海岸工程學(xué)設(shè)計計算書

海岸工程學(xué)課程設(shè)計姓名史文會班級港口航道與海岸工程093班學(xué)號100000000000指導(dǎo)老師李俊花課程海岸工程課程設(shè)計上海海事大學(xué)二О一二年摘要為了于印度尼西亞國南部爪哇島的西南海岸PalabuhanRatu灣內(nèi)擬建電廠位，需在爪哇島海岸修建防波堤。本設(shè)計就此項工程進行防波堤設(shè)計，防波堤設(shè)計包括南防波堤和北防波堤。根據(jù)設(shè)計的設(shè)計基本資料，結(jié)合工程情況及工程要求，依據(jù)交通部第一航務(wù)工程勘察設(shè)計院的《防波堤設(shè)計與施工規(guī)范JTJ298-98》及交通部第一航務(wù)工程勘察設(shè)計院的《海港水文規(guī)范JTJ213-98》對該工程進行設(shè)計。設(shè)計的主要內(nèi)容為防波堤的整體設(shè)計包括結(jié)構(gòu)方案必選和防波堤的斷面設(shè)計，胸墻設(shè)計包括胸墻斷面尺寸擬定、作用分類及標(biāo)準(zhǔn)值計算和胸墻的抗滑、抗傾穩(wěn)定性驗算等。根據(jù)計算和分析擬定防波堤的堤頂高程為5.0m，防波堤采用1.92m的2層扭工字塊體作為護面，下面鋪設(shè)0.65m碎石墊層。胸墻的頂高程擬定為5.0m，高度3.6m，寬度2.9m，經(jīng)驗算滿足抗滑、抗傾穩(wěn)定性。設(shè)計中主要的計算過程及成果均于下文中列出。目錄第一章 設(shè)計基本資料 4一、工程概況 4二、自然條件 41.氣象 42.水文 43.工程地質(zhì) 5三、設(shè)計荷載 7第二章 防波堤總體設(shè)計 8一、結(jié)構(gòu)方案比選 81.結(jié)構(gòu)類型及其優(yōu)缺點 82.防波堤的選擇 8二、防波堤斷面設(shè)計 81.設(shè)計條件 82.斷面尺度的確定 9第三章胸墻設(shè)計 16一、胸墻斷面尺寸擬定 16二、作用分類及標(biāo)準(zhǔn)值計算 161．持久組合，極端高水位 172．持久組合，設(shè)計高水位 203．持久組合，設(shè)計低水位 244．短暫組合，設(shè)計高水位 275．短暫組合，設(shè)計低水位 31三、胸墻的抗滑、抗傾穩(wěn)定性驗算 35（1）抗滑穩(wěn)定性驗算 35（2）沿墻底抗傾穩(wěn)定性的承載能力極限狀態(tài)設(shè)計表達式 37參考文獻 38設(shè)計基本資料一、工程概況工程位置擬建電廠位于印度尼西亞國南部爪哇島的西南海岸PalabuhanRatu灣內(nèi)，面對印度洋。地理概位為：07°02′E，106°32′N。工程內(nèi)容防波堤設(shè)計內(nèi)容包括南防波堤和北防波堤，南防波堤總長1284.628m，北防波堤總長778.627m。二、自然條件1.氣象本地區(qū)屬熱帶雨林氣候，高溫、多雨、風(fēng)小、濕度大，每年1～3月份為雨季，6～9月份為旱季，其它月份為旱濕轉(zhuǎn)換期。1）氣溫工程點氣溫特征值表分類月份123456789101112歷年月平均氣溫（C）24.223.924.424.424.424.123.923.724.024.324.424.0歷年月最高氣溫（C）33.033.433.436.233.03232.232.834.034.233.633.62）降水單位：mm各月降水量統(tǒng)計表（1996年～2005年）類別1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月年度降水量平均478618567299167210129721403935595784210最大1196153983379336653726835025169987214665795最小14027636312061020056834810225182.水文1）設(shè)計水位(平均海平面為基準(zhǔn))設(shè)計高水位：0.84m設(shè)計低水位：-0.77m極端高水位：1.07m極端低水位：-1.01m海嘯增水考慮2m～3m2）波浪防波堤設(shè)計波要素表位置波向底高程（m）H1%(m)H4%(m)H5%(m)H13%(m)Have(m)T(s)L(m)北防波堤NW-5.54.223.803.713.292.339.1468.43）潮流最大流速為0.24cm/s。3.工程地質(zhì)1)地質(zhì)分層根據(jù)中交三航設(shè)計院勘察公司編制的地質(zhì)報告，擬建場區(qū)50m以淺從上到下主要發(fā)育以下地層：Ⅰ細(xì)砂淺褐～淺灰色，飽和，松散～稍密，土質(zhì)較均勻，含鐵質(zhì)礦物。局部顆粒較粗，為中細(xì)砂。顆粒級配不良。該層主要分布在擬建碼頭區(qū)和擬建防波堤的近岸段，而防波堤的其他區(qū)域基本缺失。