宫前渔港设计计算书

1、福建宫前一级渔港防波堤工程设计计算书专业：港口航道与海岸工程班级：07港航四班姓名：邬亦雯学号：0703010409指导老师：冯卫兵 张俞福建宫前一级渔港防波堤工程设计计算书邬亦雯(河海大学港口海岸及近海工程学院，江苏 南京 210098)摘要：福建宫前渔港位于漳州市东山岛南端的宫前村附近海域，是距离台湾浅滩、闽南渔场、粤东渔场最近的渔港。本设计根据不同的位置和来波条件将防波堤分为两个断面。对这两个断面分别布置直立堤和斜坡堤两种形式进行计算，并根据计算结果和工程量选择最优方案。本设计根据工程所在地的潮位、波浪等资料，结合工程建设目的，渔港发展空间及经济性等要求，确定了总平面布置方案，断面形式及

2、断面尺寸，再根据波浪情况、建筑材料及地基土性质，进行防浪墙、沉箱的抗倾、抗滑稳定性验算以及基床抗滑稳定性验算。对防波堤断面的地基整体稳定性和地基土沉降量进行计算。针对沉箱式防波堤还进行了干舷高度计算和浮游稳定性计算。同时，对直立堤的基床和地基承载力进行验算。关键词：宫前渔港；斜坡堤；沉箱式防波堤；堤轴线布置；结构设计；整体稳定性；地基沉降Calculation Book of Breakwater Project of Fishing Port of Gongqian in Fujian ProvinceWu Yiwen(College of Harbour, Coastal and Offs

3、hore Engineering, Hohai University, Nanjing, Jiangsu,210098,China)Abstract：The Gongqian fishing port in Fujian Province is located in the ocean near the Gongqian Villiage which is in the south of Dongshan island of Zhangzhou City. It is the nearest fishing port of the Taiwan Bank, the South of Fujia

4、n fishing port and the east of Guangdong fishing port. According to the different location and the the wave, the breakwater can be departed to two parts. And they can be designed as both mound breakwater and the cassion breakwater. And according to the result and the quantity of the two type , one o

5、f them will be chosed. According to data such as tide height, wave in the project site and so on, combining with the purpose of the project, the development and economy of fishing port, etc, this design fix up the arrangement of the whole plane, the form and the size of the section of the breakwater

6、. And then according to the situation of the wave, the construction materials and the nature of the soil under the breakwater, anti-sliding and anti-overturning stability along the wave wall and the bottom of the caisson and the anti-sliding stability along the foundation bed are checked. Furthermor

7、e, the overall stability of the structure and the sedimentation are introduced. By the characteristics of caisson breakwater, the checkout of draft, freeboard and floating stability is necessary. Meanwhile, both the bearing capability of bedding and foundation are undertaken.Key words: the Gongqian

8、fishing port; mound breakwater; cassion breakwater; general layout; structural design; stability analysis; sedimentation.目录摘要：1ABSTRACT：.1第一章、绪论61.1、项目概况61.2、自然条件7、设计水位7、风向、风速玫瑰图7、设计波浪要素9、地质11、地震11、结构安全等级111.3、总平面布置11、拟定方案12、港内绕射波高及掩护面积18、综合考虑波向S以及SW后的港内掩护面积18、各方案的堤轴线长度19、各方案可用岸线长度19、各方案比选19第二章、斜坡式防

9、波堤结构设计202.1、西拦沙堤结构设计20、设计条件20、断面尺度的计算20、胸墙顶高程计算20、堤顶宽度计算21、护面块体稳定重量和护面块体厚度计算22、护面块体稳定重量计算22、护面块体厚度计算22、垫层块石的重量和厚度计算22、堤前护底块石稳定重量和厚度计算23、堤前最大波浪流速计算23、护底块石的稳定重量计算23、胸墙的作用标准值计算和相应组合计算24、持久组合24、短暂组合（施工期）29、各组合力与力矩汇总31、胸墙的抗滑、抗倾稳定性计算32、沿墙底抗滑稳定性验算32、沿墙底抗倾稳定性验算32、地基稳定性验算33、承载能力极限状态33、短暂状态37、偶然状态37、地基沉降计算412

