椒江中咀避风港工程初步设计报告.doc

目 录第一篇 设计说明1第一章 总 论11.1 概况11.2工程特点和难点11.3设计依据21.4主要建设内容和规模31.5主要技术经济指标3第二章 自然条件42.1 大陈中咀避风港地理位置和地貌特征42.2 气 象42.3 海洋水文62.4 泥 沙92.5 工程地质102.6 地震11第三章 水工建筑物堤线布置163.1 防波堤堤线布置163.2 防波堤消浪效果分析163.3 护岸堤线布置21第四章 水工建筑物初步设计22一、实体堤初步设计224.1.1 设计条件224.1.2 斜坡堤设计，234.1.3 实体堤平面图和立面图30二、 桩基透空堤设计304.2.1设计条件304.2.2 透空堤结构方案314.2.3 荷载组合及主要计算结果31三、设计方案比选32四、 护岸初步设计334.3.1工程布置334.3.2 堤身设计334.3.3 护岸平面图和立面图334.3.4 码头和步级台阶设计334.3.5 箱涵设计34第五章 水电、消防及环保355.1 供水355.2 供电、照明355.3 消防355.4 环境保护36第六章 施工条件、方法和工期376.1 施工条件376.2 施工方法38第七章 工程效益40第八章 问题和建议40第二篇 工 程 概 算411.1 编制说明411.2 编制依据和采用定额411.3 有关问题说明421.4 工程投资概算42附后：浙江省发改和改革委员会关于台州市椒江大陈中咀避风港工程可行性的批复 浙发改农经2006832号文浙江省台州市椒江中咀避风港工程第一篇 设计说明第一章 总 论1.1 概况大陈岛位于浙江省中部台州湾东南海域，距台州市区54公里，是台州市椒江区唯一的海岛集镇，离大陆海岸线最近点（黄琅乡同头咀）23.6公里。大陈岛由上下大陈岛等29个岛礁组成，陆域面积14.6平方公里，其中上下大陈两岛总面积为11.9平方公里。台州椒江现有椒江中心渔港和大陈渔港这两大渔业基础设施。大陈渔港位于大陈岛上，大陈镇是台州市的重点渔业乡镇，现辖6个渔业行政村，1个居委会，总人口3500余人。全镇拥有各类渔船300多艘，而且大多为小型渔船，这些小型渔船抗风浪能力弱。由于大陈岛远离大陆，台风期间到大陆避风的风险很大，而且成本高，渔区干部群众对建设避风港的呼声强烈。建设大陈中咀湾避风港工程，解决大陈岛渔船的避风问题，保障渔民生命财产安全，促进渔区经济发展将起到至关重要作用。椒江区政府对建设大陈中咀湾避风港工程十分重视，委托河海大学物理海洋研究所于2006年9月编制了台州市椒江大陈中咀避风港波浪数学模型研究报告、舟山市交通规划设计院于2006年9月编制了台州市椒江大陈中咀避风港工程工程可行性研究报告。浙江省发展计划委员会于2006年11月批复台州市椒江大陈中咀避风港工程可行性浙发改农经2006832号文，避风港主要建设内容和规模为：透空式防波堤196米、护岸2188米、管理用房240平方米以及水电等配套设施。河海大学设计院受台州市椒江大陈中咀避风港建设指挥部的委托对中咀避风港主要建设内容进行初步设计。1.2工程特点和难点本工程196米防波堤是形成大陈中咀湾避风港的必要条件，沿堤线走向地质剖面为陡坡状，且天然泥面标高最低在-33m左右，淤泥层平均厚度达20多米，最厚达28米，因此地基处理是本工程设计和施工的关键和难点。根据本工程范围内自然条件、地质条件的特点，对拟建防波堤采用透空堤（方案一）和爆破挤淤处理地基（方案二）两种方案进行综合比较后，推荐采用透空堤方案（与浙发改农经2006832号文的批复一致）。1.3设计依据1、浙江省发改和改革委员会关于台州市椒江大陈中咀避风港工程可行性的批复 浙发改农经2006832号文。