頂部的砂粒一般隨海潮和海浪移動，一般直接出露于海底。層厚一般2.0～5.0m，F(xiàn)9～M7段較薄，僅為0.7m左右，M3處較厚，為8.7mⅡ粉砂灰～淺灰褐色，飽和，松散～稍密（局部為中密狀）。土質(zhì)不勻?；焐倭空承酝粒唤兜拇a頭區(qū)和防波堤近岸區(qū)（是指防波堤靠岸鉆孔F1和F9及其附近，以下所指相同）偶含少量中粗砂或小礫石，局部近中細(xì)砂；局部粉土含量高，為砂質(zhì)粉土；在防波堤區(qū)局部為粉砂混淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土或為砂質(zhì)粉土。該層分布較廣，除在南防波堤F1處缺失外，一般均有分布，且在防波堤區(qū)除近岸段外分布一般都較厚。碼頭區(qū)和防波堤近岸區(qū)而厚度一般為3.0～6.0m，頂板標(biāo)高一般為－4.0～－6.0m左右，局部（F9～M7）較高為－2.2m左右，局部（M3）較低為－10.0m左右；在防波堤遠岸區(qū)域，厚度一般為5.0～10.0Ⅱt淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土混砂灰～淺灰色，飽和，流塑（局部近粉質(zhì)粘土混砂，呈軟塑狀）。局部混粉砂較少，近淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，局部為粉質(zhì)粘土混粉砂。干強度中等，韌性中等。該層在碼頭區(qū)和防波堤近岸區(qū)僅以透鏡體狀分布于Ⅱ粉細(xì)砂層（F9、M6、M1、M8孔中有揭示）中；頂板標(biāo)高－5.0～－7.0m，厚度一般僅為30cm左右，但在F9孔處相對較厚，為3.5m左右；該層在防波堤近岸區(qū)以外的其它區(qū)域分布較為普遍，且一般直接分布于擬建防波堤區(qū)表部，厚度一般為2.5～5.0m，頂板標(biāo)高－6.0～－8.0m。實測標(biāo)貫擊數(shù)一般為<1～3擊，局部為5～8擊（粉質(zhì)粘土混粉砂）。Ⅲ粉細(xì)砂灰色，飽和，稍密～中密（碼頭區(qū)和防波堤近岸區(qū)一般稍密實些，局部近密實狀，而防波堤遠岸區(qū)較為松散，多以稍密狀分布）。土質(zhì)較均勻，級配不良。偶含貝殼碎片，局部為粉砂，偶含小礫石。在擬建防波堤區(qū)，局部粉土含量較高，近砂質(zhì)粉土。該層厚度一般為10.0～15.0m，在擬建防波堤遠岸區(qū)局部較對大些。碼頭區(qū)和防波堤近岸區(qū)頂板標(biāo)高一般為－9.0～－12.0m；在防波堤遠岸區(qū)頂板標(biāo)高一般為－13.0～－Ⅳ粉細(xì)砂混礫石或卵石淺灰～灰色，飽和，密實，所含礫石的粒徑一般為0.5～1.0cm，所含卵石粒徑一般為3.0～5.0cm，一般呈橢圓形或次圓形。局部所含礫石或卵石量較少，為粉細(xì)砂。該層分布不穩(wěn)定，主要在碼頭區(qū)和防波堤近岸區(qū)有揭示，且厚度變化較大，一般為1.0～5.0m，在F1處厚度最大，為15m左右。頂板標(biāo)高約－21.40～－24.00m，在F1頂板較高，為－Ⅴ1粉細(xì)砂灰色，飽和，中密～密實（在防波堤遠岸區(qū)呈中密狀，碼頭區(qū)和防波堤近岸區(qū)呈密實狀）。夾粉土薄層，偶見貝殼碎片，土質(zhì)較均勻，局部粉土含量較高，近粉砂或砂質(zhì)粉土，局部偶含小礫石。該層頂板標(biāo)高一般為－26.00～－32.0m，層厚約12.0～15.0mⅤ2粉細(xì)砂灰色，飽和，密實?；旌倭康[石或卵石，粒徑可達1.0～3.0cm；局部為粉細(xì)砂含礫。該層在碼頭區(qū)和防波堤近岸區(qū)有揭示。該層頂板標(biāo)高一般為－38.00～－42.00m。厚度在M2～M1段較薄，僅為0.6～9.0m，在M7～M4段厚度相對較大，一般不小于9.0mⅥ中等風(fēng)化安山巖淺灰色，濕，堅硬。細(xì)粒斑狀結(jié)構(gòu)，含角閃石和輝石、黑云母等礦物。局部節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖芯較破碎。巖芯采取率一般大于90％。僅在M2～M1段有揭示，但均未揭穿，已揭示的最大厚度為5.0m。2)地震印尼位于歐亞板塊、太平洋板塊、菲律賓海板塊和印度洋－澳大利亞板塊的匯聚地帶，這些板塊的多重俯沖或碰撞作用、島弧巖漿作用、褶皺造山和斷裂作用、島弧遷移等現(xiàn)象，疊加在古生代和中生代的地質(zhì)體上，形成了十分復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造。根據(jù)業(yè)主合同中提供的資料，擬建場地475年一遇地震動峰值加速度為0.32g，地震動反應(yīng)譜特征周期為0.8s。三、設(shè)計荷載1.恒載：防波堤自重。2.施工期荷載：施工機械荷載，按1t/m^2計。3.