10、.2、南防波堤结构设计43、有关防波堤截面43、有关胸墙计算参数43、地基稳定性验算45、地基沉降计算50第三章、直立式防波堤结构设计523.1、西拦沙堤结构设计52、设计条件52、设计水位、设计波浪52、材料重度标准值52、断面尺度计算52、胸墙顶高程计算52、坝身宽度计算52、基床设计52、基床形式52、基床内外坡度52、基床厚度53、护底设计53、堤前最大波浪流速计算53、护底块石的稳定重量和厚度53、直立式防波堤作用标准值和相应组合计算53、持久组合53、短暂组合60、各合力和力矩汇总64、直立式防波堤抗滑、抗倾稳定性验算64、结构断面沿堤底的抗倾稳定性验算64、结构断面沿堤底的抗滑稳

11、定性验算66、结构断面沿基床底面的抗滑稳定性验算66、地基稳定性验算67、承载能力极限状态67、短暂状态71、偶然状态71、地基沉降计算74、沉箱吃水、干舷高度和浮游稳定性计算76、沉箱的干弦高度76、沉箱的浮游稳定性77、基床及地基承载力验算78、基床承载能力验算方法78、基床承载能力设计状况及与之对应的设计组合79、地基承载能力验算80、地基承载能力设计状况及与之对应的设计组合823.2、南防波堤结构设计85、有关防波堤截面85、有关直立式防波堤抗倾抗滑验算85、地基稳定性验算89、地基沉降计算94、沉箱吃水、干舷高度和浮游稳定性计算96、基床及地基承载力验算96、基床承载力验算96、地基

12、承载力验算97第四章、工程量概算1004.1、斜坡堤工程量概算1004.2、直立堤工程量概算100第五章、结构方案比选101第六章、防波堤施工1026.1、施工说明1026.2、建筑材料要求1026.3、地基处理及基础施工1026.4、扭工字块体施工1026.5、防浪墙施工102附图A-1 西拦沙堤斜坡堤设计断面图104附图A-2 南防波堤斜坡堤设计断面图105附图B-1 西拦沙堤直立式计算断面图106附图B-2 南防波堤直立堤设计断面图107附表1 岩土设计参数建议值表108参考文献109结束语110 第一章、绪论1.1、项目概况福建宫前渔港位于漳州市东山岛南端的宫前村附近海域，地理坐标为东

13、经117°1535，北纬23°307。东山岛东面与澎湖列岛遥遥相对，西南与诏安湾相邻，西北由八尺门海堤与大陆相连，东北面与古雷半岛隔海相望。东山宫前渔港地处东山岛最南端，行政隶属于陈城镇宫前村，陆上距东山新城关14公里，西南向距离广东南澳岛26公里左右，地理位置优越，水陆交通均很便捷。东山宫前渔港是距离台湾浅滩、闽南渔场、粤东渔场最近的渔港，是闽南地区的主要鱼货集散地和渔需补给的港口。由于这里靠近闽南渔场、台湾浅滩渔场和粤东渔场，能节约往返时间和能源，吸引了大量的渔船前来靠泊补给、避风，渔汛期间在此停靠的渔船近千艘。这里的渔贸市场繁荣，年卸港量已连续三年超过7万吨，2007

14、年更是高达9万吨。“九·五”期间已经建成防波堤580米，码头181米及配套工程，但是在台风季节，现有防波堤所形成的掩护水域无法容纳千余艘渔船在此锚泊避风。同时，由于码头岸线不足，多数船舶仍在沙滩上卸货，不仅效率低下而且还经常延误出海时间，影响生产。现拟建国家一级防波堤，根据调查研究，福建省海洋与渔业局要求项目建设单位和设计单位根据省政府关于加快标准渔港建设的若干意见的要求，强化渔港的防台风、防灾减灾功能，渔港地理位置图见图1-1。图1-1 宫前渔港现有状况图1.2、自然条件、设计水位 设计水位见表1-1。表1-1 设计水位统计表（单位：m）标准水位黄零基准东山理论最低潮面基准（黄零以

