第頁(yè)某混合式不透水防波堤設(shè)計(jì)目錄32251_WPSOffice_Level1摘要（中文） 313594_WPSOffice_Level1第一章：設(shè)計(jì)資料 510534_WPSOffice_Level21.1工程位置 513594_WPSOffice_Level21.2自然條件 526312_WPSOffice_Level1第二章：港口平面布置 826312_WPSOffice_Level22.1碼頭泊位尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算 86284_WPSOffice_Level22.2港口水域設(shè)計(jì) 910534_WPSOffice_Level32.2.1航道通航水深計(jì)算 1013594_WPSOffice_Level32.2.2航道有效寬度計(jì)算 1126312_WPSOffice_Level32.2.3錨地 126284_WPSOffice_Level32.2.4回旋水域計(jì)算 136276_WPSOffice_Level22.3防波堤布置 136276_WPSOffice_Level32.3.1防波堤的設(shè)置要求 1323489_WPSOffice_Level32.3.2防波堤軸線設(shè)置要求 1432717_WPSOffice_Level32.3.3口門的設(shè)置要求 1423489_WPSOffice_Level22.4防波堤結(jié)構(gòu)方案確定 1432717_WPSOffice_Level22.5防波堤尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 156284_WPSOffice_Level1第三章：混合式防波堤作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算 186276_WPSOffice_Level1第四章直立式防波堤的穩(wěn)定性驗(yàn)算 3823489_WPSOffice_Level1第五章：地基穩(wěn)定性及沉降量計(jì)算 4425807_WPSOffice_Level25.1.1計(jì)算原則 4413066_WPSOffice_Level25.1.2計(jì)算公式 4432717_WPSOffice_Level1第六章：沉箱內(nèi)力及配筋計(jì)算 5416001_WPSOffice_Level26.1沉箱面板受力計(jì)算 5412245_WPSOffice_Level26.2沉箱的配筋計(jì)算 5525807_WPSOffice_Level1第七章：總結(jié)與展望 60摘要（中文）三澳港防波堤位于我國(guó)的東南沿海出口處，地理位置優(yōu)越，但水深較大，波浪較大，故需要建立一個(gè)防波堤。在防波堤的選型上因?yàn)榭紤]到了對(duì)土地工程概況的要求以及經(jīng)濟(jì)條件所以使用混合式防波堤，因?yàn)楦劭谕獾哪嗌齿^多，為了防止泥沙入港，所以采取混合式不透水防波堤.然后因?yàn)榭紤]到通航水深等因素設(shè)置了防波堤的高程等,以此對(duì)防波堤外形進(jìn)行了初步選型。然后計(jì)算固定荷載如自重力等，以及可變荷載如波浪力、土壓力等。在對(duì)防波堤大致的選型以及荷載數(shù)值的確定后，通過(guò)對(duì)堤身本身的穩(wěn)定性，以及使用“瑞典條分法”來(lái)檢驗(yàn)地基的穩(wěn)定性.以及通過(guò)“角點(diǎn)法”檢驗(yàn)沉降量然后與沉降標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行一系列的驗(yàn)算核對(duì)來(lái)檢驗(yàn)該工程項(xiàng)目是否符合工程規(guī)范要求。最后在進(jìn)行完一系列的審核之后，通過(guò)配筋工藝對(duì)防波堤堤身的強(qiáng)度進(jìn)行加強(qiáng)，使之能夠支撐住自身本身的重力作用等固定荷載以及波浪力等可變荷載對(duì)其的壓力，使該防波堤可以長(zhǎng)時(shí)間大規(guī)模的投入海港使用。本文將通過(guò)上述的一系列方法對(duì)三澳港防波堤做出建設(shè)，使之能夠較好的阻斷波浪的沖擊力,起到保護(hù)港池、維持水面平穩(wěn)保護(hù)港口以便船舶能夠安全停泊和作業(yè)，同時(shí)極大的解決了港池內(nèi)淤積以及岸線被波浪腐蝕沖刷的情況，是人工掩護(hù)沿海港口的重要組成部分。關(guān)鍵詞：防波堤；荷載；檢驗(yàn)；安全；設(shè)計(jì)第一章：設(shè)計(jì)資料1.1工程位置該港地理位置優(yōu)越，位于我國(guó)東南沿海地區(qū)，是我國(guó)某省的“出入門戶，五邑咽喉。”該港是一個(gè)正在發(fā)展具有一定規(guī)模的地方性港口，但規(guī)模較小，港口企業(yè)繁多，岸線雜亂無(wú)章，功能有待整合。因?yàn)槠涮厥獾牡乩砦恢?，以及豐富的資源，故改港被視為重點(diǎn)發(fā)展修建的對(duì)象。為了進(jìn)一步發(fā)展建設(shè)，合理利用岸線資源，滿足旅游需要，擬結(jié)合《某港發(fā)展總體規(guī)劃》對(duì)三澳港進(jìn)行擴(kuò)建。因?yàn)榉啦ǖ趟幍牡乩砦恢幂^于海上相對(duì)惡劣的地方，故而要在消浪結(jié)構(gòu)上做到相對(duì)安全及穩(wěn)妥。該港有三大優(yōu)勢(shì)：1.水域?qū)掗?，水深良好?.水道優(yōu)良，避風(fēng)條件好。河床為泥質(zhì)，鋪著力強(qiáng)。無(wú)礙航暗礁。3.不凍不淤，地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。而該港口口外有許多地勢(shì)險(xiǎn)峻的島嶼、岬角作為天然的屏障，入港的水道相對(duì)狹長(zhǎng)，兩側(cè)山嶺眾多并且地勢(shì)險(xiǎn)峻。港灣內(nèi)也同樣擁有有許多小島嶼，與沿岸山嶺、岬角犬牙呲錯(cuò)，對(duì)于港口的保護(hù)來(lái)說(shuō)可謂是天然的保護(hù)傘。港內(nèi)水域廣闊，水深多在10米以上，雖該港口兩側(cè)有幾條溪流的注入，但沙量相對(duì)較為稀少，對(duì)港口不存在安全隱患，是良好的深水港。三澳灣水產(chǎn)豐富，盛產(chǎn)多種豐富的海水產(chǎn)品，水產(chǎn)資源極其豐富，有著極大的開發(fā)潛能。既是一個(gè)天然的漁港，旅游港，同時(shí)也是一個(gè)天然的軍港。故而防波堤的建設(shè)對(duì)其來(lái)說(shuō)可謂十分重要。1.2自然條件主要包括氣溫、風(fēng)、降水、霧、濕度等資料。主要作用于港口的工作天數(shù)計(jì)算，便于合理規(guī)劃安排港口防波堤的結(jié)構(gòu)建造工程。1.2.1.風(fēng)況風(fēng)向指來(lái)風(fēng)向，用16個(gè)方位來(lái)表示。根據(jù)多次測(cè)試結(jié)果可確定風(fēng)向?yàn)閃向，頻率23%，次常風(fēng)向?yàn)镹W，SW向，頻率分別為18.5%以及19.3%，具體見風(fēng)頻率統(tǒng)計(jì)表。表1.1風(fēng)頻率統(tǒng)計(jì)表風(fēng)速頻率風(fēng)向<7.9

（m/s）8.0-10.7

（m/s）10.8-13.8

（m/s）13.9-17

（m/s）>17

(m/s）合計(jì)N2.50.30.13.1NNE3.62.50.70.30.27.3ENE3.30.50.20.14.1E1.60.60.40.30.33.2ESE1.30.60.30.20.12.5SE0.80.50.20.31.8SSE1.81.10.30.20.13.5S0.80.51.3SSW2.10.70.30.43.5SW8.53.52.42.21.918.3WSW0.90.70.50.50.53.1W13.34.22.51.50.522WNW3.30.60.20.14.2NW10.83.52.40.50.217.5NNW1.820.50.34.6C合計(jì)56.421.8116.93.81001.2.2.降水（因地處南方東南沿海一帶，故只有純降水量，并不存在降雪量轉(zhuǎn)化降水量。）年平均降水量：1616-2143ml月平均降水量：35-1180ml年最大降水量：3000ml年最小降水量：988ml日最大降水量：400ml年降水日數(shù)：170-210日月降水日數(shù)：10-20日1.2.3水文經(jīng)過(guò)觀測(cè)可得三澳港的最高潮潮位：2.99m；最低低潮位：-1.3m；平均高潮位2.0m；平均低潮位0.3m；平均潮差1,7m；平均潮面1.2m在某些年份因?yàn)閺?qiáng)冷空氣影響從而導(dǎo)致三澳港在某些特殊的年份出現(xiàn)特高的潮位，高度為3.1m.設(shè)計(jì)水位的確定：設(shè)計(jì)高水位2.30m。設(shè)計(jì)低水位0.10m。極端高水位1.88m。極端低水位-1.65m。1.2.4波浪三澳港的波浪主要為短周期重力波，波的周期經(jīng)檢驗(yàn)主要在9.0s，且經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)浪的方向常浪向?yàn)镹，次常浪向?yàn)镾N，強(qiáng)浪向?yàn)镹W，次強(qiáng)浪向?yàn)镹NW，具體的出現(xiàn)頻率見下表。表1.2浪向頻率表浪向常浪向N次常浪向SN強(qiáng)浪向NW次強(qiáng)浪向NNW頻率%1812.117.413.2因?yàn)槌＠讼驗(yàn)镹，所以設(shè)計(jì)中的浪向?yàn)镹，以及不同水位下的波高如下表所述表1.3不同水位下的波高位置波向極端高水位下（m）設(shè)計(jì)高水位下（m）設(shè)計(jì)低水位下（m）H1%H5%H13%H1%H5%H13%H1%H5%H13%防波堤N(yùn)5.534.954.404.253.663.223.523.092.751.2.5土地地質(zhì)及水工建筑物級(jí)別本次設(shè)計(jì)中水工建筑物的級(jí)別選取2級(jí)水工建筑物，結(jié)構(gòu)安全級(jí)別選取為二級(jí)，地震強(qiáng)度也選取為二級(jí)。