2、台州市椒江大陈中咀避风港建设指挥部与河海大学设计院所签订的浙江省台州市椒江市大陈中咀避风港工程设计合同，2006年9月。3、河海大学物理海洋研究所编制的台州市椒江大陈中咀避风港波浪数学模型研究报告，2006年9月。4、舟山市交通规划设计院编制的台州市椒江大陈中咀避风港工程工程可行性研究报告，2006年9月。5、中华人民共和国水产行业标准渔港总体设计规范，2001年2月。6、中华人民共和国行业标准海港水文规范（JTJ213-98）。7、中华人民共和国行业标准高桩码头设计与施工规范（JTJ291-98）。8、中华人民共和国行业标准重力式码头设计与施工规范（JTJ290-98）。9、中华人民共和国行业标准防波堤设计与施工规范（JTJ298-98）。10、中华人民共和国行业标准港口工程地基规范（JTJ250-98）。11、中华人民共和国行业标准港口工程混凝土结构设计规范（JTJ267-98）。12、中华人民共和国行业标准港口工程桩基规范（JTJ254-98）。13、中华人民共和国行业标准码头附属设施技术规范（JTJ297-2001）；14、中华人民共和国行业标准港口建设项目环境影响评价规范（JTJ226-97）。15、中华人民共和国行业标准港口工程环境保护设计规范（JTJ231-94）。16、中华人民共和国行业标准港口工程劳动安全卫生设计规定（JTJ320-97）。17、中华人民共和国行业标准爆炸法处理水下地基和基础技术规程（JTJ/T258-98）。18、中华人民共和国行业标准水运工程爆破技术规范（JTJ286）。19、中华人民共和国行业标准爆破安全规程(GB6722-2003)。 20、国家海洋局温州中心海洋站水下地形图（1：3000）（2006年11月）1.4主要建设内容和规模1、防波堤 196m（透空堤163m，实体堤33m）2、护岸 2188m 3、管理用房 240m21.5主要技术经济指标 工程造价：2653.1万 材料用量：水泥：8172.1t 碎石：29525m砂： 13257.8m 钢材：406.7 t石渣：8023m 抛石：53771.3 m块石：7642.6 m 木材：285 m第二章 自然条件2.1 大陈中咀避风港地理位置和地貌特征大陈岛位于浙江省中部台州湾东南海域，距台州市区54km，是台州市椒江区唯一的海岛镇，离大陆海岸线最近点（黄琅乡同头咀）23.6km。中咀湾位于上大陈岛，上大陈岛为基岩岛，海拔高度较低，属低丘，海岸大多为岩质海岸，山坡上有碎石土覆盖层及植被发育，潮间带基岩裸露，并有陡坎及海蚀沟发育。中咀湾是一自然海湾，三面环山，西面湾口临海，湾内水深较浅，渔船只能在高潮位进入湾内避风锚泊，低水位时船只搁置在泥面上。中咀湾避风港位置示意见图2-1图2-2。2.2 气 象大陈岛属中亚热带季风气候，四季分明、热量丰富、水量充沛，与邻近大陆相比，具有冬暖夏凉、雾多风大等特点。根据大陈气象站资料统计分析：1、气温历年年平均气温16.7，历年极端最高气温33.5，历年极端最低气温-3.3，最高月平均气温27.9，最低月平均气温3.4。2、降水雨量充沛，多年平均降水量 1387.5mm，年最多降水2196.8mm，年最少降水量 898.8mm，日最大降水量217.7mm，日降水量Q10mm日数平均40天，年平均暴雨日数 4.6天。上大陈岛下大陈岛中咀图2-1 大陈中咀避风港位置示意图3、风况大陈站年平均风速6.8m/s，因四面受风之故，周年风速相对稳定。在台风季节，岛上风速常有超过12级的记录。大陈岛盛行风向季节变化规律：11月至翌年2月多北风，3-5月和9-10月多东北偏北风，6-8月转以西南偏南风为主。