连云港港北防波堤试验段工程.docx

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连云港港北防波堤试验段工程

第一章　工程概述

1　编制依据

1.1　设计文件

《连云港港北防波堤试验段工程初步设计》。

1.2　技术规范标准

《防波堤设计与施工规范》（JTJ298-98）；

《爆炸法处理水下地基和基础技术规程》（JTJ/T258-98）；

《水运工程测量规范》（JTJ203-2001）；

《水运工程抗震设计规范》（JTJ225-98）；

《水运工程混凝土施工规范》（JTJ268-96）；

《水运工程混凝土质量控制标准》（JTJ269-96）；

《港口工程地基规范》（JTJ250-98）；

《港口工程质量检验评定标准》（JTJ221-98）；

《海港水文规范》（JTJ213-98）；

国家和地方政府颁布的其他有关规范规程等。

2　编制原则

我们的服务宗旨是“不仅让业主满意，更让业主成功”，为此我们编制的施工组织方案遵循以下原则。

2.1　质量原则

“百年大计，质量第一”，质量是企业的生命，我们本着对国家、对业主高度负责的责任心和使命感，严格按照设计文件，遵照有关技术规范、技术标准及质量检验标准组织施工，大力加强质量管理，服从业主和监理工程师的指导与监督，本工程的质量要求是符合交通部《港口工程质量检验评定标准》（JTJ221-98），我们的质量要求是确保达到规范规定的优良等级。

2.2　工期控制原则

本工程采用项目法施工，建立健全项目内部各级承包责任制，做到层层分解、责任到人、奖罚分明，充分调动全体员工的积极性。

加强现场人、机、料的科学调度，重点保障关键线路上各工序的施工进度。

2.3　文明施工原则

“坚持文明生产，创造文明工地”是我们的一贯追求，在本工程施工中，我们将使文明生产伴随施工生产的全过程。

保证严格执行当地政府的有关法律、法规，加强各项规章制度管理，在场容场貌、工地卫生、精神文明建设等方面做出表率，创建文明施工，达到标准化工地的要求。

2.4　“四新”原则

技术创新是企业发展的源泉。

在本工程实施过程中，我们在注重传统工艺的同时，针对施工中存在的具体问题，以科学严谨的态度和求真务实的精神，积极探索，最大程度采用新工艺、新方法、新材料、新技术，提高工程经济效益，加快工程施工进度。

3　工程概况

3.1　工程名称

连云港港北防波堤试验段工程。

3.2　建设地点

位于东西连岛东端羊窝头外侧海域。

3.3　结构型式

防波堤试验段全长830m，设计推荐方案为：

堤顶标高7.0m，顶宽6.5m，内外边坡1：

1.5，堤身主体结构为爆填10～100kg块石，内坡0.5m标高平台以下至天然泥面之间采用1.2m厚的250～500kg块石护面，内坡0.5m标高平台以上、堤顶及外坡均采用扭王字块护面，护面厚度为1.76m，扭王字块下为1.2m厚的250～500kg块石垫层。

“防波堤试验段堤身结构断面图”见下页。

3.4　主要工程量

序号

名称

单位

数量

备注

爆填10～100kg堤心石

万m3

133.5

250～500kg块石垫层及护面

61400

50～100kg块石护底

31200

300～600kg块石

11500

预制安放5t扭王字块

m3/块

30480/14046

预制安放6t扭王字块

m3/块

2820/1080

防波堤试验段堤身结构断面图

第二章施工条件分析

1自然条件

1.1地理位置与地形地貌

1.1.1地理位置

拟建连云港港北防波堤工程位于东西连岛东端羊窝头外侧海域，依托东连岛的羊窝头，往东、南延伸2.5km左右，与拟建南防波堤形成环抱式口门。

根据地形地质条件，考虑防波堤试验段布置在防波堤的根部，依托羊窝头，长度初步确定为800m。

工程位置示意图如图2-1所示。

图2-1工程位置示意图

1.1.2地形地貌

连云港港位于苏北沿海的海州湾南侧，濒临东海，地质构造上属于胶东隆起与苏北拗陷的地渡地带，受北西向断裂控制，岸线走向与此方向一致。

在历史时期海平面变动和河流影响的共同作用下，东西连岛与云台山之间形成长约11.5公里、平均宽度为2.5公里的狭长海峡，两岸发育有冲海积和冲洪积相浅滩，由于海峡两侧山体近岸，在波浪作用下海蚀地貌发育，岬湾相间，自然岸线曲折。