地質(zhì)為泥沙地質(zhì)適合建造防波堤等大型水工建筑物。第二章：港口平面布置2.1碼頭泊位尺寸設(shè)計(jì)計(jì)算碼頭布置應(yīng)綜合考慮水深，地址，地形以及風(fēng)況，波浪潮汐，泥沙，水流，冰等多種自然條件，滿足船舶離泊，系泊裝卸作業(yè)等，方便水運(yùn)與陸運(yùn)相結(jié)合即保證防波堤的合理建設(shè)，滿足港口的安全需求。泊位長(zhǎng)度及系泊、靠泊設(shè)施布置應(yīng)考慮船舶靠泊、系泊、裝卸作業(yè)、設(shè)備檢修和自然條件等因素綜合確定，必要時(shí)可進(jìn)行一些泊位物理實(shí)驗(yàn)或數(shù)值模擬計(jì)算。相鄰泊位的船舶間距應(yīng)滿足安全距離的要求。泊位長(zhǎng)度計(jì)算泊位長(zhǎng)度應(yīng)滿足船舶安全進(jìn)出港口距離以及系纜的安全要求。碼頭布置成折線時(shí):Lb=泊位長(zhǎng)度（m）=船長(zhǎng)系數(shù)L=設(shè)計(jì)船長(zhǎng)（m）d=富裕長(zhǎng)度（m）其中船長(zhǎng)系數(shù)符合以下表格2.1表2.1船型系數(shù)兩直立式岸壁間夾角60°70°90°120°150°雙側(cè)停船DWT>50001.451.351.251.151.10DWT<=50001.551.401.301.201.15單側(cè)停船DWT>50001.301.251.201.131.10DWT<=50001.401.301.251.181.15其中泊位富裕長(zhǎng)度d符合下表2.2表2.2泊位富裕長(zhǎng)度dL(m）<4041-8586-150151-200201-230231-280281-320>320d（m）58-1012-1518-2022-2526-2830-3335-40（2）船型尺度設(shè)計(jì)船型尺度設(shè)計(jì)見下表表2.3表2.3船型尺度代表船型船型噸級(jí)DWT(t)總長(zhǎng)（m）型寬（m）型深（m）滿載吃水（T）15000散貨船15023.012.59.115000雜貨船15723.313.69.620000集裝箱船18327.614.410.520000客船18025.416.26.7（3）綜合計(jì)算綜上所訴本工程設(shè)計(jì)規(guī)模為建設(shè)2個(gè)15000DWT雜貨船泊位，同時(shí)兼顧2個(gè)15000DWT散貨船泊位和1個(gè)20000DWT集裝箱船泊位以及一個(gè)20000DWT客船泊位。長(zhǎng)度按《海港總體設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTS165-2013）的公式進(jìn)行計(jì)算。泊位布置按順靠碼頭布置，且采取同一碼頭前沿線連續(xù)布置多個(gè)泊位，則泊位長(zhǎng)度公式如下：端部泊位：Lb=L+1.5d中間泊位：Lb=L+d因?yàn)樵撛O(shè)計(jì)為單側(cè)停船,，且DWT均大于5000，兩直立岸壁間夾角為60°，所以根據(jù)表2.1.1，船長(zhǎng)系數(shù)取1.30。單個(gè)泊位長(zhǎng)度為設(shè)計(jì)船型計(jì)算：=1.30*150+15+15/2=217.5m兼顧船型計(jì)算：=1.30*183+20+20/2=267.9m，故單個(gè)泊位長(zhǎng)度取268m。碼頭總長(zhǎng)：1.30*183+20+150=407.9m.為安全距離著想，設(shè)置碼頭總長(zhǎng)為420m。2.2港口水域設(shè)計(jì)2.2.1航道通航水深計(jì)算在水域的計(jì)算時(shí)，一般要求計(jì)算航道的水深。其中水深又分為通航水深和設(shè)計(jì)水深。這些都應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)的船型吃水量，航行過(guò)程中的下沉量以及包括波浪的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，和水體本身的特質(zhì)以及航道的泥土的土壤性質(zhì)等多方面的因素確定。符合公式：式中——航道通航水深（m）——設(shè)計(jì)船型滿載吃水（m）——航行時(shí)船體下沉量——航行時(shí)龍骨最小富裕深度——波浪富裕深度——船舶裝載時(shí)縱傾的富裕深度，雜貨船以及集裝箱忽略不計(jì)，散貨船取0.15米表2.4設(shè)計(jì)船型滿載吃水設(shè)計(jì)船型船型噸級(jí)DWT（t）15000散貨船15000雜貨船20000集裝箱船20000客船滿載吃水（m）9.19.610.56.7所以根據(jù)表2.4可得=10.5圖2.2.1船舶航行時(shí)船體下沉值根據(jù)圖2.2.1可得表2.5航行時(shí)龍骨最小富裕深度土質(zhì)特性船舶噸級(jí)（t）DWT<50005000<DWT<1000010000<DWT<5000050000<DWT<100000100000<DWT<300000淤泥土、可塑性土0.20.20.30.40.5硬塑粘性土等0.30.30.40.50.6所以根據(jù)表2.5可得=0.3表2.6船浪夾角的變化系數(shù)值角度0（180）10（170）20（160）30（150）40（140）50（130）60（120）70（110）Z/h（T<8s）0.240.320.380.420.440.460.480.49Z/h（T=10s）0.550.650.750.830.900.971.021.08所以根據(jù)表2.6可得=0.48*3.66=1.76故綜上所述=10.5+1.0+0.3+1.76+0.15=13.71m所以通航水深為13.71m。2.2.2航道有效寬度計(jì)算航道有效寬度包括航跡帶寬度、船舶間富裕寬度、船舶與航道底邊間的富裕寬度等3項(xiàng)寬度。同時(shí)航道還分為單線航道與雙線航道。一般港口平面布置選取為雙線航道。雙線航道公式為：式中：——航道通航寬度（m）——航跡帶寬度（m）c——船舶與航道底邊線間的富裕寬度（m）b——船舶間富裕寬度，取船寬n——船舶漂移倍數(shù)L——設(shè)計(jì)船長(zhǎng)183m——風(fēng)、流壓偏角B——設(shè)計(jì)船寬表2.7船舶與航道底邊線間的富裕寬度c項(xiàng)目雜貨船或集裝箱船散貨船油船或其他危險(xiǎn)品船航速（kn）≤6＞6≤6＞6≤6＞6c（m）0.50B0.75B0.75BBB1.50B因?yàn)樵撛O(shè)計(jì)中船型寬最大的是集裝箱船為27.6m。故設(shè)計(jì)船寬取27.6m。所以根據(jù)表2.2.1可推出c=0.75*27.6=20.7m.表2.8船舶漂移倍數(shù)風(fēng)力橫風(fēng)≤7級(jí)橫流V（m/s）V≤1.00.10＜V≤0.250.25＜V≤0.500.50＜V≤0.750.75＜V≤1.00n1.811.751.691.591.45γ（°）3571014根據(jù)表2.2.2，取=10°，求得n=1.59.所以根據(jù)公式可得A=1.59*（183*sin10+27.6）=94.41m根據(jù)公式可得W=2*94.41+27.6+2*20.7=257.82m故綜上所述航道的有效寬度為257.82m。2.2.3錨地錨地按照地理位置的劃分一般可以分為港內(nèi)錨地和港外錨地兩種。按照功能劃分有應(yīng)急、待泊、軍用等多種。故地理位置應(yīng)選擇在靠近港口，水域位置良好，天然地理位置優(yōu)越的地方。以及符合以下規(guī)定：水域位置足夠廣闊，在起錨拋錨等工作的同時(shí)不影響周圍的船只。水流穩(wěn)定，不會(huì)產(chǎn)生回流等現(xiàn)象。泥質(zhì)及泥沙質(zhì)的水域選擇優(yōu)先級(jí)相對(duì)較前，避免在多礁石硬質(zhì)沙土的水域設(shè)立，從而對(duì)在錨地工作的船只造成影響。禁止在海底工程管線區(qū)域設(shè)置錨地。在采用單錨時(shí)，錨位的水域面積為圓形，半徑的計(jì)算公式如下：風(fēng)力<7級(jí)時(shí)：風(fēng)力>7級(jí)時(shí)：式中：——單錨水域系泊半徑——設(shè)計(jì)船長(zhǎng)——錨地水深，不應(yīng)小于設(shè)計(jì)船型的滿載吃水深的1.2倍，即10.5*1.2=12.6。故取13m。所以帶入公式計(jì)算，當(dāng)風(fēng)力<7級(jí)時(shí)，,=183+3*13+90=312m。當(dāng)風(fēng)力>7級(jí)時(shí)，，=183+4*13+145=380m。2.2.4回旋水域計(jì)算回旋水域是指船只在進(jìn)入港口或調(diào)離港口時(shí)所需要掉頭或者改變航向時(shí)所需要的空間，故而回旋水域在港口得平面布置中是必不可少的。所以該水域的設(shè)立應(yīng)當(dāng)方便船只的進(jìn)出。在港口掩護(hù)條件較好，水流正常的港口選擇一個(gè)常規(guī)系數(shù)，即。式中——回旋水域半徑——設(shè)計(jì)船長(zhǎng)根據(jù)公式求得m所以，綜上所述回旋水域半徑為366m。2.3防波堤布置防波堤的作用對(duì)港口本身來(lái)說(shuō)是可以大大減少了波浪對(duì)岸線的沖擊力，從而起到了保護(hù)港池的作用，保護(hù)港口免受惡劣天氣影響。對(duì)于港口內(nèi)的建筑物及船只來(lái)說(shuō)，防波堤在一定程度上可以減少惡劣的環(huán)境對(duì)船舶安全停泊和作業(yè)造成的影響。總的來(lái)說(shuō)是一個(gè)起著保護(hù)作用的水中建筑物。同時(shí)防波堤在防止港池淤積和波浪沖蝕岸線的方面也發(fā)揮著極大地作用。所以說(shuō)防波堤是人工掩護(hù)的沿海港口必不可少的組成成分。

