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某地区防波堤工程设计与安全校核计算

摘要

港口是交通运输的关节，海陆通行的喉咙，国内外贸易的命脉，它的开发利用直接关系到国家经济建设的发展与方向。港口工程中不可或缺的部分是防波堤，防波堤在工程造价占据着很大一部分内容，因而使其正常使用关系到港口工程正常工作的中流砥柱作用。经多年使用，直立式和斜坡式防波堤组成了目前最主要的断面结构形式。

本文通过对越浪量计算和边坡稳定性研究现状的分析，对山东日照的防波堤工程分析之后，认为设计直立式防波堤为最优解，并简要介绍了常用的计算模型和方法。重力式和桩式防波堤结构构造中经常使用的两种，在大部分工程中，重力式最为普遍。近年来，随着港口工程的不断向前大步迈进，平均越浪量公式也有了很多的进展，在此基础上的安全复核方案现在部分还在使用着边坡分析和边坡安全稳定系数的计算。因而，对于平均越浪量公式主要介绍了合田良实法、FrancoL法和我国规范方法，在边坡分析中主要介绍了极限平衡法中的瑞典条分法和毕肖普法，采用理正岩土软件上通过建立不同工况的模型完成了对边坡稳定安全系数的计算，最终结合山东日照的水文地质气候等工程案例完成了越浪量计算和边坡稳定安全系数计算。边坡稳定分析则采用理正岩土软件上通过建立不同工况的模型完成了对边坡稳定安全系数的计算。

关键词：直立式防波堤设计；平均越浪量计算；边坡稳定分析；边坡安全系数

目录

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32627第1章绪论 5

24071.1引言 5

133941.2问题的提出及国内外研究现状 6

82991.3本文研究内容及其意义 6

8第2章直立堤上平均越浪量计算方法 8

302482.1合田良实法 8

48202.2FrancoL法 8

178842.3我国规范方法 9

16142第3章直立式防波堤边坡稳定计算方法 11

215763.1瑞典条分法 11

110313.2毕肖普法 11

22631第4章防波堤结构方案比选 14

7088第5章工程设计资料 15

38055.1工程概况 15

251315.2防波堤设计条件 16

301885.2.1设计水位 16

54035.2.2设计条件 16

240405.2.3水中土的地质状况 17

12130第6章直立堤设计计算 18

67916.1波态的确定性计算 18

206856.2抗倾抗滑覆稳定性质的验算 18

172856.2.1设计高水位的验算 18

298736.2.2波浪力的计算 18

100866.2.2各个水平缝抗倾稳定性计算：堤底和堤身 19

22032第7章地基承载力验算与边坡安全系数的计算 25

269817.1承载能力极限状态设计 25

139127.2设计状况及与之对应的设计组合 27

194157.2.1持久组合 27

88977.2.2短暂组合 28

293107.3边坡安全系数的计算 28

30149第8章结论 30

1189参考文献 31

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第1章绪论

1.1引言

中国拥有着漫长的海岸线，横跨11个省份。而如今现在沿海地区灾害频发，影响着沿岸4亿多人口的生存与发展，所以对于海洋资源的开发利用需要有条不紊地进行，并促使它成为我国经济稳步向前发展的不竭动力。我们要充分防止此类海平面上升引起的灾害，就要更充分地进行防波堤的建设并充分发挥其优势，对人类的健康发展得到强有力地保证。

防波堤的用处是保护海港内的水域的稳定和维护港口内的设施的正常运转。设计防波堤时，定要从工程概况条件出发，根据海港的经济价值和使用年限来探讨防波堤的设计方案。应当设计的内容如下:1)防波堤掩护海港并使其免受来自于主波向波浪的影响。2)在满足工程造价、施工简单和维修费用低的情况下，考虑波浪集中侵蚀堤坝的现象出现。3）要充分考虑周边地区后期的建设，使其更小程度上免受来自于防波堤建设所带来的影响。4)应考虑到海港防波堤的未来建设，增加对于未来发展规划的具体应用和使用价值。

根据以往的防波堤事故显示，造成防波堤破坏的主要原因有两个：（1）越浪漫顶造成对堤顶和后坡冲刷侵蚀，从而导致防波堤破坏，如图1.1所示。（2）沿海地区的地基多为软土，承载力低、变形大，防波堤在自身重力和水荷载作用下往往容易发生边坡失稳破坏，如图1.2所示。

图1.1越浪冲刷侵蚀导致防波堤破坏示意图

图1.2防波堤边坡失稳破坏示意图

1.2问题的提出及国内外研究现状

国内外关于直立堤平