15、下1.71m）极端高潮位+2.96（50年一遇）+4.67（50年一遇）设计高潮位+2.06（高潮10%）+3.77（高潮10%）设计低潮位-1.28（低潮10%）+0.43（低潮90%）极端低潮位-2.09（50年一遇）-0.38（50年一遇）增水：本港易受台风影响而增水，据19591979年资料统计，增水大于1米的共7次，最大达1.52米，台风过后增水最大值平均为0.64 m。、风向、风速玫瑰图据根东山县气象台（地理坐标东经117°30，北纬23°47，海拔56.20m）1954年1980年实测资料统计：多年平均风速7.1m/s，常风向东北向，频率26%。其次为东北东向

16、，频率为22%。强风向为东北及东北东，最大风速达40m/s。各向最大风速、平均风速及风向频率统计资料见表1-2。表1-2 各向最大风速、平均风速及风向频率统计表 项目风向最大风速 （m/s）平均风速（m/s）风向频率（%）N192.92NNE287.811NE409.026ENE409.122E285.41ESE184.51SE163.42SSE243.73S344.35SSW174.87SW164.35WSW164.23W102.91WNW142.91NW142.91NNW 273.21最大风速、平均风速、风向频率玫瑰图分别见图1-2、1-3、1-4。最大风速010203040NNNENEE

17、NEEESESESSESSSWSWWSWWWNWNWNNW最大风速图1-2 最大风速玫瑰图平均风速0246810NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNWNWNNW平均风速图1-3 平均风速玫瑰图图1-4 风向频率玫瑰图、设计波浪要素从风向频率玫瑰图来看，宫前渔港的常风向为NE方向，但是NE方向有陆地掩护，因而波浪影响不大，反而是S及SW方向虽然来波不及NE方向频繁，但由于S及SW方向的海域开阔，来波很大，因而影响宫前渔港的主要来波方向为S和SW。波高统计资料如表1-3、1-4、1-5、1-6、1-7、1-8、1-9、1-10所示表1-3 100年一遇S向拟建防波堤堤前设计

18、波要素计算表计算水位设 计 波 要 素H1%(m)H4%(m)H5%(m)Hs(m)(m)T(m)L(m)4.67m7.05*6.556.415.724.1310.83101.43.77m6.42*6.316.195.564.0810.8397.30.43m4.08*4.08*4.08*4.08*2.91*10.8379.2-0.38m3.51*3.51*3.51*3.51*2.51*10.8373.8表1-4 100年一遇SW向拟建防波堤堤前设计波要素计算表计算水位设 计 波 要 素H1%(m)H4%(m)H5%(m)Hs(m)(m)T(m)L(m)4.67m5.624.954.824.21

19、2.899.4686.23.77m5.414.794.674.102.849.4682.70.43m4.08*4.053.973.582.639.4668.4-0.38m3.37*3.37*3.37*3.37*2.41*9.4662.7表1-5 50年一遇S向拟建防波堤堤前设计波要素计算表计算水位设 计 波 要 素H1%(m)H4%(m)H5%(m)Hs(m)(m)T(m)L(m)4.67m7.05*6.486.345.654.079.4086.33.77m6.42*6.166.045.413.949.4082.90.43m4.08*4.08*4.08*4.08*2.91*9.4067.9-0

20、.38m3.51*3.51*3.51*3.51*2.51*9.4063.4表1-6 50年一遇SW向拟建防波堤堤前设计波要素计算表计算水位设 计 波 要 素H1%(m)H4%(m)H5%(m)Hs(m)(m)T(m)L(m)4.67m5.444.784.664.062.778.9180.33.77m5.304.674.563.982.748.9177.90.43m4.08*4.074.003.602.658.9164.1-0.38m3.51*3.51*3.51*3.51*2.51*9.4063.4表1-7 10年一遇S向拟建防波堤堤前设计波要素计算表计算水位设 计 波 要 素H1%(m)H4%

21、(m)H5%(m)Hs(m)(m)T(m)L(m)4.67m5.484.824.694.092.807.5665.73.77m5.234.624.513.942.727.5663.40.43m4.08*3.903.823.422.487.5653.2-0.38m3.51*3.51*3.51*3.202.387.5649.9表1-8 10年一遇SW向拟建防波堤堤前设计波要素计算表计算水位设 计 波 要 素H1%(m)H4%(m)H5%(m)Hs(m)(m)T(m)L(m)4.67m3.963.433.332.851.887.1961.73.77m3.883.373.272.811.867.196