2.3.1防波堤的設(shè)置要求防波堤的布置是根據(jù)港口的使用要求以及船型的需求，航運(yùn)的規(guī)模以及當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境所建設(shè)的。在建設(shè)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)充分考慮當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件，例如風(fēng)、浪、水流泥沙等。在建設(shè)的同時(shí)也應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)馗劭诘淖匀粭l件及規(guī)模采用單堤、雙堤或多堤的防護(hù)系統(tǒng)。以及要注意防波堤的建設(shè)對(duì)周圍海岸泥沙運(yùn)動(dòng)的影響。從而采用必要的工程措施。防波堤的位置應(yīng)當(dāng)選擇在自然條件好、水深較淺的地方。如果能利用礁石、淺灘及島嶼那就更加合適。2.3.2防波堤軸線設(shè)置要求防波堤的軸線應(yīng)當(dāng)采用直線、向海方向的凸曲線，若采取了凹曲線應(yīng)當(dāng)做論證。其縱軸線一般由一段或幾段直線組成，各段軸線之間應(yīng)以折線或圓弧的方式相連為避免防波堤承受的波能過(guò)于集中，縱軸線應(yīng)向港內(nèi)拐折，避免向外拐折。如有特殊情況，防波堤軸線必須向外拐折時(shí)，兩段堤軸線的外夾角不宜小于150°。2.3.3口門的設(shè)置要求口門的數(shù)量：按照水動(dòng)力條件來(lái)設(shè)置，該設(shè)計(jì)選擇設(shè)計(jì)兩個(gè)口門?？陂T的有效寬度：根據(jù)圖2.3.1可得，口門的有效寬度應(yīng)大于設(shè)計(jì)船寬，本設(shè)計(jì)取1.5B。即1.5*183=274.5。圖2.1口門的位置：根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件以及港區(qū)的總體規(guī)劃按標(biāo)準(zhǔn)布置?？陂T的方向：應(yīng)與航道的位置相協(xié)調(diào)，航道中心線與海浪的夾角應(yīng)取30-45°本設(shè)計(jì)取45°?？陂T平面布置的形式：正向口門。2.4防波堤結(jié)構(gòu)方案確定直立堤：堤體對(duì)材料的消耗量較小，但混凝土等水工建筑材料消耗量過(guò)大，適用于砂石來(lái)源缺乏的地區(qū)。且波浪在堤前會(huì)產(chǎn)生反射，從而導(dǎo)致消能效果較差。在水深和波浪相對(duì)較大的地方比較適用。斜坡堤：堤體的消耗材料量相對(duì)較大，但對(duì)混凝土的需求量相對(duì)較小，所以適合就地取材，在產(chǎn)地原材料較豐富的地區(qū)比較適宜。且因?yàn)槠淦履_大于1:1，所以波能易被吸收消化。但其內(nèi)側(cè)卻不可兼做碼頭?；旌鲜剑合虏繛樾逼率酵坏蹋喜繛橹眽κ街绷⒌?，所以一方面可以減少直立墻的高度節(jié)省材料，另一方面又能減少地基的承載力，從而確保該建筑物的安全性能。相對(duì)施工建設(shè)方來(lái)說(shuō)也比較經(jīng)濟(jì)。且兼具了直立堤與斜坡堤的優(yōu)點(diǎn)，故防波堤最終選擇為混合式的。透空式：經(jīng)濟(jì)條件合理，材料使用相對(duì)節(jié)省，但難以阻止泥沙入港，也不能減小水流對(duì)港口的沖擊以及對(duì)港內(nèi)水域的影響。因?yàn)槿母蹖儆谀噘|(zhì)多沙港口，故而不能選用透空式防波堤。不透空式：一般適用于水深較大波浪也較大的條件，作用能阻止泥沙入港，以及減小水流對(duì)港內(nèi)水域的干擾。綜上所述，該港口設(shè)計(jì)選用混合式不透空防波堤。2.5防波堤尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.5.1防波堤堤頂高程計(jì)算因?yàn)樵撛O(shè)計(jì)為混合式防波堤，故上層設(shè)計(jì)為直立式沉箱加胸墻的組合，所以堤頂高程計(jì)算為基床的高度加上沉箱的高程以及胸墻的高度。因?yàn)樵撛O(shè)計(jì)為不透水式，所以設(shè)計(jì)按照基本不越浪計(jì)算。因?yàn)榈躺眄敻叱桃蟊阌谑┕?，故而要高出施工水位，設(shè)計(jì)中因?yàn)樗顬?3m。極端高水位時(shí)的水深為15.88m。設(shè)計(jì)時(shí)，取整個(gè)建筑物高程大于15.88m即挑選18m。2.5.2防波堤上部胸墻結(jié)構(gòu)選型胸墻的作用為減少堤頂?shù)脑嚼肆?，所以一般是用漿砌石、混凝土等材料。其面臨海浪的一面基本采用直線型。其坡頂高程可定在設(shè)計(jì)高水位以上（0.6-0.7）H13%處，即為H=3m。且胸墻前坡肩寬度不應(yīng)小于1m，且能安排掩體，所以設(shè)置前坡肩寬度為7m。如圖2.6.2.1所示。圖2.2胸墻尺寸示意圖2.5.3防波堤堤身的寬度設(shè)計(jì)因?yàn)樵撛O(shè)計(jì)為混合式設(shè)計(jì)，故上半部分為直立堤，下半部分為斜坡堤，所以堤身的本身設(shè)計(jì)分別采用直立堤的計(jì)算以及下半部的斜坡堤計(jì)算。寬度宜取（2.3-2.9）H13%且宜不小于6M因?yàn)镠13%取4.40，所以寬度宜取2.5*4.40=11M2.5.4沉箱結(jié)構(gòu)尺寸選擇沉箱碼頭的墻身宜采用鋼筋混凝土沉箱結(jié)構(gòu)，沉箱由外壁、隔墻、底板和墻趾等構(gòu)件組成。沉箱設(shè)計(jì)應(yīng)計(jì)算或驗(yàn)算下列內(nèi)容：.沉箱的吃水、千帆高度和浮游穩(wěn)定性；.外壁、隔墻、底板、墻趾的承載力和裂縫寬度。故而，沉箱高度取決于基床頂面和沉箱頂面的高程，所以箱頂高程取12M，沉箱長(zhǎng)度取6M，沉箱寬度取11M。12.011.0圖2.3沉箱尺寸示意圖2.5.5基床類型選擇及尺寸確定基床有明基床、暗基床、混合基床三種類型。因?yàn)槿母鄣牡鼗^好，故選擇明基床。明基床：基床高程高于原泥面的基床明基床的肩寬：外肩：墻身計(jì)算寬度的0.6倍內(nèi)肩：墻身計(jì)算寬度的0.8倍所以外肩寬：0.6*11=6.6M內(nèi)肩寬：0.4*11=4.4M因?yàn)槿母弁恋刭|(zhì)量良好，故基床地基采用砂石地基，根據(jù)要求，厚度不應(yīng)小于1.0m，本設(shè)計(jì)采用3.0m厚度（含碎石墊層0.3m）。暗基床：底寬不宜小于墻底寬度+兩倍的基床厚度，即大于11+2×2=15m，故本次設(shè)計(jì)取暗基床底寬16m。根據(jù)地勢(shì)環(huán)境選擇，該設(shè)計(jì)采用明基床。

第三章：混合式防波堤作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算本章主要計(jì)算的是混合式防波堤所受的荷載外力，其中包括建筑物本身的自重力，波浪力以及偶然力等。其中豎向荷載為自重力、暗基床內(nèi)豎直面上的被動(dòng)土壓力、水平荷載為波浪力。其中對(duì)極限狀態(tài)下設(shè)計(jì)的計(jì)算時(shí)，應(yīng)該把設(shè)計(jì)波高和對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)波長(zhǎng)確定的波浪力設(shè)計(jì)為標(biāo)準(zhǔn)值。其中在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)考慮偶然狀況，極限狀況等特殊情況。3.1持久狀況下作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算3.1.1.防波堤整體結(jié)構(gòu)重量計(jì)算自重力的本身包括建筑物自身重力和位于建筑物上或建筑物中的填料與固定設(shè)備的自重力。根據(jù)前文所得設(shè)計(jì)水位：設(shè)水深為13M時(shí)為0水位設(shè)計(jì)水位：1.75M設(shè)計(jì)高水位：2.30M設(shè)計(jì)低水位：0.10M極端高水位：2.88M極端低水位：-1.65M材料名稱重度（KN/m3）水上水下漿砌塊石22-2512-15混凝土23-2413-14鋼筋混凝土24-2514-15表3.2材料重度標(biāo)準(zhǔn)值注：當(dāng)石料重度大于26.5KN/m3時(shí)，漿砌塊石的重度應(yīng)當(dāng)提高一些胸墻重量：胸墻2胸墻胸墻2胸墻1胸墻1胸墻1圖3.1胸墻斷面圖胸墻本身自重力：（4×3+1×7）×23=437KN/m上述設(shè)計(jì)胸墻如圖所示，故在設(shè)計(jì)高水位下：（H=2.30m）胸墻1：G=（1-0.3）×23×7+0.3×7×13=140KN/m胸墻2：G=（3-0.3）×4×23+0.3×4×13=264KN/m所以，在設(shè)計(jì)高水位下時(shí)，胸墻總重量為140+264=404KN/m對(duì)后踵力矩：140×1/2×7+264×（7+1/2×4）=2866KN·m/m在設(shè)計(jì)低水位下：（H=0.10m）胸墻1：G=7×1×23=161KN/m胸墻2：G=4×3×23=276KN/m所以，在設(shè)計(jì)低水位下時(shí)，胸墻總重量為276+161=437KN/m對(duì)后踵力矩：161×1/2×7+276×（7+1/2×4）=3047.5KN·m/m在設(shè)計(jì)水位時(shí)：（H=1.75m）胸墻1：G=7×1×23=161KN/m胸墻2：G=4×3×23=276KN/m所以，在設(shè)計(jì)低水位下時(shí)，胸墻總重量為276+161=437KN/m對(duì)后踵力矩：161×1/2×7+276×（7+1/2×4）=3047.5KN·m/m極端高水位下：（H=2.88m）胸墻1：G=（1-0.88）×7×23+0.88×7×13=99.4KN/m胸墻2：G=（3-0.88）×4×23+0.88×4×13=240.8KN/m所以，在極端高水位下時(shí)，胸墻總重量為99.4+240.8=340.2KN/m對(duì)后踵力矩：99.4×1/2×7+240.8×（7+1/2×4）=2515.1KN·m/m極端低水位下：（H=-1.65m）胸墻1：G=7×1×23=161KN/m胸墻2：G=4×3×23=276KN/m所以，在設(shè)計(jì)低水位下時(shí)，胸墻總重量為161+276=437KN/m對(duì)后踵力矩：161×1/2×7+437×（7+1/2×4）=4496.5KN·m/m沉箱本身重量：在本次設(shè)計(jì)中設(shè)立的沉箱為一大沉箱，故不考慮橫隔板，縱隔板與兩側(cè)壁。