水流力水流力按照交通部《海港水文規(guī)范》（JTJ213－98）計算。4.波浪力波浪力按照交通部《海港水文規(guī)范》（JTJ213－98）計算。5.地震荷載：地震動峰值加速度為0.32g。防波堤總體設(shè)計一、結(jié)構(gòu)方案比選1.結(jié)構(gòu)類型及其優(yōu)缺點（1）斜坡式防波堤優(yōu)點：主要由塊石等散體材料堆砌而成，并用抗浪能力強的護面層加以保護，其坡度一般不陡于1:1，波浪在斜坡面上發(fā)生破碎，從而消散能量，堤前的反射波較小；對地基不均勻沉降不敏感。缺點：堤的材料用量隨水深的增加而有較大的增長，比直立式防波堤耗材量大。故適用于較軟弱的地基；也適用于水深較淺和石料來源豐富的海域；或海底面不平整的巖石地基，而不需做特殊處理。（2）直立式防波堤優(yōu)點：隨水深增大而增加的工程量不如斜坡堤；內(nèi)側(cè)可供靠船用。缺點：需要大型專門的施工機械，施工技術(shù)也較復(fù)雜；對地基的不均勻沉降較敏感；發(fā)生整體破壞的后果也較嚴(yán)重，修復(fù)極其困難。適用于水深較大的情況；重力式結(jié)構(gòu)一般要求較好的地基條件或?qū)浫醯鼗M行加固處理。（3）特殊型式防波堤1）透空式防波堤；2）浮式防波堤；3）壓氣式防波堤和水力式防波堤。2.防波堤的選擇本設(shè)計水深不大，波高中等；根據(jù)地質(zhì)資料分析，地基承載力不高；且當(dāng)?shù)刂饕ㄖ牧蠅K石、石渣和土料十分豐厚，可就近開采；附近山體的石質(zhì)巖性堅硬，耐風(fēng)化，并且山體完善，有利開采。土料儲量豐厚。分析認(rèn)為應(yīng)采用斜坡式防波堤。二、防波堤斷面設(shè)計(一)、設(shè)計條件設(shè)計水位、設(shè)計波浪要素和地質(zhì)分別依自然條件為設(shè)計依據(jù)，結(jié)構(gòu)安全等級為二級。（二）、斷面尺度的確定1．斜坡堤斷面型式的確定本設(shè)計選用斷面帶胸墻的斜坡堤，且選用L型胸墻，在護面層拋填兩層扭工字塊體。2．胸墻頂高程1）根據(jù)JTJ298-98《防波堤設(shè)計與施工規(guī)范》有關(guān)規(guī)定：4.1.2（4）對設(shè)胸墻的斜坡堤，胸墻的頂高程宜在設(shè)計高水位以上1.0-1.25倍設(shè)計波高值處。當(dāng)?shù)添敳患孀鐾ǖ罆r，胸墻的頂高程可適當(dāng)降低。則：胸墻頂高程=設(shè)計高水位+1.25H13%=0.84+1.25×3.29=4.9525m；2）根據(jù)港口工程JTJ213-98《海港水文規(guī)范》有關(guān)規(guī)定，按波浪爬高確定胸墻頂高程。正向規(guī)則波的爬高按規(guī)范JTJ213-98中的下列公式計算：式中：為與斜坡護面結(jié)構(gòu)型式有關(guān)的糙滲系數(shù)，扭工字塊體（安放二層）為系數(shù)，由規(guī)范JTJ213-98中表8.2.3-1確定：糙滲系數(shù)表8.2.2護面結(jié)構(gòu)型式四角錐體（安放二層）0.40扭工字塊體（安放二層）0.38扭王字塊體0.47系數(shù)K1、K2、K3K1KK31.241.0294.98根據(jù)JTJ298-98《防波堤設(shè)計與施工規(guī)范》有關(guān)規(guī)定：4.1.9斜坡堤的邊坡坡度可按表4.1.9采用。斜坡堤坡度表4.1.9護面型式坡度拋填或安放塊石1:1.5-1:3干砌或漿砌塊石1:1.5-1:2干砌條石1:0.8-1:2安放人工塊石1:1.25-1:2拋填方塊1:1-1:1.25注：對寬肩臺斜坡堤，肩臺以上和以下的邊坡斜坡堤坡度可分別取1:1.5-1:3和1:1-1:1.5本設(shè)計中擬定斜坡堤坡度為m=1：1.5。A.設(shè)計高水位根據(jù)設(shè)計資料：H=3.37m，d=0.84-（-5.5）=6.34m，L=68.4m則：則：胸墻頂高程=設(shè)計高水位+波浪爬高=0.84+2.71=3.55m。B.極端高水位與設(shè)計高水位類似有：d=1.07-(-5.5)=6.57m，則：則胸墻頂高程=1.07+2.67=3.74m。竟綜合分析比較后，確定該胸墻頂高程為5.0m。3）構(gòu)造要求根據(jù)JTJ298-98《防波堤設(shè)計與施工規(guī)范》有關(guān)規(guī)定：4.1.7對堤頂設(shè)置L型胸墻或反L型胸墻的斷面，其坡頂高程和坡肩寬度應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）當(dāng)胸墻前斜坡護面為塊石或單層塊體時（圖4.1.1d）,其坡頂高程可定在設(shè)計高水位以上0.6-0.7倍設(shè)計波高值處；墻前坡肩寬度不應(yīng)小于1.0m，且在構(gòu)造上至少應(yīng)能安放一排護面塊體；（2）當(dāng)胸墻前斜坡護面為扭工字塊體或四腳椎體時，其坡頂高程不宜低于胸墻頂高程，且在墻前坡肩范圍內(nèi)應(yīng)能安放兩排兩層護面塊體，如圖4.1.7所示。