本海域多年平均风速为7.5m/s；常风向为NNE，频率24%；次常风向为N，频率20%；强风向为N向，最大风速为40.0m/s；极大风速为58.7 m/s（0414云娜台风影响，2004年8月12日）；年日最大风速17.0 m/s日数为37.1d。表2-1 多年各风向频率、最大风速及平均风速表 风向项目NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNWNWNNW风向频率1626932233413511225平均风速9.37.74.94.84.04.13.34.45.27.37.93.93.13.23.47.3最大风速403523201833122025261911131410254、雾大陈岛系东海多雾区：1983-1990年统计年平均雾日70.9天。海雾主要出现在3-6月，此段雾日占全年72%；海雾以平流雾为主，其次为锋面雾；多数海雾持续时间短。5、湿度年平均相对湿度83%,年平均绝对湿度17.4百帕2.3 海洋水文据河海大学海洋学院物理海洋研究所对大陈海洋站1985-1994年潮位、波浪数据资料的统计分析。2.3.1潮汐、潮位、潮流1、潮汐类型大陈海域潮汐类型为正规半日潮。2、潮位特征值（浙江吴淞基准面）年平均海平面：2.16 m 年平均高潮位：3.9 m年平均低潮位：0.44m 年最高高潮位：5.56m年最高高潮位：5.56m年最低低潮位：-1.03 m 年平均潮差：3.39 m 年最大潮差：5.85 m 平均涨潮历时：6h17min平均落潮历时：6h07min 图2-3 基准面及换算关系3、设计水位（浙江吴淞基面） 50年一遇极端高水位 5.71m50年一遇极端低水位 -1.25m设计高潮位 4.41m设计低潮位 -0.45m4、海流潮流属正规半日潮性质，潮流运动形式为往复流，每天两涨两落。涨潮历时大于落潮历时，涨潮流速小于落潮流速。 2.3.2 波 浪本海域的波浪多以涌浪为主的风涌混合浪型。在秋、冬、春三季中，风浪的主浪向均为偏N，至夏季转而偏S；而其涌浪的主浪向在秋、冬、春三季中均为偏E向，夏季转为SE向。本海域年平均浪高1.2m；无波频率为0。常浪向为ENE向，频率42%，次常浪向为E向，频率14%，强浪向为E向，最大实测波高为14.4m,波向主要分布在ENE-SE向，其频率占78%。统计大陈监测站1985-1994年各向波频率分布如下：表22 大陈站累年各向频率分布表（1985-1994年）NNNENEENEEESESESSESSSWSWWSWWWNWNWNNW波向频率(%)5.58.40.940.616.99.811.14.00.31.90.400000.3据河海大学物理海洋研究所台州市椒江大陈中咀避风港波浪数学模型研究报告中计算所得的结论：（1） 由于中咀湾湾口朝向西南，两边有天然岛屿屏障，且水深较浅，NNEENE向、EESE向波浪虽为强浪向，入射波高较大，但因传播路径受到阻挡，在进入工程区域前已被明显削弱。（2） NWNNW向波浪基本上未受岛屿天然屏障的阻挡，可直接传播到工程区域，堤前波高也相应较大，极端高水位下50年一遇堤前有效波高达到2.25m，设计高水位时2年一遇防波堤堤前波高为0.81m。（3）WWNW向波浪正对中咀湾湾口，无天然屏障，波浪受到折射影响，而入射波高较大，堤前波高约小于NWNNW向。极端高水位50年一遇堤前有效波高达到2.15m，设计高水位时2年一遇防波堤堤前波高为0.48m。（4）SWWSW向波浪小于其他两个方向，极端高水位下50年一遇堤前有效波高达到1.78m，设计高水位时2年一遇防波堤堤前波高为0.35m。