乐亭渔港防波堤工程施工组织设计.docx

乐亭渔港防波堤工程施工组织设计.docx

《乐亭渔港防波堤工程施工组织设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《乐亭渔港防波堤工程施工组织设计.docx（83页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

乐亭渔港防波堤工程施工组织设计

乐亭县中心渔港综合工程一期工程

（北防波堤、东防波堤、南防波堤）

施工设计说明及技术要求

第1章设计总说明

1.1前言

为推动唐山市乐亭县临港产业聚集区建设，保证乐亭县经济地综合发展和乐亭县广大渔民地切身利益，在乐亭县政府地督促和有关部门协助下，唐山庆义港务有限公司开展乐亭县中心渔港综合工程一期工程建设.乐亭县中心渔港综合工程位于河北省唐山市乐亭县浪窝口二滦河口南侧，京唐港区东北17.5km，地理坐标为北纬39°19′45″，东经119°09′30″.一期工程位于整个中心渔港综合工程地北侧，后续工程紧接本工程依次向南建设.一期工程占用自然海岸线1200m，建设码头2046m；北侧建设1254.05m防波堤，兼做护岸；东侧水域建设985m防波堤；南侧建设1100m临时防波堤，形成环抱港池.本次工程设计范围为一期工程地北防波堤、东防波堤及南防波堤.

1.2设计依据和规范

（1）《水运工程设计通则》（JTS141-2011）；

（2）《海港总体设计规范》（JTS165-2013）；

（3）《海港水文规范》（JTS145-2-2013）；

（4）《防波堤设计与施工规范》（JTS154-1-2011）；

（5）《港口及航道护岸工程设计与施工规范》（JTJ300-2000）；

（6）《港口工程荷载规范》（JTS144-1-2010）；

（7）《港口工程地基规范》（JTS147-1-2010）；

（8）《重力式码头设计与施工规范》（JTS167-2-2009）；

（9）《水运工程混凝土结构设计规范》（JTS151-2011）；

（10）《水运工程抗震设计规范》（JTS146-2012）；

（11）《水运工程质量检验标准》（JTS257-2008）；

（12）《土工合成材料应用技术规范》（GB50290-98）；

（13）《水运工程土工合成材料应用技术规范》（JTJ239-2005）；

（14）《土工合成材料产品标准》（GB/T17638~17690-1998）；

（15）《水运工程工程量清单计价规范》（JTS271-2008）；

（16）国家及各部委颁布地跟本工程相关地规范、规程.

1.3自然资料

1.3.1气象

拟建工程处无气象观测资料，本次工程气象资料均采用附近港口和台站地资料.

1、气温

采用乐亭县气象站观测资料统计：

历年平均气温：

10.2℃

历年平均最高气温：

16.1℃

历年平均最低气温：

4.8℃

极端最高气温：

　　37.9℃

极端最低气温：

　　-23.7℃

2、降水

采用乐亭县气象站观测资料统计：

历年平均降水量：

616.8mm

年最大降水量：

931.7mm（出现于1969年）

年最小降水量：

328.7mm（出现于1972年）

日最大降水量：

234.7mm（出现于1975年7月30日）.

降水多集中在7、8月两个月中，其降水量占全年降水总量地60%.

3、风况

根据京唐港区两年每日24次风观测资料统计得：

常风向SSW向，其出现频率为9.87%，次常风向WSW向，其出现频率为8.25%，强风向NE向，该向≥7级风地出现频率为0.11%，次强风向ENE向，该向≥7级风地出现频率为0.05%，具体见表1-1和风玫瑰图1-1.

表1-1京唐港区风速风向频率统计表

风速

方向

0.3-5.4（m/s）

5.5-10.7（m/s）

10.8-13.8（m/s）

≥13.9（m/s）

合计（%）

N

5.45

1.01

0.06

0.01

6.54

NNE

3.95

0.49

0.08

0.02

4.53

NE

2.39

1.50

0.21

0.11

4.20

ENE

3.84

3.06

0.43

0.05

4.37

E

4.22

1.40

0.01

5.63

ESE

4.42

0.77

0.01

5.19

SE

3.48

0.25

3.74

SSE

4.66

0.86

0.01

5.52

S

4.81

1.52

0.03

6.36

SSW

7.47

2.40

0.01

9.87

SW

5.08

0.81

5.89

WSW

6.52

1.68

0.05

0.01

8.25

W

4.67

0.89

0.02

5.58

WNW

6.10

0.94

0.01

0.01

7.04

NW

4.77

1.29

0.05

0.02

6.13

NNW

5.52

1.98

0.13

0.03

7.66

C

0.47

0.47

合计（%）

77.83

20.84

1.07

0.25

100.00

图1-1

4、雾

根据乐亭县捞鱼尖气象站气象资料：

大雾（能见度小于1公里）平均每年实际出现2.8天.