所以：本設(shè)計擬定斜坡護面坡頂高程為5.0m。3．堤頂寬度B根據(jù)JTJ298-98《防波堤設(shè)計與施工規(guī)范》有關(guān)規(guī)定：按構(gòu)造要求:設(shè)計高水位時極端高水位時本設(shè)計中防波堤無工藝及使用的特殊要求，因此取堤頂寬度為4.2m4．護面塊體設(shè)計1）護面塊體穩(wěn)定重量根據(jù)JTJ298-98《防波堤設(shè)計與施工規(guī)范》有關(guān)規(guī)定：4.2.4在波浪正向作用下，且堤前波浪不破碎，斜坡堤堤身在計算水位上、下一倍設(shè)計波高之間的護面塊體中，單個塊體的穩(wěn)定重量可按下列公式計算：式中：W單個塊體的穩(wěn)定重量（t）；塊體材料的重度（KN\m3）；H設(shè)計波高（m）；塊體穩(wěn)定系數(shù)；水的重度（KN\m3）；α斜坡與水平面的夾角。另外：扭工字塊:；設(shè)計波高:H=3.29m；海水重度:；斜坡與水平面的夾角:；塊體穩(wěn)定系數(shù)：根據(jù)JTJ298-98《防波堤設(shè)計與施工規(guī)范》第4.2.5條規(guī)定各種護面塊體的穩(wěn)定系數(shù)可按表4.2.5采用。穩(wěn)定系數(shù)表4.2.5護面型式n（%）說明護面塊體構(gòu)造型式塊石拋填兩層1-24.0安放一層0-15.5方塊拋填兩層1-25.0四腳椎體安放兩層0-18.5四腳空心方塊安放一層014扭工字塊體安放兩層018H≥7.5m124H＜7.5m扭王字塊體安放一層018-24注：①n為護面塊體容許失穩(wěn)率；②當(dāng)設(shè)計波高大于4m時，不宜選用四腳空心方塊護面型式而本設(shè)計中安放兩層扭工字塊體，且H=3.29m＜7.5m,故。則:2)護面層厚度計算根據(jù)JTJ298-98《防波堤設(shè)計與施工規(guī)范》有關(guān)規(guī)定：護面層厚度可按下式計算：（4.2.18-1）式中：W單個護面塊體重量(t)；塊體的重度；護面塊體層數(shù)；c塊體形狀系數(shù)。塊體形狀系數(shù)和塊體空隙率可按表4.2.18確定。表4.2.18護面塊體構(gòu)造形式CP’（%）說明塊石拋填兩層1.040-立放一層1.3~1.4--四角椎體安放兩層1.050-扭工字塊體安放兩層1.260隨機安放1.160規(guī)則安放扭王字塊體安放一層1.3650隨機安放本設(shè)計護面塊體為兩層定點隨機安放，則c=1.2，。故:5．墊層塊石的重量和厚度1）墊層塊石的重量根據(jù)JTJ298-98《防波堤設(shè)計與施工規(guī)范》有關(guān)規(guī)定：4.2.13外坡護面墊層塊石的重量可取墊層塊石重量取護面體重量的1/10-1/20。2）墊層塊石厚度計算方法與護面塊體類似，本設(shè)計擬定拋填二層塊石即=2，c=1.0，墊層塊石重度，故取h=0.65m。6．堤前護底塊石穩(wěn)定重量、厚度及寬度1）堤前護面底塊石穩(wěn)定重量及厚度根據(jù)JTJ298-98《防波堤設(shè)計與施工規(guī)范》有關(guān)規(guī)定：4.2.21護底塊石的穩(wěn)定重量，可根據(jù)堤前最大波浪底流速表4.2.21確定。堤前護面底塊石的穩(wěn)定重量表4.2.21波浪最大底流速（m\s）塊石質(zhì)量W（kg）（m\s）W（kg）2.0604.04003.01505.08004.2.20斜坡堤前最大波浪底流速可按下列公式計算：式中：斜坡堤前最大波浪底流速（m/s）。此處，T=9.14m，H=3.29m，L=68.4mA.取設(shè)計高水位：0.84m的情況，d=6.34mB.取設(shè)計低水位：-0.77m的情況，d=4.73C.取極端高水位：1.07m的情況，d=6.57D.取極端低水位：-1.01m的情況，d=4.49表2.1各水位下最大波浪底流速計算表各種水位下的堤前水深d（m）最大波浪底流速（m/s）設(shè)計高水位6.341.84設(shè)計低水位4.732.23極端高水位6.571.79極端低水位4.492.30取最大值2.30m/s。根據(jù)堤前最大波浪流速，查表4.2.21取護底塊石穩(wěn)定重量為60~100Kg。其厚度為故其計算厚度取0.6m。2）堤前護面底塊石的寬度根據(jù)JTJ298-98《防波堤設(shè)計與施工規(guī)范》有關(guān)規(guī)定：4.3.2可沖刷地基上的斜坡堤，堤前護底塊石層的設(shè)置應(yīng)符合下列要求：（1）斜坡堤護底塊石的寬度，視堤前水深和流速大小，堤身段可采用5m~10m，堤頭段可采用10m~15m。（2）護底塊石可采用1層，厚度不宜小于0.5m。