表2-3 中咀湾口拟建防波堤堤前不同累积频率波高值（50年一遇）方 向设计水位50年一遇(m)H13% (m)H5% (m)H4% (m)H1% (m)NW-NNW极端高水位1.552.252.572.653.01设计高水位1.412.002.272.332.62W-WNW极端高水位1.482.152.462.542.89设计高水位1.261.812.072.122.41SW-WSW极端高水位1.201.782.062.122.44设计高水位1.021.501.731.782.04表2-4中咀湾口拟建防波堤堤前不同累积频率波高值（25年一遇）方 向设计水位25年一遇(m)H13% (m)H5% (m)H4% (m)H1% (m)NW-NNW极端高水位1.331.952.242.322.65设计高水位0.931.381.591.651.89W-WNW极端高水位0.971.471.711.772.05设计高水位0.921.361.571.621.86SW-WSW极端高水位0.721.111.301.351.57设计高水位0.630.971.131.171.362-5中咀湾口拟建防波堤堤前不同累积频率波高值（2年一遇）方 向设计水位2年一遇(m)H13% (m)H5% (m)H4% (m)H1% (m)NW-NNW极端高水位0.681.051.231.281.49设计高水位0.520.810.950.991.15W-WNW极端高水位0.420.670.790.820.97设计高水位0.300.480.560.590.69SW-WSW极端高水位0.250.400.470.490.58设计高水位0.220.350.410.430.512.4 泥 沙2005年8月进行2个站位的悬沙实测,D1、D2站平均含沙量分别为0.039 kg/m3、0.047 kg/m3；最大含沙量分别为：0.118 kg/ m3、0.134 kg/ m3；D1站涨潮平均含沙量为0.055 kg/ m3，落潮平均含沙量为0.022 kg/ m3；D2站涨潮平均含沙量为 0.050 kg/ m3，落潮平均含沙量为0.044 kg/ m3。上述资料反映出工程区水体含沙量较低，涨潮期大于落潮期，湾内高于湾外的时空分布特征。2.5 工程地质据浙江有色建设工程有限公司对拟建防波堤范围地质勘探揭露，按地基土时代成因、物理力学性质特征，可分为3个工程地质层，其中(1)号层可细分为三个亚层、(3)号层可细分为两个亚层。各土层的工程地质特征依次详述如下：1、(1)1 淤泥质粉质粘土灰色，流塑状，高压缩性；摇振无反应，切面光滑，干强度中等，韧性中等；水平层状结构，厚层状构造，具微层理；含少量有机质及贝壳碎屑，有较强的泥臭味，土层均匀性较好。该层全场分布，表部0.500.00m为流泥，系新近沉积土，欠固结，工程地质性质极差。该层全场均有分布，层厚3.904.80m。2、(1)2 淤泥灰色，流塑状，高压缩性；摇振无反应，切面光滑，干强度高，韧性高；含少量有机质及贝壳碎屑，有较强的泥臭味，土层均匀性较好，在Z5号孔局部相变为淤泥质粘土。该层场地Z6和Z12号孔段未有揭示，层厚7.4012.90m，层面分布高程-3.74 -3.14m。3、(1)3 淤泥质粘土灰色，流塑状，高压缩性；摇振无反应，切面光滑，干强度高，韧性高；含少量有机质及贝壳碎屑，有较强的泥臭味，土层均匀性较好，局部相变为淤泥质粉质粘土，在Z8号孔局部相变为淤泥。该层场地Z5、Z6、Z11和Z12号孔地段未有揭示，层厚3.7011.40m，层面分布高程-16.14-15.44m。4、(2)粘土灰色，软塑状，高压缩性；摇振无反应，切面光滑，干强度高，韧性高；含少量有机质，土层均匀性较好，在Z3号孔局部相变为粉质粘土。该层场地仅Z1、Z2、Z3、Z7、Z8、Z9号孔有揭示，层厚1.907.00m，层面分布高程-26.94-24.84m。