5、相对湿度

平均相对湿度为：

67%.

6、风暴潮

渤海湾沿岸是我国风暴潮多发地区之一，从1860年以来地140多年间曾发生成灾地风暴潮30余次，平均每4年左右一次.据不完全统计，上世纪70年代以来，共遇到5次强风暴潮，平均6年左右发生一次.这些强风暴潮发生地年份分别为1972年、1985年、1992年、1994年、2003年.其中2003年10月10日～14日，受北方强冷空气影响渤海湾发生了强风暴潮，在环渤海沿岸地三省一市中除辽宁省沿海基本没有受灾外，其余地区均有不同程度地受灾.京唐港区在这次风暴潮过程中，航道发生了严重淤积，最大淤厚达5.5m，航道淤积总量超过186万方（0+000～6+000范围内）.因此风暴潮造成地京唐港区外航道骤淤是影响安全生产地一个重大问题.

1.3.2水文

1、潮汐及潮位

（1）潮汐性质

本港附近海域为不正规半日潮.其.

（2）基准面换算关系

国家1985基面

0.029m

黄海平均海面

1.16m

京唐港理论最低潮面

（3）潮汐特征值

根据观测资料统计（以下潮位均以京唐港理论最低潮面起算）.

最高高潮位：

2.91m

最低低潮位：

-1.39m

平均高潮位：

1.69m

平均低潮位：

0.82m

平均海面：

1.11m

最大潮差：

1.59m

最小潮差1.29m

平均潮差：

2.07m

（4）设计水位

根据实测资料计算结果：

设计高水位：

2.02m

设计低水位：

-0.27m

极端高水位：

3.62m

极端低水位：

-1.53m

2、波浪

（1）波况

根据京唐港实测波浪资料统计，常波向为SE向，出现频率为11.57%，次常波向为ESE向，出现频率为9.20%，强波向为ENE向，该向H1/10≥2.1m地出现频率为1.47%，次强波向NE向，该向H1/10≥2.1m地出现频率为0.80%，详见频率统计表1-2和波玫瑰图图1-2.

表1-2京唐港区波高频率统计表

波高（m）

方向

0.1-0.8

0.9-1.2

1.3-1.5

1.6-2.0

≥2.1

合计（%）

N

2.10

0.21

0.08

0.13

0.29

2.81

NNE

1.22

0.25

0.34

0.21

0.13

2.14

NE

1.13

0.59

0.21

0.67

0.80

3.40

ENE

2.23

1.64

1.05

1.09

1.47

7.47

E

5.16

2.02

0.42

0.46

0.25

8.31

ESE

6.59

1.55

0.50

0.34

0.13

9.11

SE

9.45

1.68

0.34

0.04

0.04

11.54

SSE

5.37

0.97

0.08

0.34

6.76

S

4.58

0.97

0.25

0.04

0.04

5.88

SSW

6.76

1.60

0.42

0.21

0.04

9.03

SW

6.51

0.88

0.17

0.04

7.60

WSW

5.46

0.71

0.08

0.13

6.38

W

3.15

0.59

0.13

3.86

WNW

4.41

0.25

0.04

4.70

NW

4.87

0.21

5.08

NNW

5.00

0.25

0.04

0.04

5.33

C

0.59

0.59

合计（%）

74.56

14.36

4.16

3.74

3.19

100.00

图1-2

（2）设计波要素

经折射浅水计算得南、北防波堤处不同水深，不同方向，50年一遇波要素见表1-3，表中水深为85高程系.