以及因?yàn)樵摮料涞膶挾冗^(guò)大，故考慮用一個(gè)縱隔板將其分隔開。需要計(jì)算部分為前壁、后壁、縱隔板、混凝土蓋板、底板、沉箱內(nèi)塊石6大部分，以及8個(gè)底角。沉箱本身自重力：0.25×11×25×2+11×0.5×25+0.2×0.2×1/2×8×25+0.5×11×25+0.5×11×25+（10.5×11-0.5×11-0.2×0.2×1/2×8）×25=3300KN/m在設(shè)計(jì)高水位下：（H=2.30m）前壁：（12-2×0.5）×0.25×15=41.25KN/m后壁：（12-2×0.5）×0.25×15=41.25KN/m底板：0.5×11×15=82.5KN/m縱隔板：（12-2×0.5）×0.5×15=82.5KN/m底角；0.2×0.2×1/2×8×15=2.4KN/m沉箱內(nèi)塊石：（（11-0.25×2）×（12-0.5×2）-(0.5×（12-2×0.5））-0.2×0.2×1/2×8）×11=1206.4KN/m混凝土蓋板：0.5×11×14=77KN/m所以，在設(shè)計(jì)高水位下沉箱重量為：41.25+41.25+82.5+82.5+2.4+1210+77=1536.9KN/m對(duì)后踵力矩：41.25×（11-0.25/2）+41.25×0.25/2+82.5×11/2+82.5×11/2+77×11/2+1206.4×11/2+2.4×11/2=8432.95KN·m/m在設(shè)計(jì)低水位下：（H=0.10m）前壁：（12-2×0.5-1.4）×0.25×15+1.4×0.25×25=44.75KN/m后壁：（12-2×0.5-1.4）×0.25×15+1.4×0.25×25=44.75KN/m底板：0.5×11×15=82.5KN/m縱隔板：（12-2×0.5-1.4）×0.5×15+1.4×0.5×25=89.5KN/m底角：0.2×0.2×1/2×15×4+0.2×0.2×1/2×4×25=3.2KN/m沉箱內(nèi)塊石：（1.4×11-0.25×1.4×2-0.5×1.4-0.2×0.2×1/2×4）×18+（（13.1-3-0.5）×11--9.6×0.25×2-9.6×0.5-0.2×0.2×1/2×4）×11=1305.68KN/m混凝土蓋板：0.5×11×24=132KN/m所以，在設(shè)計(jì)低水位下沉箱重量為：44.75+44.75+82.5+89.5+3.2+1305.68+132=1769.7KN/m對(duì)后踵力矩：44.75×（11-0.25/2）+44.75×0.25/2+82.5×11/2+89.5×11/2+132×11/2+1305.68×11/2+3.2×11/2=9363.09KN·m/m在設(shè)計(jì)水位下：（H=1.75m）前壁：（12-2×0.5）×0.25×15=41.25KN/m后壁：（12-2×0.5）×0.25×15=41.25KN/m底板：0.5×11×15=82.5KN/m縱隔板：（12-2×0.5）×0.5×15=82.5KN/m底角；0.2×0.2×1/2×8×15=2.4KN/m沉箱內(nèi)塊石：（（11-0.25×2）×（12-0.5×2）-(0.5×（12-2×0.5））-0.2×0.2×1/2×8）×11=1206.4KN/m混凝土蓋板：0.25×11×24+0.25×11×14=104.5KN/m所以，在設(shè)計(jì)水位下沉箱重量為：41.25+41.25+82.5+82.5+2.4+1206.4+104.5=1560.8KN/m對(duì)后踵力矩：41.25×（11-0.25/2）+41.25×0.25/2+82.5×11/2+82.5×11/2+104.5×11/2+1206.4×11/2+2.4×11/2=8584.15KN·m/m在極端高水位下：（H=2.88m）前壁：（12-2×0.5）×0.25×15=41.25KN/m后壁：（12-2×0.5）×0.25×15=41.25KN/m縱隔墻：（12-2×0.5）×0.5×15=82.5KN/m底角：0.2×0.2×1/2×8×15=2.4KN/m底板：0.5×11×15=82.5KN/m沉箱內(nèi)塊石：（（11-0.25×2）×（12-0.5×2）-(0.5×（12-2×0.5））-0.2×0.2×1/2×8）×11=1206.4KN/m混凝土蓋板：0.5×11×14=77KN/m所以，在極端高水位下沉箱重量為：41.25+41.25+82.5+82.5++2.4+1206.4+77=1533.3KN/m對(duì)后踵力矩：41.25×（11-0.25/2）+41.25×0.25/2+82.5×11/2+82.5×11/2+77×11/2+1206.4×11/2+2.4×11/2=8432.95KN·m/m在極端低水位下：（H=-1.65m）前壁：（12-2×0.5-8.1）×0.25×25+（12-2×0.25-3.4）×0.25×15=48.5KN/m后壁：（12-2×0.5-8.1）×0.25×25+（12-2×0.25-3.4）×0.25×15=48.5KN/m縱隔墻：（12-2×0.5-8.1）×0.5×25+（12-2×0.25-3.4）×0.5×15=97KN/m底角：0.2×0.2×1/2×25×4+0.2×0.2×1/2×15×4=3.2KN/m底板：0.5×11×15=82.5KN/m沉箱內(nèi)塊石：（（11-0.25×2-0.5）×8.1-0.2×0.2×1/2×4）×11+（（11-0.25×2-0.5）-0.2×0.2×1/2×4）×3.4×18=1497.224KN/m混凝土蓋板：0.5×11×24=132KN/m所以，在極端低水位下沉箱重量為：48.5+48.5+97+3.2+82.5+1497.224+132=1908.924KN/m對(duì)后踵力矩：48.5×（11-0.25/2）+48.5×0.25/2+97×11/2+3.2×11/2+82.5×11/2+1497.224×11/2+132×11/2=10499.082KN·m/m基床重量：基床本身自重力：（22+29.2）×3×1/2×25=1920KN/m基床分為明基床與暗基床兩個(gè)部分，根據(jù)2.6.5可確定明基床：上部長(zhǎng)度為：11+6.6+4.4=22m，厚度取3m，下部取m=1.2，即為2×1.2×3+22=29.2m因?yàn)榛驳暮穸冗h(yuǎn)底于正常水深，故在設(shè)計(jì)高水位、設(shè)計(jì)低水位以及設(shè)計(jì)水位下，其重量均為同值，所以本次設(shè)計(jì)中就計(jì)算一個(gè)狀態(tài)下基床的重量以及后踵力矩基床重量：（22+29.2）×3×1/2×15=1152KN/m對(duì)后踵力矩：1152×11=12672KN·m/m3.1.2波浪力作用下的標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算在波浪力的作用下有波峰和波谷兩種狀態(tài)下對(duì)防波堤造成的不同影響，故而對(duì)波峰作用力和波谷作用力進(jìn)行分別闡述。波峰作用力對(duì)混合式防波堤的標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算在該設(shè)計(jì)中，正常水位下的水深為13M極端高水位下的水深為15.88M，設(shè)計(jì)高水位下的水深為15.3M設(shè)計(jì)低水位下的水深為13.1M極端低水位下的水深為11.35M根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書可確定：極端高水位下的波高H為5.53M設(shè)計(jì)高水位下的波高H為4.25M設(shè)計(jì)低水位下的波高H為3.52M（1）在設(shè)計(jì)高水位時(shí)：（H=2.30m）根據(jù)規(guī)范判斷基床類型：=，所以，可判斷為低基床。其中d1——基床上水深（m）d——堤前水深（m）因?yàn)椋诠こ躺嫌龅降牟ɡ?，周期一般?-15s之間，故該設(shè)計(jì)中波浪平均周期為9.0（s）。根據(jù)產(chǎn)生條件且，可判斷波態(tài)為立波。其中H——堤前進(jìn)行波的波高，采用H1%——平均周期g——水容重，該設(shè)計(jì)統(tǒng)取9.8m/s因?yàn)樵摬ɡ藶闇\水波，故,即L=126.40m。再根據(jù)，按《海岸水文規(guī)范》的附錄H查表可得因?yàn)閐/L=0.1742屬于0.139-0.2之間，且故為第三種情況，按照第三種情況計(jì)算。.波浪中線超出靜水面的高度：波浪中線超出靜水面的高度（m）H：堤前行進(jìn)波的波高（m），取4.25md：堤前水深（m)L：波長(zhǎng)，取99.31m所以，根據(jù)式子可求得m2）.靜水面以上高度處，波壓力強(qiáng)度p=0：靜水面以上高度處波壓力強(qiáng)度（Kpa）H：堤前行進(jìn)波的波高（m），取4.25m3）.水底處，波壓力強(qiáng)度式中：p：靜水面以下深度z處的波壓力強(qiáng)度：海水的重度，10.25h：堤前進(jìn)行波的波高（m），取4.25md：堤前水深（m）L：波長(zhǎng)（m），本設(shè)計(jì)波長(zhǎng)取99.31m所以，根據(jù)計(jì)算可得，在水底處波壓力強(qiáng)度P=43.57Kpa4）.靜水面處，波壓力強(qiáng)度式中：：靜水面處的波壓力強(qiáng)度（Kpa）：水底處的波壓力強(qiáng)度（Kpa）d：堤前水深，15.3m：波浪中線超出靜水面的高度（m）所以，根據(jù)計(jì)算可得，在靜水面處，波壓力強(qiáng)度Kpa5）.墻底處，波壓力強(qiáng)度：墻底面處的波壓力強(qiáng)度（Kpa）：靜水面處的波壓力強(qiáng)度（Kpa）d：堤前水深（m）d1：墻底水深（m）：水底處的波壓力強(qiáng)度（Kpa）所以，根據(jù)公式可得，6）.