连云港地区沿岸宏观上属于废黄河水下三角洲北缘的一部分，历史上受黄河夺淮入海期泥沙扩散淤积的影响，沿岸底部普遍沉积了厚度不等的粉砂－粘土质淤泥沉积层，最厚达30～40米，岸滩呈现淤泥质海岸特点。

该工程区域的地貌类型为水下淤泥质浅滩，泥面标高-8.33～-4.49m，水下地形开阔平坦。

1.2气象

本区属东亚季风气候，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；夏季受西太平洋副热带高压与东南季风控制，温、湿度偏高，盛行东南风。

1.2.1气温

累年平均气温：

15.0℃

极端最高气温：

38.0℃（2002年7月15日）

极端最低气温：

－11.9℃（1970年1月5日）

各月平均气温介于1.5～27.4℃之间，其中8月最高，1月最低。

各月平均最高气温29.9℃、平均最低气温-1.4℃。

1.2.2降水

多年平均降水量：

895.1mm

年最大降水量:

1380.7mm

年最小降水量:

520.7mm

最大一日降水量:

432.2mm（1985年9月2日）

累年平均降水日：

≥1.0mm62.4天

≥10.0mm24.1天

≥25.0mm8.8天

≥50.0mm3.4天

1.2.3雾况

多年平均雾日共为18.4天。

一年中雾日主要出现在3-6月共有10.9天，占年雾日的59%，其中4月最多，为3.1天，另外出现在11月至翌年的2月共有5.9天，占年雾日的32%，8-10月基本无雾。

1.2.4相对湿度

本区多年平均相对湿度为71%。

各月平均相对湿度介于64-84%之间，其中7月最高，12月最低，一年中6～8月相对湿度较高，均值为81%，11月至翌年1月相对湿度较低，均值为65%。

1.2.5雷暴

连云港地区经常受到江淮气旋和黄河气旋的双重影响，常有雷暴出现，并伴随有雷雨大风，对港区作业产生影响。

1.2.6风况

本地区常风向为偏东向，ESE向出现频率为11.43%，E向出现频率次之为10.29%。

强风向为偏北向，六级以上（含6级）大风NNE向出现频率为1.90%，N向出现频率次之为1.53%。

累年平均风速为5.5m/s，累年最大风速30.0m/s、风向为E。

各向风频率、风速统计资料详见表2-1，风玫瑰图如图2-2所示。

采用连云港海洋站1982-2003年实测风日最大风速（10分钟平均）统计大于等于7级风（≥13.9m/s）年出现的日数63天。

表2-1连云港海洋站累年风速、风频率统计表

风向

NNE

ENE

ESE

SSE

平均风速（m/s）

7.4

7.6

6.1

5.5

5.1

5.5

4.7

5.3

最大风速（m/s）

29.7

27.0

25.0

26.3

30.0

26.0

25.0

22.0

频率（%）

7.0

8.1

6.7

6.1

10.3

11.4

6.8

6.5

风向

SSW

WSW

WNW

NNW

平均风速（m/s）

4.7

4.4

5.3

4.6

4.7

5.1

6.5

最大风速（m/s）

24.0

21.3

18.0

24.0

20.0

25.0

27.0

29.0

频率（%）

4.3

3.1

4.2

7.8

7.5

3.3

3.0

4.0

图2-2连云港风玫瑰图

国家海洋局上海海洋环境监测中心站采用连云港海洋站1974-2003年实测风速对多年一遇风速进行了推算，结果如表2-2所示。

表2-2连云港1974-2003各向风速多年一遇单位：

m/s

方位

NNE

ENE

ESE

SSE

SSW

WSW

WNW

NNW

重现期

100年

32.2

30.4

29.3

30.8

30.4

28.8

26.7

29.6

24.1

20.1

27.6

26.8

29.3

30.1

50年

30.6

28.7

28.2

27.1

24.7

21.8

27.2

22.9

19.3

25.7

24.9

27.4

28.2

28.5

20年

28.2

26.1

25.7

25.2

24.7

21.6

23.7

21.1

23.1

22.3

24.6

25.6

26.4

10年

26.3

25.3

24.3

23.5

22.8

22.5

19.4

18.6

21.2

19.5

16.8

20.4

22.4

23.2

24.6

1.2.7台风和寒潮

连云港地区受台风影响较多，据1956-2002年资料，对连云港有直接影响（≥6级风）的台风平均每年1次。

产生最大风速为26m/s（NNE），波高H1/104.3m（NNE），最大波高Hmax5.0m。

根据1966-2001年资料，24小时内降温达10℃以上的寒潮共出现32次，产生最大风速25.8m/s（N），波高H1/105m（NNE），最大波高Hmax6.0m。