對砂質(zhì)海岸，在護底塊石層下宜設(shè)置厚度不小于0.3m的碎石層。所以本設(shè)計擬定護底塊石寬度，堤身段寬度取8m，堤頭段取14m，其下設(shè)置厚度為0.3m7．堤心石根據(jù)JTJ298-98《防波堤設(shè)計與施工規(guī)范》有關(guān)規(guī)定：4.3.1斜坡堤的堤心石，可采用10Kg~100Kg塊石。對工程量較大，石料來源缺乏的地區(qū)，經(jīng)論證可采用開山石、石渣或袋裝砂土等代用材料。故本設(shè)計堤心石采用10Kg~100Kg塊石。第三章胸墻設(shè)計一、胸墻斷面尺寸擬定圖3.1胸墻斷面圖二、作用分類及標(biāo)準(zhǔn)值計算胸墻上的作用標(biāo)準(zhǔn)值分類及計算內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)自重力、波壓力、土壓力。各組合情況下各作用力標(biāo)準(zhǔn)值的計算如下：注：下式中為作用點到胸墻后趾的距離，為各作用力對后趾的力矩。1．持久組合，極端高水位圖3.2極端高水位胸墻受力簡圖1)單位長度上胸墻上的自重力標(biāo)準(zhǔn)值G（kN/m）及對后趾的力矩2)單位長度上的波浪力根據(jù)JTJ213-98《海港水文規(guī)范》8.2.11的有關(guān)規(guī)定：無因次參數(shù)：式中：為胸墻前水深，當(dāng)靜水面在胸墻底面以下時，為負(fù)值，d為堤前水深，d=6.57m；H為設(shè)計波高，H13%=3.29m；L為波長，L=68.4m3)波峰作用時胸墻上平均壓力強度計算：作用于如圖8.2.11-1所示的斜坡式建筑物頂部胸墻上的波浪力，當(dāng)無因次參數(shù)時，可按下列公式計算：式中——平均壓力強度（kPa）——海水重度（KN\m3）,=10.25KN\m3——與無因次參數(shù)和波坦L/H有關(guān)的平均壓強系數(shù)。按圖8.2.11-2確定由L\H=20.79、=-0.062查圖可得=4.9，故4）胸墻上波壓力分布高度（）計算：胸墻上的波壓力分布高度按下式計算：式中——與無因次參數(shù)和波坦L/H有關(guān)的波壓力作用高度系數(shù)；按圖8.2.11-2確定。查圖可得=0.7，故5）單位長度胸墻上的水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值（KN/m）計算：單位長度胸墻上的水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值可按下面公式計算：式中p——單位長度胸墻上的總波浪力（kN/m）。因胸墻前安放兩排兩層扭工字塊，故作用在胸墻上的水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值和波浪浮托力標(biāo)準(zhǔn)值可乘以0.6的折減系數(shù)。故單位長度胸墻上的水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值為：6）單位長度胸墻底面上的波浪浮托力標(biāo)準(zhǔn)值計算：式中——胸墻底面上的波浪浮托力（kN/m）；——波浪浮托力分布圖的折減系數(shù)，取0.7。b——胸墻底寬（m）。7）單位長度胸墻內(nèi)側(cè)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值計算：當(dāng)胸墻底面埋梁不小于1.0m時，內(nèi)側(cè)地基土或填石的被動土壓力按有關(guān)公式計算并乘以0.3折減系數(shù)作為土壓力標(biāo)準(zhǔn)值。墻后填石：8）胸墻作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的力矩：（1）單位長度胸墻自重力標(biāo)準(zhǔn)值對胸墻后趾的穩(wěn)定力矩計算：(2)單位長度胸墻上水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值對胸墻后趾的傾覆力矩計算：(3)單位長度胸墻上波浪浮托力標(biāo)準(zhǔn)值對胸墻后趾的傾覆力矩計算：(4)單位長度土壓力標(biāo)準(zhǔn)值對胸墻后趾的穩(wěn)定力矩計算：2．持久組合，設(shè)計高水位圖3.3設(shè)計高水位胸墻受力簡圖1)單位長度上胸墻上的自重力標(biāo)準(zhǔn)值G（kN/m）及對后趾的力矩2)單位長度上的波浪力根據(jù)JTJ213-98《海港水文規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定：無因次參數(shù)：式中：為胸墻前水深，當(dāng)靜水面在胸墻底面以下時，為負(fù)值，d為堤前水深，d=6.34m；H為設(shè)計波高，H13%=3.29m；L為波長，L=68.4m。