單位長(zhǎng)度墻底面上的波浪浮托力合力：p：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度墻底面上的波浪浮托力合力（KN/m）b：墻底寬度（m）：墻底面處的波壓力強(qiáng)度（Kpa）所以，根據(jù)公式可得，p=Kpa后踵力矩為：245.96×3=737.88KN·m/m7）.單位長(zhǎng)度墻身上的總波浪力p=（49.43+44.72）×12.3×1/2+（44.72+43.57）×3×1/2=711.4575Kpa后踵力矩為：（49.43+44.72）×12.3×1/2×12.3×1/2+（44.72+43.57）×3×1/2×3×1/2=3759.64KN/m·m（2）.在設(shè)計(jì)低水位時(shí)（H=0.10m）本次設(shè)計(jì)中，在設(shè)計(jì)低水位時(shí)，堤前行進(jìn)波的波高，堤前水深d=15.1m，波長(zhǎng)根據(jù)《海岸水文規(guī)范》H表可得d/L=0.1581，可推斷出，波長(zhǎng)L=95.5m。因?yàn)?，且d/L在0.139到0.2中，所以屬于第三種情況。.波浪中線超出靜水面的高度根據(jù)計(jì)算可求得.靜水面以上高度處，波壓力強(qiáng)度p=03）.水底處，波壓力強(qiáng)度所以，根據(jù)計(jì)算可得4）.靜水面處，波壓力強(qiáng)度p所以，根據(jù)計(jì)算可得：5）.墻底處，波壓力強(qiáng)度P所以，根據(jù)計(jì)算可得：6）.單位長(zhǎng)度墻底面上的波浪浮托力合力：，所以根據(jù)計(jì)算可得：后踵力矩為：203.39×3=610.17KN·m/m7）.單位長(zhǎng)度墻身上的總波浪力：KN·m/m后踵力矩為：M=（40.63+36.98）×12.1×1/2×12.1×1/2+（36.98+36.08）×3×1/2×3×1/2=3005.105KN/m·m（3）在極端高水位時(shí)：（H=2.88m）因?yàn)橥ㄟ^(guò)計(jì)算表達(dá)式，可得L=126.34m。再根據(jù)，按《海岸水文規(guī)范》的附錄F查表可得因?yàn)閐/L=0.1742屬于0.139-0.2之間，且因?yàn)闃O端高水位時(shí)波高為5.53m，且故為第三種情況，按照第三種情況計(jì)算。1）.波浪中線超出靜水面的高度所以，根據(jù)式子可求得m2）.靜水面以上高度處，波壓力強(qiáng)度p=03）.水底處，波壓力強(qiáng)度所以，根據(jù)式子算完，得出最后的p為56.69Kpa4）.靜水面處，波壓力強(qiáng)度p所以，根據(jù)計(jì)算可得：5）.墻底處，波壓力強(qiáng)度P所以，根據(jù)計(jì)算可得：6）.單位長(zhǎng)度墻底面上的波浪浮托力合力：，所以根據(jù)計(jì)算可得：后踵力矩為：320.485×3=961.455KN/m·m7）.單位長(zhǎng)度墻身上的總波浪力：后踵傾覆力矩：（65.05+58.27）×（15.88-3）×1/2×12.88×1/2+（58.27+56.69）×3×1/2×3×1/2=5873.184KN/m·m波谷作用力對(duì)混合式防波堤的標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算.在設(shè)計(jì)高水位時(shí)：（H=2.30m）1）.波浪中線超出靜水面的高度（m）式中：：波浪中線超出靜水面的高度（m）H：堤前行進(jìn)波的波高（m），取4.25md：堤前水深（m)L：波長(zhǎng)，取99.31m所以，根據(jù)式子可求得2）.靜水面處，波壓力強(qiáng)度p，p=03）.水底處，波壓力強(qiáng)度所以，根據(jù)計(jì)算可得4）.靜水面以下處，波壓力強(qiáng)度式中：：靜水面以下處的波壓力強(qiáng)度（Kpa）所以，根據(jù)式子計(jì)算可得Kpa5）.墻底處，波壓力強(qiáng)度：墻底面處的波壓力強(qiáng)度（Kpa）：靜水面處的波壓力強(qiáng)度（Kpa）：水底處的波壓力強(qiáng)度（Kpa）：墻底水深（m）：波浪中線超出靜水面的高度（m）所以，根據(jù)公式可求得41.54Kpa6）.單位長(zhǎng)度墻底面上方向向下的波浪力合力：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度墻底面上方向向下的波浪力合力（KN/m）所以，根據(jù)公式可求得后踵傾覆力矩：228.47×3=685.41KN/m·m7）.單位長(zhǎng)度墻身上的總波浪力：（35.57+41.54）×（12.3-0.76）×1/2+（41.54+43.75）×3×1/2=572.8597Kpa后踵傾覆力矩：（35.57+41.54）×（12.3-0.76）×1/2×12.3×1/2+（41.54+43.75）×3×1/2×3×2/1=2928.189KN/m·m（2）.在設(shè)計(jì)低水位時(shí)：（H=0.10m）.波浪中線超出靜水面的高度（m）所以，根據(jù)式子可求得m2）.靜水面處，波壓力強(qiáng)度p，p=03）.靜水面以下處，波壓力強(qiáng)度所以，根據(jù)式子計(jì)算可得Kpa4）.水底處，波壓力強(qiáng)度所以，根據(jù)式子計(jì)算可得：5）.墻底處，波壓力強(qiáng)度所以根據(jù)式子可求得：6）.單位長(zhǎng)度墻底面上方向向下的波浪力合力所以，根據(jù)公式可求得后踵傾覆力矩：190.355×3=571.065KN/m·m7）.單位長(zhǎng)度墻身上的總波浪力：（30.10425+34.61）×（10.1-0.583）×1/2+（34.61+36.08）×3×1/2=413.98KN后踵傾覆力矩：（30.10425+34.61）×（10.1-0.583）×1/2×10.1×1/2+（34.61+36.08）×3×1/2×3×1/2=1714.163KN/m·m（3）.在極端高水位時(shí)：（H=0.10m）1）.波浪中線超出靜水面的高度（m）所以，根據(jù)式子可求得m2）.靜水面處，波壓力強(qiáng)度p，p=03）.靜水面以下處，波壓力強(qiáng)度所以，根據(jù)式子計(jì)算可得Kpa4）.水底處，波壓力強(qiáng)度所以，根據(jù)式子計(jì)算可得：5）.墻底處，波壓力強(qiáng)度所以根據(jù)式子可求得：6）.單位長(zhǎng)度墻底面上方向向下的波浪力浮托力單位長(zhǎng)度墻底面上方向向下的波浪力浮托力（KN/m）所以，根據(jù)公式可求得Kpa后踵傾覆力矩：294.745×3=884.235KN/m·m7).單位長(zhǎng)度墻身上的總波浪力：（44.7925+53.59）×（15.88-3）×1/2+（53.59+56.69）×3×1/2=799.00Kpa后踵傾覆力矩：M=（44.7925+53.59）×（15.88-3）×1/2×12.88×1/2+（53.59+56.69）×3×1/2×3×1/2=4328.406KN/m·m3.2短暫狀況下作用標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算在工程設(shè)計(jì)中，持久狀況一般表明的是在設(shè)計(jì)完成后可以大規(guī)模的投入使用，從而在比較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)保持的工程荷載等受力狀況，而短暫狀況則表明在結(jié)構(gòu)安裝、施工等過(guò)程中有較大概率出現(xiàn)的情況，但持續(xù)時(shí)間較為短暫的狀況。在本次混合式防波堤的設(shè)計(jì)中，短暫狀況下則不包括胸墻安裝，所以在計(jì)算過(guò)程中不包括胸墻部分的計(jì)算。且在計(jì)算過(guò)程中對(duì)設(shè)計(jì)高水位以及設(shè)計(jì)低水位進(jìn)行驗(yàn)算。3.2.1短暫狀況下防波堤整體結(jié)構(gòu)自重力計(jì)算在防波堤自身整體結(jié)構(gòu)的計(jì)算中，在設(shè)計(jì)高水位以及設(shè)計(jì)低水位的情況下，沉箱以及基床的自重以及在不同水深下的重量與持久狀況下的自重與重量相同，即參照前文的計(jì)算。3.2.2短暫狀況下波浪力作用下的標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算在計(jì)算過(guò)程中，波峰以及波谷的作用力與持久狀況下的相當(dāng)，區(qū)別則在于短暫狀況下不存在胸墻。經(jīng)過(guò)計(jì)算可得，在設(shè)計(jì)低水位下時(shí)，波峰也并未到達(dá)沉箱頂高程，故而在設(shè)計(jì)低水位下時(shí)持久狀況下以及短暫狀況下的波峰力和波谷力是一致的，故在本節(jié)不再贅述，參照前文持久狀況下的波峰力及波谷力即可，本節(jié)主要說(shuō)明在設(shè)計(jì)高水位下時(shí)，波峰力和波谷力的數(shù)值，以及其后踵傾覆力矩。波峰作用力對(duì)混合式防波堤的標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算在設(shè)計(jì)高水位時(shí)：（H=2.30m）根據(jù)規(guī)范判斷基床類型：=，所以，可判斷為低基床。因?yàn)?即L=126.40m。再根據(jù)，按《海岸水文規(guī)范》的附錄H查表可得。因?yàn)閐/L=0.1742屬于0.139-0.2之間，且故為第三種情況，按照第三種情況計(jì)算。1）.波浪中線超出靜水面的高度H：堤前行進(jìn)波的波高（m），取4.25md：堤前水深（m)，因?yàn)槎虝籂顩r下不考慮胸墻，故堤前水深取15mL：波長(zhǎng)，取99.31m所以，根據(jù)式子可求得m2）.靜水面以上高度處，波壓力強(qiáng)度p=03）.水底處，波壓力強(qiáng)度：式中：：靜水面以下深度z處的波壓力強(qiáng)度：海水的重度，10.25所以，根據(jù)計(jì)算可得，在水底處波壓力強(qiáng)度P=41.25Kpa4）.