冲刷地基深水防波堤土工织物护底的设计和施工应用.docVIP

精品论文 参考文献 冲刷地基深水防波堤土工织物护底的设计和施工应用 卢金华 修志福 谢乔木 　　（中交第四航务工程勘察设计院有限公司，广东，广州，510230） 　　【摘 要】本文介绍土工织物护底的在某砂质地基深水防波堤中的应用。通过设计对地质条件的复核计算，发现防波堤的砂质基础在使用期有可能受到波浪的掏刷破坏。为了加强防波堤砂质基础的抗冲刷能力并增强防波堤结构的稳定性，设计考虑在防波堤堤芯和护坦抛填前，先在原状砂质泥面上铺设2层土工布和1层土工格栅防护。同时结合铺排船铺设水下土工织物的施工工艺实施，介绍其对工程工期和质量保证方面取得的良好控制效果，并对深水防波堤水下土工织物铺设施工进行总结，为其他类似工程提供借鉴。 　　【关键词】砂质基础；土工织物；冲刷深度；GPS实时差分定位 　　1．概况 　　中委合资广东石化2000万吨/年重油加工工程由中国石油天然气股份有限公司和委内瑞拉国家石油公司合资建设与运营。项目建设地点位于广东省揭阳市（惠来）大南海国际石化综合工业园，配套工程产品码头工程位于紧邻炼厂的大南海龙江河西侧海域，建设规模为：5万吨级液体散货泊位1个（结构预留至10万吨级）、3万吨级液体散货泊位2个、1万吨级液体散货泊位2个、5千吨级液体散货泊位3个、2万吨级固体散货泊位1个、5千吨级件杂货泊位1个（施工期兼做重件上岸泊位）、工作船泊位3个和2239m长的防波堤，工程总投资13.9亿人民币，工期30个月。 　　防波堤呈反L形布置，总长2239m，其中内段防波堤拟从东护岸端点向海域延伸，外段防波堤从内段防波堤端点向西南布置。内段防波堤、圆弧段及外段防波堤长度分别为892.4m、114.2m和1232.4m。防波堤为抛石斜坡堤结构，防波堤按2年一遇的波浪越过防波堤在码头泊位处产生的波高满足船舶泊稳条件要求进行设计。根据项目的波浪验算结果，堤头及拐弯段采用18t扭王字块体护面，堤身采用15t扭王字块体护面，堤头边坡为1:1.5，护底长度15m；堤身边坡为3:4，护底长度为8.0m，防波堤堤身顶高程为6.94m，堤头顶高程为7.20m。地质资料显示其基底表层覆盖3~5m粉细砂，在施工图阶段增加铺设两层土工布、一层土工格栅护底，防止防波堤底部淘刷。 　 　　2．设计验算 　　2.1自然条件 　　根据地质勘查报告，防波堤工程区域内表层为粉细砂层，平均厚度为3.5m，原泥面水深为4~13m。按往年波浪统计资料显示，防波堤施工海域，按le;5级风，le;0.8m浪高的水上施工条件，年有效作业天数约200天，且集中在4~10月份，约占全年85%。每年10月份至次年4月为东北季风期，现场波浪长期维持浪高＞1.0m。防波堤最大流速位于拐点和堤头附近，最大为0.51m/s。码头南侧的防波堤堤外流速比较大，最大流速为0.30~0.51m/s。防波堤接岸点为东护岸，受龙江河口泄洪影响，靠龙江河口处水流较急。 　　2.2判断冲刷形态 　　根据《防波堤设计与施工规范》（JTS154-1-2011）附录D 斜坡堤前的海底冲刷计算中的规定，计算冲刷形态的判别参数 ，相关参数值如下： 　　累计频率为13%的波高：H13%=4.8 m 波浪的平均周期：T=9.6 s 　　由平均周期计算得出的波长：L=82 m 水深：d=0.3+6.2=6.5 m 　　重力加速度：g=9.81 m﹒s-2 砂粒的重度：gamma;s=26.5 kN/m3 　　水的重度：gamma;=10.25 kN/m3 砂粒的中值粒径：D50=0.116times;10-3 m 　　根据《港口工程荷载规范》（JTS144-1-2010）取水的运动粘滞系数：nu;=1times;10-4 m2s-1 　　引自《泥砂沉降速度研究进展及其影响因素分析》砂粒的静水沉降速度： 　　2.3第一腹点至静水面交点的距离 　　根据《防波堤设计与施工规范》（JTS 154-1-2011）附录D 斜坡堤前的海底冲刷计算中的规定，计算斜坡堤前部分立波第一个腹点至斜坡坡面与静水面交点间的距离，相关参数值如下： 　　累计频率为1%的波高：H1%=6.1 m 波浪的平均周期：T=9.6 s 　　由平均周期计算得出的波长：L=82 m 水深：d=6.5 m 　　按《港口与航道水文规范》（JTS 145-2015）斜坡堤上波浪爬高计算： 　　2.4冲刷深度 　　根据《防波堤设计与施工规范》（JTS 154-1-2011）附录D 斜坡堤前的海底冲刷计算中的规定，计算冲刷深度，相关参数值如下： 　　累计频率为13%的波高：H13%=4.8 m