727(m)
B71m
θ8°
s1m
h0
式中： F——沉箱干舷高度(m)
H——沉箱高度(m)
T——沉箱吃水(rn)
B——沉箱宽度(m)
θ——沉箱倾斜角度
h——波高(m)
s——干舷富余高度般取05 lOm
满足干舷高度求
结
深水港区建港水底深度够充分满足港池航道转头水域锚等水域深度求航道转头水域锚等水域确定相受形影响较引起防波堤选线约束条件相较少减少工程投资适应深水位特点直立式防波堤深水港防波堤建设首选断面形式沉箱式防波堤部分——堤身预制件直接浮运指定位置施工方便缩短工期节约工程成设计采沉箱式防波堤种结构型式防波堤荷载较单重荷载波浪荷载水压力计算较简单导致防波堤设计计算集中稳定性计算包括直立堤稳定性验算基承载力验算干舷高度浮游稳定计算基沉降计算堤前护底块石稳定重量厚度计算基整体稳定性验算验算结果满足条件时需断调整防波堤结构尺寸直满足求止计算量较
然设计防波堤力稳定性验算满足规范求水深30米深水港说样庞然物防波堤耗资相巨防波堤结构满足受力条件前提明显减少工程投资新型防波堤结构需进步研究
致 谢
学努力设计终完成感谢予知识教诲位老师毕业设计利完成位学热心帮助老师力支持里老师学表示衷感谢
然初次做样全面设计没实际工作验点点理知识施工较模糊肤浅理解完成份设计中疏漏错误处难免敬请位老师学吝赐教指正
次感谢予私帮助老师学谨份设计作献礼
参考文献
[1] 交通部第航务工程勘察设计院海港工程设计手册（册）北京民交通出版社2001
[2] 交通部第航务工程勘察设计院海港工程设计手册（中册）北京民交通出版社2001
[3] 交通部第航务工程勘察设计院海港水文规范（JTJ21398）中华民国交通部1999
[4] 中交水运规划设计院交通部第航务工程勘察设计院 海港总面设计规范（JTJ21199）民交通出版社1999
[5] 交通部第航务工程勘察设计院防波堤设计施工规范（JTJ29898） 中华民国交通部1999
[6] 中交水运规划设计院水运工程抗震设计规范（JTJ21598） 中华民国交通部1999
[7] 交通部第航务工程勘察设计院港口工程荷载规范（JTJ21598） 中华民国交通部1999
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