5、(3)1 强风化基岩灰灰绿色，岩芯呈碎粒、碎块状，敲击易碎，裂隙很发育，风化强烈，原岩结构、构造较清晰，块状构造，凝灰质结构，岩性为凝灰岩。该层全场均有分布，层厚0.501.50m，层面分布高程-32.14-3.44m。6、(3)2 中等风化基岩灰灰绿色，岩芯呈碎块状、块状、短柱-长柱状，裂隙较发育，向下渐弱，原岩结构、构造清晰明显，块状构造，凝灰质结构，岩性为凝灰岩。岩石饱和单轴抗压强度20.226.0MPa，平均值23.9MPa，标准值22.7MPa，为次软岩石，岩石质量指针RQD约为65，完整性一般，岩体基本质量等级级。该层全场均有控制，最大揭露厚度6.40m，层面分布高程-32.94-3.94m。各地层主要物理力学性质指标及其承载力情况见表2-6表2-7，钻孔位置见图2-5，各地层工程地质剖面见图2-6。2.6 地震根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001）的划定，台州地区抗震设防烈度为小于6度区，设计基本地震加速度值小于0.05g。58表2-6 各地层主要物理、力学性质指标及承载力土层编号土层名称含水量W（）湿容重r（g/cm3）孔隙比e0液性指数IL塑性指数IP压缩系数a1-2(MPa-1)压缩模量Es(MPa)凝聚力C(KPa)内摩擦角（度）地基承载力(KPa)（1）1淤泥质粉质粘土43.31.761.2281.3515.50.872.5811.29.855（1）2淤泥55.01.651.5741.4020.01.311.9711.67.250（1）3淤泥质粘土46.21.711.3381.2117.70.982.4215.08.560（2）粘土45.01.721.3180.8520.40.872.6722.39.875（3）1强风化基岩800（3）2中等风化基岩2500表2-7 预制桩、钻孔灌注桩极限标准值土层编号土层名称预制桩钻孔灌注桩桩周土摩擦力(KPa)桩端土承载力(KPa)桩周土摩擦力(KPa)桩端土承载力(KPa)（1）1淤泥质粉质粘土1110（1）2淤泥109（1）3淤泥质粘土1211（2）粘土2221（3）1强风化基岩150（3）2中等风化基岩25010000第三章 水工建筑物堤线布置据浙江省发展计划委员会关于台州市椒江大陈中咀避风港工程可行性批复，避风港主要建设内容和规模为：透空式防波堤196米、护岸2188米。3.1 防波堤堤线布置大陈岛中咀湾为自然海湾，三面环山，西面湾口临海，面积约 20万 m2。中咀湾自然水深较浅，渔船可在高潮位时进入湾内避风锚泊，低水位时渔船均搁置在泥面上。由于中咀湾无防浪设施，渔船在此避风时常采用抛锚的锚泊方式，经口门绕射的波浪会使渔船移锚并且相互碰撞，造成渔船的损毁和人员伤亡。为发挥中咀湾作为渔船避风港湾的优势，为当地渔民就近避风创造良好条件，宜在中咀湾口处建设防波堤，挡潮消浪，形成渔船台风期间安全锚泊避风区。据舟山市交通规划设计院编制的台州市椒江大陈中咀避风港工程工程可行性研究报告，防波堤长196m，位于中咀湾口，沿西北向布置，堤根在湾口的南侧，堤头距湾口北侧部队登陆艇码头为99.79m（门口宽度），见第三篇图1。3.2 防波堤消浪效果分析河海大学物理海洋研究所有关台州市椒江大陈中咀避风港波浪数学模型研究报告，对中咀湾口处建设防波堤的消浪效果和建防波堤后形成的泊稳面积进行分析和计算，所得结论如下：3.2.1 防波堤消浪效果分析河海大学物理海洋研究所对中咀湾口工程前后以及消浪堤采用透空式或实体式两种结构的防浪性能均做了分析： 1、工程前特点NWNNW向波浪受到的阻挡较小，可直接传至或绕射至工程区域，湾内的波高比工程海域外略有减小。 