靜水面處，波壓力強(qiáng)度式中：：靜水面處的波壓力強(qiáng)度（Kpa）：水底處的波壓力強(qiáng)度（Kpa）所以，根據(jù)計(jì)算可得，在靜水面處，波壓力強(qiáng)度Kpa5）.墻底處，波壓力強(qiáng)度：墻底面處的波壓力強(qiáng)度（Kpa）所以，根據(jù)公式可得，6）.單位長(zhǎng)度墻底面上的波浪浮托力合力：：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度墻底面上的波浪浮托力合力（KN/m）所以，根據(jù)公式可得，Kpa后踵力矩為：233.805×3=701.415KN·m/m7）.單位長(zhǎng)度墻身上的總波浪力p=（46.33+42.16）×12×1/2+（42.16+41.25）×3×1/2=656.055Kpa后踵力矩為：（46.33+42.16）×12.3×1/2×12.3×1/2+（42.16+41.25）×3×1/2×3×1/2=3534.59KN/m·m波谷作用力對(duì)混合式防波堤的標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算1）.波浪中線超出靜水面的高度（m）所以，根據(jù)式子可求得2）.靜水面處，波壓力強(qiáng)度p，p=03）.水底處，波壓力強(qiáng)度所以，根據(jù)計(jì)算可得4）.靜水面以下處，波壓力強(qiáng)度式中：：靜水面以下處的波壓力強(qiáng)度（Kpa）所以，根據(jù)式子計(jì)算可得Kpa5）.墻底處，波壓力強(qiáng)度：墻底面處的波壓力強(qiáng)度（Kpa）：靜水面處的波壓力強(qiáng)度（Kpa）：水底處的波壓力強(qiáng)度（Kpa）所以，根據(jù)公式可求得39.98Kpa.單位長(zhǎng)度墻底面上方向向下的波浪力合力：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度墻底面上方向向下的波浪力合力（KN/m）所以，根據(jù)公式可求得后踵傾覆力矩：219.89×3=659.67KN/m·m7）.單位長(zhǎng)度墻身上的總波浪力：（35.88+39.98）×（12.3-0.76）×1/2+（39.98+41.25）×3×1/2=559.56Kpa后踵傾覆力矩：（35.88+39.98）×（12.3-0.76）×1/2×12×1/2+（39.98+41.25）×3×1/2×3×2/1=2809.04KN/m·m所以，綜上所述，對(duì)防波堤各部件的自重力和后踵力矩，列表如下：3.3越浪量的計(jì)算當(dāng)海上的波高高度高于堤體本身的高度時(shí)，所越過(guò)堤體的水的體積即為越浪量，由于波浪過(guò)程本身是不確定性的且越浪的水體也是有不確定性，故而越浪量本身也不是個(gè)確定性，因此通常用單位堤頂上單位時(shí)間內(nèi)的越浪量均值來(lái)表示，即為平均越浪量。因此越浪量的體積決定著堤頂高程，所以越浪量的確定十分重要。當(dāng)防波堤不存在基床時(shí)，越浪量的基本計(jì)算公式如下：式中：：以平均周期T所計(jì)算出的波長(zhǎng)：為累積率為13%的波高，即取H13%：無(wú)因次的越浪量：防波堤的堤頂超高當(dāng)防波堤存在基床時(shí)，越浪量的公式變?yōu)椋菏街校海夯灿绊懴禂?shù)：堤前水深：基床上的水深在設(shè)計(jì)高水位下時(shí)：（H=2.30m）m3/ms所以綜上所述，當(dāng)存在基床時(shí)，最終的越浪量值為：根據(jù)規(guī)范規(guī)定，當(dāng)?shù)添斃锲聼o(wú)護(hù)面設(shè)施時(shí)，越浪量應(yīng)當(dāng)在0.005以下，因?yàn)?.0046<0.005，所以在設(shè)計(jì)高水位時(shí)，越浪量為0.0046m3/ms且符合要求。在設(shè)計(jì)低水位下時(shí)：（H=0.1m）m3/ms所以綜上所述，當(dāng)存在基床時(shí)，最終的越浪量值為：。根據(jù)規(guī)范規(guī)定，當(dāng)?shù)添斃锲聼o(wú)護(hù)面設(shè)施時(shí)，越浪量應(yīng)當(dāng)在0.005以下，因?yàn)?.0014<0.005，所以在設(shè)計(jì)高水位時(shí)，越浪量為0.0014m3/ms且符合要求。設(shè)計(jì)高水位設(shè)計(jì)低水位極端高水位極端低水位設(shè)計(jì)水位自重力G（KN/m）后踵力矩（KN/m·m）自重力G（KN/m）后踵力矩（KN/m·m）自重力G（KN/m）后踵力矩（KN/m·m）自重力G（KN/m）后踵力矩（KN/m·m）自重力G（KN/m）后踵力矩（KN/m·m）胸墻114028661613047.599.42515.11614496.51613047.5胸墻2264276240.8276276沉箱前壁41.258432.9544.759363.0941.258432.9548.510499.08241.258584.15沉箱后壁41.2544.7541.2548.541.25沉箱縱隔墻82.589.582.59782.5沉箱底角2.43.22.43.22.4沉箱底板82.582.582.582.582.5沉箱內(nèi)塊石1206.41305.681206.41497.2241206.4混凝土蓋板7713277132104.5基床115212672115212672115212672115212672115212672第四章直立式防波堤的穩(wěn)定性驗(yàn)算4.1混合式防波堤結(jié)構(gòu)的抗滑穩(wěn)定性抗滑穩(wěn)定的計(jì)算原則主要遵從以下三大原則：1.因?yàn)槭菍?duì)防波堤堤底與堤身的抗滑穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算，故而要采取承載能力的極限狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)算。2.可將預(yù)制的混凝土沉箱等物視為一個(gè)整體，故不考慮沉箱方塊之間的水平縫的抗滑穩(wěn)定性。3.不考慮偶然狀況。其中有多種作用組合：持久狀況的承載能力極限狀態(tài)持久組合、短暫狀況下的承載能力極限狀態(tài)短暫組合。其中持久狀況的承載能力極限狀態(tài)持久組合又包含了以下的幾種組合：1.設(shè)計(jì)高水位2.設(shè)計(jì)低水位3.極端高水位。其中的波高均采用。而在短暫狀況下的承載能力極限狀態(tài)短暫組合包括兩種組合：設(shè)計(jì)高水位、設(shè)計(jì)低水位。而相應(yīng)的波高也均采用。持久組合的計(jì)算公式：（設(shè)計(jì)高水位）式中：G：堤身的自重力標(biāo)準(zhǔn)值P：波峰時(shí)水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值：波峰時(shí)波浪浮托力標(biāo)準(zhǔn)值：結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，據(jù)表可得：水平波浪力分項(xiàng)系數(shù)，據(jù)表可得：波浪浮托力分項(xiàng)系數(shù)，據(jù)表可得：自重力分項(xiàng)系數(shù)，取1.0f:沿計(jì)算面的摩擦系數(shù)設(shè)計(jì)值，據(jù)表可得（下面公式的各項(xiàng)符號(hào)意義同上）所以根據(jù)公式可求得：故在設(shè)計(jì)高水位時(shí)，持久組合的抗滑穩(wěn)定性符合要求。持久組合的計(jì)算公式：（設(shè)計(jì)低水位）所以根據(jù)公式可求得：故在設(shè)計(jì)低水位時(shí)，持久組合的抗滑穩(wěn)定性符合要求。持久組合的計(jì)算公式：（極端高水位）所以根據(jù)公式可求得：故在極端高水位時(shí)，持久組合的抗滑穩(wěn)定性符合要求。短暫組合的計(jì)算公式：（設(shè)計(jì)高水位）所以根據(jù)公式可求得：故在設(shè)計(jì)高水位時(shí)，短暫組合的抗滑穩(wěn)定性符合要求。短暫組合的計(jì)算公式：（設(shè)計(jì)低水位）所以根據(jù)公式可求得：故在設(shè)計(jì)低水位時(shí)，短暫組合的抗滑穩(wěn)定性符合要求。4.2混合堤結(jié)構(gòu)的抗傾穩(wěn)定性抗傾穩(wěn)定性主要遵從以下3個(gè)原則：1.因?yàn)槭乔蠓€(wěn)定性計(jì)算，故而按照承載能力的極限狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)算。2.如果有預(yù)留孔洞等情況，按照整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算，可以不考慮水平縫及齒縫的抗傾穩(wěn)定性。3.只考慮正常狀況下的抗傾穩(wěn)定性，不考慮偶然狀況下的抗傾穩(wěn)定性?？箖A穩(wěn)定性同樣存在著多種作用組合，其中也分成了持久狀況下的承載能力極限狀態(tài)持久組合以及短暫狀況的承載能力極限狀態(tài)短暫組合兩大類。其中持久狀況下的承載能力極限狀態(tài)持久組合考慮3種作用組合，包含設(shè)計(jì)高水位，設(shè)計(jì)低水位和極端高水位。短暫狀況下的考慮設(shè)計(jì)高水位與設(shè)計(jì)低水位。其中對(duì)應(yīng)的波高均采用。持久組合的計(jì)算公式：（設(shè)計(jì)高水位）式中：：水平波浪力的標(biāo)準(zhǔn)值的后踵力矩（波峰作用時(shí)）：波浪浮托力的標(biāo)準(zhǔn)值的后踵力矩（波峰作用時(shí)）：堤身自重力的標(biāo)準(zhǔn)值的后踵力矩（波峰作用時(shí)）：結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，據(jù)表可得：水平波浪力分項(xiàng)系數(shù)，據(jù)表可得：波浪浮托力分項(xiàng)系數(shù)，據(jù)表可得：自重力分項(xiàng)系數(shù)，取1.0：結(jié)構(gòu)系數(shù)，取1.25（下面公式的各項(xiàng)符號(hào)意義同上）所以根據(jù)公式可求得：故在設(shè)計(jì)高水位時(shí)，持久組合符合抗傾穩(wěn)定性的要求。