研究二級漁港工程設計方案

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一、結構優化設計

1．設計參數

確定根據《防波堤設計與施工規范》（JTJ298-98）有關規定進行計算。對設置胸墻的斜坡堤，胸墻的頂高程宜定在設計高水位以上1.0~1.25倍設計波高值處。防波堤胸墻頂高程=設計高水位+（1.0~1.25）×H13%=3.03+（5.12~6.40）=8.15~9.43m。當堤頂不兼作通道時，胸墻的定高程可適當降低，取防波堤堤頂高程為6.70m，防波堤胸墻頂高程為8.20m。根據構造、工藝及使用要求確定防波堤堤頂寬度為7.0m。碼頭面高程其基標準為碼頭面高程=設計高水位+（1.0~1.5）=4.03~4.53m。復核標準為碼頭面高程=極端高水位+（0~0.5）=4.85~5.35m。綜合使用要求，取碼頭面高程為4.10m。碼頭前沿設計水深：HTh，其中：計代表船型滿載吃水，設計代表船型取270hp，為富裕水深。根據底質確定，土質取0.3m，石質取0.5m。港池底標高＝設計低水位－H5.46m。因此，港池前沿水深不滿足要求，需要進行港池開挖或者候潮進港作業。碼頭長度確定：300t級碼頭設計船型取270hp，泊位長度取39m。

2．防波堤結構

設計防波堤包括修復與擴建兩部分，新建部分基本采用與原老堤相同的結構型式，采用實心斜坡堤。外海側坡比采用1：2，內坡比采用1：1.5，外側采用扭王塊護面塊體。采用塑料排水板對新建80m防波堤的基礎進行處理。對老堤加高到與新堤堤身斷面大小一致，外海側也采用扭王塊進行保護。單個護面塊體的重量根據JTJ298-98中公式（4.2.4-1）確定，計算得單個塊體的穩定重量為3.90t，采用4.0t。查JTJ298-98附錄B，取護面層厚度為1.8m。對端頭20m進行處理，取護面塊體重量5.0t。

3．碼頭結構設計

碼頭平臺的橫向排架按彈性支座連續梁（五彎矩方程）計算，縱梁采用剛性支承的連續梁計算，面板按疊合板計算。樁基采用600×600mm的混凝土預制樁，排架間距為6m，兩端各懸挑1.5m，平臺長39m，寬10m。主要構件的內容為：預應力砼方樁最大壓樁樁力：1,970kN；預應力砼方樁最大拉樁樁力：860kN；橫梁最大彎矩：940kN·m。

4．護岸結構設計

根據標準漁港建設要求，護岸按50年一遇標準設計。按《港口及航道護岸工程設計與施工規范》（JTJ300-2000）規定，當允許上浪時，海港護岸頂高程宜定在設計高水位以上0.6~0.7倍設計波高處，并應高于極端高水位。對于掩護條件較差的護岸，頂高程可定在極端高水位以上0.4倍設計波高處。按照上述規定并結合當地現有相關構筑物高程情況，確定頂高程為Zmp4.90。考慮到正對口門的160m護岸波浪較大，取Zmmp6.50~4.90。護岸結構采用低樁承臺結構，樁基礎采用300×300mm方樁間隔2m布置兩排，樁打入持力層強風化巖層，每間隔5m設置一根斜樁。

5．防波堤結構計算

（1）整體穩定計算計算采用理正巖土計算軟件，水位考慮各種組合，地震烈度考慮Ⅵ，計算結果。此結構在整體穩定性方面，施工期與運營期均滿足規范要求。

（2）胸墻穩定性驗算根據《海港水文規范（JTJ213-98）》中8.2.11中對斜坡式建筑物頂部胸墻上的波浪力的計算方法，對極端高水位5.05m時H1%情況下的胸墻穩定性進行驗算，計算得胸墻抗傾安全系數為1.22，抗滑安全系數為1.41。

（3）護腳的穩定驗算根據《防波堤設計與施工規范（JTJ298-98）》，斜坡堤前最大波浪底流速可按公式計算。計算得斜坡堤前最大波浪底流速為3.25m/s。根據規范中規定的最大流速為3.0m/s時取150kg，4.0m/s時取400kg，本次設計中取200kg~300kg能滿足要求。

6．陸域回填

新建護岸與原有岸線之間形成的內陸，高程在-2.2m－0.2m之間，需要回填到2.5m高程左右，大約需要回填土石方10萬m3。由于在原有重力式碼頭后方要布置堆場及回車場地，需要將該處的山體開挖，開挖所得的山皮土及石方均可用來作為陸域回填的材料，運距短成本也較低，也解決了山體挖出所導致的石方外運的問題。

7．港內波高分析

避風條件下港內波況，需要計算百年一遇高潮位條件下，百年一遇波浪的作用時，港內的波高分布情況，為漁船避風錨泊提供依據。港內波浪計算采用MIKE21-BW波浪數值模型。由于外海大浪方向為偏東向，而漁港口門朝向東北，港內波浪計算考慮E、ENE和NE三個方向。計算結果表明：百年一遇高潮位百年一遇外海波浪情況下，E向港內掩護效果最好，ENE向次之，NE向最差，這主要是因為漁港口門基本朝向NE。防波堤長度增加80m后，各波向的有效避風面積都有所增加。在最不利的NE向浪時，增加防波堤長度后，可使漁港有效避風面積由101,300m2增加到121,600m2，約多容納避風漁船25艘。

二、結束語

在進行漁港水工防波堤、碼頭、護岸等水工建筑物結構方案優化設計過程中，應充分結合工程區的自然地質、漁民使用習慣等條件因素，在較為充分掌握漁港工程區當地實際施工條件和施工原材料獲取的基礎上，因地制宜地進行漁港水工建筑物結構整體優化設計，并且要高度重視水工建筑物結構的穩定性驗算，使漁港水工建筑物優化比選設計方案具有較高的技術可行性、經濟優越性和實施便捷性，推動漁港工程安全可靠、節能經濟的高效、優質、快速的建設發展。

作者：房朝輝徐炯單位：長江航運規劃設計院浙江分院