22、0.10.43m3.453.052.972.601.807.1950.2-0.38m3.252.892.832.491.757.1947.2表1-9 2年一遇S向拟建防波堤堤前设计波要素计算表计算水位设 计 波 要 素H1%(m)H4%(m)H5%(m)Hs(m)(m)T(m)L(m)4.67m4.143.583.482.991.985.7245.03.77m3.973.453.362.891.925.7243.80.43m3.443.052.982.611.815.7237.6-0.38m3.162.812.752.431.715.7235.4表1-10 2年一遇SW向拟建防波堤堤前设计波要

23、素计算表计算水位设 计 波 要 素H1%(m)H4%(m)H5%(m)Hs(m)(m)T(m)L(m)4.67m2.922.502.432.061.335.5643.13.77m2.872.462.392.031.325.5642.30.43m2.622.282.221.911.275.5636.7-0.38m2.5041.245.5634.8注：表中带“*”者为破碎波波高；相当于对应水深的0.70。、地质 防波堤范围内的土质为中砂，q26.5°，=8.25，C=0；下面一层为淤泥质粘土，q16°，=7.25，C=13.5。具体土层分布图见图1-5。岩

24、土设计参数建议值表见附表1。、地震根据中国地震动参数区划图，该地区抗震设防烈度为7度第一组，设计基本地震加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.35s。、结构安全等级结构安全等级采用一级。1.3、总平面布置选择防波堤布置形式时，需要考虑波浪、流、风、泥沙、地形地质等自然条件；船舶航行、泊稳和码 图1-5 土质分层头装卸等营运要求以及建设施工、投资等因素。主要布置原则如下：、布置防波堤堤轴线时，要与码头布置相配合，使码头前水域满足各种船型允许作业波高值；、防波堤所围成的水域应有足够的面积和水深，供船舶在港内航行、掉头、停泊以及布置码头岸线。在有横流的情况下，船舶进防波堤后横流减少，船舶偏航

25、，从船舶航行安全方面考虑，进入口门后应有足够的航行水域供对准泊位航行，或惯性航行，或供意外操纵等因素，邻近口门内水域面积轮廓宜容纳一直径为3倍船长的圆。、防波堤所包围的水域要适当留有发展余地，应尽可能顾及到港口发展的“极限”和港口极限尺度的船型。、防波堤所包围的水域也不总是越大越好，水域面积形状要注意大风向港内自生波浪对泊稳条件的影响。在淤泥质海岸的港口，其淤泥形态是泥沙以悬移状态进港，由于港内水域平稳流速减小，悬沙落淤。因此，水域面积越大，纳潮量越大，淤积总量也越大，从这一角度考虑，应缩小无用水域，以减少纳潮量和进港泥沙。、要充分利用有利的地形地质条件，将防波堤布置在可利用的暗礁、浅滩、沙洲

26、及其他不大的水深中，以减少工程投资。可以考虑和航道疏浚工程结合利用，将航道疏浚得到的泥沙吹填至防波堤建设处，抬高防波堤底高程，也可减少投资。、从口门进港的波浪，遇岸线反射，反复干扰也会恶化港内泊稳条件，必要时将直对强浪向的岸段做成消波护岸才能改善泊稳条件。上述原则有时是矛盾的，我们采用多方案比选以求得最佳效果方案。1.3.1、拟定方案拟定五种方案，分别为、顺着原有防波堤继续新建防波堤的布置，防波堤走向为北偏西60°，长约520米，两堤中间用半径为150米的圆弧连接，长105米，因而防波堤总长为625米。具体布置图见图1-6。、在方案一的基础上，在堤头继续修建一道长为150，方向指向正

27、北的防波堤，以阻挡SW方向的来浪。则总防波堤长为775米。具体布置图见图1-7。、该方案是在原有防波堤旁新建一道长为1000米的防波堤，方向为北偏西30°而两防波堤之间做成围海工程，将这片土地用于码头作业。具体布置图如图1-8。、方案四是在方案三的基础上，在防波堤的堤头新建一道指向正北向，长为120米的防波堤，以抵挡SW向的来浪，则防波堤总长为1120米。具体布置图如图1-9所示。、该方案是在方案一的基础上，沿南北向另外修建一道长约344米的拦沙堤，从北岸向海延伸，口门方向为正西向，口门大小为100米。则防波堤总长为969米。具体布置图见图1-10所示。图1-6 渔港总平面布置方案一