连云港受寒潮影响的时间在每年的2-3月和11-12月，87.5%以上过程伴有≥7级以上的大风，风向为NNW-NE占93.7%。

1.3水文

1.3.1基面关系

连云港基面关系如图2-3所示。

国家85基准

56基面

废黄河基面

理论最低潮面

2.89m

2.86m

2.71m

当地平均海面（1965-2003）

2.90m

图2-3连云港基面关系图

1.3.2潮汐

海州湾潮汐运动受南黄海驻波系统控制，潮型为非正规半日潮。

根据连云港庙岭1996.1.1-2000.1.31实测潮位资料计算所得调和常数以及西大堤合拢后1995-2003年资料确定的平均海面计算连云港的潮位特征值如下（基于当地理论最低潮面）。

平均潮差3.64m

平均大潮高潮位5.30m

平均高潮位4.75m

平均小潮高潮位4.33m

平均大潮低潮位0.83m

平均低潮位1.12m

平均小潮低潮位1.67m

平均涨潮历时5h38min

平均落潮历时6h48min

国家海洋信息中心利用连云港海洋站（34°45´N，119°25´E）1965年-2003年的潮位资料进行了潮位推算，推算的潮位特征值列于表2-3。

表2-3连云港潮位推算特征值单位：

潮位特征值

国家85基准面

连云港理论最低潮面

50年一遇高潮位

3.57

6.46

25年一遇高潮位

3.46

6.35

20年一遇高潮位

3.43

6.32

10年一遇高潮位

3.31

6.2

设计高潮位

2.47

5.36

设计低潮位

-2.34

0.55

当地平均海面

0.01

2.9

最高潮位（1984-2003）

2.96

5.85

最低潮位（1984-2003）

-3.01

-0.12

1.3.3海流

本海域受黄海逆时针潮波系统的影响，潮流运动主要受M2分潮流控制。

外海潮流为逆时针方向的旋转流，长短轴之比接近1.0。

外海潮波向岸线推进过程中，受岸线浅水地形和海岸的影响，M2分潮潮流椭圆长短轴之比由于地形的关系发生变化，通常越接近岸边长短轴之比越大，由逆时针方向的旋转流逐渐转变为往复流。

该海区潮流椭圆主轴向为NE～SW，涨潮期间流向偏SW向，落潮流向偏NE向。

拟建防波堤处无实测海流资料，根据其南北两侧的资料显示该工程附近流速较小，最大涨落潮流速均小于0.9m/s。

1.3.4波浪

1实测波浪

连云港海洋监测站位于西连岛北侧，距连云港主港区约4km，波浪测点概位34°47′N、119°26′E，视角开阔度为202°（NW-ESE），测波浮筒处水深为理论深度基面5.6m，距岸370m左右。

采用1962-2003年实测波浪资料进行统计，连云港地区波型主要为风浪，约占63%；以涌浪为主的混合浪次之占28%；其余几种类型所占频率较少，涌浪约占6%，以风浪为主的混合浪及风、涌浪并列的混合浪各占近2%。

