抛石防波堤工程施工组织设计.docx
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抛石防波堤工程施工组织设计
抛石防波堤工程施工组织设计
施工组织设计
一、文字说明
1编制依据
1.1招标文件
（1）《舟山市渔港防波堤工程施工招标文件》
（2）《舟山市渔港防波堤工程施工图设计图》
（3）施工招标文件补充文件
1.2有关技术规范、规程、标准、规定和法规
（1）《港口工程质量检验评定标准》（JTJ221-98）
（2）《防波堤设计与施工规范》（JTJ298-98）
（3）《水运工程混凝土施工规范》（JTJ268-96）
1.3我公司“三标一体”管理体系文件。
2工程概况
2.1地理位置及主要工程内容
2.1.1地理位置
舟山渔港位于舟山市普陀区，舟山本岛南部。
港区位于岛西南部。
设计标准为50年一遇，地震烈度为七度。
2.1.2主要工程内容
500m长抛石防波堤一座
2.2自然条件
2.2．1气象
本地区属于亚热带季风气候，四季分明，冬暖夏凉，光照充足，无霜期长。
冬季盛行偏北风，夏季盛行偏南风，台风和寒潮经常袭击或影响本地区。
根据普陀区气象站1961～1980年气象资料统计分析，主要气象数据如下：
2.2．1.1气温
年平均气温：
16.1℃
月平均最高温度：
26.8℃（8月份）
月平均最低温度：
5.5℃（1月份）
极端最高温度：
38.2℃（1971年8月21日）
极端最低温度：
－6.5℃（1967年1月16日）
2.2．1．2降水
岛年平均降水量为1086.4mm，主要集中在3～9月。
年降雨天数为117.4天。
2.2．1.3风况
根据普陀区气象站1961～1990年的风况资料，本区常风向为偏NNW和偏SE。
前者频率为34％，后者为24％。
平均风速和最大风速也基本上以该两方向为甚。
偏SW向不但出现频率最少且平均风速和最大风速也都最小，详见表1：
普陀站各向频率、平均风速和最大风速表1
方向
项目
N
NNE
NE
ENE
E
ESE
SE
SSE
S
频率P（％）
9
6
4
9
4
5
7
12
3
平均风速V（m/s）
5.5
5.3
4.2
4.9
4.2
4.4
4.9
5.8
4.6
最大风速Vmax（m/s）
35
24
28
32
20
24
28
24
14
方向
项目
SSW
SW
WSW
W
WNW
NW
NNW
C
频率P（％）
2
1
2
3
4
12
13
3
平均风速V（m/s）
4.2
3.0
3.0
3.5
5.2
5.7
5.6
最大风速Vmax（m/s）
15
10
12
22
27
25
28
本区累年最大风速为35m/s，极端瞬时最大风速大于40m/s。
2.2.1.4台风和寒潮
台风和寒潮均是本区的主要灾害性天气。
本区易受台风侵袭。
根据有关资料，1949～1989年影响本区的台风平均每年3.1个，最多年份为1978年达6个。
除1949、1950年每年分别为1个外，其余各年都在2个以上。
但近年来亦有全年未受台风影响的特例，如1991年。
2.1.5雾
3～5月为多雾季节，其雾日占全年雾日的65％。
8～11月份为少雾季节，仅占全年的10％。
年最多雾日为49天，最少为25天。
2.2．2工程地质
根据2003年7月中国冶金建设集团审阅勘察研究总院编制的“渔港防波堤工程地质勘察报告”，拟建防波堤外海底地形起伏较大，海底面标高介于－15.0～－5.0m。
2.2.2.1地质分层
本次勘察在场地范围内揭露的岩土层共划分为6个工程地质单元，各岩土层的岩性特征、埋藏条件及空间分布情况自上而下依次分述如下：
1层含粘性土碎石、细砂：
灰色，含有碎石（局部含量较多）及粗砂，松散，局部以含砾砂粘土为主（ZK2），饱和，层厚为0.20～0.50米，性质不一，分布于ZK1~ZK3孔。
1－2层含粘性土碎石、细砂：
灰色，稍密为主，含有碎石（局部含量较多）及粗砂，质不均，分布于ZK4~ZK13孔。
厚度为0.40～5.80米，性质尚好，为混合土。
2－1层粘土