28、图1-7 渔港总平面布置方案二图1-8 渔港总平面布置方案三图1-9渔港总平面布置图方案四图1-10渔港总平面布置方案五、港内绕射波高及掩护面积根据港内船舶泊稳条件，H1.0m，得到SW向KD0.238，S向KD0.175，绕射曲线见方案图。其中：港内绕射波高的主要计算原理如下：波浪绕射是波能沿波峰线发生横线传递，即波能从能量高的区域向能量低的区域传递，进行重分布的过程。因此，绕射后同一波峰线上的波高是不相等的，但波长和周期不变，如下图所示：图1-11 波浪绕射示意图经过防波堤堤头的入射波波向线称为几何阴影线，如果波浪不绕射，则在该线右侧的水面将是平静的，但实际上由于波浪有绕射作用，入射波的波

29、峰线从几何阴影线上以堤头为中心以弧线形式向堤后旋转延伸，伸得越远，波高越小，几何阴影线左侧的入射波，由于能量向堤后扩散，波高也将降低。波浪绕射影响以绕射系数表示，即防波堤后某点的绕射波高。式中：防波堤后某点的绕射系数，即某点波高与入射波高之比。可通过查找海港水文规范得到。单突堤后不规则波绕射系数可按图7.2.1-1至图7.2.1-8确定，各图可内插。双突堤后规则波绕射系数可按附录H的图H0.2查图确定； 防波堤口门处入射波的波高。、综合考虑波向S以及SW后的港内掩护面积表1-11 各方案港内掩护面积统计表方案一二三四五面积（m3）232305347875234924372416482277、各

30、方案的堤轴线长度表1-12 各方案堤轴线长度统计表方案一二三四五长度（m）62577510001120969、各方案可用岸线长度表1-13 各方案可用岸线长度统计表方案一二三四五长度（m）740825116315151615、各方案比选比较五个方案：、方案一和方案三的有效掩护面积明显偏小。由于宫前渔港所处的福建省属于台风多发的地方，在台风来临是，有大量的渔船进港，过小的有效掩护面积明显无法满足建港需求，因而不宜采用。、比较方案二和方案五，两者的防波堤长度方案五比方案二多建近200米，但效果也是相当显着的，方案五的可用岸线长度接近方案二的两倍，有效掩护面积也多了将近15万平方米，且方案五的防波堤

31、建于浅水处比较多，因而造价增加不多。方案五的性价比比方案二高出许多，因而放弃方案二。、比较方案四和方案五，方案四的防波堤长度大于方案五，且方案四的防波堤修建位置水深明显大于方案五，造价相对较高，而且方案五的可用岸线长度和有效掩护面积均大于方案四，由此可见方案五优于方案四。综上所述，宫前渔港防波堤总平面布置宜选用方案五。第二章、斜坡式防波堤结构设计2.1、西拦沙堤结构设计、设计条件设计水位和地质条件分别依第一章中的自然条件选取，设计波高选择100年一遇的有效波高。由于波向的因素，西拦沙堤选取SW为控制波向。、断面尺度的计算、胸墙顶高程计算1、根据防波堤设计与施工规范JTJ298-98有关规定：2

32、、根据海港水文规范JTJ213-98有关规定：按波浪爬高确定其胸墙高程。正向规则波的爬高按公式（8231）、（8232）、（8233）、（8234）、（8235）计算。式中：R波浪爬高，从静水面算起，向上为正； K与斜坡式护面结构型式有关的糙渗系数，扭工字块体（安放两层），K0.38；R1K=1，H=1m时的波浪爬高(m)；(R1)m相应于某一d/L时的波浪爬高最大值；M与斜坡的m值有关的函数；R(M)爬高函数K1、K2、K3由表1确定，即取K11.24，K21.029，K34.981)、设计高水位3.77m时： 故按波浪爬高确定的胸墙顶高程为：2）、极端高水位4.67m时：故按波浪爬高确定的