累年平均波高为0.5m。

其中秋、冬季波高略大于春、夏季。

常浪向为偏NE向，NE向出现频率为26.41%，E向出现频率次之，为18.40%。

强浪向为偏N向，1.5m以上的波高NNE向出现频率为2.13%，NE向出现频率次之为1.79%。

累年各向各级波高频率统计见表2-4。

波浪玫瑰图如图2-4所示。

累年平均周期为3.1s，最大周期为8.5s。

累年各向平均周期以NNE向最大为4.3s，NE向次之为4.1s，NW-N向和ENE向介于3.0-3.8s之间，其余向均在3.0s以下。

累年各向最大周期以NE向最大为8.5s，NNE向次之为8.2s，W-N向、ENE-SE和SW向介于5.0-7.8s之间，其余向均在3.5s以下。

各向波高及周期特征值列于表2-5。

图2-4连云港波浪玫瑰图（1962-2003年）

表2-4累年各向各级波高频率统计表

档位

0－0.5m

0.6-1.0m

1.1-1.5m

1.6-2.0m

2.1-2.5m

方位

次数

频率

次数

频率

次数

频率

次数

频率

次数

频率

688

1.361

707

1.399

489

0.967

238

0.471

0.162

NNE

2465

4.876

2872

5.681

1734

3.430

746

1.476

240

0.475

6106

12.079

4544

8.989

1797

3.555

646

1.278

190

0.376

ENE

2600

5.143

1514

2.995

432

0.855

125

0.247

0.053

6683

13.220

2287

4.524

296

0.586

0.055

0.014

ESE

1890

3.739

727

1.438

0.142

0.016

0.002

0.136

0.038

0.008

0.000

SSE

0.010

0.006

0.000

0.016

0.010

0.000

SSW

0.000

0.051

0.014

0.000

WSW

0.089

0.004

0.000

6175

12.215

774

1.531

0.044

0.002

0.000

WNW

763

1.509

307

0.607

0.071

0.004

0.002

452

0.894

410

0.811

126

0.249

0.038

0.010

NNW

226

0.447

345

0.682

189

0.374

0.131

0.010

合计

28201

55.786

14523

28.729

5197

10.281

1879

3.717

558

1.104

档位

2.6-3.0m

3.1-3.5m

3.6-4.0m

≥4.1m

合计

方位

次数

频率

次数

频率

次数

频率

次数

频率

次数

频率

0.032

0.004

0.000

0.002

2223

4.397

NNE

0.144

0.014

0.010

0.006

8145

16.112

0.103

0.020

0.010

0.002

13351

26.410

ENE

0.020

0.004

0.002

0.000

4711

9.319

0.004

0.000

9303

18.403

ESE

0.000

2698

5.337

0.000

0.182

SSE

0.000

0.016

0.000

0.026

SSW

0.000

0.065

WSW

0.000

0.093

0.000

6972

13.792

WNW

0.000

1109

2.194

0.004

0.002

0.000

1015

2.008

NNW

0.002

0.000

832

1.646

合计

156

0.309

0.044

0.022

0.010

50552

100.000

表2-5连云港累年各向波高及周期统计表（1962-2003年）

方位

NNE

ENE

ESE

SSE

SSW

WSW

WNW

NNW

平均波高H1/10

0.9

0.7

0.6

0.5

0.4

0.5

0.4

0.0

0.4

0.3

0.5

0.7

0.9

H1/10最大波高

4.2

5.0

4.2

3.7

3.0

2.2

1.5

0.8

0.6

1.5

0.8

1.7

2.2

3.5

2.6

H1%最大波高

4.7

4.5

3.2

2.5

1.7

0.9

0.8

2.5

平均周期

3.8

4.3

4.1

3.8

2.9

2.8

2.2

2.4

1.7

0.9

2.3

2.4

2.8

3.0

3.6

最大周期

7.8

8.2

8.5

7.6

6.9

5.7

3.5

2.6

5.1

3.9

5.7

5.8

6.8

7.4

2、设计波浪要素

为满足防波堤结构设计需要，业主委托南京水利科学研究院和河海大学对防波堤设计波浪要素进行了推算。

根据河海大学提供的《连云港港防波堤工程设计波浪要素（中间成果）》，设计波浪要素依据交通部《海港水文规范》和《波浪模型试验规程》推算，主要成果如下：

推算点位示意图见图2-5，推算点的设计波浪要素列于表2-6。

表2-6各推算点的设计波要素表单位：

50年一遇波浪、50年一遇高水位

点位

NNE

ENE

H1%

H5%

H13%

HPJ

TPJ

H1%

H5%

H13%

HPJ

TPJ

H1%

H5%

H13%

HPJ

TPJ

H1%

H5%

H13%

HPJ

TPJ

F3-A

6.48

5.51

4.77

3.22

10.15

6.19

5.25

4.53

3.04

9.83

5.36

4.51

3.86

2.56

9.08

4.05

3.36

2.85

1.85

7.81

F3-B

6.46

5.49

4.70

3.20

10.15

6.31

5.35

4.62

3.09

9.83

5.42

4.56

3.90

2.58

9.08

4.06

3.38

2.86

1.86

7.81

F3-C

6.46

5.48

4.74

3.18

10.15

6.29

5.33

4.60

3.08

9.83

5.46

4.59

3.93

2.60

9.08

4.06

3.38

2.87

1.86

7.81

F3-D

6.63

5.63

4.87

3.27

10.15

6.36

5.39

4.65

3.11

9.83

5.58

4.62

3.96

2.61

9.08

4.12

3.42

2.90

1.88

7.81

50年一遇波浪、设计高水位

点位

NNE

ENE

H1%

H5%

H13%

HPJ

TPJ

H1%

H5%

H13%

HPJ

TPJ

H1%

H5%

H13%

HPJ

TPJ

H1%

H5%

H13%

HPJ

TPJ

F3-A

6.15

5.25

4.55

3.08

10.15

5.90

5.01

4.34

2.92

9.83

5.10

4.30

3.69

2.45

9.08

3.86

3.21

2.73

1.77

7.81

F3-B

6.14

5.23

4.53

3.06

10.15

6.02

5.12

4.42

2.98

9.83

5.14

4.33

3.71

2.46

9.08

3.87

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