表1-3南、北防波堤处50年一遇波要素

水位

波要素

波向水深

极端高水位

设计高水位

设计低水位

H1％

（m）

H5％

（m）

H13％

（m）

H1％

（m）

H5％

（m）

H13％

（m）

H1％

（m）

H5％

（m）

H13％

（m）

ENE

（NE、E）

=7.8s

-7.5m

4.9

4.2

3.6

4.7

4.0

3.5

4.0*

3.8

3.4

-6.0m

4.6

3.9

3.4

4.1*

3.8

3.3

3.2*

-4.0m

3.9*

3.6

3.2

3.0*

2.0*

-2.0m

2.8*

1.9*

0.7*

0.0m

1.6*

0.6*

SE

（ESE）

=7.9s

-7.5m

5.0

4.3

3.7

4.8

4.1

3.6

4.0*

3.5

-6.0m

4.7

4.0

3.5

4.1*

3.9

3.4

3.2*

-4.0m

4.0*

3.7

3.3

3.0*

2.0*

-2.0m

2.8*

1.9*

0.7*

0.0m

1.7*

0.6*

S

（SSE）

=7.0s

-7.5m

4.5

3.8

3.3

4.3

3.7

3.2

3.9*

3.5

3.1

-6.0m

4.2

3.6

3.1

4.0*

3.4

3.0

3.1*

2.9

-4.0m

3.8*

3.3

2.9

3.0*

2.8

2.0*

-2.0m

2.8*

2.7

1.9*

0.7*

0.0m

1.6*

0.6*

SW

（SSW）

=6.7s

-7.5m

3.5

2.9

2.5

3.3

2.8

2.4

3.1

2.7

2.3

-6.0m

3.2

2.7

2.3

3.0

2.6

2.2

2.8

2.4

2.1

-4.0m

2.9

2.4

2.1

2.7

2.3

2.0

2.0*

1.9

-2.0m

2.5

2.2

1.9

1.8*

0.7*

0.0m

1.6*

0.6*

3、海流

（1）海流类型

本港附近海域潮流性质判别系数k（

）一般在0.53～0.80之间，即本港附近海域潮流性质为不规则半日潮流.

（2）海流特征

本海域地潮流基本呈往复流，涨潮流主流向为SW向，落潮流主流向为NE向，基本与岸线平行，其流速在0.01-0.84m/s之间.最大流速垂线分布规律为：

表层流速大于中层流速；中层大于底层.本海区余流较小，其最大余流流速仅为0.15m/s.港池及内航道流速较小，最大流速一般不超过30cm/s，流向不稳定，随机性较强

4、冰况

本海区初冰期为11月份，盛冰期为1、2月份，固定冰宽度最宽约为150m，厚度在10～80cm.流冰冰型大多为薄冰、冰皮，其冰厚小于15cm，一般年份对航运无甚影响.

1.3.3工程地质

1、场地地层特征

根据《乐亭县中心渔港综合工程一期工程（补充）岩土工程勘察报告》，工程场地勘探深度内岩土体划分为3个工程地质层（第四系全新统海积层（Q4m）、第四系全新统冲-洪积层（Q4al+pl）与第四系上更新统海积层（Q3m）），细分为8个工程地质亚层，各土层地岩性特征及埋藏分布条件详见“钻孔柱状图”及“工程地质剖面图”等相关图表.

根据勘探孔揭露地地层岩性、埋藏分布情况，现从上到下依次评述如下：

层：

粉砂（Q4m）

灰黄色、灰褐色，饱和，松散-稍密，成分以长石、石英、云母为主，含贝壳碎片，夹粉质粘土团、粉土团，局部相变为细砂或粉土，标准贯入锤击数平均值N=3.8.

本层土在钻孔区域内分布连续，物理力学性质较差.层底标高-7.32~-3.06m，层底埋深0.30~2.50m，层厚0.30~2.50m.

②层：

粉质粘土（Q4m）

灰褐色，饱和，流-可塑，具中-高压缩性，含贝壳碎片，夹淤泥、淤泥质粘土、粉土团，局部相变为粘土，标准贯入锤击数平均值N=4.6.

本层土在钻孔区域内分布连续，物理力学性质一般.层底标高-11.12~-4.58m，层底埋深1.20~6.20m，层厚0.60~4.60m.

③层：

淤泥质粘土（淤泥质粉质粘土）（Q4m）

灰褐色，饱和，流塑，具高压缩性，含贝壳碎片，夹粉砂团、粉土团、粉质粘土团及淤泥薄层，标准贯入锤击数平均值N=2.1.

本层土在钻孔区域内分布连续，物理力学性质较差.层底标高-14.65~-9.27m，层底埋深4.80~10.30m，层厚1.00~7.00m.