33、胸墙顶高程为：经过综合分析比较后，确定该胸墙顶高程为8.80m。、堤顶宽度计算按照构造要求： 设计高水位时： 极端高水位时：按照工艺及使用要求（堤顶兼作双车道），有效宽度综上所述，堤顶宽度取6.0米。、护面块体稳定重量和护面块体厚度计算、护面块体稳定重量计算按防波堤设计与施工规范JTJ298-98公式(4.2.4-1)和（）计算：式中：W单个块体稳定重量(t)； b块体材料的重度（KN/m3）,扭工字块体b23 KN/m3； H设计波高(m)，H=4.21m； KD块体稳定系数，查表，KD24； 海水重度（KN/m3），10.25 KN/m3 斜坡与水平面夹角（°）cot=m=1.5

34、则有：根据技术经济综合分析比较后，确定堤头、堤身段采用3t的扭工字块体（安放两层）。、护面块体厚度计算按防波堤设计与施工规范JTJ298-98公式(4.2.18-1)计算：式中：h护面层厚度(m)； n护面块体层数，n=2； C块体形状系数，查表，C=1.2则有、垫层块石的重量和厚度计算按防波堤设计与施工规范JTJ298-98（4213）外坡护面垫层块石的重量可取护面块体重量的1/201/10，即：垫层块石厚度按下式计算：式中：h垫层块石厚度； n垫层块体层数，取n2； C块石形状系数，查表，C1.0 b垫层块石重度，取b26.5 KN/m3则有：取h=0.80（m）、堤前护底块石稳定重量和厚

35、度计算、堤前最大波浪流速计算按规范JTJ298-98公式（4220）计算：经过比较，取极端低水位情况：、护底块石的稳定重量计算根据堤前最大波浪流速，查防波堤设计与施工规范JTJ298-98表（4221）选用90120kg块石，厚度取0.7m，。由于宫前渔港在5米水深处土壤以中砂为主，按照规范JTJ298-98，对砂质海底，在护底块石下宜设置厚度不小于0.3米的碎石层，因而在块石底部设置碎石层，厚度取0.3m。注：西拦沙堤斜坡式断面图见附图A-1。、胸墙的作用标准值计算和相应组合计算、持久组合1、设计高水位3.77m时1）、胸墙的作用标准值计算，计算图如图2-1所示：图2-1西拦沙堤设计高水位胸

36、墙计算示意图、单位长度胸墙上自重力标准值G(KN/m)计算：、无因次参数，b按规范JTJ213-98公式（2）和（3）计算：式中：d1胸墙前水深（m）,当静水面在胸墙底面以下时为负值，d10.73（m） d堤前水深（m）；d53.778.77（m） H设计波高（m）；H13%=4.10（m） L波长（m）；L=82.7（m）则有：则有、波峰作用时胸墙上平均压力强度按规范JTJ213-98公式（1）计算：式中：Kp与无因次参数和波坦L/H有关的平均压强系数。由L/H=20.2，0.105，查图（）得到Kp4.0 海水重度(kN/m3)，10.25(kN/m3)有、胸墙上波压力分布高度计算：d1+

37、Z按规范JTJ213-98公式（4）计算。式中：KZ与无因次参数和波坦L/H有关的波压力作用高度系数，查图（）得到KZ0.6 则有：、单位长度胸墙上水平波浪力标准值P（KN/m）的计算：因胸墙前安放两排两层扭工字块体，故作用在胸墙上的水平波浪力标准值和波浪浮托力标准值可乘以0.6的折减系数。则有：、单位长度胸墙底面上的波浪浮托力标准值Pu计算：式中：波浪浮托力折减系数，采用0.7； b胸墙底宽（m）。则有：、单位长度胸墙内侧土压力标准值Ep计算：当胸墙底面埋深大于1.0m时，内侧地基土或填石的被动土压力可按有关公式计算并乘以0.3折减系数作为土压力标准值。墙后填石：45°，18kN/