黄灰色～褐黄色，可塑，干强度高，摇震反映无，韧性硬，土面光滑，含铁锰质斑点，湿，层厚为1.0～12.10米，厚度变化较大，除ZK13孔外均有分布。
2.2.2．2岩土工程分析
工程地质单元层的岩土参数统计和确定
通过本次勘察获得的土工试验成果及动探数据，按层进行统计，统计出最大、最小、平均值、变异系数、各层地基土的常规物理力学性质指标统计结果见附表，特殊试验统计成果可见下表2。
通过对各种土试验指标的综合对比分析，大部分指标反映了土的基本特征，指标准确可靠。
从统计成果分析，一般各地基土主要物理指标（W、e、WL等）的变异系数均小于0.1，属低变异性指标：
力学指标（a1、E0.1-0.2）的变异系数一般在0.1～0.2之间，属于变异性指标。
2.2.2.3结论及建议
1、地基土的允许承载力及压缩模量值详见表2中各值。
2、各层土的常规物理力学性质指标详见附表。
特殊试验指标见表2。
3、测区地震基本烈度为7度，根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），工程场地位于地震动峰值加速度0.10g区内，拟建场地土属中软场地土，建筑场地类别为Ⅰ～Ⅱ类。
场地无液化土层。
2.2.3工程水文
2.2.3.1潮汐、潮流
2.2.3.1.1潮汐
潮汐类型
根据国家海洋局东海海洋工程勘察设计研究院2002年2月编制的“舟山市普陀区渔港水文测验分析报告”，由于水文测绘的验潮时间较短，进行潮位特征值计算不具有很强的代表性，故引用历史资料分析潮汐类型。
测验区属半日潮海区，即在一日内发生两次高潮和两次低潮，其高度比较接近，涨、落潮历时相差不一。
2.2.3.1.2潮流
1、潮流运动形式
由于港区地形变化大，故港区K1、K3、K4呈典型的往复流运动形式，K2站具有旋转流性质。
2、单宽潮量
经对实测资料的分析、计算，得出下表的结果：
单宽潮量
测站
潮次
潮型
潮量（m3）
方向（°）
K1
大潮
涨潮
191600
295
落潮
176600
154
小潮
涨潮
137000
320
落潮
144600
167
K2
大潮
涨潮
47700
322
落潮
281800
136
小潮
涨潮
28200
283
落潮
247500
172
K3
大潮
涨潮
166730
300
落潮
1665900
117
小潮
涨潮
577000
318
落潮
211900
141
K4
大潮
涨潮
409200
313
落潮
439700
143
小潮
涨潮
342200
310
落潮
207500
135
3、涨落潮流历时
涨落潮历时是反映潮流不对称性的主要指标之一。
除潮波变形外，还受气象、径流等因素的影响，其中表层受风的影响较大。
平均涨落潮历时详见下表：
测站
潮型
站号
K1
K2
K3
K4
平均
涨
5:
49
2:
35
6:
32
6:
14
落
6:
34
10:
03
5:
49
6:
18
平均涨、落潮历时
从表5来看，K1、K2测站均为落潮流历时长于涨潮流，两测站涨落潮流历时分别为45分和7小时28分，可见K2测站落潮流历时远长于涨潮流，这于该处海域地形及流态有关。
4、实测最大流速、流向
各测站实测最大流速、流向见表6～8。
表中测点最大流速为垂线上各层次中的最大值，垂线最大流速为垂线平均的最大值，它们通常发生在涨急、落急时。
实测最大流速、流向
期潮测站
测站
涨潮
落潮
大潮
小潮
大潮
小潮
流速
流向
流速
流向
流速
流向
流速
流向
K1
测点
97
294
56
339
80
144
56
154
垂线
88
301
51
339
74
158
52
134
K2
测点
69
318
33
302
110
101
77
148
垂线
64
320
31
301
95
102
65
142
K3
测点
228
291
67
315
189
121
57
85
垂线
214
297
56
315
173
120
47
82
K4
测点
176
316
107
308
139
146
79
131
垂线
143
315
89
296
116
144
63
126