层：

粉土（粉砂）（Q4m）

灰褐色，稍湿-湿，中密-密实，土质较均匀，含贝壳碎片，夹淤泥质粉质粘土、细砂、粘土团，局部相变为粉质粘土，标准贯入锤击数平均值N=24.8.

本层土在钻孔区域内分布连续，，物理力学性质一般.层底标高-19.17~-11.97m，层底埋深8.00~13.60m，层厚0.70~6.20m.

层：

粉细砂（Q4m）

灰褐色-浅灰色，饱和，中密-密实，成分以长石、石英、云母为主，砂质较纯，偶见贝壳碎片，夹淤泥质粉质粘土、淤泥质粘土、粉质粘土、粘土团，局部相变为粉土，标准贯入锤击数平均值N=40.4.

本层土在钻孔区域分布连续，物理力学性质良好.层底标高-27.62~-17.38m，层底埋深14.00~22.60m，层厚2.40~13.20m.

⑥层：

粉土（粉砂）（Q4al+pl）

浅灰色-灰黄色，稍湿-湿，中密-密实，土质较均匀，偶见锈斑，夹淤泥质粘土、粘土、细砂团，局部相变为粉质粘土，标准贯入锤击数平均值N=41.4.

由于揭露深度有限，本层土仅在H12、K16、K17、K19、K20、N19、N28、N30号孔钻区域缺失，该层物理力学性质良好.层底标高-33.27~-20.15m，层底埋深18.60~26.70m，层厚0.20~9.00m.

⑦层：

粉细砂（Q4al+pl）

灰黄色，饱和，中密-密实，成分以长石、石英、云母为主，砂质较纯，偶见锈斑及姜结石，夹粉质粘土、粘土团，局部相变为粉土，标准贯入锤击数平均值N=48.1.

由于揭露深度有限，本层土仅在H02、H12、K16、K17、K19、K20、N19、N28、N30号钻孔区域缺失，除了Z03、Z09、Z30号钻孔外，其他钻孔均未钻穿该层.该层物理力学性质良好.层底标高-49.33~-29.21m，层底埋深25.50~46.00m，揭露层厚2.50~24.50m.

层：

粉细砂（Q3m）

灰色，饱和，密实，成分以长石、石英、云母为主，砂质较纯，夹粉质粘土、粘土团，局部相变为粉土，标准贯入锤击数平均值N≥50.0.

由于揭露深度有限，本层土仅在Z03、Z09、Z30号钻孔区域揭露，该层物理力学性质良好.层底标高-53.85~-50.63m，层底埋深47.50~50.20

m，揭露厚度1.10~11.30m.