3)波峰作用時胸墻上平均壓力強度計算：作用于如圖8.2.11-1所示的斜坡式建筑物頂部胸墻上的波浪力，當(dāng)無因次參數(shù)時，可按下列公式計算：式中——平均壓力強度（kPa）——海水重度（KN\m3）；=10.25KN\m3——與無因次參數(shù)和波坦L/H有關(guān)的平均壓強系數(shù)。按圖8.2.11-2確定由L\H=20.79、=-0.108查圖可得=4.2，故4）胸墻上波壓力分布高度（）計算：胸墻上的波壓力分布高度按下式計算：式中——與無因次參數(shù)和波坦L/H有關(guān)的波壓力作用高度系數(shù)；按圖8.2.11-2確定。查圖可得=0.6，故5）單位長度胸墻上的水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值（KN/m）計算：單位長度胸墻上的水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值可按下面公式計算：式中p——單位長度胸墻上的總波浪力（kN/m）。因胸墻前安放兩排兩層扭工字塊，故作用在胸墻上的水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值和波浪浮托力標(biāo)準(zhǔn)值可乘以0.6的折減系數(shù)。故單位長度胸墻上的水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值為6）單位長度胸墻底面上的波浪浮托力標(biāo)準(zhǔn)值計算：式中——胸墻底面上的波浪浮托力（kN/m）；——波浪浮托力分布圖的折減系數(shù)，取0.7。b——胸墻底寬（m）。7）單位長度胸墻內(nèi)側(cè)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值計算：當(dāng)胸墻底面埋梁不小于1.0m時，內(nèi)側(cè)地基土或填石的被動土壓力按有關(guān)公式計算并乘以0.3折減系數(shù)作為土壓力標(biāo)準(zhǔn)值。墻后填石：8)胸墻作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的力矩：(1)單位長度胸墻自重力標(biāo)準(zhǔn)值對胸墻后趾的穩(wěn)定力矩計算：(2)單位長度胸墻上水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值對胸墻后趾的傾覆力矩計算：(3)單位長度胸墻上波浪浮托力標(biāo)準(zhǔn)值對胸墻后趾的傾覆力矩計算：（4）單位長度土壓力標(biāo)準(zhǔn)值對胸墻后趾的穩(wěn)定力矩計算：3．持久組合，設(shè)計低水位圖3.4設(shè)計低水位胸墻受力簡圖1)單位長度上胸墻上的自重力標(biāo)準(zhǔn)值G（kN/m）及對后趾的力矩2)單位長度上的波浪力根據(jù)JTJ213-98《海港水文規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定：無因次參數(shù)：式中：為胸墻前水深，當(dāng)靜水面在胸墻底面以下時，為負(fù)值，d為堤前水深，d=4.73m；H為設(shè)計波高，H13%=3.29m；L為波長，L=68.4m。3)波峰作用時胸墻上平均壓力強度計算：作用于如圖8.2.11-1所示的斜坡式建筑物頂部胸墻上的波浪力，當(dāng)無因次參數(shù)時，可按下列公式計算：式中——平均壓力強度（kPa）——海水重度（KN\m3）；=10.25KN\m3——與無因次參數(shù)和波坦L/H有關(guān)的平均壓強系數(shù)。按圖8.2.11-2確定由L\H=20.27、=-0.512查圖可得=1.0，故4）胸墻上波壓力分布高度（）計算：胸墻上的波壓力分布高度按下式計算：式中——與無因次參數(shù)和波坦L/H有關(guān)的波壓力作用高度系數(shù)；按圖8.2.11-2確定。查圖可得=0.15，故5）單位長度胸墻上的水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值（KN/m）計算：單位長度胸墻上的水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值可按下面公式計算：式中p——單位長度胸墻上的總波浪力（kN/m）。因胸墻前安放兩排兩層扭工字塊，故作用在胸墻上的水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值和波浪浮托力標(biāo)準(zhǔn)值可乘以0.6的折減系數(shù)。故6）單位長度胸墻底面上的波浪浮托力標(biāo)準(zhǔn)值計算：式中——胸墻底面上的波浪浮托力（kN/m）；——波浪浮托力分布圖的折減系數(shù)，取0.7。