WWNW向波浪直接面向中咀湾湾口，且入射波高也较大，堤前波高只略小于NWNNW向。由于工程区域水深较小，水位对波浪的影响较大。2、实体堤消浪效果分析工程前波浪未受阻挡，一直可传播到中咀湾湾顶，而实体堤建成后，虽然波浪在堤外反射，能量累积，部分区域出现立波，波高在口门附近较大，极端高水位时更为明显，但受到防波堤的掩护，堤后水域波高明显变小。实体堤工程后极端高水位时WWNW向50年一遇波高分布（见图31）实心堤工程后设计高水位时WWNW向50年一遇波高分布（见图32）3、透空堤消浪效果分析对比工程前，透空式防波堤也有一定的防浪效果，港内波高也有所减小。但相对于实心堤，当防波堤为透空堤时，港内的波高增大，大于0.5m的波浪还能传到中咀湾湾顶附近，港内的泊稳面积比实心堤时减小了3%10%左右。透空堤工程后极端高水位时WWNW向50年一遇波高分布（见图33）透空堤工程后设计高水位时WWNW向50年一遇波高分布（见图34）综上所述：中咀湾口工程前波浪未受阻挡，可直接传入到湾顶。工程后，无论是实体式还是透空式防波堤，由于受到防波堤挡潮消浪的影响，波浪仅在口门附近较大，不再传入到中咀湾湾顶。同时，实体式防波堤的消浪效果要比透空式防波堤消浪效果明显。3.2.2防波堤消浪渔船泊稳面积计算泊稳面积计算采用波高分布中有效波高小于1.0m的波高等值线区域。计算结果表明：无论实心式防波堤还是透空式防波堤的防浪效果都很明显，泊稳面积均明显增加，基本都能达到85以上，为渔船的泊稳提供了有利条件，其中实体式防波堤的泊稳面积要大于透空式防波堤。表3-1、表3-2列出了极端高水位和设计高水位情况下各方向港池内的泊稳面积。表31 极端高水位情况下港池内泊稳面积 (m)方 向泊稳面积（极端高水位5.71m）50年一遇25年一遇2年一遇透空堤实心堤透空堤实心堤透空堤实心堤NWNNW85.0991.3886.5793.8992.4196.71WWNW86.2693.2587.4294.5293.69100SWWSW88.5995.3989.4896.9894.31100图3-1极端高水位时WWNW向50年一遇波高分布（实心堤工程后）图32 设计高水位时WWNW向50年一遇波高分布（实心堤工程后）表32 设计高水位情况下港池内泊稳面积 (m)方 向泊稳面积（设计高水位4.41m）50年一遇25年一遇2年一遇透空堤实心堤透空堤实心堤透空堤实心堤NWNNW87.2492.4288.5694.0393.7797.11WWNW88.2494.7389.1195.4195.65100SWWSW89.6597.2591.3298.3296.38100图33 极端高水位时WWNW向50年一遇波高分布（透空堤）图34设计高水位时WWNW向50年一遇波高分布（透空堤）3.2.3 淤积分析据舟山市交通规划设计院编制的台州市椒江大陈中咀避风港工程工程可行性研究报告分析：国家海洋局温州海洋环境监测中心站对本海域悬沙观测分析结果来看，工程区水体含沙量较低，涨潮期大于落潮期，湾内表现为一种平衡微淤的状态。经向当地驻军及渔民了解，湾内外自然淤积量较小，对湾口驻军已建的登陆码头实际使用情况进行分析，近20年来，总淤积量不超过80mm；湾内地形平整，冲淤较平衡。本工程工可批复采用透空式防波堤。透空式防波堤对潮流变化的影响较小，且湾内水体含沙量较小，预计工程建成后对湾内地形冲淤变化的影响较小，不会造成大面积快速淤积情况的发生。3.3 护岸堤线布置中咀湾位于上大陈岛，上大陈岛为基岩岛，海岸大多为岩质海岸，山坡上有碎石土覆盖层及植被发育，潮间带基岩裸露，并有陡坎及海蚀沟发育。