2、物理力学设计参数（见下页）

表1-4岩土设计参数建议值

（一）

土层名称

粉砂（粉土）

粉质粘土

淤泥质粘土（淤泥质粉质粘土）

力学分层号

①

②

③

天然含水量

ω

（%）

23.8

27.2

42.3

土粒比重

Gs

2.70

2.72

2.74

质量密度

ρ

g/cm3

2.04

1.96

1.79

天然孔隙比

e

0.619

0.779

1.165

压缩系数

a0.1-0.2

1/MPa

0.20

0.386

0.845

压缩模量

Es0.1-0.2

MPa

8.09

4.86

2.65

压缩系数（水平）

a0.1-0.2

1/MPa

0.22

0.402

0.830

压缩模量（水平）

Es0.1-0.2

MPa

7.36

4.70

2.68

固结系数

垂直

Cv

10-3cm2/s

6.92

3.89

0.787

水平

Ch

5.43

3.57

0.872

压缩指数

垂直

CC

0.095

0.163

0.324

水平

----

----

0.32

渗透系数

垂直

KV

cm/sec

----

3.9E-06

5.5E-07

水平

Kh

----

1.0E-05

9.5E-07

直剪快剪

粘聚力

C

kPa

13.1

9.6

5.0

内摩擦角

φ

度

13.5

8.3

2.9

固结快剪

粘聚力

C

kPa

----

15.5

9.1

内摩擦角

φ

度

----

17.2

14.3

三轴剪切

不固结不排水

粘聚力

C

kPa

11.2

14.4

13.7

内摩擦角

φ

度

7.0

1.0

0.4

固结不排水

粘聚力

C

kPa

----

13.6

15.0

内摩擦角

φ

度

----

19.1

14.9

休止角

水上

度

35.1

----

----

水下

度

28.1

----

----

标贯击数

N

击/30cm

5.8

4.6

2.1

地基土容许承载力

f

kPa

90

100

75

表1-5岩土设计参数建议值

（二）

土层名称

粉土

（粉砂）

粉细砂

粉土

（粉砂）

粉细砂

粉细砂

力学分层号

④

⑤

⑥

⑦

天然含水量

ω

（%）

18.7

18.8

19.3

17.7

18.9

土粒比重

Gs

2.70

（2.69）

2.70

（2.68）

（2.67）

质量密度

ρ

g/cm3

2.08

2.09

2.09

2.12

----

天然孔隙比

e

0.554

0.613

0.559

----

----

压缩系数

a0.1-0.2

1/MPa

0.210

0.195

0.214

----

----

压缩模量

Es0.1-0.2

MPa

7.69

8.07

7.49

----

----

压缩系数（水平）

a0.1-0.2

1/MPa

0.212

----

0.214

----

----

压缩模量（水平）

Es0.1-0.2

MPa

7.60

----

7.47

----

----

固结系数

垂直

Cv

10-3cm2/s

7.021

6.345

6.948

----

----

水平

Ch

6.429

----

7.509

----

----

压缩指数

垂直

CC

0.091

0.127

0.101

----

----

水平

0.09

----

0.09

----

----

渗透系数

垂直

KV

cm/sec

3.0E-05

----

2.2E-05

----

----

水平

Kh

4.2E-05

----

5.2E-05

----

----

直剪快剪

粘聚力

C

kPa

11.1

（1.2）

13.0

（1.3）

（1.4）

内摩擦角

φ

度

12.8

（36.1）

13.2

（36.3）

（36.5）

固结快剪

粘聚力

C

kPa

16.3

（1.5）

16.2

（1.6）

（1.7）

内摩擦角

φ

度

23.5

（36.6）

23.1

（36.8）

（36.9）

三轴剪切

不固结不排水

粘聚力

C

kPa

8.1

----

8.4

----

----

内摩擦角

φ

度

11.0

----

11.9

----

----

固结不排水

粘聚力

C

kPa

19.0

----

21.4

----

----

内摩擦角

φ

度

23.0

----

24.0

----

----

休止角

水上

度

35.2

35.0

34.6

35.2

34.4

水下

度

28.3

28.2

27.8

28.5

28.7

标贯击数

N

击/30cm

24.8

40.4

41.1

48.1

50.0

地基土容许承载力

f

kPa

130

200

140

220

240

注：

括号内数值为参考值.

1.3.4地震

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本场地地震动峰值加速度为0.15g，相当于地震基本烈度为7度，设计地震分组为第二组.

依据《水运工程抗震设计规范》（JTS146-2012）中相关规定结合当地经验，判断该场地土地类型为软弱土~中软土；根据区域地质资料，拟建区域第四纪覆盖层厚度大于50m，该场地类别为Ⅲ类.

1.4设计概要

1.4.1高程、坐标

本工程设计地高程基准面为京唐港理论最低潮面，与国家1985高程基准地换算关系见1.3.2节.

本工程设计坐标系为西安1980坐标系.

施工前承包人应对高程及坐标及时复核，有问题及时与设计人员沟通.

1.4.2工程内容

本工程为乐亭县中心渔港综合工程一期工程中地防波堤工程，设计内容包括1254.05m北防波堤，兼做护岸；985m东防波堤；1100m南防波堤.

1.4.3设计标准

北防波堤和东防波堤，结构安全等级为Ⅱ级；南防波堤为临时性建筑物，安全等级为Ⅲ级.

1.4.4设计荷载

北防波堤兼做护岸，后方道路使用荷载：

20kPa.

1.4.5设计水位

设计高水位：

2.02m；设计低水位：

-0.27m；

极端高水位：

3.62m；极端低水位：

-1.53m.

1.4.6总平面布置

北防波堤自水深-0.6m处向东南延伸至-4.2m水深处，长度共计1254.05m，其中有两处转点，控制点坐标见下表.

表1-6北防波堤控制点坐标表

桩号

南北向X（m）

东西向Y（m）

转角

BK0+000

4355014.998

513626.750

BK0+326.75

4354848.936

513908.120

5°41′15″

BK1+115.06

4