b——胸墻底寬（m）。7）單位長度胸墻內(nèi)側(cè)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值計算：當(dāng)胸墻底面埋梁不小于1.0m時，內(nèi)側(cè)地基土或填石的被動土壓力按有關(guān)公式計算并乘以0.3折減系數(shù)作為土壓力標(biāo)準(zhǔn)值。墻后填石：8）胸墻作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的力矩：（1）單位長度胸墻自重力標(biāo)準(zhǔn)值對胸墻后趾的穩(wěn)定力矩計算：單位長度胸墻上水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值對胸墻后趾的傾覆力矩計算：單位長度胸墻上波浪浮托力標(biāo)準(zhǔn)值對胸墻后趾的傾覆力矩計算：單位長度土壓力標(biāo)準(zhǔn)值對胸墻后趾的穩(wěn)定力矩計算：4．短暫組合（施工期），設(shè)計高水位0.84m（只需考慮波浪力和結(jié)構(gòu)自重）圖3.5設(shè)計高水位胸墻受力簡圖1)單位長度上胸墻上的自重力標(biāo)準(zhǔn)值G（kN/m）及對后趾的力矩2)單位長度上的波浪力根據(jù)JTJ213-98《海港水文規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定：無因次參數(shù)：式中：為胸墻前水深，當(dāng)靜水面在胸墻底面以下時，為負(fù)值，d為堤前水深，d=6.34m；H為設(shè)計波高，H13%=3.29m；L為波長，L=68.4m。3)波峰作用時胸墻上平均壓力強度計算：作用于如圖8.2.11-1所示的斜坡式建筑物頂部胸墻上的波浪力，當(dāng)無因次參數(shù)時，可按下列公式計算：式中——平均壓力強度（kPa）——海水重度（KN\m3）；=10.25KN\m3——與無因次參數(shù)和波坦L/H有關(guān)的平均壓強系數(shù)。按圖8.2.11-2確定由L\H=20.79、=-0.108查圖可得=4.2，故4）胸墻上波壓力分布高度（）計算：胸墻上的波壓力分布高度按下式計算：式中——與無因次參數(shù)和波坦L/H有關(guān)的波壓力作用高度系數(shù)；按圖8.2.11-2確定。查圖可得=0.6，故5）單位長度胸墻上的水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值（KN/m）計算：單位長度胸墻上的水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值可按下面公式計算：式中p——單位長度胸墻上的總波浪力（kN/m）。因胸墻前安放兩排兩層扭工字塊，故作用在胸墻上的水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值和波浪浮托力標(biāo)準(zhǔn)值可乘以0.6的折減系數(shù)。故單位長度胸墻上的水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值為6）單位長度胸墻底面上的波浪浮托力標(biāo)準(zhǔn)值計算：式中——胸墻底面上的波浪浮托力（kN/m）；——波浪浮托力分布圖的折減系數(shù)，取0.7。b——胸墻底寬（m）。7）單位長度胸墻內(nèi)側(cè)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值計算：當(dāng)胸墻底面埋梁不小于1.0m時，內(nèi)側(cè)地基土或填石的被動土壓力按有關(guān)公式計算并乘以0.3折減系數(shù)作為土壓力標(biāo)準(zhǔn)值。墻后填石：胸墻作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的力矩：（1）單位長度胸墻自重力標(biāo)準(zhǔn)值對胸墻后趾的穩(wěn)定力矩計算：單位長度胸墻上水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值對胸墻后趾的傾覆力矩計算：（3）單位長度胸墻上波浪浮托力標(biāo)準(zhǔn)值對胸墻后趾的傾覆力矩計算：5．短暫組合（施工期），設(shè)計低水位-0.77m（只需考慮波浪力和結(jié)構(gòu)自重）圖3.6設(shè)計低水位胸墻受力簡圖1)單位長度上胸墻上的自重力標(biāo)準(zhǔn)值G（kN/m）及對后趾的力矩2)單位長度上的波浪力根據(jù)JTJ213-98《海港水文規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定：無因次參數(shù)：式中：為胸墻前水深，當(dāng)靜水面在胸墻底面以下時，為負(fù)值，d為堤前水深，d=4.73m；H為設(shè)計波高，H1%=3.29m；L為波長，L=68.4m。