中咀湾内有三个小湾，护岸岸线需规顺布置，一方面减少工程费用，另一方面便于使用。规顺后护岸长约2188m，沿海湾岸线岩基修建，从使用要求考虑，为方便渔船靠泊，采用直立式结构，同时结合湾内已有小码头位置，布置时以300m350m间距布置斜坡步级，兼做码头，方便渔船停靠和人员上下。此外，还在规顺的护岸岸线上建箱涵一座。护岸建设可进一步完善中咀湾渔船避风设施，平时还可作为交通道路和晒网场等。护岸堤线布置见第三篇图1。第四章 水工建筑物初步设计据浙江省发展计划委员会台州市椒江大陈中咀避风港工程可行性批复，避风港主要建设内容和规模为：透空式防波堤196米、护岸2188米。根据大陈岛自然条件和地质特点，对拟建防波堤采用两个方案进行初步设计：方案一为透空堤，由堤身段163米长透空堤和堤根段33米长实体堤组成；方案二为长196米的实体堤且采用爆破挤淤处理地基。 一、实体堤初步设计4.1.1 设计条件1、 建筑物安全级：II级2、 设计水位：见2.3.13、 设计波要素表4-1 实体堤设计波要素水位(m)波浪重现期(年)H1%(m)H5%(m)Hs(m)(m)波长L (m)波周期(s)极端高水位5.71503.012.572.251.5528.444.62设计高水位4.41502.622.272.001.4126.224.624、 使用要求；在大风浪时不允许水体越过墙顶进入港内。5、 材料容重和地基土承载力、混凝土块体：水上rb=23.0KN/m3、水下rb=13.0KN/m3，、海水比重：r=10.25KN/m3、块石：水上rb=20.0KN/m3、水下=10.0KN/m3、地基指标：见表26 4.1.2 斜坡堤设计，斜坡堤设计计算均依据海港水文规范和防波堤设计与施工规范进行。4.1.2.1 斜坡堤断面主要尺度（见图4-1） 其中：胸墙顶 =设计高水位+1.25H5%=7.25m，取7.6m 堤顶 =设计高水位+0.7H5%=6.0m，取6.5m 堤顶宽度：取7.0m（含胸墙） 外坡坡度系数：m =1.5。 内坡坡度系数：m= 1.5。4.1.2.2 斜坡堤断面设计计算4.1.2.2.1 外坡护面及垫层计算1、护面块体稳定重量、护面层厚度和混凝土用量采用规则安放一层扭王块体的护面形式： (1) 扭王字块体重量：，式中：W 单个扭工字块体的稳定重量(t)； rb 块体材料的重度(KN/m3)，取rb =23.0KN/m3； H 设计波高(m)，取H5%； KD 扭工字块体稳定系数，取KD=18； r 海水比重（KN/m3）； a 斜坡与水平面的夹角（）。经计算：设计高水位时，W=0.8(t)，极端高水位时W=1.2(t)，取单个扭王块体重量为2.0(t)。 (2) 扭王块体护面层厚度：式中：h 护面层厚度（m）； n 护面块体层数，n =1； C 扭工字块体形状系数，取C=1.36。经计算，采用规则安放一层扭王块体的护面层厚度为0.9m。 (3) 扭王块体个数：式中：N 扭工字块体个数； A 垂直于厚度的护面层平均面积； P 护面层的空隙率（%），取P =50%。经计算，每100m2需2吨重扭工字块体165个。 (4) 扭王块体混凝土用量：式中：Q 扭王字块体混凝土用量（m3）。经计算，每100m2安放165个扭王字块体需145m3混凝土。2、抛石棱体稳定重量： 采用公式计算出的块石重量折算成棱体块石稳定重量。式中：rb 单个块石的重度（KN/m3），取rb =26.5KN/m3； KD 块石稳定系数，取KD =4.0； 其它各项意义同（1）。经计算：棱体块石重采用200-300kg。3、扭王护面垫层块石的稳定重量和厚度取单个护面块体（2.0t）稳定重量的1/201/10，即100200kg。垫层厚度： ，c =1.0，n =1.