研究二级渔港工程设计方案

 一、结构优化设计

1．设计参数

确定根据《防波堤设计与施工规范》（JTJ298-98）有关规定进行计算。对设置胸墙的斜坡堤，胸墙的顶高程宜定在设计高水位以上1.0~1.25倍设计波高值处。防波堤胸墙顶高程=设计高水位+（1.0~1.25）×H13%=3.03+（5.12~6.40）=8.15~9.43m。当堤顶不兼作通道时，胸墙的定高程可适当降低，取防波堤堤顶高程为6.70m，防波堤胸墙顶高程为8.20m。根据构造、工艺及使用要求确定防波堤堤顶宽度为7.0m。码头面高程其基标准为码头面高程=设计高水位+（1.0~1.5）=4.03~4.53m。复核标准为码头面高程=极端高水位+（0~0.5）=4.85~5.35m。综合使用要求，取码头面高程为4.10m。码头前沿设计水深：HTh，其中：计代表船型满载吃水，设计代表船型取270hp，为富裕水深。根据底质确定，土质取0.3m，石质取0.5m。港池底标高＝设计低水位－H5.46m。因此，港池前沿水深不满足要求，需要进行港池开挖或者候潮进港作业。码头长度确定：300t级码头设计船型取270hp，泊位长度取39m。

2．防波堤结构

设计防波堤包括修复与扩建两部分，新建部分基本采用与原老堤相同的结构型式，采用实心斜坡堤。外海侧坡比采用1：2，内坡比采用1：1.5，外侧采用扭王块护面块体。采用塑料排水板对新建80m防波堤的基础进行处理。对老堤加高到与新堤堤身断面大小一致，外海侧也采用扭王块进行保护。单个护面块体的重量根据JTJ298-98中公式（4.2.4-1）确定，计算得单个块体的稳定重量为3.90t，采用4.0t。查JTJ298-98附录B，取护面层厚度为1.8m。对端头20m进行处理，取护面块体重量5.0t。

3．码头结构设计

码头平台的横向排架按弹性支座连续梁（五弯矩方程）计算，纵梁采用刚性支承的连续梁计算，面板按叠合板计算。桩基采用600×600mm的混凝土预制桩，排架间距为6m，两端各悬挑1.5m，平台长39m，宽10m。主要构件的内容为：预应力砼方桩最大压桩桩力：1,970kN；预应力砼方桩最大拉桩桩力：860kN；横梁最大弯矩：940kN•m。

4．护岸结构设计

根据标准渔港建设要求，护岸按50年一遇标准设计。按《港口及航道护岸工程设计与施工规范》（JTJ300-2000）规定，当允许上浪时，海港护岸顶高程宜定在设计高水位以上0.6~0.7倍设计波高处，并应高于极端高水位。对于掩护条件较差的护岸，顶高程可定在极端高水位以上0.4倍设计波高处。按照上述规定并结合当地现有相关构筑物高程情况，确定顶高程为Zmp4.90。考虑到正对口门的160m护岸波浪较大，取Zmmp6.50~4.90。护岸结构采用低桩承台结构，桩基础采用300×300mm方桩间隔2m布置两排，桩打入持力层强风化岩层，每间隔5m设置一根斜桩。

5．防波堤结构计算

（1）整体稳定计算计算采用理正岩土计算软件，水位考虑各种组合，地震烈度考虑Ⅵ，计算结果。此结构在整体稳定性方面，施工期与运营期均满足规范要求。

（2）胸墙稳定性验算根据《海港水文规范（JTJ213-98）》中8.2.11中对斜坡式建筑物顶部胸墙上的波浪力的计算方法，对极端高水位5.05m时H1%情况下的胸墙稳定性进行验算，计算得胸墙抗倾安全系数为1.22，抗滑安全系数为1.41。

（3）护脚的稳定验算根据《防波堤设计与施工规范（JTJ298-98）》，斜坡堤前最大波浪底流速可按公式计算。计算得斜坡堤前最大波浪底流速为3.25m/s。根据规范中规定的最大流速为3.0m/s时取150kg，4.0m/s时取400kg，本次设计中取200kg~300kg能满足要求。

6．陆域回填

新建护岸与原有岸线之间形成的内陆，高程在-2.2m－0.2m之间，需要回填到2.5m高程左右，大约需要回填土石方10万m3。由于在原有重力式码头后方要布置堆场及回车场地，需要将该处的山体开挖，开挖所得的山皮土及石方均可用来作为陆域回填的材料，运距短成本也较低，也解决了山体挖出所导致的石方外运的问题。

7．港内波高分析

避风条件下港内波况，需要计算百年一遇高潮位条件下，百年一遇波浪的作用时，港内的波高分布情况，为渔船避风锚泊提供依据。港内波浪计算采用MIKE21-BW波浪数值模型。由于外海大浪方向为偏东向，而渔港口门朝向东北，港内波浪计算考虑E、ENE和NE三个方向。计算结果表明：百年一遇高潮位百年一遇外海波浪情况下，E向港内掩护效果最好，ENE向次之，NE向最差，这主要是因为渔港口门基本朝向NE。防波堤长度增加80m后，各波向的有效避风面积都有所增加。在最不利的NE向浪时，增加防波堤长度后，可使渔港有效避风面积由101,300m2增加到121,600m2，约多容纳避风渔船25艘。

二、结束语

在进行渔港水工防波堤、码头、护岸等水工建筑物结构方案优化设计过程中，应充分结合工程区的自然地质、渔民使用习惯等条件因素，在较为充分掌握渔港工程区当地实际施工条件和施工原材料获取的基础上，因地制宜地进行渔港水工建筑物结构整体优化设计，并且要高度重视水工建筑物结构的稳定性验算，使渔港水工建筑物优化比选设计方案具有较高的技术可行性、经济优越性和实施便捷性，推动渔港工程安全可靠、节能经济的高效、优质、快速的建设发展。