38、m3则2)、胸墙作用标准值产生的力矩计算：、单位长度胸墙自重力标准值对胸墙后趾的稳定力矩MG计算： 、单位长度胸墙上水平波浪力标准值对胸墙后趾的倾覆力矩Mp计算：、单位长度胸墙上波浪浮托力标准值对胸墙后趾的倾覆力矩Mu计算：、单位长度土压力标准值对胸墙后趾的稳定力矩ME计算： 2、极端高水位4.67m时：1）、胸墙的作用标准值计算，计算图如图2-2所示：图2-2 西拦沙堤极端高水位计算图、单位长度胸墙自重力标准值G的计算： 、无因次参数，b按规范JTJ213-98公式（2）和（3）计算：式中：d1胸墙前水深（m）,当静水面在胸墙底面以下时为负值，d10.17（m） d堤前水深（m）；d54.6

39、79.67（m） H设计波高（m）；H13%=4.21（m） L波长（m）；L=86.2（m）则有：则有、波峰作用时胸墙上平均压力强度按规范JTJ213-98公式（1）计算：式中：Kp与无因次参数和波坦L/H有关的平均压强系数。由L/H=20.48，0.023，查图（）得到Kp5.15 海水重度(KN/m3)，10.25(kN/m3)有、胸墙上波压力分布高度计算：d1+Z按规范JTJ213-98公式（4）计算。式中：KZ与无因次参数和波坦L/H有关的波压力作用高度系数，查图（）得到KZ0.85 则有：、单位长度胸墙上水平波浪力标准值P（KN/m）的计算：因胸墙前安放两排两层扭工字块体，故作用在

40、胸墙上的水平波浪力标准值和波浪浮托力标准值可乘以0.6的折减系数。则有：、单位长度胸墙底面上的波浪浮托力标准值Pu计算：式中：波浪浮托力折减系数，采用0.7； b胸墙底宽（m）。则有：、单位长度胸墙内侧土压力标准值Ep计算：当胸墙底面埋深大于1.0m时，内侧地基土或填石的被动土压力可按有关公式计算并乘以0.3折减系数作为土压力标准值。墙后填石：45°，18kN/m3则：2)、胸墙作用标准值产生的力矩计算：、单位长度胸墙自重力标准值对胸墙后趾的稳定力矩MG计算： 、单位长度胸墙上水平波浪力标准值对胸墙后趾的倾覆力矩Mp计算：、单位长度胸墙上波浪浮托力标准值对胸墙后趾的倾覆力矩Mu计算：

41、、单位长度土压力标准值对胸墙后趾的稳定力矩ME计算： 3、设计低水位由于设计低水位时波浪力（倾覆力以及倾覆力矩）减小，土压力和自重（稳定力矩）相较设计高水位时没有变化，因而设计低水位情况下，胸墙稳定性好于设计高水位时的胸墙稳定性，不再计算。、短暂组合（施工期）1、设计高水位3.77m时：1）、胸墙的作用标准值计算，计算图如图2-3所示：图2-3西拦沙堤施工期胸墙稳定性计算图、单位长度胸墙上自重力标准值G(KN/m)计算：、无因次参数，b按规范JTJ213-98公式（2）和（3）计算：式中：d1胸墙前水深（m）,当静水面在胸墙底面以下时为负值，d10.73（m） d堤前水深（m）；d53.778

42、.77（m） H设计波高（m）；短暂组合取重现期为25年的有效波高，此处去重现期为2年的有效波高H13%=2.03（m） L波长（m）；L=42.3（m）则有：则有、波峰作用时胸墙上平均压力强度按规范JTJ213-98公式（1）计算：式中：Kp与无因次参数和波坦L/H有关的平均压强系数。由L/H=20.84，0.129，查图（）得到Kp3.85 海水重度(KN/m3)，10.25(kN/m3)有、胸墙上波压力分布高度计算：d1+Z按规范JTJ213-98公式（4）计算。式中：KZ与无因次参数和波坦L/H有关的波压力作用高度系数，查图（）得到KZ0.5 则有：、单位长度胸墙上水平波浪力标准值P（

