蕭嘉倫
摘要:斜坡式防波堤是一種較常用的防波堤型式,由于結構簡單、施工方便且破壞后易于修復,被廣泛采用。本文對斜坡式防波堤施工圖審查咨詢的關鍵技術進行了探討和總結歸納,可為斜坡式防波堤的施工圖咨詢和設計工作提供參考。
關鍵詞:施工圖咨詢審查;斜坡式防波堤
中圖分類號:U61 文獻標識碼:A?? 文章編號:1006—7973(2022)03-0143-03
施工圖設計文件的審查咨詢過程和成果必須符合國家有關工程建設標準強制性條文、中華人民共和國國家標準和交通運輸部門及其他部委頒布的有關水運工程設計等方面現行的標準、規范、規程、定額、辦法、條例,以及交通運輸部門下發的有關設計方面的文件和規定。
斜坡式防波堤是防波堤的一種主要結構型式,堤兩側為斜坡,填充材料一般是石料、混凝土塊體或其他充填材料,適用于水深不太大,地基較軟弱和當地石料來源豐富的情況。
本文整理了斜坡式咨詢審查思路,深入分析需要考慮的各方面影響因素,分別從斜坡式防波堤審查咨詢工作的準備與依據、審查內容及關鍵技術等方面進行了較全面地闡述,對實際施工圖咨詢審查和設計工作,具有一定的指導意義。
1咨詢審查的準備和依據
(1)遵循相關國家和行業規定。國家和行業規定是咨詢服務首先應遵循的依據,咨詢服務過程和成果必須符合《港口工程建設管理規定》(中華人民共和國交通運輸部令2018年第2號)以及《關于印發水運工程設計委托咨詢審查工作座談會會議紀要的通知》(水運基建函〔2008〕187號),《工程建設標準強制性條文》(水運工程部分)以及其他部委頒布的有關防波堤設計等方面現行的標準、規范、規程、定額、辦法、條例。
(2)調查、收集相關基礎資料。充分收集所在地的潮汐、水文、氣象、風浪、地質等相關專題報告、相關規劃和批復文件。
(3)收集相關外部協作條件。審查咨詢應收集工程區域的外部協作條件。
2咨詢審查工作內容
斜坡式防波堤施工圖咨詢審查的主要工作范圍包括以下幾方面的內容:
(1)斜坡式防波堤施工圖設計文件與審批的初步設計文件的符合性。
(2)斜坡式防波堤施工圖設計文件與國家和行業現行的有關技術標準及規范的符合性。
(3)斜坡式防波堤主體結構、地基基礎的安全、穩定和耐久性。
(4)斜坡式防波堤指導性施工方案的合理性和可行性。
(5)斜坡式防波堤施工圖圖紙和施工說明的完整性及表述的清晰性。
(6)對斜坡式防波堤施工圖設計文件的建議。
3斜坡式防波堤施工圖咨詢審查報告的主要內容
斜坡式防波堤施工圖咨詢審查報告一般應包括以下主要內容。
第一章“項目概述”,應包括項目概況、依據文件資料、主要審查內容、各專業審查意見、問題與建議等。
第二章“總體評價和主要結論”。包括是否符合審批的初步設計文件及港口所在地的港口行政管理部門相關的批復(建設內容、規模和標準等);是否執行了相關規范的規定,是否執行了《工程建設強制性條文》的要求。
第三章“存在問題、評價及意見”。核算施工圖設計說明有關參數及計算是否滿足《工程建設標準強制性條文》及現行有關規范標準,并提出合理的建議。
4斜坡式防波堤咨詢審查的關鍵技術
4.1審查防波堤平面布置是否合理
防波堤工程一般為公共基礎先行工程,實用性強,對進一步發展產業區基礎設施起關鍵支撐作用。防波堤平面布置、口門的設置、堤頂高程設置如何與整個港區、自然條件、主航道等高度協調是項目的關鍵點之一。
防波堤應根據自然條件、使用要求及遠期發展等進行布置。防波堤布置需要保證港池內的水域條件滿足船舶正常靠泊、作業,同時減輕港池內的淤積情況。如何達到良好的波浪掩護效果和減少對周圍構筑物和環境的影響。
(1)平面布置是否符合《×××港總體規劃》、《×××海洋功能區劃》等相關規劃的要求,并遵守國家、當地政府的有關法律、法規等。
(2)平面布置是否從港口總體布局出發,是否根據港口近期建設規模和水、陸域布置,并結合遠期港口發展規模布置,是否有鄰近地區建筑物和環境相協調。
(3)平面布置是否結合模型試驗驗證成果設計:防波堤是邊界條件復雜、風險性和重要性較高的工程,通過局部波浪整體物理模型試驗,研究遠期航道開挖對防波堤建設區域波浪場的影響,特別是口門處的波浪變化情況,驗證航道開挖后口門區域堤體的穩定性,從《×××船舶操縱模擬試驗報告》了解項目進港航道各項設計參數的合理性。從《×××防波堤工程潮流泥沙觀測分析報告》了解工程海域潮流、泥沙、沉積物現狀特征,同時結合《×××防波堤工程海岸動力地貌調查與岸灘演變分析》、《×××防波堤工程波浪整體數學模型試驗》審查防波堤平面布置的合理性。