持久組合的計(jì)算公式：（設(shè)計(jì)低水位）所以根據(jù)公式可求得：故在設(shè)計(jì)低水位時(shí)，持久組合符合抗傾穩(wěn)定性的要求。短暫組合的計(jì)算公式：（設(shè)計(jì)高水位）所以根據(jù)公式可求得：故在設(shè)計(jì)高水位時(shí)，短暫組合符合抗傾穩(wěn)定性的要求。短暫組合的計(jì)算公式：（設(shè)計(jì)低水位）所以根據(jù)公式可求得：故在設(shè)計(jì)低水位時(shí)，短暫組合符合抗傾穩(wěn)定性的要求。4.3混合堤結(jié)構(gòu)沿基床底面的抗滑穩(wěn)定性基床抗滑穩(wěn)定的計(jì)算原則主要遵從以下四大原則：1.因?yàn)槭菍?duì)防波堤堤底與堤身的抗滑穩(wěn)定性進(jìn)行驗(yàn)算，故而要采取承載能力的極限狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)算。2.可將預(yù)制的混凝土沉箱等物視為一個(gè)整體，故不考慮沉箱方塊之間的水平縫的抗滑穩(wěn)定性。3.不考慮偶然狀況。4.因?yàn)樵撛O(shè)計(jì)為明基床，所以當(dāng)基床寬度較大時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮基床內(nèi)部滑動(dòng)。其中有多種作用組合：具體的組合形式，和防波堤結(jié)構(gòu)的抗滑穩(wěn)定性相同。其中在不同水位下的波高均采用。持久狀態(tài)下的計(jì)算公式：（設(shè)計(jì)高水位）式中：G：作用在堤底面上的堤身自重力標(biāo)準(zhǔn)值（KN）：ABCD間基床的水下自重力標(biāo)準(zhǔn)值（KN）P：堤底面以上的水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值（KN）：作用在堤底面上的波浪浮托力標(biāo)準(zhǔn)值（KN）：結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，查表可得：：水平波浪力分項(xiàng)系數(shù)，查表可得：：波浪浮托力分項(xiàng)系數(shù)，查表可得：：自重力分項(xiàng)系數(shù)，據(jù)要求可得：：拋石基床與地基土間的摩擦系數(shù)設(shè)計(jì)值，查表可得：所以根據(jù)公式可求得：故在設(shè)計(jì)高水位時(shí)，混合堤結(jié)構(gòu)沿基床底面的抗滑穩(wěn)定性符合要求。持久狀態(tài)下的計(jì)算公式：（設(shè)計(jì)低水位）所以根據(jù)公式可求得：故在設(shè)計(jì)低水位時(shí)，混合堤結(jié)構(gòu)沿基床底面的抗滑穩(wěn)定性符合要求。持久狀態(tài)下的計(jì)算公式：（設(shè)計(jì)水位)因?yàn)樵O(shè)計(jì)水位的波壓力小于設(shè)計(jì)高水位的波壓力，且設(shè)計(jì)水位的自重大于設(shè)計(jì)高水位的自重，故當(dāng)設(shè)計(jì)高水位滿足抗滑穩(wěn)定性要求時(shí)，設(shè)計(jì)水位也滿足要求短暫狀態(tài)下的計(jì)算公式：（設(shè)計(jì)高水位）式中：G：作用在堤底面上的堤身自重力標(biāo)準(zhǔn)值（KN）：ABCD間基床的水下自重力標(biāo)準(zhǔn)值（KN）P：堤底面以上的水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值（KN）：作用在堤底面上的波浪浮托力標(biāo)準(zhǔn)值（KN）：水平波浪力分項(xiàng)系數(shù)，查表可得：：波浪浮托力分項(xiàng)系數(shù)，查表可得：：自重力分項(xiàng)系數(shù)，據(jù)要求可得：=1.0：拋石基床與地基土間的摩擦系數(shù)設(shè)計(jì)值，查表可得：=0.65所以根據(jù)公式可求得：故在設(shè)計(jì)高水位時(shí)，短暫狀態(tài)下的混合堤結(jié)構(gòu)沿基床底面的抗滑穩(wěn)定性符合。短暫狀態(tài)下的計(jì)算公式：（設(shè)計(jì)低水位）所以根據(jù)公式可求得：故在設(shè)計(jì)低水位時(shí)，短暫狀態(tài)下的混合堤結(jié)構(gòu)沿基床底面的抗滑穩(wěn)定性符合要求。第五章：地基穩(wěn)定性及沉降量計(jì)算地基穩(wěn)定性是指當(dāng)?shù)鼗膸r石和土體在承受建筑物本身荷載時(shí)所導(dǎo)致的沉降變形、深沉滑動(dòng)等多種情況導(dǎo)致對(duì)工程建設(shè)安全穩(wěn)定性所造成的影響程度。故而，地基穩(wěn)定性主要受到以下多方面的影響：建筑物所帶來(lái)的荷載作用力、地理地質(zhì)環(huán)境對(duì)土體的影響、地下水狀況的影響，在本章中主要的參數(shù)有承載荷載力以及安全系數(shù)等。5.1混合式防波堤的地基承載力計(jì)算5.1.1計(jì)算原則本次地基的承載力計(jì)算原則符合以下兩大條計(jì)算原則：1.根據(jù)承載能力的極限狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)算，因?yàn)樵诔休d能力極限狀態(tài)下的地基穩(wěn)定性能保證在一般狀況下的地基穩(wěn)定性。2.因?yàn)榈厍虬鍓K的運(yùn)動(dòng)原因，所以在計(jì)算地基承載力的同時(shí)也要考慮地震對(duì)地基承載力的影響。所以，要考慮地震作用的偶然組合。所以在總體計(jì)算過(guò)程中要考慮的力有以下的作用力：永久作用下：自重力可變作用下：水平波浪力、水平浮托力偶然作用下：地震慣性力、地震動(dòng)水壓力在設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮到的作用組合有以下幾種：在持久狀況下要考慮設(shè)計(jì)高水位、設(shè)計(jì)低水位、極端高水位、及端低水位四種情況，其中的波高均采用相應(yīng)的進(jìn)行計(jì)算。在短暫狀況下要考慮設(shè)計(jì)高水位、設(shè)計(jì)低水位兩種情況，波高也均采用相應(yīng)的進(jìn)行計(jì)算。而偶然狀況下只需考慮設(shè)計(jì)低水位狀況下的情況，并不用考慮波浪的情況。5.1.2計(jì)算公式在設(shè)計(jì)高水位下時(shí)：H=2.30m1）.基床頂面合力作用點(diǎn)的位置式中：：在堤的底面上，從后踵到合力作用點(diǎn)之間的距離（m）：堤身自重力到后踵的穩(wěn)定力矩（KN·m）：波峰時(shí)水平波浪力到后踵的傾覆力矩（KN·m）：波峰時(shí)波浪浮托力到后踵的傾覆力矩（KN·m）：作用在堤底面垂直合力的標(biāo)準(zhǔn)值（KN）：作用在堤底面上的波峰時(shí)波浪浮托力標(biāo)準(zhǔn)值（KN）所以根據(jù)計(jì)算得：KNm因?yàn)楦鶕?jù)上面的設(shè)計(jì)計(jì)算可得，堤底寬度為29.2m，因?yàn)?.8<29.2×1/4，所以合力作用點(diǎn)的位置取29.2×1/4=7.3m.基床頂面的最大應(yīng)力因?yàn)楦鶕?jù)上述公式求得的<B/3，所以根據(jù)要求可得，基床頂面應(yīng)力為：，所以根據(jù)公式求得Kpa，=0根據(jù)地基承載力驗(yàn)算公式：故符合基床承載力的要求。（為基床承載力設(shè)計(jì)值，正常狀況下不應(yīng)大于600Kpa）.地基表面應(yīng)力當(dāng)<B/3時(shí)，式中：：地基表面最大應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值（Kpa）：地基表面最小應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值（Kpa）：地基表面合力作用點(diǎn)的偏心矩（m）B：基床頂面寬度（m）：基床頂面受壓寬度（m）：地基表面受壓寬度（m）：地基表面有效受壓寬度（m）t：基床厚度（m）：基床塊石的重度，取11KN/m3所以根據(jù)計(jì)算可求得：mmm.作用于拋石基床底面上豎向合力的設(shè)計(jì)值根據(jù)《防波堤設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》和《港口工程地基規(guī)范》中的定義可知，其中表示的是作用在墻底面上豎向合力的標(biāo)準(zhǔn)值，而表示的是作用在堤底面上垂直合力的標(biāo)準(zhǔn)值。式中：：地基表面上的豎向合力標(biāo)準(zhǔn)值（KN）：地基表面上的豎向合力設(shè)計(jì)值（KN）：綜合分項(xiàng)系數(shù)，本次設(shè)計(jì)取1.0所以根據(jù)公式可得：KNKN.地基承載力系數(shù)計(jì)算公式：式中：：拋石基床頂面上的水平合力標(biāo)準(zhǔn)值（KN）：地基表面上的水平合力標(biāo)準(zhǔn)值（KN）：作用于拋石基床底面合力的傾斜率所以根據(jù)公式可求得KN=所以根據(jù)《港口工程地基規(guī)范》附錄表H查可得取內(nèi)摩擦角為22°，土的粘聚力取20Kpa，所以根據(jù)《港口工程地基規(guī)范》附錄表H查可得.地基極限承載力的豎向分力標(biāo)準(zhǔn)值因?yàn)楦鶕?jù)設(shè)計(jì)可知，，所以且根據(jù)第一種情況計(jì)算計(jì)算公式：=12739.98KN式中：地基極限承載力的豎向分力標(biāo)準(zhǔn)值（KN）.地基承載力驗(yàn)算根據(jù)《防波堤設(shè)計(jì)》可確定在持久狀況下粘性土坡的取值在2.0-3.0之間，本次設(shè)計(jì)選用所以根據(jù)地基承載力驗(yàn)算公式：即故符合驗(yàn)算要求，所以在持久狀況下設(shè)計(jì)高水位時(shí)，地基表面豎向合力設(shè)計(jì)值為3536.64KN在設(shè)計(jì)低水位時(shí)：H=0.10m.