43、KN/m）的计算,则有：、单位长度胸墙底面上的波浪浮托力标准值Pu计算：式中：波浪浮托力折减系数，采用0.7； b胸墙底宽（m）。则有：2)、胸墙作用标准值产生的力矩计算：、单位长度胸墙自重力标准值对胸墙后趾的稳定力矩MG计算： 、单位长度胸墙上水平波浪力标准值对胸墙后趾的倾覆力矩Mp计算：、单位长度胸墙上波浪浮托力标准值对胸墙后趾的倾覆力矩Mu计算：2、设计低水位由于设计低水位时波浪力（倾覆力以及倾覆力矩）减小，自重同设计高水位，故其稳定性较设计高水位好，不再考虑。、各组合力与力矩汇总综上，计算数据汇总见表2-1：表2-1 西拦沙堤各力和力矩汇总组合 计算内容持久组合短暂组合设计高水位极端高

44、水位设计高水位胸墙自重力标准值210.45 kN/m205.22 kN/m210.45 kN/m无因次参数-0.1050.023-0.129无因次参数b0.3050.3020.299胸墙上平均波压力强度40.344 kPa5334 kPa19.23 kPa胸墙上波压力分布高度1.43 m2.17 m0.875 m胸墙水平波浪力标准值34.62 kN/m69.65 kN/m16.83 kN/m波浪浮托力标准值25.42 kN/m33.60 kN/m20.19 kN/m胸墙内侧土压力标准值50.97 kN/m50.71 kN/m自重力稳定力矩377.97 kN·m/m370.12 kN&

45、#183;m/m377.97 kN·m/m水平波浪力倾覆力矩24.75 kN·m/m75.57 kN·m/m7.36 kN·m/m波浪浮托力倾覆力矩50.84 kN·m/m67.2 kN·m/m40.38 kN·m/m土压力稳定力矩30.55 kN·m/m30.57 kN·m/m、胸墙的抗滑、抗倾稳定性计算、沿墙底抗滑稳定性验算沿墙底抗滑稳定性的承载能力极限状态设计表达式见（JTJ298-98）公式（1）： 式中：结构重要性系数，查表1.1； 水平波浪力分项系数，持久组合：设计高水位取1.3；极端高水位取

46、1.2；短暂组合：取1.2； 波浪浮托力分项系数，持久组合：设计高水位取1.1；极端高水位取1.0；短暂组合：取1.0； 自重力分项系数，取1.0； 被动土压力分项系数，取1.0； 胸墙底面摩擦系数设计值，取0.6.1、持久组合1）设计高水位3.77m时：左式1.1×1.3×34.6249.51 （kN/m） 右式（1.0×210.451.1×25.42）×0.61.0×50.97160.46 （kN/m） 左式<右式，满足要求。2）极端高水位4.67m时：左式1.1×1.2×69.6591.94 (kN/m

47、)右式（1.0×205.221.0×33.60）×0.61.0×50.80153.77 (kN/m)左式<右式，满足要求。2、短暂组合（施工期） 设计高水位3.77m时： 左式1.1×1.2×16.8322.22 (kN/m) 右式（1.0×210.451.0×20.19）×0.60114.16 (kN/m) 左式<右式，满足要求。、沿墙底抗倾稳定性验算沿墙底抗倾稳定性的承载能力极限状态表达式见JTJ298-98公式（2）：式中：结构系数，取1.25； 其它各分项系数同前。1、持久组合：1）设

48、计高水位3.77m时：左式1.1×（1.3×24.751.1×50.84）96.91 (kN·m/m) 左式<右式，满足要求。2）极端高水位时4.67m时：左式1.1×（1.2×75.571.0×67.2）173.67 (kN·m/m) 左式<右式，满足要求。2、短暂组合（施工期） 设计高水位3.77m时：左式1.1×（1.2×7.361.0×40.38）54.13 (kN·m/m)左式<右式，满足要求。综上：胸墙的抗滑、抗倾稳定性均满足要求。、地基稳定性验算、承载能力极限状态1、根据港口工程地基规范JTJ250-98的有关规定，土坡和地基的稳定性验算，其危险滑弧应满足以下承载能力极限状态设计表达式，见公式（1）：式中：Msd、MRk分别为作用于危险滑弧面上滑动力矩的设计值（kN·m/m）和抗滑力矩的标准值（kN·m/m）； R抗力分项系数。根据规范当选用（5）和（3）时，应选用 此处用1.1代入。2、采用简单条分法验算边