实测垂线分层最大流速、流向（大潮）
（单位：
流速：
cm/s，流向：
°）
潮
型
表层
0.2H
0.4H
0.6H
0.8H
底层
垂线平均
流速
流向
流速
流向
流速
流向
流速
流向
流速
流向
流速
流向
流速
流向
涨潮
97
294
96
287
88
291
94
302
92
309
72
279
88
301
落潮
80
44
78
153
77
152
80
166
65
169
69
156
74
158
涨潮
63
321
61
324
65
322
69
318
64
316
63
314
64
320
落潮
90
128
95
94
95
98
110
101
93
118
87
106
95
102
涨潮
215
300
222
302
216
299
228
291
219
304
183
299
214
297
落潮
189
121
187
121
184
116
188
118
175
121
129
130
173
120
涨潮
176
316
171
315
167
313
140
312
119
312
65
338
143
315
落潮
139
146
129
144
124
144
126
141
109
143
69
149
116
144
实测垂线分层最大流速、流向（小潮）
（单位：
流速：
cm/s，流向：
°）表8
潮
型
表层
0.2H
0.4H
0.6H
0.8H
底层
垂线平均
流速
流向
流速
流向
流速
流向
流速
流向
流速
流向
流速
流向
流速
流向
涨潮
51
336
56
339
52
339
56
339
47
340
40
335
51
339
落潮
56
176
56
154
50
149
48
151
60
141
63
147
52
134
涨潮
29
316
33
302
33
301
32
302
30
294
27
297
31
301
落潮
77
148
71
142
65
144
62
136
63
140
57
142
65
142
涨潮
56
304
53
307
59
313
67
315
63
317
53
337
56
315
落潮
57
85
55
79
53
81
43
83
37
86
86
83
47
82
涨潮
107
308
104
299
95
294
86
289
76
296
65
333
89
296
落潮
79
131
71
120
67
121
66
136
53
134
44
131
63
126
2.2．3.1.3潮位
1、高程系统：
85国家高程基准。
2、特征潮位
平均潮差：
2.48m
平均高潮位：
1.58m
平均低潮位：
－0.89m
平均潮位：
0.33m
3、设计潮位
测站没有长期观察资料，选用定海测站1980～2000年共21年的年极值潮位资料，测站1995年2月15日～3月17日共31天逐时潮位观测资料，定海测站1995年2月15日～3月17日共31天逐时资料，定海测站1999年1月～2000年12月共2年逐时潮位资料进行相关分析而得。
设计高潮位
测站基面、定海测站基面及1985国家高程面之间的关系如下：
1985国家高程基准
2.618m
测站基面
4.92m7.538m
定海测站基面
图1、定海基面与1985国家高程基准的关系
极端高潮位和极端低潮位
依据定海测站1980～2000年21年潮位极值资料，按照交通部颁发的《海港水文规范》JTJ213-98分析方法，得到定海站各种重现期的极端高潮位和极端低潮位，详见表9：
定海站不同重现期的极端高潮位和极端低潮位表9
重现期
极端高潮位（m）
极端低潮位（m）
50
3.26
-2.26
25
3.08
-2.20
10
2.84
-2.12
5
2.64
-2.05
2
2.36
-1.96
由于渔港和定海测站两地潮汐性质相似，地理位置临近，且均不受径流影响，大连理工大学采用同步差比法，将定海站资料推算到渔港设计潮位，结果如下：
设计高潮位：
2.17m
设计低潮位：
-1.79m