(4)防波堤口門布置是否恰當。
防波堤口門應結合《×××船舶操縱模擬試驗報告》等相關試驗進行驗證,口門應與進港航道方位相協調,航道中心線與強浪向的夾角不宜過大,盡量泥沙淤積的影響,使港內有足夠的水域、良好的掩護條件。
(5)看防波堤口門尺度的確定是否合理。在防波堤和港口口門的平面布置中,往往在泊穩和船舶航行之間存在一定的矛盾。前者需要口門盡量縮窄,面向較隱蔽的水域,后者要求口門具有足夠的寬度,面向較開敞的水域。因而要在兩者之間選擇一個協調的方案。可以通過計算、模型試驗和進行必要的調查研究,最后再做出抉擇。口門的有效寬度 B0應根據航道近遠期發展規模、當地波浪條件、水流條件、港內泊穩條件、航行安全等因素綜合確定,不宜小于1.0倍設計船長。口門有效寬度底邊線至防波堤的距離 d0,應滿足防波堤穩定的要求。
4.2審查防波堤結構選型是否合理
水工建筑物應充分滿足防波堤使用功能,并適應后方碼頭裝卸靠泊作業提出的要求,具有良好的使用效果、承載力和耐久性;結構選型應考慮積極性。
防波堤的結構選型,應結合使用功能、上部荷載、地質條件、波浪水文條件、土石方材料來源等綜合確定。
根據水深和地質條件的不同,采用不同的護面塊體和基槽開挖深度,既滿足防波堤使用功能,又滿足結構的經濟性要求。
4.3設計標準是否合理
有關斜坡式防波堤的結構安全等級、設計使用年限、設計潮位、設計波浪是否符合規范要求。一般港口工程的斜坡式防波堤的結構安全等級均為二級,有特殊安全要求的結構安全等級為一級。斜坡式防波堤一般為永久性建筑物,其設計使用年限為50年,若為臨時結構,設計使用年限則為5~10年。設計波浪重現期應采用年,特殊情況或大水深、重要建筑物設計設計破浪重現期可采用100年或以上。
4.4主體結構核算
防波堤主體工程的斷面尺寸、結構穩定性、耐久性是審查咨詢的重中之重,為保證工程的安全性,需確定的建筑物的安全等級及設計標準,各項邊界條件,對主體結構要認真精細穩定性核算。
斜波堤結構計算應符合《防波堤與護岸設計規范》(JTS 154-2018)規定。斜波堤構造應需滿足相關規范要求。是否進行了必要的模型試驗驗證,主要包括驗證結構各部位的穩定性,波壓力分布、越浪情況及堤后再生波的波高等。計算應包括下列主要內容:
(1)堤頂高程。審查防波堤頂高程的確定是否可靠。防波堤頂高程應根據港域泊穩要求,按允許越浪或基本不越浪考慮,必要時要求通過模型試驗確定。
(2)堤頂寬度。斜波堤的堤頂寬度應滿足使用功能、施工期對施工機械對頂寬的要求,并滿足施工期、使用期的整體穩定性要求。堤頂寬度一般可取1.10~1.25倍設計波高值,并可以并列安放兩排人工塊體。
(3)護面塊體及墊層塊石穩定重量和護面層厚度。按現行規范相應波高按進行核算,當波浪斜向作用時,護面塊體的穩定系數需要進行折減。
(4)堤前護底塊石的穩定重量和厚度。堤前護底塊石的穩定重量,對于建于可沖刷地基的斜坡堤,堤前防護寬度取值是否合理
(5)胸墻強度和抗滑、抗傾穩定性;對于設置胸墻的斜坡式護岸,需要復核其在波浪作用下的抗滑、抗傾穩定性。
(6)地基穩定性驗算。地基整體穩定性是否滿足《水運工程地基設計規范》(JTS 147)要求。
(7)對地基沉降和裂縫寬度進行核算。地基沉降應核算持久狀況下的最終沉降量,水位采用設計低水位,計算采用分層總和法,預留沉降量可根據地基沉降計算結果、工程經驗和實際情況確定,審查施工圖設計預留沉降量是否含堤身沉降量,以便更好的指導施工。對于人工塊體,尚需核算裂縫寬度是否滿足使用要求。
(8)斜坡堤軟基處理是否合理。針對存在軟弱土層的地基,施工圖選取的軟基處理方式是否適宜,軟基處理是否能達到加強地基承載力,消除地基沉降,滿足整體穩定性的效果。同時,工程造價相對較低。
5結語
本文分析歸納了斜坡式防波堤施工圖審查工作的內容,針對斜坡式防波堤施工圖咨詢審查工作的關鍵技術點進行了總結,對類似斜坡式防波堤工程的施工圖咨詢審查和設計具有一定的參考意義和價值。
參考文獻:
[1]基建函[2008]號關于印發水運工程設計委托咨詢審查工作座談會會議紀要的通知[R].
[2]JTS 154-2018,防波堤與護岸設計規范[S].