青岛港董家口港区防波堤设计-(2).doc
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1、毕业论文:正文 毕 业 论 文(设计) 题目:青岛港董家口港区防波堤设计 学 院:海运与港航建筑工程学院专 业:港口航道与海岸工程班 级:A11港航学 号:学生姓名:指导教师:二一五 年 五 月青岛港董家口港区防波堤设计 摘 要:青岛港董家口港区是散货运输等的重要中转基地,港区位于外海海域,波浪、潮流、风等都是影响港区内船舶泊稳的条件。所以需要修建防波堤,以抵御以上环境对港区正常运行的影响。防波堤的建造,需要考虑到自然条件和堤前水深的影响,合理的对防波堤进行布置。另外,对港区泥沙淤积分析和工程地质分析,使其在今后的运行更加有效和稳定。防波堤的平面布置,我们考虑到最高和最低潮位,通过防波堤施工设
2、计规范,计算堤顶宽度和高度,确定横截面的情况。为了减少波浪力对防波堤冲击,布置人工护面块体消能。最后进行胸墙的稳定、地基稳定性和地基沉降的计算。董家口防波堤地处外海海域,是为了保护港区稳定,免受恶劣天气影响的斜坡式的防波堤。是沿海港口的重要组成部分。关键词:防波堤;越浪量;胸墙;总体布置Breakwater design in Dongjiakou district of Qingdao port Abstract: The port of Dongjiakou is an important transit base for bulk cargo transportation,the por
3、t is located in the open sea. wave, tide, wind and so on influent the berthing of ships conditions. So it is necessary to build the breakwater, impact against the above environment on the normal operation of the port. The construction of the breakwater, need to take into account the influence of nat
4、ural conditions and water depth in front of the dike, the reasonable layout of the breakwater. In addition, the analysis of port sediment analysis and engineering geology, make it more effective and stable operation in the future. The plane layout of breakwater, we considered the highest and lowest
5、tidal level, through the design specification of breakwater construction, calculation of crest width and height, determine the cross section of the. In order to reduce the impact of wave force on the breakwater, layout 6T Accropode energy dissipation. Finally, the stability calculation of parapet fo
6、undation stability and settlement. Dongjiakou breakwater is located in the sea waters, in order to protect the stability of the port, from the weather sloping breakwater. Is an important part of coastal ports. Keywords: breakwater; wave overtopping; crest wall; general layout 目录第1章 概述1第2章 设计条件22.1地理
7、位置及交通22.2气象22.2.1 气温22.2.2 降水22.2.3 雾况22.2.4 风况22.3 工程水文32.3.1 潮位特征值32.3.2 设计水位42.3.3 乘潮水位42.3.4 波浪42.3.5 潮流52.4地质62.5 地形地貌及泥沙运动72.6 地震72.7结构安全等级7第3章 断面尺寸的确定83.1 胸墙顶高程83.2堤顶宽度93.3护面块体稳定重量和护面层厚度93.3.1护面块体稳定重量93.3.2护面层厚度103.3.3 垫石层的重量与厚度103.3.4堤前护底块石稳定重量和厚度11第4章 胸墙设计及稳定性的计算124.1 胸墙的设计124.2断面胸墙抗滑稳定性验算1