基床頂面合力作用點(diǎn)位置根據(jù)計(jì)算公式可求得：KNm因?yàn)楦鶕?jù)上面的設(shè)計(jì)計(jì)算可得，堤底寬度為29.2m，因?yàn)?.8<29.2×1/4，所以合力作用點(diǎn)的位置設(shè)置在29.2×1/4處，即7.3。2）.基床頂面的最大應(yīng)力因?yàn)楦鶕?jù)上述公式求得的<B/3，所以根據(jù)要求可得，基床頂面應(yīng)力為：，所以根據(jù)公式求得Kpa=0（為基床承載力設(shè)計(jì)值，正常狀況下不應(yīng)大于600Kpa）3）.地基表面應(yīng)力根據(jù)計(jì)算可求得：mmm.作用于拋石基床底面上豎向合力的設(shè)計(jì)值根據(jù)公式可得：KNKN5）.地基承載力系數(shù)所以根據(jù)公式可求得KN=所以根據(jù)《港口工程地基規(guī)范》附錄表H查可得取內(nèi)摩擦角為22°，土的粘聚力取20Kpa，所以根據(jù)《港口工程地基規(guī)范》附錄表H查可得=14415.67KN6）.地基承載力驗(yàn)算本次設(shè)計(jì)選用所以根據(jù)地基承載力驗(yàn)算公式：即故符合驗(yàn)算要求，所以在持久狀況下設(shè)計(jì)低水位時(shí)，地基表面豎向合力設(shè)計(jì)值為3838.41KN在極端高水位時(shí)：H=2.88m1）.基床頂面合力作用點(diǎn)位置根據(jù)計(jì)算公式可求得：KNm因?yàn)楦鶕?jù)上面的設(shè)計(jì)計(jì)算可得，堤底寬度為29.2m，因?yàn)?.8<29.2×1/4，所以合力作用點(diǎn)的位置為29.2×1/4=7.3。2）.基床頂面的最大應(yīng)力因?yàn)楦鶕?jù)上述公式求得的<B/3，所以根據(jù)要求可得，基床頂面應(yīng)力為：，所以根據(jù)公式求得Kpa=0根據(jù)地基承載力驗(yàn)算公式：故符合基床承載力的要求（為基床承載力設(shè)計(jì)值，正常狀況下不應(yīng)大于600Kpa）3）.地基表面應(yīng)力根據(jù)計(jì)算可求得：KpaKpammm4）.作用于拋石基床底面上豎向合力的設(shè)計(jì)值根據(jù)公式可得：KNKN5）.地基承載力系數(shù)根據(jù)公式可求得KN=所以根據(jù)《港口工程地基規(guī)范》附錄表H查可得=7.616取內(nèi)摩擦角為22°，土的粘聚力取20Kpa，所以根據(jù)《港口工程地基規(guī)范》附錄表H查可得=10759.11KN6）.地基承載力驗(yàn)算本次設(shè)計(jì)選用所以根據(jù)地基承載力驗(yàn)算公式：即故符合驗(yàn)算要求，所以在持久狀況下極端高水位時(shí)，地基表面豎向合力設(shè)計(jì)值為3160.82KN5.2混合式防波堤的地基的整體穩(wěn)定性計(jì)算地基整體穩(wěn)定性的計(jì)算原則符合以下四大原則：1.按照承載能力極限狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)算。2.非巖石上的直立堤，整體穩(wěn)定性的計(jì)算方法應(yīng)當(dāng)采用圓弧滑動(dòng)面方法計(jì)算；當(dāng)存在軟土夾層時(shí)，應(yīng)當(dāng)采用非圓弧滑動(dòng)面方法計(jì)算。3.根據(jù)地質(zhì)等周圍的環(huán)境條件和土的物理力學(xué)指標(biāo)以及斷面尺度基本相同的原則，劃分成若干區(qū)段，分別驗(yàn)算。4.因?yàn)榈鼗紤]到地震的問(wèn)題，故而應(yīng)考慮地震作用所造成的偶然組合。在本章節(jié)所需要的力學(xué)作用里有永久作用：自重力，可變作用：波浪力，偶然作用：地震慣性力和地震動(dòng)水壓力。5.2.1持久組合下地基的整體穩(wěn)定性計(jì)算在持久作用下要考慮以下四種組合：設(shè)計(jì)高水位、設(shè)計(jì)低水位、極端高水位和極端低水位，波高均采用計(jì)算公式：式中：：危險(xiǎn)滑弧面上的設(shè)計(jì)值：面上的力矩設(shè)計(jì)值：系數(shù)值，在設(shè)計(jì)中取1.1取點(diǎn)在高度為15m處，由上文可得每個(gè)土條上所有的黏聚值c=20，土條編號(hào)計(jì)算如下表所述土條編號(hào)土條高度h（m）土條寬度b（m）土條長(zhǎng)度l（m）sinacosaW（KN）土條黏聚值14.74.25.310.81850.5765368.592025.13.44.620.76580.6273573.2220315.03.13.730.65650.7231921.0320415.53.53.890.52560.80211029.3520514.83.63.780.48300.95131053.002069.53.13.550.33290.9632636.912077.92.53.000.15060.8919318.592086.22.92.50-0.0620.8823291.032092.94.82.83-0.2950.7325224.8320因?yàn)樗越?jīng)驗(yàn)算，混合式防波堤的穩(wěn)定性要求符合要求。5.3混合式防波堤的沉降量計(jì)算地基沉降量的計(jì)算符合以下的幾大原則：1.按照正常使用下的極限狀態(tài)進(jìn)行驗(yàn)算2.在計(jì)算過(guò)程中，不用考慮波浪力的影響3.當(dāng)?shù)鼗鶠閹r石等早期的沉積粘性土?xí)r，可以不進(jìn)行沉降量的計(jì)算4.要進(jìn)行區(qū)域的劃分根據(jù)物理學(xué)性質(zhì)和地質(zhì)條件的要求5.只計(jì)算持久狀況下的地基最終沉降量。并且作用組合只需要考慮在設(shè)計(jì)低水位下的極限狀態(tài)值。根據(jù)公式進(jìn)行計(jì)算。公式中：：建筑物地基最終沉降量的設(shè)計(jì)值：建筑物沉降量的限值，因?yàn)樵撛O(shè)計(jì)為沉箱結(jié)構(gòu)，故沉降量的限值為350mm計(jì)算步驟與方法：（1）：由于l/b<10可知，該堤的基床底部屬于空間問(wèn)題，且為中心荷載，所以基層的基底壓力：該建筑物的埋深設(shè)為1.5m，所以基底的附加壓力為：（2）.因?yàn)樵撛O(shè)計(jì)為防波堤設(shè)計(jì)，所以在基層底部就是地下水，取基層厚度為2.5m，每層的分層厚度均為2.5m。（3）.求各分層面的自重應(yīng)力（從地面算起）并繪分布曲線（4）.求各分層面的豎向附加應(yīng)力，因?yàn)樵摶A(chǔ)為矩形，所以屬于空間問(wèn)題，所以采用“角點(diǎn)法”求解。所以通過(guò)中心點(diǎn)將基底劃分為4塊相等的計(jì)算面積，每塊長(zhǎng)度14.6米，寬度9.6米。中心點(diǎn)的位置在四塊計(jì)算面積的公共角點(diǎn)上，故中心角點(diǎn)下任意深度z處的附加應(yīng)力為任一塊在該處引起的附加應(yīng)力的4倍。根據(jù)公式，該設(shè)計(jì)中因?yàn)榍?，所以查表可得：，所以。以此類推：?）.確定壓縮層厚度，因?yàn)閺纳鲜鼋Y(jié)果可知，在第一點(diǎn)處，所以取壓縮層的厚度為2.5M。（6）.計(jì)算各分層的平均自重應(yīng)力與平均附加應(yīng)力：第一層：平均自重應(yīng)力=（29.4+55.9）/2=42.6Kpa，平均附加應(yīng)力=（12.15+12.10）/2=12.125Kpa，所以加荷后總的應(yīng)力等于54.725Kpa，所以初始孔隙比為0.945，壓縮穩(wěn)定后的孔隙比為0.92。（7）.計(jì)算地基的沉降量：根據(jù)公式計(jì)算可得：所以根據(jù)公式可得32.1mm<350mm，所以該混合式防波堤符合沉降量計(jì)算的要求。第六章：沉箱內(nèi)力及配筋計(jì)算6.1沉箱面板受力計(jì)算根據(jù)教材《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)》中的規(guī)范規(guī)定，對(duì)于持久、短暫以及偶然這三種情況，都必須要進(jìn)行承載能力極限狀態(tài)的計(jì)算，故而在承載能力極限狀態(tài)計(jì)算時(shí)，應(yīng)當(dāng)根據(jù)荷載效應(yīng)的基本組合和偶然組合進(jìn)行分別計(jì)算。其中基本組合的含義表示指在持久設(shè)計(jì)狀況和短暫設(shè)計(jì)狀況計(jì)算時(shí)，作用在結(jié)構(gòu)上的永久荷載和可變荷載產(chǎn)生的荷載效應(yīng)組合。對(duì)于基本組合，其承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)表達(dá)式為：1.2.3.因?yàn)樵O(shè)計(jì)中不存在可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值以及可控制的可變荷載標(biāo)準(zhǔn)值，所以2式可簡(jiǎn)寫成式中：：結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，因?yàn)樵摲啦ǖ虨槎?jí)建筑物及安全二級(jí)建筑物，所以結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)取值為1.0：設(shè)計(jì)狀況系數(shù)，持久狀況下取1.0：永久荷載標(biāo)準(zhǔn)值根據(jù)《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)學(xué)》書中的規(guī)定，在計(jì)算中=1.05，所以根據(jù)式子可得設(shè)計(jì)高水位下胸墻內(nèi)力：，所以結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗力設(shè)計(jì)值將大于。沉箱內(nèi)力：，所以，以此