3)波峰作用時胸墻上平均壓力強度計算：作用于如圖8.2.11-1所示的斜坡式建筑物頂部胸墻上的波浪力，當(dāng)無因次參數(shù)時，可按下列公式計算：式中——平均壓力強度（kPa）——海水重度（KN\m3）；=10.25KN\m3——與無因次參數(shù)和波坦L/H有關(guān)的平均壓強系數(shù)。按圖8.2.11-2確定由L\H=20.27、=-0.512查圖可得=1.0，故4）胸墻上波壓力分布高度（）計算：胸墻上的波壓力分布高度按下式計算：式中——與無因次參數(shù)和波坦L/H有關(guān)的波壓力作用高度系數(shù)；按圖8.2.11-2確定。查圖可得=0.15，故5）單位長度胸墻上的水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值（KN/m）計算：單位長度胸墻上的水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值可按下面公式計算：式中p——單位長度胸墻上的總波浪力（kN/m）。因胸墻前安放兩排兩層扭工字塊，故作用在胸墻上的水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值和波浪浮托力標(biāo)準(zhǔn)值可乘以0.6的折減系數(shù)。故6）單位長度胸墻底面上的波浪浮托力標(biāo)準(zhǔn)值計算：式中——胸墻底面上的波浪浮托力（kN/m）；——波浪浮托力分布圖的折減系數(shù)，取0.7。b——胸墻底寬（m）。7）單位長度胸墻內(nèi)側(cè)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值計算：當(dāng)胸墻底面埋梁不小于1.0m時，內(nèi)側(cè)地基土或填石的被動土壓力按有關(guān)公式計算并乘以0.3折減系數(shù)作為土壓力標(biāo)準(zhǔn)值。墻后填石：8)胸墻作用標(biāo)準(zhǔn)值產(chǎn)生的力矩：(1)單位長度胸墻自重力標(biāo)準(zhǔn)值對胸墻后趾的穩(wěn)定力矩計算：(2)單位長度胸墻上水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值對胸墻后趾的傾覆力矩計算：(3)單位長度胸墻上波浪浮托力標(biāo)準(zhǔn)值對胸墻后趾的傾覆力矩計算：表3.7各種組合計算內(nèi)容計算內(nèi)容持久組合短暫組合極端高水位設(shè)計高水位設(shè)計低水位設(shè)計高水位設(shè)計低水位胸墻自重力標(biāo)準(zhǔn)值(KN/m)150.42150.42150.42150.42150.42無因次參數(shù)-0.062-0.108-0.512-0.108-0.512無因次參數(shù)0.3000.3000.3000.3000.300胸墻上平均波壓力強度(KPa)39.6633.998.0933.998.09胸墻上平均波壓力高度(m)1.241.040.21.040.2胸墻水平波浪力標(biāo)準(zhǔn)值(KN/m)29.5121.210.9721.210.97波浪浮托力標(biāo)準(zhǔn)值(KN/m)24.1520.704.9320.704.93胸墻內(nèi)側(cè)土壓力標(biāo)準(zhǔn)值(KN/m)15.7315.7315.73--自重力穩(wěn)定力矩(KN.m/m)224.59224.59224.59224.59224.59水平波浪力傾覆力矩(KN.m/m)18.3011.030.8111.030.81波浪浮托力傾覆力矩(KN.m/m)46.6940.029.5340.029.53土壓力穩(wěn)定力矩(KN.m/m)5.245.245.24--三、胸墻的抗滑、抗傾穩(wěn)定性驗算根據(jù)JTJ213-98《海港水文規(guī)范》有關(guān)規(guī)定：在進行直墻式、墩柱式、樁基式和斜坡式建筑物的強度和穩(wěn)定性計算時，設(shè)計波高的波列累積頻率標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)按表4.1.3采用。設(shè)計波高的累積頻率標(biāo)準(zhǔn)表4.1.3建筑物型式部位設(shè)計內(nèi)容波高累積頻率F（%）直墻式、墩柱式上部結(jié)構(gòu)、墻身、墩柱、樁基強度和穩(wěn)定性1基床、護底塊石穩(wěn)定性5斜坡式胸墻、堤頂方塊強度和穩(wěn)定性1護面塊石、護面塊體穩(wěn)定性13（注）護底塊石穩(wěn)定性13注：當(dāng)平均波高與水深的