不同重现期的极端潮位见表10：
渔港不同重现期的极端高潮位和极端低潮位表10
重现期
极端高潮位（m）
极端低潮位（m）
50
3.94
-2.93
25
3.72
-2.85
10
3.42
-2.75
5
3.18
-2.66
2
2.84
-2.55
2.2．3.3波浪
港区没有波浪观测站，大连理工大学设计波浪推算是利用距离渔港东北方向约65公里处的东福山（东经122°45′，北纬30°8′）海军波浪观测站资料。
用该波浪观测站1971～1990实测波高1/10年极值资料进行分析，得到东福山－20m水深处不同重现期的波浪要素，详见下表：
东福山测波站－20米水深处东南（SE）方向的波浪要素
波要素
重现期（年）
50
25
10
5
2
H1/10
8.2
7.36
5.90
4.78
3.05
HS
6.75
6.04
4.81
3.88
2.45
T平均
10.3
9.8
8.7
7.8
6.2
大连理工大学再由东福山测波站资料推算渔港工程外海－20米水深处的设计波浪。
以上表为依据，按照交通部颁发的《海港水文规范》（JTJ213-98）中各种累积频率波高间的换算关系，可得到渔港工程外海－20米水深处的东南（SE）方向的不同重现期的波浪要素，详见表下：
渔港工程外海－20米水深处东南（SE）方向的波浪要素
波要素
重现期（年）
50
25
10
5
2
H1％（m）
9.6
8.66
6.96
5.65
3.63
H1/10（m）
8.2
7.36
5.90
4.78
3.05
HS（m）
6.75
6.04
4.81
3.88
2.45
H平均（m）
4.40
3.94
3.08
2.48
1.55
T平均（S）
10.3
9.8
8.7
7.8
6.2
再由海外－20米等深处推算出不同潮位条件下防波堤轴线处设计波要素详见下表：
渔港水深处SE方向波浪要素
水位（m）
特征波高（m）
周期
位置
水深线
H平均
H1/3
H5％
H4％
H1％
s
m
m
3.94
3.68
5.08
5.72
5.84
6.54
10.3
0～50
－5.0
2.17
3.60
4.86
5.35
5.46
5.79﹡
－1.79
2.81﹡
3.94
4.73
6.66
7.51
7.66
8.58
50~100
－10.0
2.17
4.54
6.39
7.23
7.34
8.26
－1.79
4.34
5.73
6.30
6.42
6.99
3.94
4.59
6.76
7.85
8.05
9.26
100～220
－13.5
2.17
4.54
6.76
7.80
7.96
9.10
－1.79
4.50
6.30
7.08
7.26
8.15
3.94
4.66
6.72
7.62
7.77
8.78
220～310
－11.0
2.17
4.65
6.63
7.47
7.62
8.39
－1.79
4.43
5.94
6.53
6.72
7.30
3.94
4.63
6.44
7.25
7.40
8.24
310～360
－8.5
2.17
4.77
6.36
7.09
7.23
7.98
－1.79
4.70
6.70
7.55
7.70
8.65
360～460
－10
3.94
4.54
6.48
7.30
7.45
8.37
2.17
3.76
5.14
5.77
5.88
6.56
460～510
－5.0
－1.79
3.68
4.91
5.39
5.49
5.77﹡
注：
重现期为50年，位置以岛端为0，﹡为极端波高。
2.2．4泥沙运动与港区淤积分析
国家海洋局东海工程勘察设计院于2002年1月22日至1月29日进
行了大、小潮水文泥沙检测。
共设4个测站，即K1～K4，测站位置见附图2，4个测站的全潮垂线平均含沙量和最大、最小垂线平均含沙量分析如下。
2.2．4.1泥沙运动
2.2．4.1.1含沙量
悬沙含量是河口、港湾水域的一个重要环境参数。
它的分布及随时间系列的变化，对于港湾岸滩的冲淤变化、水化学要素的分布、污染物的搬运以及海水生物量，均有明显的影响。