，经计算取h=0.5m。4.1.2.2.2 内坡护面及垫层计算分析W-WNW方向工程后波高分布图，内坡波高取1.20m。1、混凝土框格内立砌块石厚度： 式中：h 块石厚度（m）； H 计算波高，取H5%； Kmd 与斜坡m值和d/H有关，d为堤前水深； Kd 波坦系数； m 坡度系数； a 斜坡角度。经计算，立砌块石厚度取h=0.6m。2、水下抛石棱体块石稳定重量和厚度棱体块石重量取同外坡棱体块石重量200300kg。3、护面垫层块石稳定重量和厚度护面垫层块石重量取50100kg，厚度h =0.4m。4.1.2.2.3堤心石重量斜坡堤的堤心石，可采用10100kg块石。4.1.2.2.4 胸墙抗滑、抗倾稳定性1、胸墙波压力计算 (1) 式中：d1 胸墙前水深（m）； d 堤前水深（m）； H 设计波高，取H1%； L 设计波长（m）。 (2) 式中：p 单位长度胸墙上总波浪力； 平均压力强度（KPa），=0.24rHKp。经计算，设计高水位时，p =19.7KN/m；极端高水位时，p =38.9KN/m。 (3) 式中：Pu 胸墙底面上的波浪浮托力（KN/m），m =0.7。经计算，设计高水位时，Pu =51.56KN/m；极端高水位时，Pu =55.84KN/m。2、设计、极端高水位时沿胸墙底抗滑稳定性抗滑稳定性的承载能力极限状态设计表达式： 式中：G 胸墙自重，设计高水位G=172.50KN；极端高水位G=160.80KN； P 作用在胸墙迎海侧面上水平波浪力； Pu 作用在胸墙底面上的波浪浮托力； ro 结构重要性系数，ro =1.0； rp 水平波浪力分项系数，rp =1.3； ru 波浪浮托力分项系数，ru =1.1； rG 自重力分项系数，rG =1.0； f 摩擦系数，f =0.6。经计算：设计高水位时，33.9KN66.8KN；极端高水位时，54.10KN69.4KN，均满足稳定要求。3、设计、极端高水位时沿胸墙底抗倾稳定性抗倾稳定性极限状态设计表达式： 式中：Mp 水平波浪力对胸墙后趾倾覆力矩（KNm）； Mu 波浪浮托力对胸墙后趾倾覆力矩（KNm）； MG 胸墙自重对胸墙后趾倾覆力矩（KNm）； rd 结构系数，rd =1.25； 其余同2。经计算：设计高水位时，320.7KNm419.2 KNm；极端高水位时，361.4 KNm 438.6 KNm，均满足稳定要求。4.1.2.2.5 斜坡堤整体稳定性各级水位工况下，按照圆弧滑动瑞典条分法进行电算,计算结果见表3-2。瑞典法验算抗滑稳定安全系数Fs为： 式中：Wi 土条重量； R 滑弧半径； Ci、ji 滑动弧面处的抗剪强度指标。表4-2 实体堤计算代表断面稳定分析结果（斜坡堤）内 容外 坡内 坡滑弧半径R(m)68.3566.14最小安全系数Fs1.231.24计算结果表明，最小安全系数，地基整体是稳定的。4.1.2.2.6 地基处理地质资料表明，地基淤泥层厚度约5m-28m，以下为风化基岩，地基处理当淤泥层厚度约4m采用抛石挤淤法，大于4m采用爆炸挤淤法。4.1.2.2.61爆炸挤淤法根据地质勘察揭示的地基土层分布情况，本工程地基土淤泥层厚度大，平均厚度达20多米，其下为粘土。上述土层天然含水率较高，渗透性能差，地基承载力小，呈流塑态等特性。拟建的防波堤堤身高度达到6米多,天然地基无法适应防波堤的承载能力、稳定及变形要求，因此必须进行地基处理，且地基处理是本工程的关键和难点。结合本工程的特点，地基处理考虑采用爆炸法。根据近几年浙江省工程实践，爆炸法处理软土地基已被大量应用于工程实践中，并被证明是一种行之有效的地基处理方法，其置换深度已由最初的56m发展到20多米，最大处理深度达28米。本工程附