8、94.3 断面胸墙抗倾稳定性验算20第5章 地基稳定性验算21第6章 地基沉降计算23第7章 总结24参考文献25第1章 概述青岛港是山航运发展的枢纽,董家口港区在散货装卸运输等方面,是青岛港的重要功能补足。董家口港区的交通方便,国道和省道穿越了镇区;同三高速公路从镇区北面穿过,在镇驻地的西面设有进出口;青岛的滨海大道穿过镇区的东面,西面与204国道相连接,泊里东面距青岛前港湾45海里。工程选址在琅琊台湾外海海域,旁边的鸭岛和董家口半岛对这边海域形成了天然的包围形式。结合了工程地址处的天然条件和气象条件等,再考虑到防止波浪的侵蚀,使得港内的散货船可以安全停泊和作业,并且要考虑设计成本和工程投资
9、。(见图1)图1 防波堤工程选址第2章 设计条件2.1地理位置及交通青岛港位于琅琊台湾的西部,地理位置东经1194716,北纬353549。工程地址在青岛前湾港的西面45海里,日照港的东面20海里。结合董家口 港区附近海域的自然条件,对防波堤进行合理的布置。2.2气象2.2.1 气温 多年平均气温:12.2极端最高气温:37.4极端最低气温:-16.2月平均最高(8月):30月平均最低(1月):-102.2.2 降水本地区雨量较充沛,降水季节变化比较明显。根据气象资料统计得:多年平均降水量:794.9mm年最大降水量:1458.3mm年最小降水量:481.4mm日最大降水量:196.9mm降水
10、最多集中在69月份,占年降水量的71.4%。2.2.3 雾况本地区57月份为多雾天气,月平均2.62.9天,810月为少雾天气,月平均0.30.4天。历年平均雾日16.9天,最多33天。2.2.4 风况根据观测站资料,本地区的强风向是ENE向,最大风速为12.8m/s,次强风向是NE向,风速为11.8m/s。常风向是NW向,频率为11.3%,次常风向是NNW向,频率为8.8%。详见风况统计表2-1。另外根据调查得知,历史上本地区曾出现过23m/s的大风,20m/s以上的大风多由台风造成。表2-1胶南风况统计表(2006年9月2007年7月) 2.3 工程水文2.3.1 潮位特征值以下各个数据以
11、董家口港区理论最低潮面点起算。最高潮位:5.51m最低潮位:-0.40m平均高潮位:4.08m平均低潮位:1.26m最大潮差:4.64m平均潮差:2.81m平均海平面:2.68m2.3.2 设计水位设计高水位4.57m设计低水位0.70m极端高水位5.77m极端低水位-0.41m2.3.3 乘潮水位根据对资料的综合分析得出,以下董家口港区航道乘高潮频率统计表2-2。表2-2董家口港区航道乘高潮频率统计表(单位:米)2.3.4 波浪根据资料分析得,董家口港区波向分布率最高的是ESESSE向,其中常浪向为SE向,其频率占25.64%。最大波高值发生在ENE,波高值为2.5米,对应的平均波周期是5.
12、2s日。实测最长波周期为11.8s,对应的最大波高为1.4m,详见表2-3和表2-4。表2-3 波浪设计要素表2-4 波况统计表2.3.5 潮流大潮期内,涨潮流最大流速为99cm/s,落潮流最大流速为79cm/s,平均余流流速为6.9cm/s,最大余流流速为16.3cm/s,流向为75。小潮期内,涨潮流最大流速为63cm/s,落潮流最大流速为59cm/s,平均余流流速为9.7cm/s,最大余流流速为15.1cm/s,流向为267。按规则半日潮流的海区公式计算,计算的结果列入表2-5中,测区内的潮流的最大可能流速在 15.8124.8 cm/s之间。表2-5 各测站可能最大流速分析2.4地质根据
13、地质资料,对场区岩土层分布分析得,各岩土层分布较规律,综述如下:1淤泥质粉质粘土分布广泛。层顶高程-10.95-12.82m(当地理论最低潮面,后同),层厚3.06.6m。灰褐色、灰色,软塑状,中塑性,混少量碎贝壳及砂团。个别钻孔夹有淤泥、砂及角砾透镜体。标贯击数小于1击。2淤泥质粘土局部分布。层顶高程-15.05-15.61m,层厚1.01.5m。灰褐色、灰色,软塑状,高塑性,混少量碎贝壳及砂团。标贯击数小于1击。1粉质粘土分布较广泛,不连续。层顶高程-17.31-18.82m,层厚0.82.0m。灰黄黄褐色,可塑硬塑状,中塑性,夹砂斑、砂团,偶见钙质结核。平均标贯击数12.5击,容许承载力
14、为210kPa。2粘土局部分布。层顶高程-16.61-19.61m,层厚0.71.5m。灰黄色、黄褐色,硬塑状,高塑性,夹粉细砂薄层或砂粒,偶见钙质结核。平均标贯击数9.0击,容许承载力为210kPa。3粉土分布不广泛。层顶高程-19.95-22.21m,层厚0.82.7m。黄褐色,稍密状,土质不均。平均标贯击数14.4击,容许承载力为200kPa。残积土分布不广泛。层顶高程-21.62-23.91m,层厚0.41.4m。灰白黄褐色,原岩矿物已风化成碎石、砾砂、粉土或粘性土,呈中密状密实状,含较多云母,土质极不均匀。平均标贯击数23.0击,容许承载力为260kPa。强风化岩为强风化花岗岩。岩面
15、高程-9.82-25.31m。黄褐色,灰白色,原岩结构可见,主要矿物为石英、长石等,次要矿物为云母,岩样手掰易碎。平均标贯击数大于50击,容许承载力为500kPa。2.5 地形地貌及泥沙运动 本工程海域处于基岩岬湾岸段,在大地构造上处于新华夏第二隆起带次级构造胶南隆起的东部,南黄海盆地的西部。出露的地层仅有元古界胶南群和第四系更新统、全新统。出露的岩浆岩是元古代的酸性和中性岩体和中生代燕山运动的侵入岩体。周边陆域主要是侵蚀剥蚀底丘和剥夷准平原,地表覆盖表层残积物,并分布有水系和流水地貌。沟槽切开地表松散沉积层,床底基岩裸露。因被冲沟切割,陆域地形不完整,地形支离破碎,流水侵蚀物质多随河流入海。
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