4个测站的全潮垂线平均含沙量和最大、最小垂线平均含沙量统计见表14：
垂线含沙量统计表
单位：
kg/m3
站号
潮次
最大
最小
平均
K1
大潮
0.660
0.251
0.461
小潮
0.635
0.119
0.372
K2
大潮
0.753
0.196
0.470
小潮
0.560
0.178
0.342
K3
大潮
0.700
0.261
0.444
小潮
1.031
0.051
0.331
K4
大潮
0.665
0.186
0.476
小潮
0.521
0.094
0.296
2.2．4.1.2输沙率
输沙率是表征某一垂线上涨落潮的单宽输沙状况。
经统计，4个测站大、小潮涨、落潮垂线输沙率见下表：
站号
潮次
涨潮
落潮
涨－落
输沙率
方向
输沙率
方向
输沙率
（kg/s）
（°）
（kg/s）
（°）
（kg/s）
K1
大潮
1.98
294
1.96
154
0.03
K2
1.44
322
1.77
135
－0.32
K3
16.59
300
19.15
117
－2.57
K4
5.00
313
4.32
143
0.69
K1
小潮
1.02
320
1.07
167
－0.05
K2
0.39
284
1.09
169
－0.07
K3
3.05
319
2.20
141
0.85
K4
2.07
309
1.33
134
0.74
2.2．4.1.3悬沙粒径
4个测站大、小潮全潮（落憩、涨急、涨憩、落急）平均及最大、最小粒度统计见下表：
悬沙粒度特征统计表单位：
um
站号
潮次
D50
MZ
最大
最小
平均
最大
最小
平均
K1
大潮
11.83
6.97
9.46
15.74
8.91
11.53
小潮
10.36
7.61
8.77
13.97
9.06
10.64
K2
大潮
12.89
7.64
9.78
14.31
9.44
11.61
小潮
9.55
7.39
8.26
13.06
8.72
9.86
K3
大潮
10.56
6.84
9.09
12.71
8.67
11.13
小潮
9.14
3.88
7.90
11.52
7.08
9.79
K4
大潮
39.75
7.76
11.00
34.32
9.25
13.06
小潮
11.14
5.87
8.69
15.23
7.93
10.72
2.2．4.1.4底质特征
测区内底质为粘土质粉砂（YT），K4测站未采到底质表层样。
其它测点的底质情况见下表：
底质类型及其粒径组成（％）表17
站号
潮次
砂
粉砂
粘土
沉积物名称
K1
大潮
4.40
70.62
24.98
YT
小潮
3.39
70.18
26.43
YT
K2
大潮
1.60
64.03
34.37
YT
小潮
1.11
66.47
32.42
YT
K3
大潮
2.71
68.7
28.59
YT
小潮
2.96
67.59
29.45
YT
2.2．4.1.5结论
1、含沙量的平面分布K1、K2测站相对较高，K3、K4测站相对较低。
由于测区内各测站相距不远，因此含沙量也相差不大，垂线平均含沙量一般为0.3～0.4kg/m3左右。
2、含沙量的垂向分布为表层低、底层高，表层大多在0.3kg/m3以下，底层大多在0.4kg/m3以上。
3、从含沙量的时间分布来看，大、小潮及涨、落潮变化不大，总体上涨、落潮的含沙量相差一般为0.01～0.02kg/m3。
4、测区内各站点输沙率，涨潮输沙方向在284～322°之间，落潮输沙方向在117～169°之间。
单宽净输沙方向K1测站的小潮、K2测站大、小潮及K3、K4测站的大潮皆与涨潮方向基本一致。
2.2．4.2工程前后港区泥沙回淤变化
渔港总体规划主要阻流工程为修建防波堤（长山岛与岛之间）和滩涂围垦方案。
渔港工程前后回淤分析委托南京水利科学研究院作二维潮流泥沙数学模型研究。
根据南科院2002年5月编制的“浙江省舟山市渔港二维潮流泥沙数学模型研究报告”，防波堤工程修建前涨急时港区内及港区前沿流速较
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